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如何解决尘埃粒子计数器的重合误差问题?

点击次数:121 发布时间:2022-05-30
  如何解决尘埃粒子计数器的重合误差问题?
 
  所谓尘埃粒子计数器的重合误差是指由于多个颗粒同时通过光敏区而造成的颗粒漏检。从国外的资料中可以发现,当尘埃粒子计数器在额定粒子浓度下检测时,计数损失不得超过5%,重合误差限制了仪器所能检测的最高浓度。
 
  尘埃粒子计数器相信大家都很熟悉,目前我国广泛使用的是激光尘埃粒子计数器。进入正题之前,让我们再复习一下“激光尘埃粒子计数器”。激光尘埃粒子计数器是用来测定洁净空气中离散粒子的粒径及其粒子浓度的仪器,用以确定洁净室、洁净区的洁净度等级,也可以用来对洁净工作台和过滤器等的性能进行检测。
 
  目前尘埃粒子计数器已被广泛的应用于半导体、卫生、制药、防疫等各行各业中。它采用光散射原理将粒子的光散射信号通过光电器件转换成电信号,根据电信号脉冲高度的大小,经过一系列处理即可判断所测量粒子粒径的大小,该方法具有自动、实时、不破坏测试状态等优点。
 
  随着科技的迅速发展,人们对尘埃粒子计数器的要求也越来越高,需要检测的粒径也越来越小,对仪器的准确性要求越来越严格。翻阅资料,我发现国外国外所有尘埃粒子计数器的性能指标上都有一项技术参数重合误差。那么,重合误差究竟是怎么产生的呢?
 
  尘埃粒子计数器利用了光散射原理设计而成,采样空气以一定的流量从开启的吸气口通过有稳定光源照射的照射区,光线在空气悬浮粒子上发生散射,向前和向内的散射光会聚在光电倍增管之类的光电元件上,转换成了电脉冲信号。利用脉冲峰值与散射光强度成正比,而散射光强度又和粒子直径大小成一定比例,就可以通过分析电脉冲信号峰值来选择所需粒径,最后通过计算选定的脉冲信号数目就可得到大于特定粒径的微粒数量,从而测得一定气体流量下的粒子浓度。
 
  当有多个颗粒同时出现在光敏区时,光电器件所接收的信号是所有颗粒散射光的总和,这样仪器显示的测量结果即为一颗较大粒径的粒子,显示的结果比实际数量要少。尘埃粒子计数器的光敏区越大,在光敏区同时出现两个甚至两个以上粒子的可能性就越大。而气体中粒子浓度越高,光敏区同时出现两个以上粒子的可能性也越大。重合误差的大小直接影响仪器所给出测量值的准确程度。
 
  而由于种种条件的限制,我国现有的校准规范中并没有对此项参数的要求。那么,可以根据公式计算重合误差。在动态情况下,如果一个粒子进入光敏区之前,光敏区无任何粒子,此时计数器仍然显示为一个粒子,这种情况下粒子的计数由下式给出:其中,Ni为仪器所显示的粒子浓度;Nt为粒子浓度;V为光敏区容积。此公式可以对常规尘埃粒子计数器的重合计数误差作一个比较保守的计算。
 
  在实际应用中,我们可以通过稀释的办法来减少重合计数的误差,即降低Nt,但是稀释往往会引起大粒子的损失。这里要敲黑板了哦,稀释可以减少重合误差,那如何稀释颗粒才能保证大粒子损失最小呢?洁净室及大浓度颗粒测量任务中经常需要准确稀释气溶胶颗粒,且要求气溶胶稀释前后粒径分布保持不变。所以,粒子稀释器的应用越来越多。
 
  电子产品、医药产品、光学精密器件等行业对洁净室的洁净度要求越来越高,所以用来检测环境洁净等级的尘埃粒子计数器的准确性就变得尤为重要。而重合误差使得我们的测量结果低于实际情况,产生一定的计数损失,这对于客观的反映实际环境的情况是不利的。尤其是测量大浓度颗粒,重合误差影响会更大,所以必要情况下,是需要使用粒子稀释器稀释气溶胶颗粒。

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