
日本柴田(SIBATA)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器中,“計(jì)數(shù)器"的核心工作原理可以分為兩大類:粒子計(jì)數(shù)器對(duì)單個(gè)顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)和粒徑分級(jí);數(shù)字粉塵儀則將整體散射光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為相對(duì)濃度(CPM)再估算質(zhì)量濃度。
下面這張表概括了這兩種核心計(jì)數(shù)方式的關(guān)鍵區(qū)別,可以幫助你快速了解:
| 特性 | 粒子計(jì)數(shù)器 (以804型為代表) | 數(shù)字粉塵儀 (以LD-5R、FLD-1型為代表) |
|---|---|---|
| 核心計(jì)數(shù)原理 | 對(duì)單個(gè)顆粒的散射光脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) | 測(cè)量所有顆粒產(chǎn)生的總體散射光強(qiáng),轉(zhuǎn)換為CPM值 |
| 輸出結(jié)果 | 各粒徑通道的顆粒物數(shù)量(個(gè)/立方米) | 質(zhì)量濃度估算值(mg/m3)、累計(jì)CPM值 |
| 關(guān)鍵技術(shù) | 高靈敏度單光子檢測(cè)、脈沖高度分析 | 光散射法、質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)(K值)校準(zhǔn) |
| 主要應(yīng)用 | 潔凈室、半導(dǎo)體、制藥等高潔凈度環(huán)境 | 工地?fù)P塵、工廠內(nèi)部、環(huán)境空氣質(zhì)量等粉塵濃度監(jiān)測(cè) |
1. 粒子計(jì)數(shù)器:直接計(jì)數(shù)與粒徑分級(jí)
這類儀器(如804型)是真正的“顆粒計(jì)數(shù)器"。其工作原理如同為空氣中的顆?!芭恼詹y(cè)量":
采樣:內(nèi)置泵以恒定流量(如2.83 L/min)吸入空氣。
傳感:顆粒逐一通過(guò)聚焦的激光束,產(chǎn)生散射光脈沖。
計(jì)數(shù)與分級(jí):高靈敏度探測(cè)器接收脈沖,其強(qiáng)度與顆粒粒徑相關(guān)。電路通過(guò)脈沖高度分析技術(shù),將電脈沖按強(qiáng)度大小歸類到對(duì)應(yīng)的粒徑通道(如0.3μm、0.5μm等),從而完成對(duì)各粒徑顆粒的計(jì)數(shù)。
結(jié)果:直接輸出單位體積空氣中各粒徑顆粒的具體數(shù)量。
2. 數(shù)字粉塵儀:相對(duì)計(jì)數(shù)與質(zhì)量濃度換算
這類儀器(如LD-5R、FLD-1型)是光散射式相對(duì)濃度計(jì)。其“計(jì)數(shù)"是一個(gè)間接的換算過(guò)程:
采樣與切割:泵以恒定流量(如1.7 L/min)吸入空氣,并通過(guò)切割器(如PM2.5旋風(fēng)分離器)篩除大顆粒。
總體散射光測(cè)量:含塵氣流整體通過(guò)激光束,粉塵群體會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的散射光信號(hào)。探測(cè)器接收的是總散射光強(qiáng),其強(qiáng)度與粉塵的總表面積/質(zhì)量濃度相關(guān)。
信號(hào)轉(zhuǎn)換與“計(jì)數(shù)":儀器將總光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)稱為 “CPM" 的相對(duì)計(jì)數(shù)值。1 CPM并不代表1個(gè)顆粒,而是代表相當(dāng)于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)粉塵顆粒產(chǎn)生的散射光強(qiáng)。
質(zhì)量濃度換算:CPM值需通過(guò)質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)(K值) 才能換算為質(zhì)量濃度(mg/m3)。K值需通過(guò)儀器與濾膜稱重法(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法)比對(duì)得出,其核心是:質(zhì)量濃度 (mg/m3) = K值 × CPM。
柴田儀器通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)確保數(shù)據(jù)可靠:
鞘氣保護(hù)系統(tǒng):在戶外型(如FLD-1)的光學(xué)檢測(cè)腔內(nèi),用潔凈空氣形成“保護(hù)氣幕",防止粉塵污染核心光學(xué)鏡頭,確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
自動(dòng)校準(zhǔn)與補(bǔ)償:具備BG取消(背景歸零)和SPAN測(cè)量(跨度校準(zhǔn))功能,以消除背景干擾和靈敏度漂移。部分型號(hào)還配有動(dòng)態(tài)加熱除濕系統(tǒng),減少濕度對(duì)測(cè)量的影響。
在實(shí)際應(yīng)用中,你應(yīng)該如何選擇這兩種不同類型的“計(jì)數(shù)器"呢?
選擇粒子計(jì)數(shù)器,當(dāng)你的核心需求是監(jiān)測(cè)微觀顆粒的數(shù)量和粒徑分布。這主要應(yīng)用于對(duì)懸浮粒子有嚴(yán)格控制的高潔凈環(huán)境,例如潔凈室性能驗(yàn)證、半導(dǎo)體和精密電子生產(chǎn)線、藥品無(wú)菌灌裝區(qū)等。
選擇數(shù)字粉塵儀,當(dāng)你的核心需求是監(jiān)測(cè)空氣中粉塵的總質(zhì)量濃度。這主要適用于對(duì)粉塵排放和職業(yè)健康有監(jiān)管需求的場(chǎng)所,例如建筑工地?fù)P塵監(jiān)控、礦山隧道內(nèi)的粉塵監(jiān)測(cè)、工廠車間內(nèi)的職業(yè)暴露評(píng)估等。
總的來(lái)說(shuō),柴田SIBATA通過(guò)不同的物理原理和信號(hào)處理路徑,實(shí)現(xiàn)了從微觀粒子計(jì)數(shù)到宏觀粉塵濃度監(jiān)測(cè)的全覆蓋。選擇哪種技術(shù),取決于你需要數(shù)“個(gè)數(shù)"還是測(cè)“重量"。
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