便攜式粒子計數(shù)器是一種可移動的、小型化的儀器,用于檢測和計量空氣中懸浮顆粒物的數(shù)量和尺寸分布。它廣泛應(yīng)用于空氣質(zhì)量監(jiān)測、環(huán)境保護、食品工業(yè)、藥品生產(chǎn)和衛(wèi)生領(lǐng)域等領(lǐng)域。本文將重點介紹便攜式粒子計數(shù)器的作用、結(jié)構(gòu)和工作原理。
一、便攜式粒子計數(shù)器的作用
便攜式粒子計數(shù)器主要用于檢測氣溶膠顆粒的數(shù)量和尺寸分布。在空氣中,氣溶膠是一種由固體或液體顆粒形成的懸浮物質(zhì)。這些顆粒具有很小的尺寸,通常在0.001-100微米之間,可以攜帶有害物質(zhì)和生物體,對人類健康和環(huán)境造成潛在的威脅。
便攜式粒子計數(shù)器能夠準(zhǔn)確地測量空氣中的氣溶膠顆粒數(shù)目和尺寸分布,并提供實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。它可以用于評估空氣質(zhì)量、檢測室內(nèi)和工業(yè)環(huán)境中的顆粒物,監(jiān)測飛沫傳播、藥物制造中的粉塵、食品生產(chǎn)中的微粒、病毒和細(xì)菌等微生物等。另外,通過將不同大小的顆粒物進行分類、計數(shù),還可以實現(xiàn)疾病、污染物和其他物質(zhì)的監(jiān)測和控制。
二、便攜式粒子計數(shù)器的結(jié)構(gòu)
便攜式粒子計數(shù)器的結(jié)構(gòu)一般由光學(xué)組件、粒子檢測器、數(shù)據(jù)處理器、充電電池和外部屏幕等部分組成。
光學(xué)組件是便攜式粒子計數(shù)器的關(guān)鍵部件之一,它用于將光通過氣體和顆粒物的散射和折射聚焦到粒子計數(shù)器的光學(xué)檢測器上。光學(xué)組件由激光發(fā)生器、小孔徑和透鏡等光學(xué)元器件組成。
粒子檢測器用于檢測通過光學(xué)組件的顆粒物,根據(jù)顆粒物的散射強度和光感受器反射光的強度來測量顆粒物的數(shù)量和尺寸分布。常用的粒子檢測器包括激光粒子計數(shù)器和光學(xué)顆粒計數(shù)器等。
數(shù)據(jù)處理器是便攜式粒子計數(shù)器的核心部件之一,用于收集、分析和處理粒子檢測器獲取的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器通常由微處理器、內(nèi)存、存儲設(shè)備和控制電路等組成。
充電電池是便攜式粒子計數(shù)器的能量來源,它通常使用鋰離子電池或鎳氫電池等可充電電池。
外部屏幕用于顯示便攜式粒子計數(shù)器的實時數(shù)據(jù)和操作界面。
三、便攜式粒子計數(shù)器的工作原理
便攜式粒子計數(shù)器的工作原理是基于激光顆粒計數(shù)(LPC)技術(shù)。LPC技術(shù)利用激光束通過氣體和顆粒物的過程中產(chǎn)生的散射現(xiàn)象來檢測顆粒物的數(shù)量和尺寸等。
具體實現(xiàn)過程如下:
1、激光束經(jīng)過光學(xué)組件,聚焦至樣品氣流中,當(dāng)顆粒物經(jīng)過光束時,產(chǎn)生的光線就會發(fā)生透射,和反射現(xiàn)象。
2、粒子檢測器接收到透射和反射現(xiàn)象的信號,并將信號量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并進行運算處理。
3、處理后的數(shù)據(jù)通過電路傳送至數(shù)據(jù)處理器,計算出顆粒物的數(shù)量、尺寸分布等。
在便攜式粒子計數(shù)器測量過程中,氣流中的顆粒物將懸浮在載氣體中,并通過靜電沉積或虹吸等方式被收集。當(dāng)顆粒物被收集后,它們會被計數(shù)器檢測到,從而獲得顆粒物的數(shù)量和尺寸分布的信息。
總之,便攜式粒子計數(shù)器具有尺寸小巧、準(zhǔn)確度高、操作方便和實時性強等優(yōu)點,不僅可以用于空氣質(zhì)量和環(huán)保監(jiān)測,還可以應(yīng)用于藥品、食品和衛(wèi)生等領(lǐng)域的微生物控制和環(huán)境檢測。