一、概述
激光粒子計(jì)數(shù)器是用于測(cè)量空氣中懸浮粒子數(shù)量和粒徑分布的精密儀器,是潔凈室環(huán)境監(jiān)測(cè)的核心設(shè)備。在制藥、電子、生物、食品等行業(yè)中,潔凈環(huán)境的粒子濃度直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量,潔凈度級(jí)別的判定正是依據(jù)單位體積空氣中不同粒徑粒子的數(shù)量。激光粒子計(jì)數(shù)器通過(guò)激光散射原理對(duì)空氣中的粒子進(jìn)行逐個(gè)檢測(cè)和計(jì)數(shù),為潔凈室的設(shè)計(jì)驗(yàn)收、日常監(jiān)測(cè)和污染排查提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
二、工作原理
激光粒子計(jì)數(shù)器基于光散射原理工作。儀器內(nèi)部的激光光源發(fā)射出一束激光,照射到潔凈的測(cè)量腔中,采樣氣流以恒定流量通過(guò)光敏區(qū)。當(dāng)氣流中的粒子經(jīng)過(guò)激光束時(shí),會(huì)產(chǎn)生散射光,散射光被光電探測(cè)器接收并轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)。
粒子產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度與粒子尺寸存在對(duì)應(yīng)關(guān)系:粒子越大,散射光越強(qiáng),電脈沖幅度越大。儀器通過(guò)對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行幅度分析和分檔,將粒子按粒徑范圍分類(lèi)計(jì)數(shù)。一定時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)的粒子總數(shù)除以采樣體積,即得到單位體積空氣中的粒子濃度,通常以每立方米或每立方英尺粒子數(shù)表示。
采樣流量是儀器的關(guān)鍵參數(shù),常見(jiàn)有每分鐘1立方英尺、2.83升、28.3升、100升等規(guī)格,采樣流量越大,采樣時(shí)間越短,越有利于快速獲取具有代表性的數(shù)據(jù)。
三、結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)
激光粒子計(jì)數(shù)器主要由激光光源、光學(xué)測(cè)量腔、光電探測(cè)系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、計(jì)數(shù)電路和顯示處理單元組成。
性能方面,粒徑分辨能力是重要指標(biāo),常見(jiàn)儀器可測(cè)量0.1微米、0.2微米、0.3微米、0.5微米、1微米、5微米等多個(gè)粒徑通道;濃度上限決定了儀器在高粒子濃度環(huán)境中的適用性;采樣流量影響檢測(cè)效率;計(jì)數(shù)效率是衡量?jī)x器測(cè)量準(zhǔn)確性的綜合指標(biāo)。
部分儀器支持多點(diǎn)采樣,通過(guò)外接采樣管實(shí)現(xiàn)多房間或多點(diǎn)位的巡回監(jiān)測(cè);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、導(dǎo)出和打印功能便于檢測(cè)報(bào)告的編制;便攜式設(shè)計(jì)適合現(xiàn)場(chǎng)巡檢,遠(yuǎn)程式適合潔凈室連續(xù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
制藥行業(yè):潔凈區(qū)等級(jí)確認(rèn)和日常動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),無(wú)菌藥品生產(chǎn)環(huán)境須定期進(jìn)行懸浮粒子監(jiān)測(cè),數(shù)據(jù)是批放行和環(huán)境評(píng)價(jià)的依據(jù)。
電子工業(yè):半導(dǎo)體、平板顯示等生產(chǎn)對(duì)潔凈度要求較高,粒子濃度監(jiān)測(cè)是潔凈廠(chǎng)房管理的日常工作。
生物安全領(lǐng)域:實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、隔離設(shè)備的潔凈與安全性能驗(yàn)證。
檢測(cè)機(jī)構(gòu):潔凈室竣工驗(yàn)收檢測(cè)、年度復(fù)檢等第三方檢測(cè)服務(wù)。
科研教學(xué):氣溶膠研究、過(guò)濾材料性能測(cè)試等。
五、使用與維護(hù)要點(diǎn)
使用時(shí)應(yīng)注意:采樣點(diǎn)布置和采樣量應(yīng)按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行;采樣口應(yīng)置于工作高度,避開(kāi)氣流死角;使用采樣管時(shí)管路要潔凈且長(zhǎng)度適當(dāng),避免管壁吸附或脫落粒子影響數(shù)據(jù);儀器自?xún)魴z查合格后方可測(cè)量;高濃度環(huán)境應(yīng)避免直接采樣,防止超出儀器濃度上限。
維護(hù)方面:定期對(duì)儀器進(jìn)行自?xún)魴z查;按周期送檢校準(zhǔn),校準(zhǔn)內(nèi)容通常包括粒徑示值和計(jì)數(shù)效率;避免激光測(cè)量腔受污染,不用時(shí)保持采樣口封閉;儀器應(yīng)防止劇烈震動(dòng)和跌落;建立使用和校準(zhǔn)記錄檔案。
六、結(jié)語(yǔ)
激光粒子計(jì)數(shù)器以激光散射技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)空氣中懸浮粒子的精確計(jì)數(shù),是潔凈環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)工具。儀器的量值準(zhǔn)確和規(guī)范使用,是潔凈室檢測(cè)數(shù)據(jù)可信的前提。隨著潔凈技術(shù)在各行業(yè)應(yīng)用的深入,粒子監(jiān)測(cè)要求日益嚴(yán)格,激光粒子計(jì)數(shù)器將在質(zhì)量控制體系中繼續(xù)發(fā)揮重要作用。