O contador de partículas de poeira é baseado na tecnologia de dispersão de luz para a detecção precisa de partículas no ar, o seu princípio central é o efeito de dispersão de partículas na luz, combinando a conversão fotoelétrica e o processamento de sinal para completar a análise quantitativa do número e tamanho de partículas. Aqui está uma análise detalhada do seu princípio de funcionamento:

Dispersião da luz: interação entre partículas e luz

Quando a luz atinge partículas no ar (como poeira, fumaça, etc.), parte da luz desvia-se da direção de propagação original e se espalha ao redor, formando luz dispersa. A intensidade da luz dispersa é proporcional à área superficial da partícula (ou seja, ao quadrado do tamanho da partícula): quanto maior a partícula, maior a luz dispersa. Por exemplo, uma partícula de 0,5 μm tem uma intensidade de luz dispersa de 2,78 vezes maior que uma partícula de 0,3 μm (a relação de área de superfície é (0,5/0,3)²≈2,78). Esta lei é a base teórica do contador de partículas de dispersão de luz.

Componentes principais: circuito óptico e sistema de conversão de sinal

Fonte de luz: geralmente é usado um laser (comprimento de onda 635 nm) ou lâmpada de iodo de tungstênio comum. A fonte de luz laser, devido à sua boa monocoridade e forte orientação, pode detectar partículas acima de 0,1 μm; A fonte de luz comum é adequada para partículas acima de 0,3 μm.

Cámara de medição: o ar passa por um fluxo constante (por exemplo, 28,3 L / min), onde as partículas são irradiadas pela fonte de luz e espalham a luz.

Detectores de luz: tubos fotomultiplicadores ou diodos fotoelétricos convertem a luz dispersa em sinais de pulso elétrico. Por exemplo, uma partícula de 0,3 μm pode gerar um impulso elétrico de 69 mV e uma partícula de 0,5 μm pode gerar 531 mV.

Unidade de processamento de sinal: amplificação, seleção de pulsos elétricos, número estatístico de pulsos (número de partículas correspondentes) e amplitude (tamanho de partículas correspondentes).

Fluxo de trabalho: do pulso de luz à saída de dados

Amostragem: a bomba de vácuo extrai ar para garantir a distribuição uniforme das partículas através da cabeça de amostragem de energia cinética.

Dispersião de luz: as partículas espalham o laser dentro da cavidade de medição para formar um sinal de pulso de luz.

Conversão fotoelétrica: o detector de luz converte os pulsos de luz em pulsos elétricos.

Processamento de sinal: amplificação de linhas eletrônicas, detecção de pulsos elétricos e distinção de partículas de tamanho diferente (por exemplo, 0,3 μm, 0,5 μm, 1,0 μm, etc.).

Os dados mostram: o sistema de contagem conta o número de pulsos em cada canal de tamanho de partícula, calcula a concentração de partículas no ar por unidade de volume e mostra os resultados.

Vantagens técnicas e cenários de aplicação

Alta sensibilidade: Detecta partículas de nível 0,1 μm para atender às necessidades de monitoramento em salas limpas, como o nível ISOClass 5.

Tempo real: amostragem sincronizada com análise de dados para monitoramento dinâmico do ambiente.

Aplicações multicenários:

Indústria farmacêutica: Monitoramento de oficinas GMP para prevenir a contaminação de medicamentos por veículos microbianos (≥ partículas de 0,5 μm).

Fabricação eletrônica: detecção de pó de nanoescala na oficina de semicondutores para garantir a eficiência dos componentes.

Monitoramento ambiental: avaliar a qualidade do ar interior (por exemplo, concentrações de PM2,5 e PM10).

Parâmetros-chave e indicadores de desempenho

Resolução de tamanho de partícula: geralmente dividido em 6 graus (0,3 μm, 0,5 μm, 1,0 μm, 3,0 μm, 5,0 μm, 10,0 μm), quanto maior a resolução, maior a capacidade de diferenciar partículas pequenas.

Estabilidade do fluxo: o desvio do fluxo de amostragem deve ser ≤ ± 5%, caso contrário, afetará a precisão do cálculo da concentração.

Eficiência de contagem: Idealmente, deve estar perto de 100%, mas é realmente afetado por fatores como o sistema óptico, ruído elétrico e geralmente requer calibração regular.

Calibração e manutenção

Calibração óptica: Verifique o comprimento de onda e a uniformidade da intensidade da luz usando partículas padrão, como bolas de látex de poliestireno.

Calibração de fluxo: Verifique o fluxo de amostragem através de um medidor de fluxo para garantir que seja constante.

Controle ambiental: Evite altas concentrações ou gases corrosivos para evitar a poluição das vias ópticas e dos dispositivos de vias de ar.

Limpeza automática regular: 20 minutos antes da inicialização do instrumento para limpar as partículas residuais e reduzir o ruído de fundo.