CN102221520A

CN102221520A - 一种激光尘埃粒子计数器

Info

Publication number: CN102221520A
Application number: CN 201110092329
Authority: CN
Inventors: 金惠琴; 陈建; 刘嘉
Original assignee: SUZHOU SUJING GROUP AUTOMATION INSTRUMENT EQUIPMENT Corp
Current assignee: SUZHOU SUJING GROUP AUTOMATION INSTRUMENT EQUIPMENT Corp
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明涉及一种激光尘埃粒子计数器，包括用于采集待测高压气体的采样装置、用于检测待测高压气体中含尘状态的测量腔、光源、光检测器以及电路系统。此外，该激光尘埃粒子计数器还在采样装置与待测高压气体供应装置之间设置了气体缓冲装置，其包括具有与高压气体供应装置相连通的进气口和与采样装置相连通的出气口的气腔、设置在进气口与高压气体供应装置之间的压力调节阀以及用于测量气腔内的压力与大气压之间压差的压差表。这使得本发明激光尘埃粒子计数器，能够为高压气体的采样提供一个缓冲过程，使激光尘埃粒子计数器能够获得平稳的采样流量，进而能够有效地测得待测高压气体中的尘埃粒子粒径分布情况。

Description

一种激光尘埃粒子计数器

技术领域

本发明涉及一种激光尘埃粒子计数器，具体涉及一种激光尘埃粒子计数器的气体缓冲装置。

背景技术

激光尘埃粒子计数器用于测量洁净环境中单位体积空气内的尘埃粒子大小及数目，其广泛应用于电子、光学、化学、食品、化妆品、医药卫生、生物制品、航空航天等部门。

激光尘埃粒子计数器的基本原理是光学传感器的探测激光经尘埃粒子散射后被光敏元件接收并产生脉冲信号，该脉冲信号被输出并放大，通过数字信号处理，并与标准粒子信号进行比较，再将对比结果用不同的参数表示出来。空气中的微粒在光的照射下会发生散射，这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言，有一个基本规律，就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小。实际上，每个粒子产生的散射光强度很弱，是一个很小的光脉冲，需要通过光电转换器的放大作用，把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲，然后再经过电子线路的进一步放大和甄别，从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时，电脉冲数量对应于微粒的个数，电脉冲的幅度对应于微粒的大小。激光尘埃粒子计数器就是基于这种原理制作而成的。

现有的激光尘埃粒子计数器通常由采样装置、光源、测量腔、光检测器和电路系统等组成。其中，采样装置包括气泵和过滤器等，它用来采集待测气体样品并产生采样流量（采样流量一般在2.83L/min～28.3L/min之间）；光源用来产生激光；测量腔是进行微粒观测的空间，被采集的气体样品要从测量腔穿过；光检测器是用来将散射光能量转换为电信号的光电转换器件；而电路系统则用于将各种不同幅度的电脉冲信号进行放大、甄别和计数等，此外电路系统还包括电源、控制、显示、计算和打印等电路。

现有的激光尘埃粒子计数器在使用时，只能测量常压气体，高压气体由于压力太高，导致采样装置在采样时无法控制采样流量，因而计数器也无法有效地统计高压气体中的含尘情况（包括尘埃粒子的大小、数目以及粒径分布情况等）。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的激光尘埃粒子计数器，其能够有效地测量高压气体中的含尘状态。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种激光尘埃粒子计数器，包括用于采集待测高压气体的采样装置、与所述的采样装置相连通用于检测待测高压气体中含尘状态的测量腔、光源、光检测器以及电路系统；所述待测高压气体由高压气体供应装置供给；根据本发明，所述激光尘埃粒子计数器还包括一端与所述采样装置相连通、另一端与待测高压气体相连通的气体缓冲装置，所述气体缓冲装置包括气腔，其包括用于与高压气体供应装置相连通的进气口、用于与激光尘埃粒子计数器的采样装置相连通的出气口；压力调节阀，其设置在进气口与高压气体供应装置之间，用于调节高压气体供应装置向气腔供气时的进气压力；压差表，其具有与气腔相通的内测量口和与大气相通的外测量口，用于测量气腔内的压力与大气压之间的压差。

进一步地，所述气体缓冲装置还包括设置在气腔上、与外部大气相连通的废气口。通过开设废气口并在适当的时候从废气口排气能够辅助保持压差表的示数稳定，也即保证气腔内的气压稳定。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明激光尘埃粒子计数器，由于在高压气体供应装置与采样装置之间设置了气体缓冲装置，为高压气体的采样提供了一个缓冲过程，使激光尘埃粒子计数器能够获得平稳的采样流量，进而能够有效地测得待测高压气体中的尘埃粒子粒径分布情况。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详细的说明：

图1为本发明激光尘埃粒子计数器用气体缓冲装置的立体结构示意图；

图2为本发明激光尘埃粒子计数器用气体缓冲装置另一角度的立体结构示意图（部分透视）；

其中：1、气腔；10、进气口；11、出气口；12、废气口；2、压力调节阀；3、压差表；30、内测量口；31、外测量口。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但不限于这些实施例。

实施例

按照本实施例的激光尘埃粒子计数器包括用于采集待测高压气体的采样装置、与采样装置相连通用于检测待测高压气体中含尘状态的测量腔、光源、光检测器以及电路系统等，其中，待测高压气体由高压气体供应装置供给。如图1和图2所示，本实施例的激光尘埃粒子计数器还具有气体缓冲装置，其包括气腔1、压力调节阀2和压差表3。气腔1具有用于与高压气体供应装置相连通的进气口10、用于与采样装置相连通的出气口11；压力调节阀2即设置在进气口10与高压气体供应装置之间，当高压气体供应装置向气腔1供气时，可通过旋动压力调节阀2的旋钮来调节进气压力；压差表3具有与气腔1相通的内测量口30和与大气相通的外测量口31，它可用来测量气腔内的压力与大气压之间的压差。

另外，气腔1上还设置有与外部大气相连通的废气口12，当气腔1内的压力过高或不稳定时，可通过废气口12向外排气来辅助其它部件以保证压差表3示数的稳定，即保证气腔1内的压力稳定。

本实施例的激光尘埃粒子计数器可用来检测高压气体中尘埃粒子的粒径分布情况，下面对该仪器的使用进行简要的说明。检测步骤如下：连接气路；通过压力调节阀2调节高压气体进入气体缓冲装置的气腔1内的进气压力，保持压差表的示数在100pa左右（即气腔1内的压力高于外界大气压100pa左右）；使激光尘埃粒子计数器的采样装置工作，其他部件也正常运行，采样泵产生采样流量；此时压差表3的示数会有所降低，通过微调压力调节阀2使压差表3的示数保持在50pa左右，在必要时可开启废气口12以保证气腔1内的压力稳定。采样装置从气体缓冲装置采样后，将待测气体送入测量腔，待测气体中的尘埃粒子在测量腔内经光源照射发生光散射后，光检测器会将散射光能量转换为电脉冲信号，并进一步经电路系统的放大、甄别和计数，最后转换为工作人员能够识别的可读信号显示出来。由于气腔1在通高压气体之前其内本身有其他气体，因此第一个采样周期内的数据不可信，应从第二个采样周期开始计数。

虽然高压气体的压力减小后，其单位体积内的绝对尘埃粒子数无法测定，但是高压气体中尘埃粒子的粒径分布情况不会随压力的改变而产生变化，因此本实施例的激光尘埃粒子计数器可以获得有效的高压气体中尘埃粒子的粒径分布情况。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种激光尘埃粒子计数器，包括用于采集待测高压气体的采样装置、与所述的采样装置相连通用于检测待测高压气体中含尘状态的测量腔、光源、光检测器以及电路系统，所述待测高压气体由高压气体供应装置供给，其特征在于：所述激光尘埃粒子计数器还包括一端与所述采样装置相连通、另一端与待测高压气体相连通的气体缓冲装置，所述气体缓冲装置包括气腔1，其包括用于与高压气体供应装置相连通的进气口10、用于与激光尘埃粒子计数器的采样装置相连通的出气口11；压力调节阀2，其设置在进气口10与高压气体供应装置之间，用于调节高压气体供应装置向气腔1供气时的进气压力；压差表3，其具有与所述气腔1相通的内测量口30和与大气相通的外测量口31，用于测量所述气腔1内的压力与大气压之间的压差。

2.根据权利要求1所述的激光尘埃粒子计数器，其特征在于：所述气体缓冲装置还包括设置在所述气腔1上、与外部大气相连通的废气口12。