CN114199744A - 一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器及其测量方法，所述尘埃粒子计数器包括微处理器、信号采集装置和信号处理装置，所述微处理器分别与信号采集装置和信号处理装置连接，信号采集装置包括粒子计数传感器、流量传感器、高效过滤器和真空泵，粒子计数传感器、流量传感器、真空泵分别与微处理器连接；信号处理装置包括滤波电路、信号放大电路、一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路、电压跟随电路以及n个四选一模拟开关，每一四选一模拟开关均连接一个高速比较器，每一高速比较器连接一个数模转换电路，且每一高速比较器与微处理器的脉冲计数模块连接。本发明可实现在一台设备上覆盖测量所有通道，减少设备投入成本。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器及其测量方法。
背景技术
空气中颗粒物污染不仅危害人类健康，还是医药、电子、航空等行业生产及加工工艺中主要的污染来源，如在电子行业及芯片制造工业中，气体中微小颗粒物的沉积就会造成电气不良特性甚至更大的破坏，特别是近年来芯片线宽已经达到微米和亚微米级，这就对厂房内的空气洁净度提出了更高的要求。另外，在现代医学与药物及生物工程中，包括我国在内的世界各国制定实施的“药品生产质量管理规范GMP”中也着重对药品生产过程中空气中的颗粒物洁净度提出了要求。特别是随着《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的贯彻执行，作为16个重大发展专项的核心电子器件、高端通用芯片、重大新药创制将会得到快速发展，这就使得颗粒计数测量和监测变得更加迫切。
目前主要用于空气洁净度测量的商业仪器为尘埃粒子计数器，称激光粒子计数器(也叫尘埃粒子计器，optical particle counter，OPC)，其是利用空气中的微粒在光的照射下会发生散射，散射光强度会跟微粒大小呈一定线性关系，通过测量散射光的数量和强度就能有效测量进行空气中颗粒浓度和颗粒大小进行统计分析。
当前激光粒子计数器可分为单通道粒子计数器(只测某一种粒子粒径)、双通道粒子计数器(可测试某两种粒子粒径,如Kanomax超小型粒子计数器3950-00，其粒径通道为0.1μm、0.3μm)和多通道粒子计数器(可测试6种粒径，如Kanomax尘埃粒子计数器3889，其粒径通道为：0.3、0.5、1.0、3.0、5.0、10.0μm，TSI公司手持式激光粒子计数器9306-03，其粒径为:0.3、0.5、0.7、1.0、2.0、5.0μm，PMS公司LASAIR II-110，其粒径通道为：0.1、0.2、0.3、0.5、1.0、5.0μm，PMS公司Lasair III 5100，其粒径通道0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、25.0μm)。根据JIS B9921和ISO21501-4标准中，激光粒子计数器的粒径范围从0.1μm至10μm甚至扩展到25μm，然而根据不同应用场合的要求，需要几台不同粒径通道的标准尘埃粒子计数器才能覆盖和满足粒径通通道的要求，造成成本高昂、不同仪器之间的测量精度不同需要进行有效计算，数据才能形成统一、费时费力。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器及其测量方法，满足一台设备覆盖测量所有通道，减少设备成本，同时降低不同仪器之间精度差带来的计算问题。
第一方面，本发明提供了一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，包括微处理器、信号采集装置和信号处理装置，所述微处理器分别与信号采集装置和信号处理装置连接，所述信号采集装置包括粒子计数传感器、流量传感器、高效过滤器和真空泵，所述粒子计数传感器、流量传感器、真空泵分别与微处理器连接；
所述信号处理装置包括滤波电路、信号放大电路、一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路、电压跟随电路以及n个四选一模拟开关，所述滤波电路分别与粒子计数传感器和信号放大电路连接，所述信号放大电路分别与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路和电压跟随电路连接，每一所述四选一模拟开关均与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路和电压跟随电路连接，且每一所述四选一模拟开关均连接一个高速比较器，每一所述高速比较器连接一个数模转换电路，且每一所述高速比较器与微处理器的脉冲计数模块连接。
进一步的，所述粒子计数传感器包括气路腔体、光路发射单元、硅光电二极管、凹面镜、凸透镜、光阑和光陷阱，所述光路发射单元用于发射平行激光束，激光束经过气路腔体中的颗粒物产生散射光，散射光依次经凹面镜、凸透镜、光阑到硅光电二极管，所述硅光电二极管作为接受器用于接收散射光，所述光陷阱用于吸收激光束，所述光路发射单元包括激光器和透镜组，所述激光器的激光束通过透镜组后发出平行激光束。
进一步的，所述n等于所述尘埃粒子计数器的通道个数。
进一步的，所述信号放大电路将电压放大到0～12V之间。
进一步的，所述一级电压放大电路的电压放大倍数为5倍，所述二级电压放大电路的电压放大倍数为10倍，所述电压缩小电路的电压缩小倍数为3倍。
进一步的，所述高速比较器的芯片型号采用LM339DG或TLV3501，所述数模转换电路采用DAC7502或TLV5610芯片，所述高速比较器以所述数模转换芯片输出的电压信号作为高速比较器的参考电压进行比较。
进一步的，所述四选一的模拟开关采用的芯片型号为CD4052或TMUX6104。
进一步的，所述尘埃粒子计数器还包括液晶显示单元、打印机、存储单元和通信接口，所述液晶显示单元、打印机、存储单元和通信接口分别与微处理器连接。
第二方面，本发明提供了一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器的测量方法，需提供如第一方面所述的尘埃粒子计数器，所述方法包括如下步骤：
步骤1、根据本次测量需要调整尘埃粒子计数器上的每一通道参数，所述参数包括粒径值；
步骤2、根据粒径谱获得粒径值对应的电压值，根据电压值将四选一模拟开关与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路或电压跟随电路进行连接；
步骤3、启动信号采集装置，将样本气体吸入所述粒子计数传感器中，所述粒子计数传感器接收到颗粒的散射光时，产生脉冲信号输出给信号处理装置；
步骤4、所述脉冲信号通过滤波电路和信号放大电路进行滤波和放大；
步骤5、根据四选一模拟开关连接的电路对脉冲信号进行处理，将处理后的脉冲信号输出给高速比较器；
步骤6、高速比较器将处理后的脉冲信号的电压与数模转换芯片输出的参考电压进行比较，当一个脉冲信号的电压超过参考电压时，高速比较器输出端会产生一个低电平，否则，高速比较器保持高电平；
步骤7、微处理器接收高速比较器输出的标准的脉冲信号，通过脉冲计数模块对脉冲下降沿产生的中断进行累计计数，最终换算成颗粒数的浓度值。
进一步的，所述步骤7中的浓度值为单位体积内的颗粒数。
本发明的优点在于：本发明的尘埃粒子计数器的任一粒径通道均为粒径可调通道，可实现单通道、双通道、多通道等任意组成的多通道粒径的粒子计数，本发明的尘埃粒子计数器可实现对0.1μm至25μm粒径范围实现全覆盖，只需要一台设备即可满足该范围内所有粒径测量需求，降低设备投入成本，同时也避免不同精度的多台设备同时使用带来的精度差异大的问题。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器的逻辑结构框架示意图。
图2为本发明信号处理装置的结构示意图。
图3为本发明粒子计数传感器的结构示意图。
图4为本发明四选一模拟开关的电路结构示意图。
图5为本发明一级电压放大电路的结构示意图。
图6为本发明二级电压放大电路的结构示意图。
图7为本发明电压跟随电路结构示意图。
图8为本发明电压缩小电路结构示意图。
图9为本发明高速比较器的电路结构示意图。
图10为本发明一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器的测量方法流程图。
具体实施方式
请参阅图1至图9，本发明的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，包括微处理器、信号采集装置和信号处理装置，所述微处理器分别与信号采集装置和信号处理装置连接，所述信号采集装置包括粒子计数传感器、流量传感器、高效过滤器和真空泵，所述粒子计数传感器、流量传感器、真空泵分别与微处理器连接；
所述信号处理装置包括滤波电路、信号放大电路、一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路、电压跟随电路以及n个四选一模拟开关，所述滤波电路分别与粒子计数传感器和信号放大电路连接，所述信号放大电路分别与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路和电压跟随电路连接，每一所述四选一模拟开关均与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路和电压跟随电路连接，且每一所述四选一模拟开关均连接一个高速比较器，每一所述高速比较器连接一个数模转换电路(DAC电路)，且每一所述高速比较器与微处理器的脉冲计数模块连接。
所述微处理器根据信号采集装置的流量传感器检测气体的流量，实时调整真空泵按一定的流量((2.83±5％)L/min)将气体吸入粒子计数传感器内，被检测气体通过粒子计数传感器时产生对应的脉冲信号，粒子计数传感器将脉冲信号发送给信号处理装置，由所述信号处理装置的滤波电路对脉冲信号去除噪声，再通过所述信号放大电路将信号进行放大，用四选一模拟开关选择所要测量信号量程，对脉冲信号进行相应的跟随、放大或缩小等处理，之后利用高速比较器和参考电压对信号进行比较输出标准的脉冲信号给微处理器的脉冲计数模块，用脉冲计数模块接收并计数，最后通过微处理器进行计算与输出。
所述粒径通道可调的尘埃粒子计数器还设有一电源与上述各个模块连接，为各个模块供电。
本实施例中的流量传感器可采用压力传器MPXV7007DP搭建，将管道的压力值和环境的大气压力值进行差分计算，通过流体的状态方程计算出气体流速。真空泵可采用德国托马斯型号为G 6/04EB的旋转片真空泵，真空泵的抽样流速最大为4L/min，最大控制电压为12V，通过流量值结合PID算法进行真空泵电压调节，使气路的流速恒定，默认值2.83L/min，高效过滤器设置在泵的前端，防止气路中的大颗粒对电机产生摩擦，延长真空泵的使用寿命。
较佳的，如图2所示，所述粒子计数传感器包括气路腔体31、光路发射单元32、硅光电二极管33、凹面镜34、凸透镜35、光阑36和光陷阱37，所述光路发射单元32用于发射平行激光束38，激光束38经过气路腔体31中的颗粒物39产生散射光，散射光依次经凹面镜34、凸透镜35、光阑36到硅光电二极管33，所述硅光电二极管作为接受器用于接收散射光，所述光陷阱用于吸收激光束，所述光路发射单元包括激光器321和透镜组322，所述激光器321的激光束通过透镜组322后发出平行激光束。图中x轴为激光照射方向，y轴为气体流动方向，z轴为散射光接收方向，三个方向相互垂直。在使用时，可通过微处理器控制真空泵将含有悬浮颗粒物的待测气体吸入气路腔体的进气口，气体通过光敏区时，激光器激光照射在颗粒物上发生散射，散射光经反射镜聚焦后，由在同一水平面上与激光照射方向成90度的检测器接收散射光脉冲信号，根据脉冲信号的数量和强弱，测量颗粒数浓度和粒径大小。其中光路发射单元可选用SANYO公司生产的峰值波长为650nm的红色激光器，选用高精度的硅光电二极管(其感光面4mm*4mm)作为光路散射光信号接收单元，提高测量精度，将颗粒物被激光器照射的散射光信号转化成电信号，设计一套气路和散射光的光路路径，用光束聚焦透镜将散射光的能量均匀分布于光电二极管上，消除了不同粒径颗粒物之间的测量干扰，实现不同粒径颗粒物的同时测量。
较佳的，所述n等于所述尘埃粒子计数器的通道个数，比如n可以取常见的1、2、6等。
较佳的，所述信号放大电路将电压放大到0～12V之间。尘埃粒子计数器传感器在接收到一个颗粒的散射光时，会产生一个脉冲信号，信号为窄脉冲信号，脉冲幅度为百微伏级，信号宽度微秒级别，由于信号输出幅度受限、输出阻抗较大、信噪比过大，因此将原始信号先通过一个滤波器后，去除粒子计数传感器本身自带的本底噪声，再将信号经过一个高倍信号放大器，将脉冲信号输出的电压范围调整到0～12V之间。
较佳的，如图5至图8所示，所述一级电压放大电路的电压放大倍数为5倍，所述二级电压放大电路的电压放大倍数为10倍，所述一级电压放大电路和二级电压放大电路采用相同的电路结构，只需要调整其中参数即可，所述电压缩小电路的电压缩小倍数为3倍。由于后端模拟电路与比较电路的电压为0～5V,为了与后端电路进行信号匹配，提高信号的有效测量区间，将脉冲信号分成以上四路不同倍数的放大缩小的电路供模拟开关根据需要选择。
较佳的，如图9所示，所述高速比较器的芯片型号可以采用LM339DG或TLV3501等，所述数模转换电路(DAC电路)可以采用DAC7502或TLV5610芯片等，所述高速比较器以所述数模转换芯片输出的电压信号作为高速比较器的参考电压进行比较，当一个脉冲信号的电压超过参考电压时，高速比较器输出端会产生一个低电平，当低于参考电压时，高速比较器保持高电平，因此通过高速比较器可以将不规则的模拟的脉冲信号整成标准脉冲信号，标准脉冲信号接入微处理器的脉冲计数模块。
较佳的，所述四选一的模拟开关可以采用的芯片型号为CD4052或TMUX6104等。将四路经过放大、跟随、缩小的原始信号分别接入四选一的模拟开关，通过模拟开关选择所需要处理的信号通路。为了同时满足前端的0～12V电压和后端的0～5V电压范围的要求，本发明设计了四选一模拟开关，对电压进行适当的放大缩小，提高计算精度。由于不同粒径颗粒对应的电压值不同，比如要测量的粒径为0.3μm颗粒，其对应的电压为0.08V，则可以选择一级电压放大电路，将原始的脉冲信号放大10倍，那么经过放大10倍后，其电压为0.8V；如1.0颗粒对应的电压为0.49，则可以选择连接二级电压放大电路，将其进行放大5倍后，输出电压为2.45V，若不需要进行放大缩小的电压，则可以选择连接到电压跟随电路，再比如，10μm颗粒的电压对应的是6V，通过选择连接电压缩小电路将其电压降为2V。
较佳的，所述尘埃粒子计数器还包括液晶显示单元、打印机、存储单元和通信接口，所述液晶显示单元、打印机、存储单元和通信接口分别与微处理器连接，通过微处理器将颗粒浓度值进行显示、打印、存储和传输等。
请参阅图1至图10，本发明的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器的测量方法，需提供如上所述的尘埃粒子计数器，所述方法包括如下步骤：
步骤1、根据本次测量需要调整尘埃粒子计数器上的每一通道参数，所述参数包括粒径值；
步骤2、根据粒径谱获得粒径值对应的电压值，根据电压值将四选一模拟开关与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路或电压跟随电路进行连接；
步骤3、启动信号采集装置，将样本气体吸入所述粒子计数传感器中，所述粒子计数传感器接收到颗粒的散射光时，产生脉冲信号输出给信号处理装置；
步骤4、所述脉冲信号通过滤波电路和信号放大电路进行滤波和放大；
步骤5、根据四选一模拟开关连接的电路对脉冲信号进行处理，将处理后的脉冲信号输出给高速比较器；
步骤6、高速比较器将处理后的脉冲信号的电压与数模转换芯片输出的参考电压进行比较，当一个脉冲信号的电压超过参考电压时，高速比较器输出端会产生一个低电平，否则，高速比较器保持高电平；
步骤7、微处理器接收高速比较器输出的标准的脉冲信号，通过脉冲计数模块对脉冲下降沿产生的中断进行累计计数，最终换算成颗粒数的浓度值。
较佳的，所述步骤7中的浓度值为单位体积内的颗粒数，单位为个/每升(或者个/0.1ft3、个/ft3)。
本发明采用光学法实现的信号采集装置结合信号处理电路对气溶胶粒径进行测量，通过设计4路不同倍数的放大、跟随、缩小电路供选择，使得每一通道均可调整，本发明在同一设备实现对0.1μm至25μm粒径范围实现全覆盖。比如当设置流通道时，可实现6通道任意组合的尘埃粒子计数器，粒径选择的步进是0.1μm，例如：可以组合成0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm，或者20.1μm、21.3μm、22.4μm、23.1μm、24.5μm、25.0μm或其它任意组合。本发明的尘埃粒子计数器满足不同环境的测量需要，灵活度高，降低了设备成本。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，包括微处理器、信号采集装置和信号处理装置，所述微处理器分别与信号采集装置和信号处理装置连接，其特征在于：所述信号采集装置包括粒子计数传感器、流量传感器、高效过滤器和真空泵，所述粒子计数传感器、流量传感器、真空泵分别与微处理器连接；
所述信号处理装置包括滤波电路、信号放大电路、一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路、电压跟随电路以及n个四选一模拟开关，所述滤波电路分别与粒子计数传感器和信号放大电路连接，所述信号放大电路分别与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路和电压跟随电路连接，每一所述四选一模拟开关均与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路和电压跟随电路连接，且每一所述四选一模拟开关均连接一个高速比较器，每一所述高速比较器连接一个数模转换电路，且每一所述高速比较器与微处理器的脉冲计数模块连接。
2.如权利要求1所述的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，其特征在于：所述粒子计数传感器包括气路腔体、光路发射单元、硅光电二极管、凹面镜、凸透镜、光阑和光陷阱，所述光路发射单元用于发射平行激光束，激光束经过气路腔体中的颗粒物产生散射光，散射光依次经凹面镜、凸透镜、光阑到硅光电二极管，所述硅光电二极管作为接受器用于接收散射光，所述光陷阱用于吸收激光束，所述光路发射单元包括激光器和透镜组，所述激光器的激光束通过透镜组后发出平行激光束。
3.如权利要求1所述的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，其特征在于：所述n等于所述尘埃粒子计数器的通道个数。
4.如权利要求1所述的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，其特征在于：所述信号放大电路将电压放大到0～12V之间。
5.如权利要求1所述的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，其特征在于：所述一级电压放大电路的电压放大倍数为5倍，所述二级电压放大电路的电压放大倍数为10倍，所述电压缩小电路的电压缩小倍数为3倍。
6.如权利要求1所述的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，其特征在于：所述高速比较器的芯片型号采用LM339DG或TLV3501，所述数模转换电路采用DAC7502或TLV5610芯片，所述高速比较器以所述数模转换芯片输出的电压信号作为高速比较器的参考电压进行比较。
7.如权利要求1所述的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，其特征在于：所述四选一的模拟开关采用的芯片型号为CD4052/TMUX6104。
8.如权利要求1所述的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器，其特征在于：所述尘埃粒子计数器还包括液晶显示单元、打印机、存储单元和通信接口，所述液晶显示单元、打印机、存储单元和通信接口分别与微处理器连接。
9.一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器的测量方法，其特征在于：需提供权利要求1-7任一项所述的尘埃粒子计数器，所述方法包括如下步骤：
步骤1、根据本次测量需要调整尘埃粒子计数器上的每一通道参数，所述参数包括粒径值；
步骤2、根据粒径谱获得粒径值对应的电压值，根据电压值将四选一模拟开关与一级电压放大电路、二级电压放大电路、电压缩小电路或电压跟随电路进行连接；
步骤3、启动信号采集装置，将样本气体吸入所述粒子计数传感器中，所述粒子计数传感器接收到颗粒的散射光时，产生脉冲信号输出给信号处理装置；
步骤4、所述脉冲信号通过滤波电路和信号放大电路进行滤波和放大；
步骤5、根据四选一模拟开关连接的电路对脉冲信号进行处理，将处理后的脉冲信号输出给高速比较器；
步骤6、高速比较器将处理后的脉冲信号的电压与数模转换芯片输出的参考电压进行比较，当一个脉冲信号的电压超过参考电压时，高速比较器输出端会产生一个低电平，否则，高速比较器保持高电平；
步骤7、微处理器接收高速比较器输出的标准的脉冲信号，通过脉冲计数模块对脉冲下降沿产生的中断进行累计计数，最终换算成颗粒数的浓度值。
10.如权利要求9所述的一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器的测量方法，其特征在于：所述步骤7中的浓度值为单位体积内的颗粒数。
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Cited By (1)
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| CN114965190A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-08-30 | 苏州苏信环境科技有限公司 | 一种粒子散射光信号放大计数电路、方法及粒子计数器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002116135A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Fuji Electric Co Ltd | 微粒子カウント式濁度計および微粒子カウンタ用の電子回路 |
| CN101162195A (zh) * | 2007-11-16 | 2008-04-16 | 苏州华达仪器设备有限公司 | 尘埃粒子计数器及其使用方法 |
| CN207816779U (zh) * | 2018-01-23 | 2018-09-04 | 苏州宏瑞净化科技有限公司 | 一种尘埃粒子计数器用的高速计数电路 |
| CN113720735A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-11-30 | 福建省计量科学研究院（福建省眼镜质量检验站） | 一种便携式气溶胶粒径谱仪及其测量方法 |
| CN216747310U (zh) * | 2021-12-02 | 2022-06-14 | 福建省计量科学研究院（福建省眼镜质量检验站） | 一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器 |
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2021
- 2021-12-02 CN CN202111461835.3A patent/CN114199744A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002116135A (ja) * | 2000-10-10 | 2002-04-19 | Fuji Electric Co Ltd | 微粒子カウント式濁度計および微粒子カウンタ用の電子回路 |
| CN101162195A (zh) * | 2007-11-16 | 2008-04-16 | 苏州华达仪器设备有限公司 | 尘埃粒子计数器及其使用方法 |
| CN207816779U (zh) * | 2018-01-23 | 2018-09-04 | 苏州宏瑞净化科技有限公司 | 一种尘埃粒子计数器用的高速计数电路 |
| CN113720735A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-11-30 | 福建省计量科学研究院（福建省眼镜质量检验站） | 一种便携式气溶胶粒径谱仪及其测量方法 |
| CN216747310U (zh) * | 2021-12-02 | 2022-06-14 | 福建省计量科学研究院（福建省眼镜质量检验站） | 一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114965190A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-08-30 | 苏州苏信环境科技有限公司 | 一种粒子散射光信号放大计数电路、方法及粒子计数器 |
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