CN208206749U - 表面尘埃粒子计数器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种表面尘埃粒子计数器，包括：吸入其与待检测表面之间气体的采样吸气口；一端与采样吸气口相连接且其中流通采样气体的采样气路；对采样气体中所包含的尘埃颗粒进行检测和分类计数的激光颗粒计数装置；向待检测表面吹出气体的吹扫排气口；一端与吹扫排气口相连接且其中流通有吹扫气体的吹扫气路。表面尘埃粒子计数器还包括过滤器，采样气路的另一端经过滤器与吹扫气路的另一端相连接。采样吸气口、吹扫排气口设置在分析探头上。本实用新型适用于对表面附着的尘埃粒子进行检测和分类计数，解决了对待检测物体表面的尘埃粒子大小及数目进行分析检测的难题，具有良好的检测效果。

Description

表面尘埃粒子计数器

技术领域

本实用新型涉及一种粒子计数器，具体是一种针对待检测表面上附着的尘埃粒子的粒子计数器。

背景技术

以新型平板显示产业与空气净化产业为代表的先进制造产业中涉及到尘埃粒子监测技术的应用。此类行业中高等级洁净车间是空气净化产业的一个重要检测领域。高等级洁净房的颗粒度控制在＜0.1 μm（通常在0.2 nm~80 nm）的范围内，需要对尘埃粒子数进行重点监测。目前针对高等级洁净房空间内的尘埃粒子的监测，国内技术水平在逐步拉近与国外先进技术的差距。

除了空间内的粒子监测以外，对于附着于各式半导体机台、液晶面板、药品包装包材等表面的尘埃粒子也是影响产品质量、安全及性能的关键因素。但是目前对于表面尘埃粒子大小及数目的分析检测设备均为进口，由国外垄断，国内相关技术与设备处于空白阶段。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种针对待检测表面上附着的尘埃粒子进行检测计数的表面尘埃粒子计数器。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种表面尘埃粒子计数器，用于对待检测表面上附着的尘埃粒子进行检测和分类计数，所述表面尘埃粒子计数器包括：

与所述待检测表面保持检测距离以吸入其与所述待检测表面之间气体的采样吸气口；

一端与所述采样吸气口相连接且其中流通采样气体的采样气路；

设置于所述采样气路上并对所述采样气体中所包含的尘埃颗粒进行检测和分类计数的激光颗粒计数装置；

与所述待检测表面保持吹扫距离而向所述待检测表面吹出气体的吹扫排气口；

一端与所述吹扫排气口相连接且其中流通有吹扫气体的吹扫气路。

优选的，所述表面尘埃粒子计数器还包括过滤器，所述采样气路的另一端经所述过滤器与所述吹扫气路的另一端相连接。

优选的，所述采样吸气口、所述吹扫排气口设置在一分析探头上。

优选的，所述采样吸气口为一个，所述吹扫排气口为多个，且所述吹扫排气口环绕所述采样吸气口设置。

优选的，多个所述吹扫排气口并接或串接。

优选的，所述检测距离与所述吹扫距离相等。

优选的，所述激光颗粒计数装置包括：

驱动所述采样气体在所述采样气路中单向流通的真空泵；

发射激光照射所述采样气体并输出对应电信号的激光探测器；

控制所述真空泵、控制所述激光探测器所发射激光功率、接收并处理所述电信号而获得检测和分类计数结果的微电脑板，所述微电脑板分别与所述真空泵、所述激光探测器相连接。

优选的，所述激光探测器包括：

与所述微电脑板相信号连接而用于发射激光的激光器；

具有与所述采样气路相连通的腔体，并能够接收所述激光照射所述腔体中的所述采样气体后产生的光信号并将其转换成对应所述电信号的尘埃粒子监测传感器。

优选的，所述激光颗粒计数装置还包括分别检测所述激光探测器上游和下游的气压并计算压差后输出压差信号给所述微电脑板的微压差计。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型适用于对表面附着的尘埃粒子进行检测和分类计数，解决了对待检测物体表面的尘埃粒子大小及数目进行分析检测的难题，具有良好的检测效果。

附图说明

附图1为本实用新型的表面尘埃粒子计数器的原理示意图。

附图2为本实用新型的表面尘埃粒子计数器中分析探头的示意图。

附图3为本实用新型的表面尘埃粒子计数器的采样示意图。

附图4为本实用新型的表面尘埃粒子计数器中的信号示意图。

以上附图中：1、分析探头；2、尘埃粒子监测传感器；3、真空泵；4、过滤器；5、微压差计；6、激光器；7、微电脑板；8、吹扫排气口；9、采样吸气口；10、采样气路；11、吹扫气路；12、正压段；13、负压段；14、电信号；15、噪声信号；16、检出限；17、粒径一基准；18、粒径二基准；19、粒径n基准；20、粒子计数脉冲一；21、粒子计数脉冲二；22、待检测表面。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一：如附图1所示，一种用于对待检测表面22上附着的尘埃粒子进行检测和分类计数的表面尘埃粒子计数器，包括采样吸气口9、采样气路10、激光颗粒计数装置、吹扫排气口8和吹扫气路11。

采样吸气口9设置于待检测表面22附近，并与待检测表面22之间保持一定距离，该距离称之为检测距离，从而采样吸气口9能够吸入其与待检测表面22之间的气体。

采样气路10的一端与采样吸气口9相连接，或者说，采样气路10的一端形成了采样吸气口9。被采样吸气口9吸入的气体进入采样气路10后在采样气路10中流通，形成采样气体。

激光颗粒计数装置设置在采样气路10上从而对采样气路10中流通的采样气体中所包含的尘埃颗粒进行检测和分类计数。

吹扫排气口8也设置在待检测表面22附近，其与待检测表面22之间也保持一定距离，称之为吹扫距离，从而吹扫排气口8能够向待检测表面22吹出气体。吹扫距离与检测距离相对或不等。

吹扫气路11的一端与吹扫排气口8相连接，或者说吹扫气路11的一端形成了吹扫排气口8。吹扫气路11中流通有吹扫气体，从而吹扫气体经吹扫排气口8后吹向待检测表面22。

以上方案中，可以将采样气路10的另一端，即非采样吸气口9的一端与吹扫气路11的另一端，即非吹扫排气口8的一端相连接。由于采样气体中含有尘埃颗粒，直接将其作为吹扫气体会影响检测结果，故采样气体需经过净化而滤除尘埃颗粒后才能用作吹扫气体。因此，该表面尘埃粒子计数器还包括高效过滤器4，使得采样气路10的另一端经该高效过滤器4与吹扫气路11的另一端相连接。

如附图2所示，上述表面尘埃粒子计数器中，可以设置一分析探头1，并将采样吸气口9和吹扫排气口8均设置在该分析探头1上。此时，可以将采样吸气口9和吹扫排气口8设置于同一平面内，这样使得检测距离与吹扫距离相等。通常可以设置一个采样吸气口9和多个吹扫排气口8。在本实施例中，即设置四个吹扫排气口8。吹扫排气口8可以环绕采样吸气口9设置，从而形成四周吹气，中央吸气的结构。吹扫排气口8与吹扫气路11的连接，既可以采用并接形式，也可以采用串接形式。本实施例中，四个吹扫排气口8依次串联。

如附图3所示，上述表面尘埃粒子计数器工作时，分析探头1与待检测表面22保持一定距离，洁净的吹扫气体经过吹扫排气口8排出而吹向待检测表面22时，附着于待检测表面22上的尘埃粒子由于吹扫气的作用脱离待检测表面22并悬浮于待检测表面22与采样吸气口9之间，使得尘埃颗粒可以随着待检测表面22与采样吸气口9之间的气体一起被采样吸气口9吸入，并进入采样气路10中。

激光颗粒计数装置包括真空泵3、激光探测器和微电脑板7。

真空泵3用于驱动采样气体在采样气路10中进行单向流通。通常将真空泵3设置在采样气路10的末端，因此本实施例中，真空泵3的一端，即吸气段与采样气路10相连接，而另一端，即排气段与吹扫气路11相连接。该真空泵3与微电脑板7相信号连接，从而在微电脑板7的控制下工作。则浮于待检测表面22的尘埃粒子在真空泵3的作用下经由采样吸气口9进入采样气路10，而真空泵3排出的气体则经高效过滤器4的过滤形成洁净的吹扫气体，并经吹扫排气口8排出。

激光探测器设置在采样气路10上，其与微电脑板7相信号连接，用于发射激光来照射采样气体，并输出激光照射采样气体后对应产生的电信号14。该激光探测器包括激光器6和尘埃粒子监测传感器2。激光器6与微电脑板7相信号连接，从而用于在微电脑板7的控制下发射激光。尘埃粒子监测传感器2具有与采样气路10连通的腔体，从而采样气体能够流经该腔体。激光器6设置在腔体的一侧，其发射的激光垂直采样气体的流向而照射采样气体。尘埃粒子监测传感器2能够接收激光照射腔体中的采样气体后产生的光信号并将其转换成对应电信号14。尘埃粒子监测传感器2也与微电脑板7相连接，并能够将电信号14输出给微电脑板7。因此在尘埃粒子监测传感器2内位于腔体的另一侧，具有激光接收器和信号转换器，激光接收器用于接收经过腔体后的激光而产生对应光信号，而信号转换器则将光信号再转换成对应的电信号14输出。

基于此，分别与真空泵3、激光探测器相连接的微电脑板7则可以控制真空泵3、控制激光探测器所发射激光功率、接收并处理电信号14而获得检测和分类计数结果。

此外，激光颗粒计数装置还包括微压差计5，由于采样气体在进入和排出尘埃粒子监测传感器2的腔体时存在一定的压差，因此，微压差计5分别连接至尘埃粒子监测传感器2的腔体的上游正压段12和下游负压段13，从而分别检测激光探测器上游和下游的气压并计算压差后，输出压差信号给微电脑板7的微压差计5。从而，微电脑板7处理微压差计5产生的压差信号，通过校准与换算确定采样气路10的采样流量，再通过控制真空泵3的供电电压或供电间隔来保证恒定的采样流量。

上述激光颗粒计数装置采用已有的光阻法对尘埃颗粒进行分类计数。当采样气流流经尘埃粒子监测传感器2的腔体时，激光器6产生的激光束在尘埃粒子监测传感器2的腔体内与采样气流交汇，当尘埃粒子经过激光束时将会阻挡激光，从而使得尘埃粒子监测传感器2输出的电信号14产生对应脉冲，该脉冲的峰值与尘埃粒子的粒径相关。如附图4所示，尘埃粒子监测传感器2输出电信号14（实线），其包括两个粒子计数脉冲，分别为粒子计数脉冲一20和粒子计数脉冲二21。在微电脑板7中，预设有不同粒径的粒子所对应的脉冲峰值基准，例如附图4中所示的粒径一基准17（虚线），粒径二基准18（虚线），直至粒径n基准19（虚线）。尘埃粒子监测传感器2自身产生的噪声信号15（实线）控制在检出限16（虚线）以下。对于粒子计数脉冲一20，其信号峰值超过了粒径一基准17，但未超过粒径二基准18，则微电脑板7判定粒子计数脉冲一20对应的尘埃粒子计数为粒径一；粒径计数脉冲二的峰值信号超过了粒径一基准17和粒径二基准18，但未超过粒径n基准19，故判定该粒子计数脉冲二21对应的尘埃粒子计数为粒径二；以此类推，则可以对采样气体中不同粒径的尘埃颗粒进行分类计数。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种表面尘埃粒子计数器，用于对待检测表面上附着的尘埃粒子进行检测和分类计数，其特征在于：所述表面尘埃粒子计数器包括：

与所述待检测表面保持检测距离以吸入其与所述待检测表面之间气体的采样吸气口；

一端与所述采样吸气口相连接且其中流通采样气体的采样气路；

设置于所述采样气路上并对所述采样气体中所包含的尘埃颗粒进行检测和分类计数的激光颗粒计数装置；

与所述待检测表面保持吹扫距离而向所述待检测表面吹出气体的吹扫排气口；

一端与所述吹扫排气口相连接且其中流通有吹扫气体的吹扫气路。

2.根据权利要求1所述的表面尘埃粒子计数器，其特征在于：所述表面尘埃粒子计数器还包括过滤器，所述采样气路的另一端经所述过滤器与所述吹扫气路的另一端相连接。

3.根据权利要求1或2所述的表面尘埃粒子计数器，其特征在于：所述采样吸气口、所述吹扫排气口设置在一分析探头上。

4.根据权利要求3所述的表面尘埃粒子计数器，其特征在于：所述采样吸气口为一个，所述吹扫排气口为多个，且所述吹扫排气口环绕所述采样吸气口设置。

5.根据权利要求4所述的表面尘埃粒子计数器，其特征在于：多个所述吹扫排气口并接或串接。

6.根据权利要求3所述的表面尘埃粒子计数器，其特征在于：所述检测距离与所述吹扫距离相等。

7.根据权利要求1所述的表面尘埃粒子计数器，其特征在于：所述激光颗粒计数装置包括：

驱动所述采样气体在所述采样气路中单向流通的真空泵；

发射激光照射所述采样气体并输出对应电信号的激光探测器；

控制所述真空泵、控制所述激光探测器所发射激光功率、接收并处理所述电信号而获得检测和分类计数结果的微电脑板，所述微电脑板分别与所述真空泵、所述激光探测器相连接。

8.根据权利要求7所述的表面尘埃粒子计数器，其特征在于：所述激光探测器包括：

与所述微电脑板相信号连接而用于发射激光的激光器；

具有与所述采样气路相连通的腔体，并能够接收所述激光照射所述腔体中的所述采样气体后产生的光信号并将其转换成对应所述电信号的尘埃粒子监测传感器。

9.根据权利要求7所述的表面尘埃粒子计数器，其特征在于：所述激光颗粒计数装置还包括分别检测所述激光探测器上游和下游的气压并计算压差后输出压差信号给所述微电脑板的微压差计。