激光粒子計數(shù)器由顯微鏡發(fā)展而來,經(jīng)歷了顯微鏡、沉降管、沉降儀、離心沉降儀、顆粒計數(shù)器、激光空氣粒子計數(shù)器、PCS納米激光空氣粒子計數(shù)器的過程,其中因激光空氣粒子計數(shù)器測試速度快、動態(tài)分布寬、不受人為影響等各方面的優(yōu)勢,而成為很多行業(yè)的主流產(chǎn)品。
利用光的散射原理進行塵粒計數(shù)的儀器。光散射和微粒大小、光波波長、微粒折射率及微粒對光的吸收特性等因素有關(guān)。但是就散射光強度和微粒大小而言,有一個基本規(guī)律,就是微粒散射光的強度隨微粒的表面積增加而增大。這樣一定流量的含塵氣體通過一束強光,使粒子發(fā)射出散射光,經(jīng)過聚光透鏡投射到光電倍增管上,將光脈沖變?yōu)殡娒}沖,由脈沖數(shù)求得顆粒數(shù)。根據(jù)粒子散射光的強度與粒徑的函數(shù)關(guān)系得出粒子直徑。這樣只要測定散射光的強度就可推知微粒的大小,就是光散射式粒子計數(shù)器的基本原理。
判斷激光粒子計數(shù)器的優(yōu)劣,主要看其以下幾個方面:
1、粒度測量范圍:粒度范圍寬,適合的應(yīng)用廣。不僅要看其儀器所報出的范圍,而是看超出主檢測器面積的小粒子散射(<0.5μm>如何檢測。的途徑是范圍直接檢測,這樣才能保證本底扣除的一致性。不同方法的混合測試,再用計算機擬合成一張圖譜,肯定帶來誤差。
2、激光光源:一般選用2mW激光器,功率太小則散射光能量低,造成靈敏度低;另外,氣體光源波長短,穩(wěn)定性優(yōu)于固體光源。
3 、檢測器:因為激光衍射光環(huán)半徑越大,光強越弱,極易造成小粒子信/噪比降低而漏檢,所以對小粒子的分布檢測能體現(xiàn)儀器的好壞。檢測器的發(fā)展經(jīng)歷了圓形,半圓形和扇形幾個階段。
4、準(zhǔn)確性和重復(fù)性指標(biāo)越高越好。采用NIST標(biāo)準(zhǔn)粒子檢測。
5、是否使用完的米氏理論:因為米氏光散理論非常復(fù)雜,數(shù)據(jù)處理量大,所以有些廠家忽略顆粒本身折光和吸收等光學(xué)性質(zhì),采用近似的米氏理論,造成適用范圍受限制,漏檢幾率增大等問題。
6、穩(wěn)定性:儀器穩(wěn)定性包括光路的穩(wěn)定性和分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性和周圍環(huán)境的影響。一般來講選用氣體激光器,使用光學(xué)平臺,有助于光路的穩(wěn)定。內(nèi)部發(fā)熱部件(如50瓦的鎢燈)將影響光路周圍環(huán)境。
7、掃描速度(粒子計數(shù)器):掃描速度快可提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,重復(fù)性和穩(wěn)定性。
8、可自動對中,無需要換鏡頭,可自動校正
9、使用和維護的簡便性:關(guān)于這一點,在購買之前往往被忽視,而實際上直接決定了儀器使用效率和壽命。了解的方法是對儀器結(jié)構(gòu)的了解和其他已有用戶的反映。拆卸、清洗是否方便:粒度儀分為主機和分散器兩部分。而樣品流動池是需要定期清洗的,清洗間隔視樣品性質(zhì)而定。將主機和分散器合二為一的儀器往往將樣品池深置于儀器內(nèi)部,取出和拆卸均很繁瑣,且極易碰壞光路系統(tǒng)。
10、是否符合標(biāo)準(zhǔn):ISO 13320 標(biāo)準(zhǔn)是對激光粒度分析儀的基本要求。但并不是所有制造商都按照該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在測量亞微米粒子分布過程中,采用非激光衍射方法是不符合 ISO13320 標(biāo)準(zhǔn)的。
11、分散器 :是否具有超聲和攪拌等物理分散功能,超聲功率和攪拌速度是否連續(xù)可調(diào),是保證分析結(jié)果重復(fù)性的關(guān)鍵。