
日本柴田(SIBATA)的環境監測儀器中,“計數器"的核心工作原理可以分為兩大類:粒子計數器對單個顆粒進行計數和粒徑分級;數字粉塵儀則將整體散射光強轉換為相對濃度(CPM)再估算質量濃度。
下面這張表概括了這兩種核心計數方式的關鍵區別,可以幫助你快速了解:
| 特性 | 粒子計數器 (以804型為代表) | 數字粉塵儀 (以LD-5R、FLD-1型為代表) |
|---|---|---|
| 核心計數原理 | 對單個顆粒的散射光脈沖進行計數 | 測量所有顆粒產生的總體散射光強,轉換為CPM值 |
| 輸出結果 | 各粒徑通道的顆粒物數量(個/立方米) | 質量濃度估算值(mg/m3)、累計CPM值 |
| 關鍵技術 | 高靈敏度單光子檢測、脈沖高度分析 | 光散射法、質量濃度轉換系數(K值)校準 |
| 主要應用 | 潔凈室、半導體、制藥等高潔凈度環境 | 工地揚塵、工廠內部、環境空氣質量等粉塵濃度監測 |
1. 粒子計數器:直接計數與粒徑分級
這類儀器(如804型)是真正的“顆粒計數器"。其工作原理如同為空氣中的顆?!芭恼詹y量":
采樣:內置泵以恒定流量(如2.83 L/min)吸入空氣。
傳感:顆粒逐一通過聚焦的激光束,產生散射光脈沖。
計數與分級:高靈敏度探測器接收脈沖,其強度與顆粒粒徑相關。電路通過脈沖高度分析技術,將電脈沖按強度大小歸類到對應的粒徑通道(如0.3μm、0.5μm等),從而完成對各粒徑顆粒的計數。
結果:直接輸出單位體積空氣中各粒徑顆粒的具體數量。
2. 數字粉塵儀:相對計數與質量濃度換算
這類儀器(如LD-5R、FLD-1型)是光散射式相對濃度計。其“計數"是一個間接的換算過程:
總體散射光測量:含塵氣流整體通過激光束,粉塵群體會產生持續的散射光信號。探測器接收的是總散射光強,其強度與粉塵的總表面積/質量濃度相關。
信號轉換與“計數":儀器將總光強信號轉換為一個稱為 “CPM" 的相對計數值。1 CPM并不代表1個顆粒,而是代表相當于1個標準粉塵顆粒產生的散射光強。
質量濃度換算:CPM值需通過質量濃度轉換系數(K值) 才能換算為質量濃度(mg/m3)。K值需通過儀器與濾膜稱重法(國家標準方法)比對得出,其核心是:質量濃度 (mg/m3) = K值 × CPM。
柴田儀器通過多項技術確保數據可靠:
鞘氣保護系統:在戶外型(如FLD-1)的光學檢測腔內,用潔凈空氣形成“保護氣幕",防止粉塵污染核心光學鏡頭,確保長期穩定運行。
自動校準與補償:具備BG取消(背景歸零)和SPAN測量(跨度校準)功能,以消除背景干擾和靈敏度漂移。部分型號還配有動態加熱除濕系統,減少濕度對測量的影響。
在實際應用中,你應該如何選擇這兩種不同類型的“計數器"呢?
選擇粒子計數器,當你的核心需求是監測微觀顆粒的數量和粒徑分布。這主要應用于對懸浮粒子有嚴格控制的高潔凈環境,例如潔凈室性能驗證、半導體和精密電子生產線、藥品無菌灌裝區等。
選擇數字粉塵儀,當你的核心需求是監測空氣中粉塵的總質量濃度。這主要適用于對粉塵排放和職業健康有監管需求的場所,例如建筑工地揚塵監控、礦山隧道內的粉塵監測、工廠車間內的職業暴露評估等。
總的來說,柴田SIBATA通過不同的物理原理和信號處理路徑,實現了從微觀粒子計數到宏觀粉塵濃度監測的全覆蓋。選擇哪種技術,取決于你需要數“個數"還是測“重量"。