塵埃粒子計數(shù)器之性能參數(shù)
隨著電子技術(shù)和環(huán)境控制技術(shù)的飛速發(fā)展，塵埃粒子計數(shù)器在環(huán)境控制分析中獲得了廣泛應(yīng)用，已成為當(dāng)前環(huán)境控制技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵性設(shè)備。然而，塵埃粒子計數(shù)器的性能參數(shù)直接決定著儀器的性能，對其測量結(jié)果的精度和準確度有著重要影響，因此，從業(yè)人員需要正確理解儀器性能參數(shù)的各項含義并要學(xué)會準確測量表達。那么塵埃粒子計數(shù)器的主要性能參數(shù)通常有哪些呢？
由于塵埃粒子計數(shù)器給出的測試結(jié)果通常為每升空氣中含顆粒多少個或每立方米空氣中含顆粒多少。因此，塵埃粒子計數(shù)器測試體積是否準確直接影響著塵埃粒子計數(shù)器的計數(shù)結(jié)果。塵埃粒子計數(shù)器每次測量空氣的體積是由塵埃粒子計數(shù)器內(nèi)置的流量計以及計時器同時確定的，因此塵埃粒子計數(shù)器取樣體積是否準確主要是對流量計的流量誤差以及計時器的計時誤差進行考核。氣體流量計的測試結(jié)果與試驗時環(huán)境溫度以及大氣壓力均有關(guān)系，因此在進行流量誤差校準時需要同時確定環(huán)境溫度以及大氣壓力。
塵埃粒子計數(shù)器顯示的顆粒尺寸與儀器內(nèi)部設(shè)定的電壓值存在一一對應(yīng)關(guān)系。塵埃粒子計數(shù)器的測量是利用儀器內(nèi)部激光通過吸入儀器內(nèi)部的懸浮于空氣中的顆粒產(chǎn)生激光散射而設(shè)計，顆粒尺寸大小不同引起的激光散射量也不同，從而影響光電傳感器測得的脈沖高度。通過脈沖高度與儀器內(nèi)部設(shè)定的電壓值進行比較從而得到測量空氣中顆粒的尺寸。因此顆粒尺寸與儀器內(nèi)部設(shè)定的電壓值之間對應(yīng)關(guān)系的準確與否是塵埃粒子計數(shù)器校準的關(guān)鍵。塵埃粒子計數(shù)器所能測量的最小顆粒尺寸是由制造廠商給出的，能測量的最大顆粒尺寸取決于塵埃粒子計數(shù)器設(shè)計時采用的動態(tài)范圍。動態(tài)范圍是指塵埃粒子計數(shù)器所能測量的最大顆粒尺寸與最小顆粒尺寸之比，塵埃粒子計數(shù)器的動態(tài)范圍一般介于 10∶ 1 ～50∶1。
塵埃粒子計數(shù)器測試潔凈空氣時由于傳感區(qū)無顆粒，計數(shù)器的顆粒計數(shù)應(yīng)為 0，但如果塵埃粒子計數(shù)器的電路系統(tǒng)以及光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲脈沖高度大于塵埃粒子計數(shù)器設(shè)定的最小粒徑檔所需要的脈沖高度時，噪聲會被當(dāng)成顆粒進行計數(shù)。從理論上來講，若測試空氣潔凈時，塵埃粒子計數(shù)器最小粒徑檔測試結(jié)果應(yīng)能夠滿足廠商規(guī)定要求，若塵埃粒子計數(shù)器最小粒徑檔測試結(jié)果超過規(guī)定要求的 50% ，就應(yīng)該檢查塵埃粒子計數(shù)器是否存在問題，是否需要維修并重新進行校準。
為了保證測量結(jié)果的準確性，從理論上講，同一時間內(nèi)在傳感器的傳感區(qū)內(nèi)應(yīng)該只有一個顆粒出現(xiàn)，若有多個顆粒同時出現(xiàn)時，將會引起計數(shù)誤差。當(dāng)傳感器的傳感區(qū)同時出現(xiàn)多個顆粒時，能夠使塵埃粒子計數(shù)器的計數(shù)誤差小于 10% 時顆粒的最高濃度，稱為塵埃粒子計數(shù)器的最大飽和濃度。其值越高，則儀器的性能越好。最大飽和濃度決定了塵埃粒子計數(shù)器所能檢測顆粒的最高濃度。因此，在日常測試過程中，若發(fā)現(xiàn)顆粒濃度超出了傳感器的重合誤差極限，則應(yīng)對所檢測的樣品進行稀釋，以降低顆粒濃度。
五、計數(shù)響應(yīng)
塵埃粒子計數(shù)器測試高濃度樣品一段時間后，再測試其他樣品，前一次測試結(jié)果可能會對后一次結(jié)果產(chǎn)生影響，其影響程度則稱為計數(shù)響應(yīng)。當(dāng)塵埃粒子計數(shù)器使用的時間過長，一些顆?？赡軙趥鞲衅髦行纬沙练e物，若通過傳感器潔凈空氣體積太少時，殘余的粒子會導(dǎo)致塵埃粒子計數(shù)器計數(shù)響應(yīng)變高，因此需要對塵埃粒子計數(shù)器的計數(shù)響應(yīng)進行考核。
分辨率是指塵埃粒子計數(shù)器區(qū)分不同尺寸顆粒的能力。一般而言，塵埃粒子計數(shù)器測量顆粒尺寸是由光通過懸浮于空氣中顆粒時產(chǎn)生的折射率確定的，但由于光學(xué)系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)噪聲影響，塵埃粒子計數(shù)器會將尺寸相同的顆粒誤認為不同尺寸的顆粒，同時也會將尺寸相近的不同顆粒誤認為同一個顆粒，從而引起計數(shù)誤差，因此需要對塵埃粒子計數(shù)器的分辨率進行考核。分辯率決定了塵埃粒子計數(shù)器檢測顆粒尺寸的精確度，其值越小，儀器的性能越好。分辨率檢測時選用的單分散球形顆粒的顆粒尺寸一般為儀器最小粒徑檔對應(yīng)尺寸的 2 倍。
計數(shù)效率是指塵埃粒子計數(shù)器采樣口所吸入的采樣空氣中，塵埃粒子計數(shù)器測得的顆粒數(shù)量與實際顆粒數(shù)量之間的比值，計數(shù)效率是由塵埃粒子計數(shù)器本身的光學(xué)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及采樣口的設(shè)計原理決定的。塵埃粒子計數(shù)器測試結(jié)果包含顆粒的尺寸以及顆粒的數(shù)量，顆粒數(shù)量測試是否準確是塵埃粒子計數(shù)器考核的關(guān)鍵，因此需要對塵埃粒子計數(shù)器的計數(shù)效率進行考核。隨著顆粒尺寸的減小，計數(shù)效率會逐漸降低，計數(shù)效率接近 50% 時，加入顆粒的尺寸為塵埃粒子計數(shù)器所能測量的最小顆粒尺寸。
