[发明专利]一种粒径通道可调的尘埃粒子计数器及其测量方法

说明书

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。

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；