現在、塵埃粒子計数器のユーザーはますます多くなり、医薬、電子、精密機械、カラーパイプ製造、微生物などの業界に広く応用され、各種の清潔等級の作業台、浄化室、浄化職場の浄化効果、清潔を監視制御し、製品の品質を確保することを実現している。

一、塵埃粒子計数器の注意事項

1、入口管が覆われたり塞がれたりした場合、計数器を起動しない

2、反応を起こす可能性のある混合ガス（水素や酸素など）を測定しないでください。このガスはカウンタ内で発生することもあります。これらのガスを測定するには、より多くの情報を取得する必要があります。

3、高圧ディフューザなどの高圧減圧装置がない場合、圧縮空気をサンプリングしないでください。すべての粒子カウンタは大気圧で動作するように設計されています。

4、水、溶液またはその他の液体は、入口管からセンサに入ることができません。

5、塵埃粒子計数器は主に浄化職場の清潔な環境をテストするために用いられ、測定した場所に緩い粒子の材質、塵埃源、噴霧所がある場合、少なくパイプから少なくとも12インチ離れていなければならない。以上の粒子及び液体汚染センサ及び管路を避けるために。

6、サンプリング時、カウンタ自体から排出された、またはカウンタから排出されたガスに汚染されたガスをめったにサンプリングしない。

7、プリンターがある場合、外付けプリンターを接続する時、まずカウンターをオフにしなければならない。印刷を実行するときは、プリンタに印刷用紙が必要で、印刷ヘッドが損傷します。

8、感度が0.1ミクロンの粒子計数器は、特に予防がなければ、1000級以上の浄化職場を測定することには使用できない。センサーが損傷しないようにする。

二、塵埃粒子計数器の原理、応用及び組成

1はじめに

現在、塵埃粒子計数器のユーザーはますます多くなり、医薬、電子、精密機械、カラーパイプ製造、微生物などの業界に広く応用され、各種の清潔等級の作業台、浄化室、浄化職場の浄化効果、清潔を監視制御し、製品の品質を確保することを実現している。

塵埃粒子計数器は空気中の微粒子の数と大きさを測定するための計器であり、それによって空気清浄度の評価根拠となる。一般的な塵埃粒子計数器は光散乱式（DAPC）であり、粒径範囲0.1〜10μmを測定する。また、より小さいサイズの塵埃粒子を測定できる凝集コア式の塵埃粒子計数器（CNC）もある。本稿では、光散乱式塵埃粒子カウンタについて紹介する。

2塵埃粒子計数器の動作原理

空気中の粒子は光の照射下で散乱し、この現象を光散乱と呼ぶ。光散乱は微粒子サイズ、光波波長、微粒子屈折率及び微粒子の光に対する吸収特性などの要素と関係がある。しかし、散乱光の強度と粒子の大きさについては、粒子の表面積が増加するにつれて粒子の散乱光の強度が増加するという基本的な法則がある。このように散乱光の強度を測定すれば微粒子の大きさが推測でき、光散乱式粒子カウンタの基本原理である。

実際には、粒子ごとに発生する散乱光強度は弱く、小さな光パルスであり、光電変換器の増幅作用により、光パルスを信号振幅の大きい電気パルスに変換し、その後、電子回路のさらなる増幅と選別を経て、大量の電気パルスの計数を完了する必要がある。このとき、電気パルスの数は微粒子の数に対応し、電気パルスの幅は微粒子の大きさに対応する。

図1は塵埃粒子数器の具体的な動作原理を示している：光源からの光線はレンズ群1によって測定空洞内に集束され、空気中の各粒子が迅速に測定空洞を通過する時、入射光を一度散乱し、光パルス信号を形成する。この光信号はレンズ群2を経て光検出器に送られ、電気パルス信号に比例して変換され、さらに計器電子回路の増幅、選別を経て、必要な信号を選別し、計数システムによって表示される。

3塵埃粒子カウンタの組成及び各部機能

3.1光源

光源は塵埃粒子数器の重要な部品であり、機器の性能に大きな影響を与える。光源は安定性が高く、寿命が長く、干渉を受けないことが要求される。

光源には通常の光源とレーザー光源の2種類がある。一般的な光源はヨウ素タングステンランプであり、体積が大きく、発熱量が高く、寿命が短く、電源を入れた後は予熱が必要である。レーザー光源はレーザーであり、体積が小さく、安定性が高く、寿命が長く、常に検出チャンバ及び光検出器と一体となり、センサーを構成する。一般的なレーザー光源にはHeNeレーザー、レーザー二管がある。

通常光源を用いた塵埃粒子カウンタは0.3μm以下の微粒子信号に対して応答が低く、その信号振幅はカウンタ自体のノイズ振幅と大差がなく、信号はノイズから検出しにくい。このような機器には0.3μmというチャネルが表示されているが、0.3μm以上、特に0.5μm以上の微粒子の測定にのみ適している。

レーザー光の単色性が良く、光エネルギーの集中が安定しているため、レーザー光源を用いた塵埃粒子計数器はセンサーが高い信号対雑音比を持っており、このような計器は0.1μmの微粒子を検出できるものもある。

3.2測定キャビティ

測定チャンバは微粒子観測を行う空間であり、採取された空気は測定チャンバ内を通過する。計器の光学系は光源をレンズ、スリットを介して測定室に照射し、体積約数立方ミリの光感受性領域を形成する。空気中の塵埃が光感受性領域を通過すると、光エネルギーの一部が散乱され、入射光と角度（90度または70度）をなす集光レンズに集められ、光検出器に投射される。

3.3光検出器

光検出器は、散乱光エネルギーを電気信号に変換する光電変換素子である。塵埃粒子カウンタで一般的に使用される光検出器は、光電子増倍管と光電子二管である。

光電子増倍管は光電子を数万倍に増幅した後、数ミリボルトから数十ミリボルトの電気信号に変換し、スペクトル線形がよく、応答時間が速く、暗電流が小さいという利点があり、欠点は体積が大きいことである。光電増倍管は動作時に数百ボルトの負高圧を加える必要があり、機器には相応の高圧発生回路があり、機器を調整または校正する際に安全に注意しなければならない。

光電二管は光を受けると電子を発生できる半導体素子であり、体積が小さく、周辺回路が簡単な特徴があり、常に検出チャンバと一体になっている。

3.4流量監視

塵埃粒子計数器のサンプリング流量は一般的に2.83 L/minまたは28.3 L/minであり、計器は常に0.1 cfm（立方フィート毎分）または1 cfmと標識され、主にFed-Std-2009 Eに適合する清浄度の計算を容易にするためである。

大流量のサンプリング（28.3 L/min）は空気の清浄状態をより反映するが、大サンプリング濃度を低下させる。

3.5エアポンプ及びフィルタ

エアポンプは計器内部に位置し、計器にサンプリング流量を発生させる。エアポンプは騒音が低く、振動が小さく、発生する気流が安定していることが要求される。フィルターは0.3μm以上の微粒子を濾過することができ、機器から排出された空気が清浄区に影響を与えないようにしなければならない。

3.6回路システム

粒径の異なる粒子は、塵埃粒子カウンタの光電系により変換されると、異なる振幅（電圧）の電気パルス信号が発生し、粒径が大きいほどパルス電圧が高くなる。信号電圧と粒子径との関係は、変換感度とも呼ばれる。所与の塵埃粒子カウンタに対して、粒径の大きさはパルス電圧と一対一であり、例えばある塵埃粒子カウンタの変換感度は0.3μmが69 mvに対応し、0.5μmが531 mvに対応し、1.0μmが701 mvに対応するなど、塵埃粒子カウンタがパルスが100 mvであることを検出すると、この粒子の大きさは0.3μmより大きく0.5μm未満であることは間違いない。

塵埃粒子計数器はある粒径以上の粒子数を測定する計器であり、その内部回路はある電圧値以上のパルス数を統計する回路である。上段の例については、空気中の0.3μm以上の粒子の数を測定し、回路中では69 mv以上のパルスの数を統計し、0.5μm以上の粒子の数を測定し、回路中では531 mv以上のパルスの数を統計し、これに類推する。だから機器の塵埃粒子の測定は、主に変換感度というパラメータに依存している。

なお、塵埃粒子カウンタ1台あたりの変換感度は異なり、良い変換感度値を得るためには、出荷時及び以降に定期的に標準粒子でキャリブレーションしなければならない。

回路システムはパルス信号の増幅、選別、計数を完了する回路である。また、電源、制御、表示、計算、印刷などの回路も含まれています。

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