發(fā)展歷程粒子計(jì)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(jì)數(shù)器、激光空氣粒子計(jì)數(shù)器、PCS納米激光空氣粒子計(jì)數(shù)器的過程，其中因激光空氣粒子計(jì)數(shù)器測(cè)試速度快、動(dòng)態(tài)分布寬、不受人為影響等各方面的優(yōu)勢(shì)，而成為很多行業(yè)的主流產(chǎn)品。

　　基本原理

　　空氣中的微粒在光的照射下會(huì)發(fā)生散射，這種現(xiàn)象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波長(zhǎng)、微粒折射率及微粒對(duì)光的吸收特性等因素有關(guān)。但是就散射光強(qiáng)度和微粒大小而言，有一個(gè)基本規(guī)律，就是微粒散射光的強(qiáng)度隨微粒的表面積增加而增大。這樣只要測(cè)定散射光的強(qiáng)度就可推知微粒的大小，就是光散射式粒子計(jì)數(shù)器的基本原理。實(shí)際上，每個(gè)粒子產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度很弱，是一個(gè)很小的光脈沖，需要通過光電轉(zhuǎn)換器的放大作用，把光脈沖轉(zhuǎn)化為信號(hào)幅度較大的電脈沖，然后再經(jīng)過電子線路的進(jìn)一步放大和甄別，從而完成對(duì)大量電脈沖的計(jì)數(shù)工作。此時(shí)，電脈沖數(shù)量對(duì)應(yīng)于微粒的個(gè)數(shù)，電脈沖的幅度對(duì)應(yīng)于微粒的大小。

　　塵埃粒子計(jì)數(shù)器的具體工作原理：來自光源的光線被透鏡組聚焦于測(cè)量腔內(nèi)，當(dāng)空氣中的每一個(gè)粒子快速地通過測(cè)量腔時(shí)，便把入射光散射一次，形成一個(gè)光脈沖信號(hào)。這一光信號(hào)經(jīng)過透鏡組2被送到光檢測(cè)器，正比地轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，再經(jīng)過儀器電子線路的放大、甄別，揀出需要的信號(hào)，通過計(jì)數(shù)系統(tǒng)顯示出來。

　　需要指出的是，雖然儀器稱為“計(jì)數(shù)器”，但是儀器分辨微粒大小的能力更為重要。因?yàn)殡娒}沖的計(jì)數(shù)很簡(jiǎn)單，而判斷粒子的大小非常重要。[1]

　　量值溯源

　　《計(jì)量法》明確了保障計(jì)量單位的統(tǒng)一和量值的準(zhǔn)確可靠。無論是在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)還是科學(xué)研究等方面，計(jì)量工作都是維護(hù)正常社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要保證。國(guó)家為保證全國(guó)的某一參數(shù)量值的一致、準(zhǔn)確，使在用計(jì)量器具的量值能夠溯源到國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)全國(guó)某一數(shù)量量值的準(zhǔn)確，自上而下的建立了完善的全國(guó)量值溯源體系。其目的主是通過對(duì)在用計(jì)量器具的校準(zhǔn)，來保證生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)以及科學(xué)研究等各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的正常進(jìn)行。

　　粒子計(jì)數(shù)器是國(guó)家規(guī)定的計(jì)量器具，在使用一段時(shí)間后，其光學(xué)系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)都會(huì)發(fā)生變化，如光源老化、發(fā)光效率降低或聚焦錯(cuò)位、透鏡被污染，從而使整機(jī)的轉(zhuǎn)換靈敏度變化。因此需按JJF1190-2008《塵埃粒子計(jì)數(shù)器校準(zhǔn)規(guī)范》的要求每年定期到建筑能源與環(huán)境檢測(cè)中心進(jìn)行定期校準(zhǔn)，對(duì)儀器各方面進(jìn)行調(diào)整，以獲得最佳工作狀態(tài)。

　　主要部件

　　光源是塵埃粒子計(jì)數(shù)器的關(guān)鍵部件，對(duì)儀器的性能影響很大。光源要求穩(wěn)定性高、壽命長(zhǎng)、不受干擾。激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器的光源有普通光源和激光光源兩種。普通光源為碘鎢燈，體積大、發(fā)熱量高、壽命短，開機(jī)后需要預(yù)熱。激光光源為激光器，體積小、穩(wěn)定性高、壽命長(zhǎng)，常與檢測(cè)腔及光檢測(cè)器做成一體，組成傳感器。常見的激光光源有HeNe激光器、激光二極管。采用普通光源的激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器對(duì)0.3μm以下的微粒信號(hào)響應(yīng)很低，其信號(hào)幅度與計(jì)數(shù)器本身的噪聲幅度相差無幾，信號(hào)很難從噪聲中檢測(cè)出來。此類儀器雖然標(biāo)有0.3μm這一通道，但只適于測(cè)定大于0.3μm特別是0.5μm以上的微粒。由于激光的單色性好，光能量集中穩(wěn)定，所以采用激光光源的激光塵埃粒子計(jì)數(shù)器其傳感器有較高的信噪比，此類儀器有些能檢測(cè)到0.1μm的微粒。