1、 第 1 页 激光尘埃粒子计数器的工作原理 丁达尔现象与米氏理论 丁达尔效应是用 John Tyndall（英国物理学家） 的名字命名的，通常是胶体中的粒子对光线的散射作用引起的。 在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果 粒子 大于入射光波长很多倍，则发生 光的反 射 ；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。 丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象 。 简单的说就是 一束明亮的光照在空气或雾中的灰尘上，所产生的散射 的现象 就是丁达尔现象。 利用 米氏理论 可以通过散射光的强度信号准确的判断出被测粒子的粒径， 当 聚焦滤波后的
2、平行光束 遇到尘埃颗粒时，将 会 发生散射现象， 光的散射情况会随着 尘埃颗粒粒径 的变化而变化。在粒 子计数器中， 既是 应用了 米氏理论 原理 来判读尘埃粒径和数量的 （ 光源所遇到的尘埃粒径越大散射作用越强烈 ），通过将闪射 光信号的强弱判断和处理测试数据。 检测原理 激光检测原理模型如下图所示 气 流尘 埃光 源透 镜 组透 镜 组照 射 光散 射 光 光 检 测 器测 量 腔放 大 电 路信 号尘 埃图一 激光检测原理模型 第 2 页 光源通过透镜 组聚焦 并过滤 后 形成水平光束 ，进入测量腔与流经测量腔的气流中的尘埃颗粒相遇，因而产生 了散射光。 尘埃粒径越大，产生的散射光越强。
3、 散射光通过另一透镜组聚焦后，通过光检测器 将光信号转变为电 脉冲 信号，再进行信号放大，并根据散射光的 电脉冲 信号强弱程度来判断尘埃颗粒的粒径 ，同时记录尘埃颗粒的 数量。 电 脉冲信号强度对应值通常如表一所示 ： 表一 尘埃粒径对应电脉冲信号强度 粒径（ m） 0.3 0.5 1.0 电脉冲信号强度（ mV） 69 531 701 例如： 若尘埃粒子计数器检测到一个脉冲 信号 为 100mV时，这个粒子的大小应大于 0.3 m而小于 0.5 m。 仪器的组成 激光粒子计数器的组成如下框图所示： 测 量 腔光 源光 检 测 器流 量 监 控气 泵电 路 系 统显 示 打 印排 气气 体 入 口流 量 调 节过 滤 器图二 激光尘埃粒子计数器结构框图 激光尘埃粒子计数器的主要动力源是真空气泵，将采样空气通过采样口吸入，经过测量腔对尘埃颗粒的粒径和数量进行测量。 真空气泵的吸入流量可通过流 量调节装置进行调节，最常用的采样流量为 2.83L/min、28.3L/min两种 。 第 3 页 仪器 末端过滤器的目的是将吸入仪器的粒径为 0.3 m的颗粒过滤掉，避免对测试区域形成二次污染 。 计数原则 与相关标准对应， 尘埃粒子计数器是测量大于等于某一粒径的粒子数量的仪器 , 其内部电路就是统计大于等于某一电压值的脉冲数量的电路。 宋玉琢整理 2015.1.8
