一种粒子计数器的工作方法技术

本发明专利技术提供一种粒子计数器的工作方法包括：对光电接收模组进行预标定。所述预标定包括：提供激光光源，使激光光源的光照完全覆盖照射所述光电转换器；测量前置放大电路的实际输出电压，与标准输出电压对比，得到修正系数。根据修正系数和每种粒径粒子对应的标准门槛电压，设置每种粒径粒子对应通道的数字模拟转换器的输出电压；在光学模组输出的光场中通入待检测的粒子气流，通过输出电压分辨出每种粒径粒子的粒子数。该技术方案的有益效果在于，通过对光电接收模组的预标定，得到粒子计数器的修正系数，保证光电接收模组的一致性，提高粒子计数器的计数准确度和精度。粒子计数器的计数准确度和精度。粒子计数器的计数准确度和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种粒子计数器的工作方法


[0001]本专利技术属于粒子计数器的
，尤其涉及一种粒子计数器的工作方法。

技术介绍

[0002]尘埃粒子计数器，是一种用来测量空气中微粒的数量及大小的仪器，从而为空气洁净度的评定提供依据。常见的尘埃粒子计数器是光散射式的，测量粒径范围0.1
‑
10μm。
[0003]目前，尘埃粒子计数器广泛应用于医药、电子、精密机械、彩管制造、微生物等行业中，实现对各种洁净等级的工作台、净化室、净化车间的净化效果、洁净级别进行监控，从而降低生产、实验过程中受到颗粒物污染的问题。
[0004]粒子计数器的基本原理是，光学传感器的探测激光经尘埃粒子散射后被光敏元件接收并产生脉冲信号，该脉冲信号被输出并放大，然后进行数字信号处理，通过与标准粒子信号进行比较，将对比结果用不同的参数表示出来。空气中的微粒在光的照射下会发生散射，这种现象较光散射，光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是，就散射光强度和微粒大小而言，有一个基本规律，就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样，只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小。实际上，每个粒子产生的散射光强度很弱，是一个很小的光脉冲，需要通过光电转换器的放大作用，把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲，然后再经过电路系统的进一步放大和甄别，从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时，电脉冲数量对应于微粒的个数，电脉冲的幅度对应于微粒的大小，这就是光散射式粒子计数器的基本原理。
[0005]现有的粒子计数器产品计数的粒径识别精度和数量的准确度还不能完全满足应用要求，其中一个重要的原因就在于粒子计数器在投入使用之前没有被标定或者标定效果没有达到预期。光电接收模组是将散射光能量转换为电信号的光电转换器，其光电转换效率的高低直接影响了粒子计数器对粒子计数准确度的判断。
[0006]目前，业界常用的标定方法是在粒子计数器生产完成后，再人工一一比对粒子计数器并调整，其以被标定的粒子计数器与标定过的粒子计数器不同粒径计数差异不大为最终标定结果。这种标定方法存在明显的缺陷，标定过程因依赖人工操作，过程人为操作不确定性大，且人工标定过程缓慢、成本高，不能批量化、自动化生产，严重影响粒子计数器的出厂效率。
[0007]因此，如何提高粒子计数器的标定效率、达到批量化生产，同时保证粒子计数器的计数准确度和粒径识别精度，是本行业亟需解决的一个重要问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种粒子计数器的工作方法，可提高粒子计数器的标定效率，并同时提高对粒子分类的准确度和精度，达到批量化生产的目的。
[0009]本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
[0010]为达上述之一或部分或全部目的或其他目的，本专利技术一实施例所提供的粒子计数
器包括依次设置的光学模组、测量腔、光电接收模组以及主控板；粒子计数器的工作方法包括以下步骤：对光电接收模组进行预标定，所述光电接收模组包括电连接的光电转换器和前置放大电路。其中，所述预标定包括：步骤1.1.提供激光光源，使激光光源的光照完全覆盖照射所述光电转换器；步骤1.2.测量所述前置放大电路的实际输出电压，将其与标准输出电压对比，得到修正系数。根据所述修正系数和每种粒径粒子所对应的标准门槛电压，设置所述主控板中每种粒径粒子所对应通道的数字模拟转换器的输出电压；在所述光学模组输出的光场中通入待检测的粒子气流，通过输出电压比较分辨出每种粒径粒子的粒子数。该技术方案的有益效果在于，通过对光电接收模组的预标定，得到粒子计数器的修正系数，保证光电接收模组的一致性，提高粒子计数器的计数准确度和精度；此外，预标定步骤仅对偏差进行记录，无需人工手动调整，而是在后续需要使用时依据修正系数进行调整，提高了产品的出厂效率，降低了人工成本。
[0011]进一步地，所述修正系数定义为粒子计数器的前置放大电路的实际输出电压与标准输出电压的比值，所述数字模拟转换器的输出电压为标准门槛电压与修正系数的乘积；所述标准输出电压为通过光电转换器的光电转换系数以及前置放大电路的增益阻抗理论计算得到的电压值。
[0012]其中，所述标准门槛电压的设定方法包括：在所述粒子计数器的测量腔中分别依次通入不同粒径尺寸的粒子；分别采集不同粒径尺寸的粒子所对应的前置放大电路输出电压的输出波形，统计分析每种粒径尺寸的粒子所对应的波形的峰值，并分别标记出不同粒径尺寸的粒子所对应的标准门槛电压。
[0013]所述统计分析采用正态分布进行统计处理。
[0014]所述工作方法还包括：将不同粒径尺寸的粒子所对应的标准门槛电压一次性写入粒子计数器的主控板的存储器中，主控板的处理器结合修正系数和标准门槛电压，调整不同粒径尺寸的粒子所对应通道的数字模拟转换器的输出电压。该方案的有益效果在于，通过一次性标记出多个不同粒径尺寸粒子的标准电压，并写入主控板的存储器，供后续调用，提高了标定效率。
[0015]在一种优选的方案中，所述光电接收模组还包括存储器例如EEPROM，所述存储器设置在所述前置放大电路上；所述步骤1.2还包括将所述前置放大电路的实际输出电压和修正系数写入所述存储器中，并在执行步骤2时，通过CPU读取所述存储器中的修正系数，主控板的处理器结合修正系数和标准门槛电压，调整不同粒径尺寸的粒子所对应通道的数字模拟转换器的输出电压。该技术方案的有益效果在于，通过将粒子计数器的实际输出电压和修正系数写入前置放大电路的存储器中，并在后续使用中通过调用修正系数，调整粒子计数器的数字模拟转换器的输出电压值为标准输出电压值与修正系数的乘积，实现自动化调整的目的，无需人工在出厂前手动调试完成，而是在使用过程中实时调整，提高了产品的出厂效率；此外，通过将修正系数写入前置放大电路上的存储器中，将存储器与其所对应的光电接收模组绑定，方便光电接收模组的即插即用、以及更换操作，无需手动调节。
[0016]在另一优选的方案中，所述步骤1.2还包括记录所述前置放大电路所对应的粒子计数器的编号及修正系数，并在执行步骤2时，将所述粒子计数器的修正系数写入主控板的存储器，以便在粒子计数器使用时，主控板调用粒子计数器对应编号的修正系数，主控板的处理器结合修正系数和标准门槛电压，调整不同粒径尺寸的粒子所对应通道的数字模拟转
换器的输出电压。所述记录方式可以为人工手动记录、也可以是机器自动读取。该技术方案的有益效果在于，避免出厂前人工一一调试，仅以记录的方式记录各粒子计数器的编号和修正系数，方便后续使用粒子计数器时调用相对应的参数，实时调整，提高了效率。
[0017]所述粒子计数器的工作方法还包括：对光学模组进行标定，所述光学模组包括激光器和给所述激光器供电的电源；其中，所述对光学模组进行标定包括：对光学模组进行一次标定，包括将光学模组输出的光投射至激光光斑采集器上，判断激光光斑采集器上呈现的光斑是否符合光学要求；或/和，对光学模组进行二次标定，所述二次标定包括：在测量腔的起点或/和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒子计数器的工作方法，所述粒子计数器包括依次设置的光学模组、测量腔、光电接收模组以及主控板，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.对光电接收模组进行预标定，所述光电接收模组包括电连接的光电转换器和前置放大电路；其中，所述预标定包括：步骤1.1.提供激光光源，使激光光源的光照完全覆盖照射所述光电转换器；步骤1.2.测量所述前置放大电路的实际输出电压，将其与标准输出电压对比，得到修正系数；步骤2.根据所述修正系数和每种粒径粒子所对应的标准门槛电压，设置所述主控板中每种粒径粒子所对应通道的数字模拟转换器的输出电压；步骤3.在所述光学模组输出的光场中通入待检测的粒子气流，通过输出电压比较分辨出每种粒径粒子的粒子数。2.根据权利要求1所述的粒子计数器的工作方法，其特征在于，所述修正系数为前置放大电路的实际输出电压与标准输出电压的比值，所述数字模拟转换器的输出电压为标准门槛电压与修正系数的乘积；所述标准输出电压为通过光电转换器的光电转换系数以及前置放大电路的增益阻抗理论计算得到的电压值。3.根据权利要求2所述的粒子计数器的工作方法，其特征在于，所述标准门槛电压的设定方法包括：在所述粒子计数器的测量腔中分别依次通入不同粒径尺寸的粒子；分别采集不同粒径尺寸的粒子所对应的前置放大电路输出电压的输出波形，统计分析每种粒径尺寸的粒子所对应的波形的峰值，分别标记出不同粒径尺寸的粒子所对应的标准门槛电压。4.根据权利要求3所述的粒子计数器的工作方法，其特征在于，所述统计分析采用正态分布进行统计处理。5.根据权利要求4所述的粒子计数器的工作方法，其特征在于，所述工作方法还包括：将不同粒径尺寸的粒子所对应的标准门槛电压一次性写入粒子计数器的主控板的存储器中，主控板的处理器结合修正系数和标准门槛电压，调整不同粒径尺寸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少永，惠旅锋，
申请(专利权)人：苏州苏信环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：