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國產(chǎn)光電傳感器由于采樣氣流在光敏區(qū)的擴散, 導(dǎo)致很大一部分粒子進(jìn)入弱光區(qū)而被噪聲湮沒而檢測不到, 計數(shù)效率偏低, 這對研究標(biāo)準(zhǔn)粒子信號幅度概率分布是不利的(如圖2) . 因此設(shè)計了采樣氣路帶空氣保護(hù)套的傳感器(專利公開號:CN201130141) , 如圖3所示. 進(jìn)入傳感器的氣流被分為兩部分, 外層為潔凈空氣, 內(nèi)層為采樣氣體, 潔凈空氣流速要大于采樣氣體流速, 過濾后的空氣進(jìn)入傳感器后形成清潔空氣保護(hù)套, 在粒子穿過光敏區(qū)時包圍在粒子流的外圍, 出氣管管徑小于進(jìn)氣管管徑, 使形成的潔凈空氣保護(hù)套不致發(fā)散.采用2048 通道的電路系統(tǒng)和PG100 型粒子發(fā)生器, 分別用0. 38 μm, 0. 499 μm和0. 54 μm三種聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)粒子對傳感器進(jìn)行測試, 得到的信號幅度概率分布如圖4所示.對比圖2和圖4, 可以發(fā)現(xiàn)保護(hù)氣套傳感器的標(biāo)準(zhǔn)粒子信號幅度分布寬度大大減小. 0. 38μm 粒子計數(shù)效率已接近100% , 對于粒徑較大的粒子, 小信號大大減少, 粒子信號概率分布曲線的起點遠(yuǎn)離零點, 概率值已經(jīng)接近零. 信號幅度分布曲線的上升沿半寬減小, 峰值的大小也有提高, 坡度變陡. 說明在保護(hù)氣套作用下, 采樣氣流的擴散被抑制, 光敏區(qū)的范圍相對減小. 而信號幅度分布曲線的下降沿分布光敏區(qū)的光強均勻性決定粒子信號概率分布的寬度, 而粒子信號幅度分布與光敏區(qū)光強均勻性以及氣流中顆粒密度分布直接相關(guān), 對于同一個光學(xué)傳感器來說, 不同標(biāo)準(zhǔn)粒子的信號幅度概率分布都是相似的, 在統(tǒng)計上可用對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律描述, 同種標(biāo)準(zhǔn)粒子在不同塵埃粒子計數(shù)器得到的信號幅度概率分布之間的差異可以直接反映傳感器性能的好壞. 而提高光敏區(qū)光強的均勻性以及合理的采樣氣路設(shè)計是提高激光塵埃粒子計數(shù)器性能水平的關(guān)鍵.依然很寬, 恰是光敏區(qū)內(nèi)部光強不均勻的體現(xiàn).
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