液體顆粒計(jì)數(shù)檢測原理及應(yīng)用領(lǐng)域
隨著科技和現(xiàn)代工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展,許多行業(yè)對(duì)工作 介質(zhì)(氣體和液體)以及生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度(污染度)檢 測提出了越來越高的要求。為了定量描述介質(zhì)的清潔程度
, 世界上很多國家都制定了潔凈度檢測和控制標(biāo)準(zhǔn),將介質(zhì) 中微小顆粒污染物的數(shù)量和粒徑大小作為衡量其潔凈度的 重要指標(biāo)
。檢測液體介質(zhì)中顆粒的方法有很多
,有間接通 過顆粒物質(zhì)的特征來反映液體中顆粒物的方法,也有能夠 直接測定顆粒物大小的方法
。液體顆粒計(jì)數(shù)器就是直接測定顆粒物大小的儀器
,
1 計(jì)數(shù)原理
光與顆粒發(fā)生作用主要分為三類,幾何光學(xué)、米氏散 射和瑞利散射。當(dāng)顆粒粒徑遠(yuǎn)大于光波長時(shí),以幾何光學(xué) 為主;當(dāng)粒徑與波長相近時(shí),以米氏散射為主;當(dāng)粒徑遠(yuǎn) 小于波長時(shí),發(fā)生的是瑞利散射。液體顆粒計(jì)數(shù)器根據(jù)光 與顆粒作用的原理設(shè)計(jì)傳感器結(jié)構(gòu),將計(jì)數(shù)器分為光阻法 和光散射法兩類,這兩種方法各有其特點(diǎn)和檢測范圍,目 前也有將這兩種方法相結(jié)合的產(chǎn)品,來擴(kuò)展顆粒計(jì)數(shù)器的 檢測范圍。
1.1光阻法原理
光阻法液體顆粒計(jì)數(shù)器的檢測范圍從幾微米到數(shù)百微 米, 主要用于制藥、醫(yī)療、電廠、船舶、汽車、航空等領(lǐng)域。 其原理如圖 1 所示,待測液體流過橫截面很小的流通池, 流通池兩側(cè)裝有光學(xué)玻璃, 激光器的光束通過透鏡組準(zhǔn)直, 穿過流通池并被光電探測器所接收。若待測液體中沒有顆 粒,
則光電探測器接收到的光信號(hào)穩(wěn)定不變,輸出的電壓 信號(hào)也恒定,將此恒定信號(hào)作為基準(zhǔn)電壓
;若液體中有顆
粒物質(zhì),顆粒通過流通池傳感區(qū)域,將會(huì)遮擋激光
,光電
探測器接收到的光信號(hào)減小,產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的脈沖電信號(hào) 光阻法原理
1.2 光散射法原理
光散射法液體顆粒計(jì)數(shù)器的檢測范圍從數(shù)十納米到十 幾微米,主要用于半導(dǎo)體
、電子、化學(xué)試劑等領(lǐng)域
,待測液體流過流通池
,流通池兩側(cè)裝有光
學(xué)玻璃, 激光器的光束通過透鏡組準(zhǔn)直,
光束穿過流通池,
照射在光陷阱上。若待測液體中沒有顆粒,則光電探測器
接收不到光信號(hào),若液體中有顆粒,顆粒通過流通池
,與
激光光束發(fā)生散射現(xiàn)象。某一個(gè)(或幾個(gè))角度下的散射
光通過透鏡收集匯聚到光電探測器上,產(chǎn)生正的電信號(hào)脈 沖,
脈沖信號(hào)的幅度和散射光強(qiáng)成正比。根據(jù)信號(hào)的幅度
和個(gè)數(shù)可以對(duì)液體中的微小顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)檢測 光散射法原理
2.典型應(yīng)用
2.1水質(zhì)檢測
在水廠中,顆粒計(jì)數(shù)器用于監(jiān)測水質(zhì)以及改善處理工 藝,通過監(jiān)測水中顆粒,改變混凝劑與絮凝劑的投放量,優(yōu) 化過濾工藝,并提高處理后的水質(zhì)。在制藥行業(yè)中,通過顆粒計(jì)數(shù)器檢測, 可以判斷靜脈注射藥品和注射用水的清潔度, 確保品質(zhì)與安全。靜脈注射藥品中的顆粒物質(zhì)可能會(huì)造成毛 細(xì)血管堵塞、靜脈炎、肉芽腫
、過敏反應(yīng)等等,各個(gè)國家的
藥典都要求測量該類藥品的顆粒數(shù),中國藥典要求光
阻法顆 粒計(jì)數(shù)器測量大于 10μm 和 25μm 的顆粒,GM
P 也要求注射 類藥物的制藥廠必須使用液體顆粒計(jì)數(shù)器檢驗(yàn)產(chǎn)品。2.2 油液污染度檢測
液壓油和潤滑油在使用過程中,由于設(shè)備的機(jī)械摩擦
產(chǎn)生固體顆粒,造成油液品質(zhì)下降及設(shè)備元件磨損加劇,
堵塞元件的間隙和孔口,導(dǎo)致設(shè)備性能及可靠性下降
。據(jù)
資料顯示,60% ~ 70% 的液壓故障是由污染引起的,因此
,
油液的清潔度關(guān)乎設(shè)備的工作狀態(tài)及使用壽命, 對(duì)于船舶、
航空、電廠等行
業(yè)來說, 油液的污染度監(jiān)測是非常必要的。
ISO 4406 和 NAS 1638 對(duì)液壓油的顆粒污染進(jìn)行了等級(jí)劃 分,
可以更直觀地判斷油液的顆粒污染度。根據(jù)這些油液 標(biāo)準(zhǔn),
檢測的顆粒粒徑范圍大都在 1 ~ 100μm,因此,大
多數(shù)使用光阻法的液體顆粒計(jì)數(shù)器2.3 零部件清潔度檢測
液體顆粒計(jì)數(shù)器應(yīng)用于產(chǎn)品及其零部件的顆粒污染或 清潔度檢測,這種應(yīng)用主要是對(duì)于有
特殊潔凈要求的行業(yè),
如醫(yī)療器械、半導(dǎo)體電子、汽車制造等等
。在醫(yī)療器械行業(yè)中,
輸液器具、植入性外科醫(yī)療器械由于與人體血液接觸
,
因此, 必須要檢測其清潔度。根據(jù)該行
業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),采用沖洗或
長時(shí)間浸泡的方法來提取顆粒污染物,再通過測量洗脫液中 的顆粒大小及其數(shù)量 ,計(jì)算產(chǎn)品
的清潔度等級(jí) 。在汽車制造
行業(yè) ,發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的
心臟,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)零部件的清潔度 有著嚴(yán)格的要求 ,拆卸
、清
洗發(fā)動(dòng)機(jī)零部件,收集清洗液 ,
使用光阻法液體顆粒計(jì)數(shù)器來檢測清洗液中顆粒的大小及 其數(shù)量 ,該方法要求清洗液是單相低粘度的液體
。2.4 過濾性能測試
過濾性能的測試是液體顆粒計(jì)數(shù)器的又一重要的應(yīng)用 領(lǐng)域。
油液系統(tǒng)中的過濾器、過濾網(wǎng)、水處理和純水過濾
的濾膜、濾紙、濾芯
,都需要標(biāo)注過濾精度和過濾效率
,
通過檢測過濾前后液體中的顆粒數(shù),得到過濾精度、過濾
比和過濾效率。測試液壓傳動(dòng)過濾器性能過程中,在過濾
器試驗(yàn)系統(tǒng)中上下游都有在線液體顆粒計(jì)數(shù)器、調(diào)節(jié)計(jì)
數(shù) 器的取樣流量,使得兩個(gè)流量偏差小于
±5%,在試驗(yàn)系統(tǒng) 中注入試驗(yàn)粉末,
使上游達(dá)到所需污染度。試驗(yàn) 1 小時(shí)內(nèi)
, 1 分鐘記錄一次計(jì)數(shù)數(shù)值。通過試驗(yàn)得到過濾器平均過濾比
與顆粒尺寸的關(guān)系、過濾比與時(shí)間百分比的關(guān)系以及過
濾 比和濾芯壓降的關(guān)系。3. 液體顆粒計(jì)數(shù)器
3.1液體顆粒計(jì)數(shù)器可以對(duì)清洗劑、半導(dǎo)體
、超純水、電子產(chǎn)品
、平板玻璃
、硅晶片、手機(jī)零部件
、純水機(jī)
、納米過濾
、微米過濾等領(lǐng)域進(jìn)行固體顆粒污染度檢測 ,及對(duì)有機(jī)液體
、聚合物溶液進(jìn)行不溶性微粒的檢測
,可實(shí)現(xiàn)在線、離線
、雙模式檢測
。
3.2液體顆粒計(jì)數(shù)器技術(shù)參數(shù):
訂制要求:各類液體檢測要求;
傳感器:第八代雙激光窄光檢測器 ;
測試軟件:V8.3分析測試軟件集成版&PC版 ;
檢測標(biāo)準(zhǔn):滿足中國藥典2015&2020版、美國藥典 、歐洲藥典
、英國藥典、
GB8368等標(biāo)準(zhǔn) ;
測試標(biāo)定:JJG1061或乳膠球或ISO21501 ;
操作方式:彩色液晶觸摸屏操作&無線鍵鼠組合;
檢測范圍:0.03-3000um ;(傳感器可選型)
;
特殊檢測:自定義1~100μm或者4~70μm(c)微粒,0.1μm或者0.1μm(c)任意檢測 ;
取樣方式:精準(zhǔn)計(jì)量泵 ;
進(jìn)樣精度:<±1%
精確度:<±3%典型值;
重合精度:1000粒/mL(2.5%重合誤差) ;
模擬輸出:4mA~20mA接口 ;并帶超標(biāo)報(bào)警功能(可定制);
報(bào)告方法:顆粒數(shù)/ml及污染度等級(jí) ;
輸入電壓:100V~265V,50Hz~60Hz ;
售后服務(wù):普洛帝服務(wù)中心/中特計(jì)量檢測研究院.
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如聯(lián)系詳情,請(qǐng)咨詢熱線:029-85643484