液体自动颗粒计数器的校准技术与发展.pdf

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1、内燃机与配件2012年第3期咒>弓{专}；{题}；{综}；}{述}i弛液体自动颗粒计数器的校准技术与发展帛CalibrationTechniqueandDevelopmentofLiquidAutomaticParticleCounter郝新友(国防科技工业颗粒度一级计量站)[摘要]液体自动颗粒计数器是液压污染控制技术领域的关键性设备，而校准则是该仪器测量准确的基础。本文论述了液体自动颗粒计数器校准技术的原理、方法、应用范围与主要特点，同时分析了校准技术在改善校准结果的准确度、校准在线应用仪器和多次通过在线颗粒计数系统方面的发展与应用。(关键词]液体自动

2、颗粒计数器校准方法污染控制Keywords：LiquidautomaticparticlecounterCalibrationmethod1引言粒计数器时，一般采用聚苯乙烯或交联聚苯乙烯乳随着电子技术和污染检测技术的飞速发展。液胶球、玻璃微珠、二氧化硅球等。由于玻璃微珠和二氧化硅球的悬浮性较差，因此绝大多数采用的是折体自动颗粒计数器在流体颗粒污染分析中获得了广泛应用，已成为当前液压污染控制技术领域不可光系数约为1．59的聚苯乙烯或交联聚苯乙烯乳胶或缺的关键性设备。然而，该仪器在使用过程中，由球，其颗粒尺寸分布的标准偏差要求小于5％。目前于电子电路的漂移、

3、老化，光学元件的位移、磨损国内外均有多种尺寸规格的乳胶球标准物质。为了等，其电气参数与光学参数是处于不断变化之中改善乳胶颗粒的弥散性并防止颗粒的聚合结块，尺寸小于200txm的乳胶球一般分装在去离子水中，而的。因此，为了保证测量结果准确可靠，每隔六个月大于200LLm的乳胶球则采用干粉形式供应。至一年，必须对其进行校准，最长周期不得超过一这种校准技术采用的具体方法为半计数法年。如果在校准周期内对与计数有关的部件进行了维修或调整，或对测量结果有怀疑时，应随时进行(halfcount)。其校准原理基于两点：一是，液体自动颗粒计数器测量的是颗粒通过传感区时引起

4、的光校准。定期校准是液体自动颗粒计数器测量准确的基础。强度的变化，即颗粒的投影面积，与乳胶球的颗粒尺寸定义一致：二是标准乳胶球的颗粒尺寸分布为2液体自动颗粒计数器的传统校准正态分布，其粒径为颗粒尺寸的平均值．即以平均方法粒径为界，两边的颗粒数量各占50％。因此，校准时，理论上，液体自动颗粒计数器的校准方法主要采用两个颗粒尺寸通道，第一通道设置在小于乳胶有两种：一种是单分散标准颗粒校准方法．另一种球平均粒径的1．5—2倍处，通过凋整液体自动颗粒是多分散标准颗粒校准方法计数器第二通道的阂值，使第二通道检测的颗粒数2．1单分散标准颗粒校准方法量为第一通道颗粒数

5、量的50％，此时第二通道设置顾名思义，这种方法是采用近单分散的标准颗的阂值，即对应所用乳胶球的平均粒径。粒对液体自动颗粒计数器进行的校准。标准颗粒的半计数法在具体应用时，还必须基于一种假形状比较规则，绝大多数为球体，其颗粒尺寸分布设，即第一通道不受小颗粒或噪声的干扰，同时乳均匀单一，相对比较窄，一般呈围绕某一个尺寸点胶球颗粒悬浮液分散均匀，无结块与凝聚现象。但的正态分布，如图l所示。由于不是严格的单一尺在工程应用中，特别是在校准小颗粒尺寸时，很难寸，因此称为近单分散球形颗粒。校准液体自动颗排除上述影响，因此误差较大。为了改善半计数法郝新友：液体自动颗粒计

6、数器的校准技术与发展的校准缺点．出现了一种新的校准方法：移动窗口这种方法是采用多分散不规则形标准颗粒进差分半计数法(movingwindowdifferentialhalf行的校准。标准颗粒的形状比较复杂，没有固定单count)。其校准原理如图1所示，采用三个颗粒计数一的外形和尺寸．其颗粒尺寸分布相对比较宽。最通道，计数模式为差分计数，第二通道的阈值V设置小颗粒与最大颗粒的尺寸一般相差数倍甚至数百在所用乳胶球的平均粒径ds处，初次设置时，可采用倍，多呈级数分布，如图2所示。该方法目前常用的上次的校准结果或近似传感器的校准结果。第一通主要有ACFTD校准方

7、法和ISOMTD校准方法。道的阈值V设置为(1—0．2)V，对应的颗粒尺寸为d，lI第三通道的阈值vu设置为(1+0．2)V，对应的颗粒＼尺寸为du。校准过程中，若V救置正确，如图1(a1所＼＼示，则第一通道的颗粒数量必然等于第二通道的颗粒数量(偏差在--3％以内)；若v设置过低，如图1(b)＼，所示，则第一通道的颗粒数量必然低于第二通道的颗粒数量；若V设置过高，如图1fc)所示，则第一通道u，●口-jzⅡ3q辣橐崾，m的颗粒数量必然高于第二通道的颗粒数量。由图1图2多分散标准颗粒的颗粒尺寸分布可见，这种方法仅对乳胶球颗粒尺～寸分一布范一围内Ⅲ的坶2．2

8、．1ACFTD校准方法颗粒计数，排除了过低或过高信号的干扰，因此校准ACFTD是