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技术分析|工业粉尘仪

更新时间:2025-08-20点击次数:23
  工业粉尘仪是实时监测空气中​​颗粒物浓度​​的专业设备,在环保监管、职业健康保护和生产过程控制中发挥关键作用。
 
  ​​一、核心测量原理与技术路线​​
 
  1.​​光散射法(主流技术)​​
 
  •激光前散射​​:激光束照射颗粒物,探测器捕捉前向18°散射光强度(与浓度正相关),实时输出PM值。
 
  优势:响应快(1秒)、适合0.1~10μm颗粒(如PM2.5/PM10)
 
  •后散射/侧散射​​:用于高浓度场景(>20mg/m³),如水泥厂破碎工序。
 
  2.β射线吸收法(国标认证)​​
 
  •放射性源(C-14)发射β射线,颗粒物截留滤带上导致射线衰减,计算质量浓度。
 
  优势:绝对测量、不受颗粒物光学特性影响,满足HJ 653-2013标准
 
  缺点:需定期更换放射源(每5年)、维护复杂
 
  3.​​电荷感应法(适用于静电粉尘)​​
 
  •颗粒物通过传感器时感应电荷,电信号强度关联浓度。
 
  场景:煤粉仓、静电喷涂车间
 
  4.​​超声波法(抗湿度干扰)​​
 
  •声波穿过含尘气流产生衰减,适用于烧结窑等高温高湿环境。
 
  ​​二、核心结构与耐候设计​​
 
  1.​​采样单元​​
 
  •​​防倒吸探头​​:旋风分离器 + 加热管。
 
  •​​​​气流控制​​:无刷真空泵,流量通常为2.83 L/min或28.3 L/min。
 
  2.光学测量室​​
 
  •激光源​​:650nm半导体激光器(寿命>5万小时),温漂补偿电路。
 
  •散射腔​​:镜面不锈钢抛光(光反射率>95%),防积尘设计。
 
  •光电探测器​​:雪崩二极管(APD)捕捉微弱光信号。
 
  3.​​防护外壳​​
 
  •​​材质​​:IP65铝合金壳体(户外型),化工区用316L不锈钢(耐酸碱)。
 
  •温控系统​​:-30℃~50℃环境工作,内置加热器(寒冷地区防冻)。
 
  ​​三、工业级抗干扰技术​​
 
  1.湿度补偿​​
 
  •双通道温湿度传感器实时修正(避免水雾误报粉尘值)
 
  2.多级滤除机制​​
 
  •前置Teflon滤膜(阻隔大颗粒) + 动态背景光补偿(消除杂散光)
 
  3.振动补偿​​
 
  •加速度传感器识别设备震动,自动过滤机械干扰信号
 
  4.防爆强化​​
 
  •Ex ib IIB T4 Gb认证(煤炭/粉尘防爆区用),本质安全电路设计
 
  四、核心应用场景​​
 
  1.​​环保合规监测​​
 
  •固定污染源排放口,监测颗粒物是否超GB 16297-1996限值
 
  2.职业健康防护​​
 
  •矿山/水泥厂作业面实时报警(浓度>10mg/m³触发声光报警)
 
  3.生产过程控制​​
 
  •制药车间洁净度监控
 
  •喷涂线粉尘浓度闭环控制
 
  4.特殊场景​​
 
  •粮食筒仓防爆监测
 
  •金属冶炼厂金属粉尘检测(需防磁性干扰设计)
 
  ​​五、选型黄金法则​​
 
  1.匹配颗粒物特性​​
 
  •粒径​​:超细粉(<1μm)选高功率激光散射仪
 
  •材质​​:吸光性颗粒(如炭黑)慎用光散射法,优选β射线法
 
  •浓度​​:>50mg/m³选宽量程侧散射探头
 
  2.认准法定认证​​
 
  •中国CCEP认证(必选)
 
  •国际:TÜV Rheinland/UL认证
 
  3.环境适应性​​
 
  •高温场景(>80℃)须选带采样气体冷却模块
 
  •防爆区必须满足ATEX/IECEx标准
 
  六、维护要点与寿命保障​​
 
  1.日常维护​​
 
  •每周清洁光学窗口(无水乙醇擦拭)
 
  •每月更换前置滤膜(防止堵塞)
 
  2.定期标定​​
 
  •采用ISO 12103-1标准粉尘(A1细灰/A2粗灰)进行量程校准
 
  •激光功率衰减检测(<初始值70%需更换模块)
 
  3.​​寿命指标​​
 
  •激光器:>50,000小时
 
  •真空泵:>30,000小时(定期加注真空脂)