液體顆粒計數(shù)器是液壓污染控制技術(shù)領域的關鍵性設備,而校準則是該儀器測量準確的基礎。本文論述了液體自動顆粒計數(shù)器校準技術(shù)的原理、方法、應用范圍與主妥特點,同時分析了校準技術(shù)在改善校準結(jié)果的準確度、校準在線應用儀器和多次通過在線顆粒計數(shù)系統(tǒng)方面的發(fā)展與應用。
隨著電子技術(shù)和污染檢測技術(shù)的飛速發(fā)展,液體自動顆粒計數(shù)器在流體顆粒污染分析中獲得了廣泛應用,已成為當前液壓污染控制技術(shù)領域*的關鍵性設備。然而,該儀器在使用過程中,由于電子電路的漂移、老化,光學元件的位移、磨損等,其電氣參數(shù)與光學參數(shù)是處于不斷變化之中的。
因此,為了保證測量結(jié)果準確可靠,每隔六個月至一年,必須對其進行校準,Z長周期不得超過一年。如果在校準周期內(nèi)對與計數(shù)有關的部件進行了維修或調(diào)整,或?qū)y量結(jié)果有懷疑時,應隨時進行校準。定期校準是液體自動顆粒計數(shù)器測量準確的基礎。
顧名思義,這種方法是采用近單分散的標準顆粒對液體自動顆粒計數(shù)器進行的校準。標準顆粒的形狀比較規(guī)則,絕大多數(shù)為球體,其顆粒尺寸分布均勻單一,相對比較窄,一般呈圍繞某一個尺寸點的正態(tài)分布。由于不是嚴格的單一尺寸,因此稱為近單分散球形顆粒。校準液體自動顆粒計數(shù)器時,一般采用聚苯乙烯或交聯(lián)聚苯乙烯乳膠球、玻璃微珠、二氧化硅球等。
由于玻璃微珠和二氧化硅球的懸浮性較差因此絕大多數(shù)采用的是折光系數(shù)約為1.59的聚苯乙烯或交聯(lián)聚苯乙烯乳膠球,其顆粒尺寸分布的標準偏差要求小于5%。目前國內(nèi)外均有多種尺寸規(guī)格的乳膠球標準物質(zhì)。為了改善乳膠顆粒的彌散性并防止顆粒的聚合結(jié)塊,尺寸小于200µm的乳膠球一般分裝在去離子水中,而大于200µm的乳膠球則采用干粉形式供應。
這種校準技術(shù)采用的具體方法為半計數(shù)法。其校準原理基于兩點:一是,液體自動顆粒計數(shù)器測量的是顆粒通過傳感區(qū)時引起的光強度的變化,即顆粒的投影面積,與乳膠球的顆粒尺寸定義一致;二是標準乳膠球的顆撾尺寸分布為正態(tài)分布,其粒徑為顆粒尺寸的平均值,即以平均粒徑為界,兩邊的顆粒數(shù)量各占50%。
因此,校準時,采用兩個顆粒尺寸通道,diyi通道設置在小于乳膠球平均粒徑的1.5-2倍處通過調(diào)整液體自動顆粒計數(shù)器第二通道的闊值使第二通道檢測的顆粒數(shù)量為diyi通道顆粒數(shù)量的50%,此時第二通道設置的閥值,即對應所用乳膠球的平均粒徑。
半計數(shù)法在具體應用時,還必須基于一種假設,即diyi通道不受小顆粒或噪聲的干擾,同時乳膠球顆粒懸浮液分散均勻,無結(jié)塊與凝聚現(xiàn)象。但在工程應用中,特別是在校準小顆粒尺寸時,很難排除上述影響,因此誤差較大。為了改善半計數(shù)法的校準缺點,出現(xiàn)了一種新的校準方法:移動窗口差分半計數(shù)法。
單分散標準顆粒校準方法是一種嚴格意義上的尺寸校準方法,校準結(jié)果精確,量值溯源性好,目前主要應用在測量水介質(zhì)的醫(yī)藥、電子等行業(yè)中。