新型大流量激光粒子計數(shù)器的研制.pdf

1、光散射式粒子計數(shù)器是測量潔凈室潔凈度時常用的檢測儀器,它能夠測量空氣中不同粒徑的粒子數(shù)目,而且能依據(jù)相關(guān)標準中的規(guī)定,由測得的粒子數(shù)目計算出潔凈室的潔凈度。現(xiàn)今國外的粒子計數(shù)器已普遍具備了智能化的操作系統(tǒng)、友善的人機界面和高靈敏度、大流量等特點,處理計數(shù)結(jié)果時均采用最新的國際標準,并朝著在線化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。而傳統(tǒng)的國產(chǎn)粒子計數(shù)器靈敏度低、氣泵流量小、并采用LCD與鍵盤分離式,甚至采用LED式的人機交互系統(tǒng),用戶操作困難,并且處理計

2、數(shù)結(jié)果時采用的標準版本過舊,已不能適應(yīng)當(dāng)前最新標準的要求和國內(nèi)各行業(yè)的需要。
　　 本文討論了最新標準ISO14644中關(guān)于潔凈度的定義和劃分以及測量的方法,確定了光散射式粒子計數(shù)器的工作原理,分析了傳感器輸出電脈沖信號的特性,設(shè)計了包括信號幅度鑒別系統(tǒng)、數(shù)值處理系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的新型大流量粒子計數(shù)器。采用異倍放大和濾噪的方法提高了小粒徑粒子信號的信噪比,解決了由于不同粒徑粒子產(chǎn)生的電脈沖信號幅度差別過大而導(dǎo)致的漏計

3、問題;設(shè)計了高速施密特比較器電路和用VerilogHDL實現(xiàn)的計數(shù)信號處理電路,并適當(dāng)選取了施密特電路的遲滯電壓容限值,完全消除了由于電脈沖信號的高頻噪聲引起的余計和錯計的現(xiàn)象,使粒子計數(shù)器有更高的準確度;選用ARM微控制器和點觸屏LCM實現(xiàn)人機交互系統(tǒng),由于ARM微控制器硬件資源豐富,工作頻率高,使得粒子計數(shù)器的人機界面更友善;設(shè)計了包括了參數(shù)設(shè)置、粒子測量、數(shù)據(jù)讀取和數(shù)據(jù)觀察等功能的操作系統(tǒng),功能更強大;制造了試驗樣機,該樣機使用最