利用全自動光學(xué)顆粒計數(shù)器進(jìn)行樣品中的顆粒度檢測是技術(shù)上的一大進(jìn)步，在實際的檢測工作中需要特別對檢測流速進(jìn)行控制。本文闡述了其檢測原理，并驗證了檢測流速對顆粒度結(jié)果的影響及解決辦法，最后對以氣壓為檢測動力的缺陷進(jìn)行了解釋。

相對于顯微鏡法和顯微鏡比對法，利用全自動光學(xué)顆粒計數(shù)器進(jìn)行樣品中的顆粒度檢測是技術(shù)上的一大進(jìn)步，其具有自動化程度高、檢測效率高、準(zhǔn)確度高、重復(fù)性高等優(yōu)點，其在許多行業(yè)都有應(yīng)用，尤其在國防、化工、電力、電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用尤其廣泛。

全自動顆粒度計數(shù)器，這類傳感器屬于光學(xué)傳感器，分辨率高，檢測重合誤差極限高。系統(tǒng)大體可分為取樣器、傳感器、計數(shù)器、空氣動力裝置部分。其核心裝置是液體流檢測傳感器，不同型號的傳感器工作流速不同，如何正確把控檢測流速就成為顆粒度檢測工作中的重要環(huán)節(jié)。

傳感器的檢測通道是一個很細(xì)小的石英管道，石英管道橫截面呈方形，其中的相對兩個表面是石英材料的透光窗口，其檢測光源是由激光發(fā)射器發(fā)出的激光—一束準(zhǔn)直光線，能精確穿透細(xì)小的石英窗口直達(dá)光電轉(zhuǎn)換器。

當(dāng)被檢測樣品通過傳感器中的檢測光路時，樣品中所含有的顆粒會不同程度地遮檔光源信號，當(dāng)樣品中顆粒物質(zhì)產(chǎn)生的遮光效應(yīng)影響了通光量時，光電轉(zhuǎn)換器上所接受到的光強(qiáng)度就會隨之變化，進(jìn)而改變了電信號。這里的電信號最后被轉(zhuǎn)換成電壓值來表示，通過不同的電壓脈沖對應(yīng)不同粒徑的顆粒。

在樣品通過檢測通道時，大小不同的顆粒所產(chǎn)生的遮光效果是不同的，從而產(chǎn)生不同的電壓值。因此，在檢測工作中使不同的顆粒物在經(jīng)過檢測通道時，能反映出相應(yīng)的傳感器電壓值，就成為保證顆粒度檢測質(zhì)量的關(guān)鍵。目前國內(nèi)使用的絕大多數(shù)液體自動顆粒計數(shù)器，對于取樣體積的控制都能做到小于5%的準(zhǔn)確度，那么對檢測流速的控制，就成為準(zhǔn)確測出樣品中的顆粒尺寸和數(shù)量的重要因素。

如果樣品流速過慢，被測顆粒物持續(xù)遮擋光源信號，進(jìn)而造成轉(zhuǎn)換電壓不斷增大，這樣就造成了被檢測顆粒物粒徑偏大，或者被重復(fù)計數(shù)，造成計數(shù)過多；如果樣品流速過快，被檢測到的電壓幅值還未達(dá)到粒徑相應(yīng)的電壓閥值時，被測顆粒物已經(jīng)離開檢測窗口，那么就造成了被檢測顆粒物粒徑偏小的現(xiàn)象，或者因為光電轉(zhuǎn)換器工作頻率的限制，過快的流速時檢測小間隔顆粒群，光電傳感器來不及響應(yīng)而造成遺漏計數(shù)。

當(dāng)進(jìn)行顆粒度檢測工作時，除了要在前期準(zhǔn)備、取樣、制樣、檢測這四個環(huán)節(jié)中，嚴(yán)格保證對外界污染物的隔離外，針對全自動顆粒計數(shù)器的工作特點，我們發(fā)現(xiàn)設(shè)備操作時的氣泵工作壓力對檢測結(jié)果有較大影響，因為相同樣品在不同的泵壓下檢測時間是不同的，在取樣體積不變的前提下，泵壓也直接影響了檢測流速。那么氣泵壓力對檢測結(jié)果的影響到底如何，下面就以實驗來進(jìn)行驗證。

被檢測樣品選擇變壓器油，變壓器油粘度低容易調(diào)節(jié)檢測流速，而且變壓器油一般顆粒濃度低，不影響檢測設(shè)備的重合誤差極限，容易得出真實結(jié)果。

在不同的氣泵壓力下進(jìn)行檢測，將顆粒度檢測儀的檢測氣壓在每批樣品檢測完畢后進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此控制各樣品的檢測流速，得到了各個檢測流速下的顆粒度檢測結(jié)果。將檢測得到的數(shù)據(jù)作圖，縱坐標(biāo)軸是顆粒計數(shù)，橫坐標(biāo)軸是檢測次序，隨著檢測次序的推進(jìn)，檢測時間是不斷增大的，但是每次進(jìn)樣量是設(shè)定不變的。

在綜合考慮了檢測儀器的電壓閥值噪聲水平、重合誤差極限、分辨力等內(nèi)在因素，挑選出顆粒粒徑區(qū)間中段作為典型值。

如果樣品的檢測流速是V，那么對于顆粒直徑是R的顆粒物來說，檢測時間T與V是反比關(guān)系。通過檢測結(jié)果來看，各粒徑區(qū)間的顆粒數(shù)隨著檢測時間的不同也是在動態(tài)變化的，那么檢測流速也是在變化的。

資料顯示，當(dāng)檢測流速為工作流速的90%～110%(偏差±10%)時，檢測結(jié)果才相對可靠，這個合理流速窗口很小，在實際工作中需要特別注意。對于低粘度的樣品(比如變壓器油)通過調(diào)節(jié)檢測泵壓就能很好地控制檢測流速，對于一些高粘度樣品就要格外注意了。

針對運動粘度不同的樣品，在進(jìn)行顆粒度檢測前需要進(jìn)行預(yù)處理。比較容易操作的有加熱和稀釋兩種法。

加熱法就是在樣品進(jìn)行檢測前對其加熱處理，提高樣品體系溫度從而降低其運動粘度，但是加熱溫度不能過高，要低于檢測系統(tǒng)所能承受的最高工作溫度，一般要求不高過60℃，否則會造成檢測系統(tǒng)故障或使樣品性質(zhì)改變，從而使檢測結(jié)果產(chǎn)生誤差。對一些不僅需要檢測顆粒度還要檢測其它項目的單樣，還要考慮加熱對接下來的檢測項目所產(chǎn)生的影響。

稀釋法就是在樣品體系中加入稀釋液，降低樣品體系的濃度。需要注意的是，稀釋液中的顆粒最終也將被計算在樣品顆粒度結(jié)果內(nèi)，因此稀釋液要處理的非常干凈才可使用；其次，稀釋后的樣品檢測結(jié)果最終要按照100ml樣品來計算，所以稀釋過程中的定量誤差將直接影響最終顆粒度結(jié)果。而最好的解決辦法是從檢測動力源入手。

如前所述，全自動顆粒計數(shù)器的檢測動力是一個壓縮氣泵，當(dāng)檢測開始時壓縮氣泵產(chǎn)生壓縮氣體迫使樣品通過檢測窗口，利用不同的氣體壓力產(chǎn)生不同的檢測流速。但是被檢測樣品的運動粘度往往各不相同，相同的檢測流速需要的檢測壓力也不同，如果樣品運動粘度過大，檢測油流會使空氣過度壓縮，氣泵做功將有很大一部分被壓縮空氣產(chǎn)熱消耗，從而使檢測流速降低。

綜上所述，不難看出在顆粒度檢測工作中，必須對檢測流量進(jìn)行把控，否則檢測結(jié)果就會千差萬別。對系統(tǒng)的了解在某種程度上會提高工作的成效，只有對工作的各方面充分理解，不斷提高自身水平，才能保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。