液体颗粒计数器工作原理

来源：本站日期：2026-01-09

许多领域都要求监测颗粒污染程度，如：电子工业、制药业、精密仪器制造业、液冷行业以及医疗领域，液体颗粒计数器是监测液体中颗粒污染物的有效设备。

液体颗粒计数器

根据光与颗粒作用，液体颗粒计数器工作原理分为光阻法和光散射法两类，这两种方法各有其特点和检测范围，目前也有将这两种方法相结合的产品，来扩展颗粒计数器的检测范围。

液体颗粒计数器工作原理之光阻法

1.核心原理

光阻法液体颗粒计数器的检测范围从几微米到数百微米，它的测试过程是：待测液体流过横截面很小的流通池，流通池两侧装有光学玻璃，激光器的光束通过透镜组准直，穿过流通池并被光电探测器所接收。若待测液体中没有颗粒，则光电探测器接收到的光信号稳定不变，输出的电压信号也恒定，将此恒定信号作为基准电压；若液体中有颗粒物质，颗粒通过流通池传感区域，将会遮挡激光，光电探测器接收到的光信号减小，产生一个负的脉冲电信号。

脉冲信号幅度与基准电压信号有如下关系：

液体颗粒计数器工作原理公式

其中，E为颗粒遮挡引起的脉冲幅度；a为颗粒的有效遮挡面积（等效为球形πd2/4）；A为光电探测器的有效面积；E0是没有颗粒时的光电探测器所产生的基准电压。因此，脉冲信号幅度对应颗粒的大小，脉冲信号个数对应颗粒的数量。

2.关键特点

直接测量：测量的是颗粒的“几何尺寸”（投影面积）。

对折射率不敏感：尤其适用于不透明、高吸光度或颜色深的颗粒（如金属磨损颗粒、碳粉、墨水颗粒等）。颗粒的光学性质（折射率）影响较小，主要取决于其物理遮挡面积。

粒径下限受限：受限于光源波长、光路准直性和信噪比。通常可测下限在1μm左右。

3.优点

原理直观，结果稳定：测量与颗粒的物理尺寸直接相关，受光学属性变化影响小。

适合高浓度、不透明颗粒：是油液污染度分析（如液压油、航空燃油）、磨损监测领域的绝对主流和标准方法。

校准相对简单：可使用标准尺寸的乳胶球或经认证的粉尘进行校准。

对液体本身的洁净度要求相对较低（与光散射法相比）。

4.缺点

小尺寸检测限较高：难以检测亚微米级的微小颗粒（如<1μm）。

重合误差：当颗粒浓度过高，两个或多个颗粒同时通过检测区时，会被误判为一个大的颗粒，导致计数和尺寸失真。因此需要对高浓度样品进行稀释。

对气泡敏感：气泡与固体颗粒一样会产生遮挡信号，需要有效的脱气处理或信号识别技术来区分。

液体颗粒计数器工作原理之光散射法

1.核心原理

光散射法液体颗粒计数器一般用于检测纳米级及亚微米级颗粒，它的测试过程是：待测液体流过流通池，流通池两侧装有光学玻璃，激光器的光束通过透镜组准直，光束穿过流通池，照射在光陷阱上。若待测液体中没有颗粒，则光电探测器接收不到光信号，若液体中有颗粒，颗粒通过流通池，与激光光束发生散射现象。某一个（或几个）角度下的散射光通过透镜收集汇聚到光电探测器上，产生正的电信号脉冲，脉冲信号的幅度和散射光强成正比。根据信号的幅度和个数可以对液体中的微小颗粒进行计数检测。