工作原理

• 光散射原理：当一束光照射到气溶胶颗粒上时，颗粒会使光线发生散射。气溶胶光度计通过检测散射光的强度来确定气溶胶颗粒的浓度。根据米氏散射理论，散射光的强度与颗粒的粒径、折射率、浓度以及入射光的波长等因素有关。
• 光吸收原理：某些气溶胶颗粒对特定波长的光有吸收作用，通过测量光通过气溶胶后的吸收程度，结合比尔 - 朗伯定律，可以计算出气溶胶颗粒的浓度。这种方法对于一些具有特定吸收光谱的气溶胶成分，如碳黑等，具有较高的灵敏度和选择性。

• 主要组成部分

  
  
  • 光源系统：通常采用激光或高强度发光二极管作为光源，提供稳定、高强度的光束。例如，常见的氦氖激光器发出的红色激光，具有良好的单色性和方向性，能够确保测量的准确性。
  • 光学检测系统：包括透镜、反射镜、光电探测器等光学元件，用于收集和聚焦散射光或透射光，并将光信号转换为电信号。其中，光电探测器一般采用光电倍增管或光电二极管，具有高灵敏度和快速响应的特点。
  • 气路系统：由采样泵、过滤器、流量计、采样管等组成，负责将气溶胶样品引入仪器内部进行测量。采样泵提供稳定的气流，确保气溶胶能够均匀地通过测量区域；过滤器用于去除样品中的杂质和大颗粒，防止对测量结果产生干扰；流量计则用于精确控制采样流量，保证测量的准确性。
  • 信号处理与显示系统：对光电探测器输出的电信号进行放大、滤波、模数转换等处理，然后通过微处理器进行数据分析和计算，最终将测量结果以数字或图形的形式显示在屏幕上。

  技术参数

  
  
  • 测量范围：一般可测量的气溶胶颗粒浓度范围从每立方米几个微克到数千微克不等，不同型号的仪器测量范围会有所差异。例如，某款用于环境监测的气溶胶光度计，其 PM2.5 的测量范围为 0-1000μg/m3。
  • 粒径范围：能够测量的气溶胶颗粒粒径通常在 0.1 微米到 10 微米之间，部分高精度仪器可扩展到更宽的粒径范围。
  • 检测精度：检测精度较高，一般相对误差可控制在 ±5% 以内，对于高精度测量需求的应用场景，如洁净室检测，精度可进一步提高到 ±2% 以内。
  • 响应时间：响应时间较短，通常在几秒到几十秒之间，能够快速实时地反映气溶胶浓度的变化。