如何選用液體自動顆粒計數器？

液體自動顆粒計數器是當前液壓污染控制技術領域不可或缺的關鍵性設備。針對該儀器的技術發展現狀，詳細分析了不同工作方式和測量原理的優缺點、以及性能參數對測量結果的影響，指出了儀器選用中應關注的主要問題，對液體自動顆粒計數器的正確選擇和使用具有指導意義。

隨著流體污染檢測技術的飛速發展，液體自動顆粒計數器由于計數速度快、準確度高、重復性好、操作簡便且結果不受人為因素的影響，既可以在線用于現場工作，又可以離線用于實驗室分析，因此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領域不可或缺的關鍵性設備。然而，目前在國內既有大量的國產儀器，又有眾多的進口產品；既有臺式、便攜式儀器，又有在線式儀器；既有遮光原理，又有散射、濾網堵塞等工作原理。產品眾多，廠家不一，魚龍混雜，良莠不齊。那么，面對紛繁復雜的市場，怎樣選擇一臺合適的液體自動顆粒計數器十分必要。

1、根據儀器工作方式選擇

按照工作方式，目前液體自動顆粒計數器主要分為臺式、便攜式和在線式三種。

1.1臺式

實驗室分析儀器，一般由顆粒傳感器、自動瓶取樣器和數據分析器三部分組成，采用離線瓶式取樣方式工作，即將待分析的液樣采用潔凈的取樣容器從現場采樣后，送到實驗室中進行顆粒污染度檢測。其結構Z為復雜，功能Z全，測量準確度Zgao，對工作環境的溫濕度、空氣潔凈度和電磁干擾有一定的要求，因此價格較高。

該類儀器由于必須采樣送到實驗室中才能進行分析，因此數據實時性差，容易因取樣容器、采樣過程等環節引入二次污染，造成測量誤差，但另一方面，由于檢測人員可以方便觀察待檢測的液樣，因此也可以防止因水、氣泡、大顆粒等造成的測量數據異常。

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1.2便攜式

非固定在線式檢測儀器，主要針對經常需要變換場所的現場在線檢測設計。一般也由顆粒傳感器、在線取樣系統和數據分析器三部分組成，但功能較少，結構更為緊湊，設計為一體，便于攜帶。其取樣系統一般采用計量泵，檢測體積依靠計量泵的流量和測試時間保證，易受到系統壓力和流量波動的影響，因此測量準確度相對臺式要差。

該類儀器對工作環境要求較低，價格適中。由于主要采用在線方式工作，無須取樣容器，克服了采樣帶來的二次污染，因此數據報告及時、準確，但因無法方便觀察到待檢測的液樣，檢測結果易受水、氣泡、大顆粒等影響，且受影響時很難及時排除，尤其顆粒傳感器堵塞時，拆卸不便，維護更難。該類儀器由于也可以采用離線瓶式取樣方式工作，且價格較低，近年來受銷售宣傳影響，國內很多企業選擇作為實驗室分析儀器使用。這是一個誤區。該類儀器主要是針對在線檢測設計。

1.3在線式

固定在線式檢測儀器。該類儀器通常稱為現場污染監測儀，直接安裝在液壓系統上，不是真正意義上的自動顆粒計數器，無法將顆粒一個個數出來，僅能根據一定的檢測結果進行估測或補償修正。其結構Z為簡單，一般無獨立的計量泵在線取樣系統，采樣流量極易受系統壓力和流量波動的影響；同時，其顆粒傳感器和分析器也做了簡化設計，因此測量準確度Z差，檢測誤差約為1個污染度等級。

該類儀器對工作環境無要求，價格便宜，但功能單一，大多無法直接顯示顆粒尺寸分布數據，有些甚至僅僅顯示顆粒污染度等級，因此一般作為在線趨勢監測使用，檢測數據不宜作為是否合格的判據。

從上述分析可見，如果對測量結果要求較高，經常需要采用取樣容器從現場采樣帶回實驗室分析，一般應選擇臺式儀器；如果需要經常變換檢測地點，對不同的液壓系統進行檢測，而又對測量結果要求較高，一般應選擇便攜式儀器；如果對測量結果要求不高，需要連續監控固定液壓系統的污染控制趨勢，一般應選擇在線式儀器；如果用于液壓過濾器多次通過試驗，Z好選擇專用的在線顆粒計數系統。

2、根據儀器工作原理選擇

目前，國內液壓污染控制技術領域使用的液體自動顆粒計數器，采用的工作原理主要有遮光型、光散射型、濾網堵塞型、電阻型和圖像分析型等。

2.1遮光型

該類儀器是一種嚴格意義上的自動顆粒計數器，可將液樣中的固體顆粒逐個數出來。其測量下限為1μm，尤其對1～100μm之間的顆粒，具有非常高的測量精度，正好與污染度等級的顆粒尺寸范圍相對應。另外，它可通過測量少量的液樣，在幾分鐘內迅速得到結果，測量速度快，同時對顆粒濃度要求低，液樣中僅有百萬分之一即可檢測出來，因此，該類儀器已成為目前油液顆粒污染分析中應用Z廣泛的儀器。

但是，該類儀器的應用也有局限性，其要求測量的液體是半透明的和均質的，任何形成光學界面的成份，例如乳化液、兩相液體、液體混合物、游離水和空氣等，都將被當作顆粒記錄下來。該類儀器采用的光源主要有白光和激光光源。隨著電子技術的發展，激光光源由于壽命可長達10萬小時，且光強均勻，穩定性好，抗干擾能力強，已逐步取代了白光光源。

2.2光散射型

該儀器Zda的優點是測量下限較低，可達0.1μm，但是限于檢測器的安裝數量，其測量上限一般較低，僅為25μm，測量范圍較窄。若擴大其測量范圍，必須增加檢測器的數量，因此測量范圍大的儀器，體積龐大，結構復雜，價格昂貴。該類儀器多用在要求檢測1μm以下顆粒的領域，測量的介質多為空氣和水基液體。

研究表明，該類儀器對顆粒的折射率比較敏感，對于校準采用的二氧化硅和聚苯乙烯乳膠顆粒具有非常好的測量一致性，但是在檢測實際液壓系統的油樣時，尤其是潤滑油樣，由于含有炭黑、磨損金屬等或黑或亮的顆粒存在，其檢測結果要比實際顆粒數量少一倍左右。

另外，國內粒度分析行業大量使用的激光粒度分析儀，雖然采用的也是光散射原理，也可用于檢測液樣中顆粒的尺寸分布，但是該儀器僅能從總量上分析，進而測定出各種尺寸顆粒所占的百分比，無法對被測試液樣中不同尺寸的顆粒逐個計數，同時要求被測液樣中顆粒濃度不能太低，因此不適用于液壓污染控制行業顆粒污染度檢測。

2.3濾網堵塞型

目前，可供選擇的標準濾網有5μm、10μm和15μm三種。該類儀器不是嚴格意義上的自動顆粒計數器，無法對顆粒真實計數，僅能根據檢測的參數，與校準時采用的標準顆粒的尺寸分布進行比較，進而估算出被測液樣的顆粒尺寸分布，因此，該類儀器在檢測實際液壓系統的液樣時，由于被測液樣與標準顆粒的尺寸分布往往不同，檢測結果的誤差較大，尤其是大顆粒。

使用經驗表明，該類儀器每次使用后，濾網必須反向沖洗干凈，才能保證檢測結果的重復性。但是，該原理檢測速度快，無須對液樣稀釋，且結果不受游離水、空氣、兩相液體、液樣狀態等影響，因此在檢測混合液、乳化液、深色液樣、含空氣液樣等時，具有一定的優勢。

2.4電阻型

該類儀器目前可測量的顆粒尺寸范圍為0.4～1200μm。該原理通過逐個對顆粒進行測量和計數得到顆粒尺寸分布，屬于測量方法，測量精度和分辨力均非常高，特別適用于顆粒尺寸分布比較窄的標準顆粒或顆粒濃度比較低的應用場合。但是，由于該類儀器要求所檢測的液體為導電液體，用于檢測礦物型油液還存在困難，因此在液壓污染控制油液污染分析中應用較少，目前主要用于醫藥等檢測水基液體的行業和領域。

2.5圖像分析型

該類儀器目前多采用數字CCD快速成像技術，對通過一狹窄流道中的被測液體進行拍照成像，然后采用軟件自動識別并統計顆粒的尺寸分布。其測量原理的實質是光學顯微鏡計數法，測量下限約為2μm。該類儀器由于采用成像技術，因此依據所帶的測量軟件，可方便測量數量、Zda直徑、當量投影直徑、比表面積等各種顆粒物理參數，同時還可以對顆粒進行形貌分析，區分顆粒種類和成因。

但是，該類儀器需要對顆粒先拍照后統計，無法對通過的顆粒逐個計數，因此易造成重復計數或漏計數，測量重復性稍差。另外，由于拍照中的顆粒處于流動狀態，限于光電器件的反應速度，易因顆粒拖尾造成測量誤差。

從上述分析可見，目前液壓污染控制行業用于油液顆粒污染分析的液體自動顆粒計數器，若無特殊需要，應首先選用遮光型儀器，同時采用激光顆粒傳感器。