日本柴田科学 SIBATA 804 手持式尘埃粒子计数器工作原理

更新时间：2026-09-17

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日本柴田科学 804 手持式尘埃粒子计数器，基于激光光散射法对空气中悬浮颗粒物进行粒径识别与数量统计，属于便携式空气颗粒数浓度检测设备，主要用于洁净车间、实验室、净化设备的洁净度检测。

日本柴田科学 SIBATA 804 手持式尘埃粒子计数器工作原理

一、基础检测原理：激光光散射

仪器核心检测单元为激光光学腔，内置 780nm 激光二极管作为稳定光源。当空气中的悬浮尘埃颗粒穿过激光束照射区域时，颗粒会使激光发生散射，散射光的强度与颗粒粒径具备对应的相关关系：同等材质条件下，颗粒体积越大，产生的散射光信号越强。光学腔侧面的光电传感器捕捉散射光脉冲，将光信号转换为电压脉冲信号。脉冲的幅值对应颗粒大小，脉冲的数量对应颗粒个数。仪器主控芯片依据脉冲高度，把颗粒划分至 0.3μm、0.5μm、1.0μm、5.0μm 四个粒径通道，完成分级计数。

二、气路采样系统工作逻辑

仪器内置微型恒流真空泵，提供稳定 2.83L/min（0.1cfm）的采样流量，恒定流量是保证测量准确的基础。采样流程如下：

环境空气由仪器顶部采样口吸入，进入光学检测腔体；
气流匀速穿过激光照射区，空气中悬浮粒子逐个经过检测位置；
经过光学腔检测后的气体，从仪器内部气路排出，后端配备过滤装置，阻挡尘埃进入泵体，保护泵与光学元件不被污染；
仪器自带流量自动补偿机制，在采样过程中持续修正流量波动，长时间连续采样时，减少流量漂移带来的计数误差。

采样时间可在 3 秒至 60 秒之间自由设定，支持单次采样与连续循环采样两种模式。测量过程中屏幕可任选两个粒径实时显示，采样结束后，一次性展示全部四个粒径通道的计数结果。

三、信号处理、存储与数据换算流程

光电元件输出的原始电脉冲信号幅值微弱，需要送入放大与滤波电路，过滤电路噪声、微小杂散光带来的干扰，保留有效粒子脉冲信号。主控单元读取脉冲信号，对照出厂标定曲线判定颗粒所属粒径档位，统计对应通道内粒子总数量。再结合采样时长与采样流量，自动换算成每升颗粒数量或者每立方英尺颗粒数量两种浓度单位。测量数据可以保存在仪器本地存储器，后续通过 USB 接口连接电脑，导出测量记录，用于洁净度报告整理。仪器配备零点过滤器，测量前接入零点过滤器，可完成零点校准，消除光学腔内部残留灰尘带来的基线偏移。

四、仪器结构与使用限制

整机由气路泵组、激光光学检测腔、信号处理电路板、液晶显示屏、旋转操作拨盘、充电锂电池组成，整机重量约 790g，单手可手持巡检，锂电池连续工作时长约 8 小时。该仪器只统计颗粒的数量与等效光学粒径，无法直接测量颗粒物质量浓度；当空气中颗粒物浓度过高，会出现粒子重叠穿过激光区的情况，造成计数偏低，仪器有浓度上限，最高 3000000 个 / 立方英尺。高湿度、存在大量水汽的环境，水滴会被识别成颗粒，干扰检测结果，测量环境需要避免凝露。

五、实际应用逻辑

柴田 804 依靠恒定流量采样 + 激光光散射分级计数，实现非接触式快速检测，无需对现场环境造成破坏。在医药、电子、医疗器械洁净车间验收、层流罩、高效过滤器检漏、净化车间日常巡检场景中，用来验证空间洁净等级，对比 ISO 洁净标准判定环境是否达标。整套检测流程操作简单，适合多点位现场巡回检测。

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