日本理音 rion 耐腐蚀液中微粒子传感器 KS-20F 工作原理

更新时间：2026-10-13

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KS-20F 为 90 度侧向光散射式液中微粒子检测传感器，需要搭配 KE-40B1 控制器组成完整测量系统，整机由泵体流量控制组件、蓝宝石流动池、532nm 固体激光器、光学透镜组、硅光电二极管接收单元、信号放大电路以及内置漏液检测模块构成。依靠液体中微粒受激光照射产生散射光的强度判定粒径，通过脉冲信号计数统计颗粒数量，用于超纯水、强腐蚀性药液内的微小颗粒在线监测。

日本理音 rion 耐腐蚀液中微粒子传感器 KS-20F 工作原理

样品液体以恒定 10mL/min 流速送入蓝宝石流动池，流体被约束成极细的液流，保证微粒逐个穿过激光照射的检测区域。设备通电后，半导体泵浦固体激光器输出稳定的 532nm 单色激光，光束经过光学整形透镜压缩，形成均匀细小的照射光斑，垂直穿过流动池内的样品液流。当液体内部没有悬浮颗粒时，激光直接穿透液体，侧向接收端几乎接收不到散射信号。

当液体内的单个微粒子经过激光区域，微粒会对入射激光产生散射效应，散射光沿 90 度侧向光路传播，被接收透镜汇聚后送入硅光电二极管。微粒的粒径大小直接决定散射光的强弱，粒径越大，产生的散射光能量越高，光电转换输出的脉冲幅值也就越大；每出现一次散射光，就对应一个颗粒经过检测区，脉冲出现频次代表颗粒数量。传感器采集脉冲信号，送入放大电路，控制器依据脉冲幅值划分粒径通道，统计不同粒径档位的颗粒个数，换算出单位体积液体内的粒子浓度。

接液部件选用蓝宝石与 PFA 材质，可耐强腐蚀化学药液，适配半导体工艺药液检测。传感器内部集成漏液检测元件，一旦流动池或者管路发生渗漏，会立刻输出报警信号，避免腐蚀性液体侵入光学组件，保护内部精密光路。光学系统采用侧向散射方案，有效规避透射光的强光干扰，提升极小颗粒的检出能力，可识别 0.02μm 的微小粒子。

该传感器依靠外部控制器完成参数设置、数据运算与结果输出，可设置多档粒径通道，区分不同尺寸颗粒。设备出厂以 PSL 标准颗粒完成标定，保障粒径分级的准确性。流量的稳定是测量可靠的基础，流速波动会改变颗粒经过光斑的停留时间，造成计数偏差，因此系统会持续监控并稳定样品流量。

设备存在测量适用限制，当液体粒子浓度过高，多个颗粒同时进入激光检测区域，会发生重合效应，仪器无法区分独立颗粒，造成计数偏低。样品液体出现气泡时，气泡同样会产生散射光，会被误识别为颗粒，带来虚高计数。另外，液体折射率变化、光源长期老化光强衰减，都会影响散射光信号，需要定期使用标准颗粒进行校准。

整体而言，KS-20F 依托激光侧向光散射原理，将液体微粒转化为可识别的光电脉冲信号，实现颗粒粒径区分与浓度统计。耐腐蚀的接液结构，使其可以直接接入半导体湿法工艺管路，在线监测高纯药液、超纯水的洁净度，为制程品质管控提供连续的颗粒检测数据。

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