什么是压电晶体差频法颗粒物测定仪器？

1．检测原理和仪器结构

(1)仪器原理用静电采样器原理将颗粒物采集在石英谐振器的电极表面上，因电极上增加了颗粒物质量．使其振荡频率发生变化。根据频率变化，可测出空气中颗粒物的浓度。

(2)仪器结构以3511型压电天平式粉尘仪为例，说明压电晶体差频法颗粒物测定仪器的结构组成，如图6—3所示。这类颗粒物测定仪器主要由颗粒物浓度变送器和颗粒物浓度计算器两个主要部件组成。

①颗粒物浓度变送器。主要由颗粒物浓度传感器、测量振荡线路、参比振荡线路、混频

器、整形器、高压恒流电源、高压控制单元、恒流单元、针阀、转子流量计和抽气泵组成。传感器是仪器的关键部件，被测空气由气体入口进人测量气室。高压放电针和测量谐振器下面的电极构成静电采样器。在高压电晕放电的作用下，气流中的颗粒物全部沉降于测量谐振器的电极表面上，然后气流经参比谐振器和参比室排出传感器。

②颗粒物浓度计算器。由可逆计数器、数摸转换器、显示器和电源等组成。具有两个作用：控制整个仪器自动进行周期性循环工作，并且将测量结果进行数字显示，以模拟量的形式输出。

2．仪器的鉴定和校准

(1)人口切割器的粒径切割特性签订。在规定的采样流量下，按照现行环保行业标准《PMIu采样器技术要求及检测方法》(HJ／T93--2003)进行鉴定。

(2)仪器采样流量的校准，根据前面所叙述的有关内容进行。

(3)石英谐振器的称量灵敏度常数(A)，由厂家给出，并在规定线性范围内工作。

3．采样和测定步骤

(1)按下电源开关(POWER)时仪器指示灯亮，此时电压表的指针指示的是电源电压，检查指针是否进入蓝色范围内，如果没有进入应使用交流变压器或进行充电。

(2)按下仪器的(CHK)键，按下(START)数字显示器，每10s显示一次频率。

(3)按一下(MEAS)键，(CHK)键将抬起，数字显示消失，电压表指针进人(PREC)的黑色范围内，在中间附近停下。

(4)按下(START)键显示初始频率，然后每隔los显示一次变化的频率，l20s后变化的频率被自动转化成浓度mg／m³。再次按下(START)键会再次进行测量。

(5)按下(CHK)(START)键显示的频率会比刚刚清洗后的频率要高，如果高出的量低于2000Hz，而且变化小于±51Hz，就可以按下(MEAS)和(START)键进行连续的测量。如果高出的量超过2000Hz或频率不稳定时，需要进行清洗。清洗后，确认频率稳定，再用(MEAS)和(START)键进行测量。

(6)测量时间的选择。开机时，测量时间设置为120s。按下(TIME)键，测量时间改变为24s。设置为24s(CHK)时，每2s显示l次频率。在粉尘浓度高的地方测量时，尽量在每次测量后即进行清洗，方可进行高精度的测量。高浓度测量之后，立即按(CHK)键将工作方式转换为(CHK)切断高压。在低浓度的地方测量时，因为采样时间短，所以测量值有误差，可设定较长的时间。如l20s进行测量。

4．结果计算

石英谐振器实际上相当于一个超微量天平。若采样流量为Q(L／min)，采样时间为τ(min)，则空气中颗粒物的浓度C可用式(6—24)计算：

C=A·△ƒ/Qτ×1000(6—24)

式中，C为空气中颗粒物的浓度，mg／m³；A为与石英谐振器的称量灵敏度有关的常数，即单位频率变化相当于颗粒物质量数，mg／Hz；△ƒ为采样后石英谐振器的频率变化，

Hz；Q为采样流量，L／min；τ为采样时间，min。