В чистых камерах, изготовленных из полупроводников, микронная частица может привести к короткому замыканию чипа; В фармацевтической промышленности невидимая примесь может вызвать иммунный ответ у пациентов; В аэрокосмических гидравлических системах мелкие загрязнители могут вызывать износ прецизионных компонентов. В этих областях, требующих чистоты, счетчик жидких частиц играет важную роль - он, как « инспектор качества» в микромире, понимает чистоту жидкости с точностью нанометра; Это также похоже на « мусорщика» в производственном процессе, обеспечивая наиболее важную основу для принятия решений для контроля качества.
Основной принцип счетчика жидких частиц заключается в использовании взаимодействия частиц со светом для « захвата» загрязняющих веществ. Ранние устройства в основном использовали « принцип затенения»: когда жидкость течет через узкую сенсорную зону, частицы блокируют часть лазера или белого света, фотоэлектрические детекторы рассчитывают размер частиц, измеряя степень ослабления силы света. Этот метод прост и прост, но имеет ограниченную способность обнаруживать субмикронные частицы.
С технологической итерацией « принцип рассеяния света» становится основным направлением. Когда лазерный луч облучает частицы в жидкости, частицы рассеивают свет во все стороны, а интенсивность и угол рассеяния света тесно связаны с размером, формой и материалом частиц. Высокочувствительные детекторы собирают сигналы рассеяния под разными углами, а затем с помощью сложных алгоритмов, таких как теория рассеяния по Митчеллу, реагируют на точные размеры частиц.
Границы применения счетчиков жидких частиц охватывают практически все отрасли, которые предъявляют строгие требования к чистоте жидкостей. В области полупроводников это « вратарь чистого производства». Сверхчистая вода, фоторезист, химический механический полирующий раствор и т. Д. В производстве чипов должны быть тщательно проверены счетчиком частиц, чтобы убедиться, что количество частиц контролируется ниже нескольких миллилитров, иначе это может привести к утилизации кристаллического круга, что приводит к миллионам долларов потерь.
В фармацевтической промышленности это "невидимая линия обороны безопасности пациентов". Китайская фармакопея четко предусматривает, что инъекции, глазные препараты и т. Д. должны быть проверены на нерастворимые частицы, а счетчик жидких частиц является основным инструментом для выполнения этого стандарта. Он может быстро подсчитать количество частиц, содержащих ≥ 10 мкм и ≥ 25 мкм в растворе, и предотвратить медицинские риски, такие как тромбы и воспаление, вызванные примесями. Данные контроля качества крупной фармацевтической компании показывают, что после введения онлайн - счетчика частиц скорость прохождения партии инъекционных продуктов увеличилась более чем на 99,5%.
Кроме того, в таких областях, как гидравлические системы, автомобильное топливо, безопасность питьевой воды, счетчик жидких частиц также играет ключевую роль - он может не только контролировать степень загрязнения гидравлического масла, но и предотвращать неисправность оборудования; Также можно обнаружить взвешенные частицы в питьевой воде, чтобы обеспечить безопасность питьевой воды.
С развитием Индустрии 4.0 счетчики жидких частиц переходят от « лабораторных приборов» к « онлайн - интеллектуальным устройствам». Устройства нового поколения интегрируют технологию IoT для удаленного мониторинга данных, оповещения в режиме реального времени и анализа исторических данных, чтобы помочь предприятиям создать систему отслеживания качества для всего процесса. Например, в линиях производства полупроводников онлайн - счетчики частиц могут загружать данные в облако в режиме реального времени, а алгоритмы ИИ заранее предсказывают срок службы системы фильтрации, анализируя тенденции изменения концентрации частиц и избегая сбоев в производстве.
В то же время появление портативных счетчиков частиц делает возможным обнаружение на месте. Эти устройства являются небольшими по размеру и питаются батареями, которые могут быть быстро использованы для аварийного обнаружения качества воды, полевого анализа жидкости и других сцен, точность лабораторного уровня до производственной линии.