一、基礎測量總原理：米氏激光光散射法

LD-5R 屬于光散射式相對濃度粉塵檢測儀，核心依據米氏散射光學理論：懸浮顆粒物被定向激光照射后會向四周散射光線，散射光強度與粉塵顆粒數量、粒徑、總質量濃度呈正相關；儀器捕捉散射光并轉化為電脈沖計數，經算法換算輸出粉塵濃度數值，區別于濾膜稱重法（重量法），可實現秒級實時讀數、連續動態監測。

二、整機五大系統分步拆解原理

（一）氣路采樣與前置過濾系統（進氣防護）

主采樣氣路

機身頂部進氣口→前置圓形濾片（攔截毛發、大顆粒雜質）→可選配旋風切割分離器（PM2.5/PM10）→光學檢測腔體→內置恒流隔膜泵向外排氣。

旋風分粒原理（PM2.5 專項檢測）

氣流高速進入切割器螺旋腔體，大顆粒粉塵受離心力撞擊腔壁沉降分離；僅空氣動力學直徑≤2.5μm細顆粒物隨氣流中心通道進入檢測腔，精準篩選 PM2.5 組分，篩分曲線對標美國 EPA WINS 標準撞擊器，符合職業衛生檢測規范。

鞘氣吹掃保護回路（延壽核心設計）

泵體排出的尾氣經過機身底部圓筒式后置精密過濾器凈化為無塵潔凈空氣，反向通入光學檢測腔四周形成環形氣幕（鞘氣）。

作用：

包裹被測含塵氣流，約束粉塵僅在激光焦點區域通過；

持續吹掃光學鏡片內壁，防止粉塵附著鏡頭造成光路污染、基線漂移，大幅降低光學部件清潔頻次。

（二）光學發射與信號接收系統（檢測核心）

發射端：內置650nm 波長激光二極管，發射平行定向窄光束，精準照射腔體中心采樣氣流通道。

散射與接收：粉塵穿過激光光路時發生米氏散射；光電傳感器固定在90° 側向角度接收散射光（避開直射激光本底干擾，信噪比最高）。

光電轉換：光敏元件將強弱不一的散射光信號轉為電壓脈沖電信號，每 1 個脈沖對應 1 次顆粒散射事件，累計脈沖即為 CPM 計數值。

（三）信號處理與數據運算主板系統

原始采集數據為CPM 相對計數值，屬于光學相對濃度，不能直接等同于法定重量法結果。

K 系數換算機制（原理關鍵）

以濾膜稱重法（國標仲裁方法）實測數據為基準，針對木屑、金屬粉塵、水泥、油煙、普通揚塵等不同粉塵特性，錄入專屬K 修正系數；單片機自動執行公式：

質量濃度 (mg/m3) = CPM 計數值 × K 值 × 標定系數

一鍵切換顯示瞬時濃度、時段平均值、累計總計數，同時支持 60000 組數據存儲與 USB 導出存檔

（四）雙模式校準邏輯（消除系統誤差）

1. BG 背景清零校準（本底扣除，每次檢測必做）

封堵進氣口，泵體空載運行采集環境雜散光、鏡片微弱臟污帶來的固有基線信號，儀器將該本底值存儲；后續測量時自動實時減去本底干擾，解決環境光線、光路積灰造成的零點偏移，避免讀數虛高。

2. SPAN 跨度靈敏度校準（周期校準）

裝入原廠標準散射校準板，激光照射標準參考件生成固定強度散射光；儀器比對出廠基準參數，自動修正激光功率衰減、光電元件老化帶來的靈敏度偏差，鎖定整機測量精度，校準后數據溯源原廠出廠標準

（五）動力恒流泵控系統

采用無油隔膜吸引泵，區別于普通風扇式吸氣結構：

閉環流量負反饋控制，全程鎖定 1.7L/min 穩定抽氣量；

電池電壓下降、管路輕微堵塞時自動補償泵功率，保證采樣體積恒定；

采樣體積穩定是濃度計算準確的前提，也是該設備可用于職業衛生合規檢測的硬件基礎。