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空气离子测量仪使用说明书

一、 前言

     中性的空气分子在某种力的作用下(电场.碰撞.辐射等),某些外层电子可能脱离原子核的控制,成为自由电子.自由电子在空气中自由程极短(约10-8cm ),它很快就附着在 某些气体分子或原子上(特别容易附着在氧或分子上)成为空气负离子.失去了电子的空气分子或原子就带正电荷,成为空气正离子;这些空气离子很容易将附近几个到十几个中性分子或原子吸附在一起,形成小离子(亦称轻离子),小离子在其生存(运动)过程中若遇上空气中的某些气溶胶时,很容易被其俘获而形成中离子,如果这某空气中的悬浮物粒径较大(或重量大)则形成的离子为大离子.

     人们知道空气离子存在已有几个世纪的时间了,然而对于它的一些物理性状和生理效应却仍有许多问题尚待探索.例如:空气离子如何随着天气情况而变化,在不同的温度、气压、湿度条件下,离子浓度如何变化?这种变化对于人体影响如何？现代工业生产必然引起空气自然性状的改变，这种改变会引起空气离子如何变化？这种变化对生产者及生产设备的性能有什么影响?……诸如此类的问题,都是人们所关心的.而要研究解决这些问题,离不开对空气离子的测量.KEJE系列空气离子测量仪,可以用来精确地探索这些问题的答案.

KJ-1A型  空气离子测量仪主要适用于以下的场合：

1． 研究自然界离子状况及其对生物系统的影响：

     自然界离子状况经常受到天气情况，物理因素，漂尘污染等的影响，在一天24小时不同时刻，离子浓度也在不停地变化。KJ型仪器为诸如生物学、气象学、医学之类的研究人员提供了有关离子浓度。离子极性的精密确测量手段。这对于他们从事的空气离子状况变化如何影响植物。人和其它生物的研究工作提供了重要的工具。

2． 测量各类建筑物中空气离子状况：

     近代新型建筑物，及带有空调设备，空气过滤装置的室内，往往严重地破坏了空气离子和自然水准，引起人体的不舒适感觉，并导致某些与之相关的疾病，如“空调病”等。一些电气设备，如：视频显示终端。计算机。电视机。也会改变室内空气离子密度和离子极性的平衡。这都可能导致操作者疲劳程度的增加和工作效率下降。使用KJ系列空气离子测量仪可以很容易发现这种破坏了静电平衡的现象，并指导你创造出最接近自然状况的舒适环境。

3． 研究空气离子的医学和生物效果：

     在研究不同极性，不同大小（迁移率），不同浓度的空气离子状况下心理学和生理学效应：研究空气离子行动。植物作用的过程中：KJ系列空气离子测量仪是一种理想的高精度的定量测量仪器。

4． 环境保护与大气监测：

各种不同的大气污染往往导致空气离子极性大小、浓度的改变：各种不同的污染所引起的这些参数的变化各有所异。测量离子浓度及离子迁移参数的变化可以间接地反映空气清洁度，KJ系列仪器具有极高的灵敏度，特别适宜测量空气本底值，因此，它可以作为一种大气监测环境调查仪器使用。

5． 工业方面：

     可用来检测各种离子发生器和基于空气离子发生原理的静电消除设备，监视这些设备的功能并调节合适的输出量。可以用来检测高压输出线和高压配电装置附近的空气离子状况，评价静电污染和情况。

    某些生产过程及材料处理过程（如塑料、纸、纺织、印刷等）由于过多地产生各种极性离子，会造成静电积累，影响产品质量及操作者的健康。KJ系列仪器可以测量工作场所的离子状况，指引你消除这些由于静电积累而造成弊病。

6． 农业方面：

    在研究空气离子对农作物生长的作用及空气离子在水果的农作物保鲜方面都离不开空气离子测量。

空气负离子（Air Negative Ions，ANI）不仅影响空气环境的质量，而且对人体的健康也有一定的影响。目前ANI的卫生学评价指标尚无公认的标准，且各国的标准也不尽相同，但ANI含量越高，空气清洁度越高，空气环境质量越好这一点已得到公认[1～2]。

二、概述

       KJ-01A型空气离子测量仪系测量大气中气体离子的专用仪器,可用于测量空气本底值及各种空气离子发生器所产生的各种正、负极性离子(主要用于测量中、小离子).本仪器是根据国际著名空气离子专家Beckett所推荐的Wesix平行板式空气离子收集器原理设计；测量准确，灵敏度高、抗潮能力强、使用方便。KJ-01A型空气离子测量仪紫铜收集板，电荷复合时间短，收集效率高，工作更稳定、可靠；其读数用数码显示器（或液晶）显示；外壳采用优质铝合金制成，强度高、重量轻、美观大方、坚固耐用。该仪器按国际通行技术规范进行标定，各项技术指标均达到国际先进水平。KJ-1(A)型测量仪是一种操作方便，读数精确、功能齐全的离子测试工具，是科研、医疗、环保、教学部门从事空气离子研究及应用工作的主要仪器之一。

三、功能使用

1、 LED （LCD）显示屏,读取数据窗口。

2、 调零旋钮，相对当前空气离子量调校为零。

3、 离子浓度量程，分别为4个量程N×10个/cm3、N×102个/cm3、

N×104个/cm3、 N×106个/cm。

4、 正离子、负离子极性转换测量。

5、 离子迁移率的分辨率，分为3个档位。

6、 风机开关，测量离子源时需打开风机。

7、 总电源开关。

8、 风机打开指示。

9、 电源指示。

四、主要技术指标：

1、离子浓度检测范围：10～1.999×109个离子cm3.

2、最高分辨率：10个离子/cm3.

3、离子迁移率测量范围：

   分三档:1.0,  0.4,  0.15,(cm2/V·sec).

4、取样空气流速：  180cm/sec

5、响应时间常数：约 15sec.

6、误差： 离子浓度≤±10%,  迁移率≤±10%.

7、电源: AC220V

8、额定工作环境:  温度 –0～+400C

湿度 ≤90%R.H.

(湿度 >90%R.H.时可作短时间测量).

9、尺寸：320×283×130

  工作环境中应避免强人的超低频电磁场,放射性等干扰因素.

五、使用方法

(1) 操作步骤

a 打开电源，预热5～10分钟。

b 调节校零旋钮，使显示为0.000。

c 打开风机。

d 根据离子的极性，选择极性档位。

e根据离子的浓度、选择合适浓度档位，尽量接近测试量程，以免减少误差。

f确定测试距离与方向,离子源的放电针放置在离收集器前正中线20cm处。

j 10秒钟稳定后即可读数。

h 收集器前的离子源支架应尽可能小，以免支架附有离子以后会形成一个排斥电场，妨碍离子进入收集器，造成测量误差。

(2) 驱潮：

     新购买的仪器或已闲置较长时间的仪器，将机器后面板的电源插座通过所配的电源线接通到220V电源，通电1小时左右，即可使仪器自身的驱潮器进行驱潮。若要加强驱潮效果，可先用电热吹风器对收集器吹热风。如果主机也已受潮，则应同时对主机吹热风驱潮，待机器冷却后再接通电源，以后每次使用前均应预热5～20 分钟。

(3) 校正零点:

A. 把“ 离子极性 ”开关置于是“ 0 ”。

B. “ 迁移率 ”的旋钮置于是“ 1”。

C. “倍率”开关打到期‘×10’ ;调整“调零”旋钮,使显示器显示零。

D. 为保证测量数据的准确,应经常校正零点。

(4) 检查收集器绝缘程度：

     先把“倍率” 转到较高的档次,把“离子极性” 开关打到“+ ”,约过10～20秒再降低量程至“Χ10” ,待读数稳定后即可读出收集器的漏电.一般要求收集器漏电≤ 200单位 (在Χ10档)。注意：在把“离子极性”由“0”转到“+”之前,务必先把“倍率” 转到较高的档次,并在 “离子极性”转到“ + ”之后,约10～20 秒再降低量程,否则由于极化电压的冲击,将使数字表长时间 “溢出 ”(显示“ 1 ” )。

(5) 离子浓度测量:

        按所需要设定好离子极性、迁移率档位，调好零点;按下“ 风机” 开关按钮(PUMP),稍等片刻(约10—20秒),待读数稳定,即可读出离子浓度值.

若读数太小时,应把倍率 (MULTIPLE)开关往右旋,降低量程.注意搬运 “倍率” 开关后应重新校对零点;即关掉风机,重复前面校对零点的操作.若测量时发生超量程,数字表会显示“ 1 ”,这时,操作者应升高 “倍率 ”.

注意:如果仪器受潮,液晶显示器会长时间“ 溢出” ,无法调零,使测试值极不稳定或者读数大大偏离可信值.这时,应停止测量.对仪器进行驱潮处理后再进行测量。为保证测量数据的准确,最好经常校正零点.如果测量后关闭风机,而读数偏离零点超过4个字,则读数是不可靠的.应在确认仪器稳定后,重新测量.测量中若有停歇.间断时,应将风机关上,以节省电池消耗,并减小收集器受潮的机会.

(6) 离子迁移率:

     把迁移率旋钮对准不同的刻度可以测量不同的离子浓度值,迁移率与开关档位的关系见表1。

相邻两个刻度之间的离子读数差值△N就是迁移率在这两值之间的离子数。

例如:

         在迁移率K=0.4(cm2/V·sec)时测得负离子浓度:

        N1=200( 个/cm3)

        在K=0.15(cm2/V·sec)

        N2=500（个/cm2

        则可以算出：

        在K=0.4～0.15(cm2/V·sec)之间共有负离子

        N=N2-N1=300( 个/cm3)

注意:在改变“ 迁移率 ”旋钮时,由于收集器电容的放、充电,会使微电流计受冲击,较长时间 “溢出 ”。 尤其在 “Χ 10” 档,微电流计时间常数较大,需较长时间才能稳定,所以最好先把 “倍率“ 打大一些，即可缓冲, 又可缩短时间常数,等冲击过后再升高灵敏度。另外,为保证测量数据的准确,应经常校正零点。

  
六、维护、校正

1. 收集器的维护

    本仪器在使用过程中,应防止灰尘及腐蚀性气体进入收集器,否则将造成测量误差。若仪器受到有害气体的污染,经驱潮后仍无法正常使用时,应进行清洗。清洗时,把收集器里面的收集板、极化板和绝缘用的聚四氟乙烯板拆出来,放在蒸馏水或去离子水中浸泡 煮沸或用超声波清洗器清洗数次,最后用清洁的无水乙醇一次,置烘箱烘干,再装回去.装配时应注意戴干净的白手套.不要直接用手接触已经洗干净的零件,另外烘干温度不要超过2000C,如果收集器污染很严重,请先用乙醚或无水乙醇清洗一遍。

   收集器装好后,按第五章第3、4条所示的方法检查是否干净。

2. 迁移率校正

     本机极化电压使用电池,应定期测量电池电压,一旦电压下降,就应更换电池或修正迁移率读数.极化电压可以从收集器的极化板和外壳(地)之间测得.测量极化电压时要使用内阻较高的电压表(R1≥0MΩ)如DT-830型数字万用表等.

表1  极化电压一迁移率对应值

抽气风速及微电流计校正

  要求精度较高的测量项目最好在使用之前测定抽气风速,可用QDF-2B型垫球式风速计测量收集器中心和周围四角的风速,然后取平均值,并按公式(1)修正离子浓度.

     有条件时,应定期校准风速和微电流计灵敏度.微电流计的灵敏度为读数值×1.6fA(×10-15A),例如:在×10JI档,读数为100,则电流值   

    1=100×102× 1.4112× 10-15=1.4112 ×10-11A.