自动颗粒计数器主要有遮光型、光散射型和电阻型等几种,测量范围可为0.5~9000μm。常见的自动颗粒计数采用遮光原理。遮光型自动颗粒计数器采用遮了遮光型传感器,光型传感器由光源、传感区窗口、光电二极管、前置放大器、计数处理器等组成,光源是由白炽灯泡或激光二极管的发出平行光束,传感区窗口是由透明的光学材料制成的,油流由垂直方向从其中间流过,光电二极管是将接收的光能转换为电压信号,前置放大器和计数处理器是将采集的电压信号通过比对判别污染颗粒的大小和个数。遮光型传感器的原理图如图2所示,来自白炽灯泡或激光二极管的光源透过透明的传感区窗口,照射到光电二极管上,当透明传感区里的油液有污染颗粒通过时,光电二极管上所接收的光量减少,被遮挡的光量与该污染颗粒的尺寸成正比,通过用标准的污染物来校准,可以得到光电二极管的输出电压—污染颗粒尺寸的关系,从而可以分辨出污染颗粒的大小,计数处理器按颗粒的大小等级来进行计数。
目前使用的自动颗粒计数器中大多为单激光自动颗粒计数器,从4μm到68μm的污染物均由一个光电二极管来检测,其量程大,所以其检测精度就要受到影响。为了解决这个难题,有的自动颗粒计数器使用了双激光技术,检测精度和重复精度得到很大的提高。双激光自动颗粒计数器的原理图如图3所示,其中一个单点的高精度激光,用于测量小于6μm以下的污染物,另一个标准精度的激光,用于测量在6μm到68μm之间的污染物,并使用了双激光束的光路和光电二极管,通过测量在8个粒度分布段(>4、6、14、21、25、38、50、68μm)中的粒子数,给出超高精度的结果和重复性。
以上介绍了自动颗粒计数器的检测原理,具体的一台自动颗粒计数器是由遮光型传感系统、减压阀、冲洗阀、慢速伺服缸、输出设备等组成。双激光自动颗粒计数器，遮光型传感系统是自动颗粒计数器核心元件,其性能的好坏决定了自动颗粒计数器质量的优劣;减压阀用来对系统进行减压,经过减压阀后系统的压力维持一个恒定值,确保了慢速伺服缸的输入压力为恒定值,使慢速伺服缸可以对流量进行准确计量;冲洗阀的作用有冲洗、关闭测试、打开排放等,在测试之前要对系统进行冲洗,这样可以保证测试时不受上次测试的影响,测试结果真实,避免交叉污染;慢速伺服缸是用来对进入测试油液体积的准确计量,由于油液清洁度的标准是在某一容积内的颗粒总数,所以对进入测试油液体积的准确计量是至关重要的;输出设备主要有打印机、计算机输出接口等,用于打印测试结果或让计算机保存测试结果,测试结果一般采用iso4406、nas1638、sae4059等标准。