便携式颗粒度检测仪是用于现场快速检测液体（如油液、水）或气体中颗粒污染物的大小、数量及分布的设备，其组成部分需兼顾检测精度与便携性（轻量化、低功耗、抗干扰），核心结构可分为 5 大模块，各部分功能协同实现颗粒度的准确分析，具体组成及作用如下：

一、核心检测模块（决定检测精度的关键）

该模块是设备的 “检测核心”，通过光学原理捕捉颗粒信号，是区分不同颗粒大小和数量的核心环节，主要包括 3 个子系统：

1. 光学检测系统

基于 “光散射法”（主流技术，符合 ISO 11171、NAS 1638 等国际标准）或 “遮光法” 设计，核心组件包括：

光源单元：通常采用半导体激光二极管（如 650nm 红光激光），具备高单色性、高方向性、低功耗特点，可避免杂光干扰，确保照射到颗粒的光线稳定。部分高精度设备会搭配 “稳光电路”，防止电压波动导致光源强度变化，影响检测准确性。

光学组件：

透镜组：包括聚焦透镜（将激光汇聚为平行光束）和收集透镜（收集颗粒散射 / 遮挡的光线）；

光阑 / 滤光片：过滤环境杂散光和激光直射光，仅保留颗粒产生的散射光或遮光信号；

检测窗口（流通池）：透明材质（如石英、蓝宝石）制成的小体积通道，样品（如油液）在此处流过并被激光照射，需具备耐污染、易清洁特性，适配现场少量样品检测。

2. 样品处理系统

负责将待检测样品（液体 / 气体）稳定、均匀地输送至检测窗口，避免气泡、杂质堵塞，核心组件包括：

进样单元：如微型蠕动泵、注射器或负压吸样装置，控制样品流速（通常 0.1-5mL/min），确保流速稳定（流速波动会导致信号偏差）；

过滤 / 预处理组件：部分设备内置初级过滤器（如 10μm 滤网），防止大颗粒堵塞流通池；针对油液样品，可能包含脱气装置（去除气泡，气泡会被误判为颗粒）；

排样单元：废液 / 废气收集通道，适配现场无排污环境，部分设备支持样品回收（如贵重油液）。

3. 信号采集与处理系统

将光学信号转化为可计算的电信号，并通过算法分析颗粒参数，核心组件包括：

光电传感器：如光电二极管、光电倍增管（高灵敏度型号），接收颗粒的散射光或遮光信号，将光信号转化为微弱的电信号（电流 / 电压）；

信号放大与滤波电路：放大微弱电信号（通常放大 10³-10⁶倍），并过滤电路噪声（如工频干扰），确保信号清晰；

数据处理芯片：如 MCU（微控制器）或 FPGA（现场可编程门阵列），运行颗粒分析算法 —— 通过电信号的 “幅度” 判断颗粒大小（颗粒越大，散射 / 遮光信号越强，电信号幅度越高），通过 “信号数量” 统计颗粒计数，最终生成颗粒度分布（如 0-5μm、5-15μm、15-25μm 等区间的颗粒数）。

二、便携控制与显示模块（适配现场操作）

该模块为用户提供人机交互功能，需满足 “轻量化、易操作、抗干扰” 需求，主要包括：

操作界面：通常为 3.5-7 英寸触控液晶屏，支持一键启动检测、参数设置（如检测时间、样品类型、标准选择）、数据查看，部分设备配备物理按键（防触控误操作）；

主控制器：集成系统控制逻辑，协调光学检测、样品处理、数据存储的协同工作，如控制泵的启停、光源的开关、检测结果的计算；

状态指示灯：提示设备工作状态（如待机、检测中、故障、低电量），方便现场快速判断设备情况。

三、供电与续航模块（支撑现场无外接电源场景）

便携式设备的核心需求之一是脱离市电工作，供电模块需兼顾 “高续航” 与 “小体积”：

内置电池：通常为锂电池组（如 11.1V/5000mAh），支持连续检测 2-8 小时（取决于检测频率和泵的功耗），部分设备支持快充（2 小时充满）；

电源管理电路：具备过充、过放、短路保护功能，同时为不同模块（光源、泵、屏幕）分配稳定电压（如光源 3.3V、泵 12V）；

外接电源接口：支持 DC 直流电源（如 12V 车载电源、220V 交流适配器），适配现场充电或长时间检测。

四、数据存储与传输模块（实现数据导出与追溯）

用于保存检测结果并支持数据导出，满足现场记录与后续分析需求：

本地存储：内置闪存（如 8GB-64GB），可存储数千条检测数据，每条数据包含检测时间、样品名称、颗粒度分布表、原始信号曲线；

数据传输接口：

无线传输：如蓝牙（近距离连接手机 / 平板）、Wi-Fi（连接局域网，远程查看数据）；

有线传输：如 USB Type-C（导出数据至 U 盘、连接电脑）、RS485（工业场景对接 PLC 系统）；

数据格式：支持通用格式（如 Excel、CSV、PDF），部分设备兼容专业颗粒分析软件（如用于数据二次分析、生成检测报告）。

五、校准与辅助模块（保证检测准确性）

便携式设备需定期校准以维持精度，同时通过辅助功能适应现场复杂环境：

校准组件：

标准颗粒样品：内置或配套已知粒径的标准颗粒（如 1μm、5μm、10μm、25μm 聚苯乙烯微球），用于校准 “信号幅度 - 颗粒大小” 的对应关系；

校准软件：内置校准程序，用户可一键执行校准，修正设备漂移（如光源老化、传感器灵敏度变化导致的误差）；

环境适应组件：

外壳：采用轻量化合金（如铝合金）或高强度塑料，具备防震（符合 IP65/IP67 防护等级）、防尘、防溅水特性，适配车间、野外等恶劣环境；

温度补偿模块：内置温度传感器，修正环境温度（如 - 10℃-50℃）对光学系统、样品粘度的影响（温度变化会导致样品流速、光散射效率变化）；

自清洁功能：部分设备支持流通池自动冲洗（如用溶剂反向冲洗），减少样品残留对下次检测的干扰。

各模块协同工作流程

样品通过进样单元进入流通池，排除气泡后稳定流过检测窗口；

激光光源发射平行光照射样品中的颗粒，颗粒产生散射光（或遮挡光线）；

光学组件收集散射光，光电传感器将其转化为电信号；

信号处理电路放大、滤波后，数据处理芯片计算颗粒大小和数量；

检测结果实时显示在触控屏上，同时存储至本地或通过无线 / 有线传输；

检测完成后，可启动自清洁功能，或通过标准颗粒样品校准设备精度。

通过以上模块化设计，便携式颗粒度检测仪既实现了实验室级的检测精度，又满足了现场快速、便携、抗干扰的使用需求，广泛应用于液压油污染检测、航空燃油清洁度分析、水处理行业颗粒监测等场景。