JPH01162130A - 流体中に含まれるパーティクル検出装置 - Google Patents

流体中に含まれるパーティクル検出装置

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JPH01162130A
JPH01162130A JP62320098A JP32009887A JPH01162130A JP H01162130 A JPH01162130 A JP H01162130A JP 62320098 A JP62320098 A JP 62320098A JP 32009887 A JP32009887 A JP 32009887A JP H01162130 A JPH01162130 A JP H01162130A
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定方 孝之
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馬場 広行
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 純水、酸溶液、アルカリ溶液−の高純度の流体中に含ま
れるパーティクル数を検出する装置の改良に関し、 被測定流体の温度がどのように変化しても、正しいパー
ティクル数を測定できるよう改良した、流体中に含まれ
るパーティクル検出装置を提供することを目的とし、 レーザ発生装置と、該レーザ発生装置の発生するレーザ
光が透過して入射するレーザ光入射窓と射出するレーザ
光射出窓とを有し、被測定流体を供給されるセンサーセ
ルと、該センサーセルのレーザ光射出窓を透過して射出
されたレーザ光を、被測定流体中に含まれるパーティク
ルにより散乱された散乱レーザ光と散乱されなかった非
散乱光とに分離する手段と、前記散乱光を集束し検出す
る散乱光検出手段と、前記非散乱レーザ光を検出する非
散乱光検出手段と、前記散乱光検出手段の検出値と前記
非散乱光検出手段の検出値とを入力され、被測定流体中
のパーティクル数を算出するパーティクル数算出手段と
を具備してなる、流体中に含まれるパーティクル検出装
置において、前記センサーセルには温度検出手段が設け
られ、前記パーティクル検出装置には、該温度検出手段
の検出する前記センサーセルの温度に追従して、前記被
測定流体の温度を制御する流体温度制御手段を設けるよ
う構成する。
〔産業上の利用分野〕
純水、酸溶液、アルカリ溶液等の高純度の流体中に含ま
れるパーティクル数を検出する装置の改良に関する。
〔従来の技術〕
従来技術に係る流体中に含まれるパーティクル検出装置
の構成を第4図に示す0図において、被測定流体は、配
管5を介してセンサーセル1に供給され、レーザ発生装
置2において発生されたレーザは、サファイア、ガラス
等の耐蝕性があり、しかも、レーザ透過性の良い材料か
らなる窓6aを透過してセンサーセル1に入射し、同様
に、サファイア、ガラス等の耐蝕性があり、しかも、レ
ーザ透過性の良い材料からなる窓6bを透過して外部に
射出される。
ここで、被測定流体中のパーティクルによって散乱され
た散乱レーザ光は、窓6bを透過して外部に射出した後
、中央に開口を有する平面鏡7によって屈折され、集光
レンズ8によって集光され、散乱光検出手段3によって
検出される。
一方、被測定流体中のパーティクルによって散乱されな
かった非散乱レーザ光は、レーザ光射出窓6bを透過し
て外部に射出された後、平面鏡7の中央の開ロアaを通
り、非散乱光検出手段4によって検出される。
前記散乱光検出手段3および非散乱光検出手段4の検出
値をパーティクル数算出手段9において比較することに
よって被測定流体中のパーティクル数を測定する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
たり、上記せる従来技術に係る流体中に含まれるパーテ
ィクル検出装置を使用すると、全く同一の被測定流体で
あっても、その温度が相違すると、その中に含まれてい
るものとして検出されるパーティクル数が相違するとい
う欠点が発見された。
そこで、この現象を確認するため、全く同一の被測定流
体の温度を約20°C(Aをもって第2図・第3図に図
示する)から−旦100°C(Bをもって第2図・第3
図に図示する)まで昇温し、再び約20°C(Cをもっ
て第2図・第3図に図示する)まで降温して、上記の流
体中に含まれるパーティクル検出装置を使用して、その
中に含まれるものとして検出されるパーティクル数を測
定し、その結果を、第2図と第3図とに示す。
第2図は、被測定流体の昇温・降温の経過を示す、時間
・温度曲線であり、第3図は昇温過程及び降温過程にお
いて、上記せる全く同一の被測定流体から検出されたパ
ーティクル数を示す。
上記の実験結果から、被測定流体の温度が変化すれば、
パーティクル数の測定値が変化するだけでなく、同じ温
度であっても、その温度に到達するまでの温度の履歴が
異なれば、異なった測定値を示すことが確認された。
このことは、従来技術に係る流体中に含まれるパーティ
クル検出装置をもって測定した被測定流体中のパーティ
クル数の測定値が、測定後に施される温度補正のみをも
ってしては、正しい値に換算されないことを示している
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、被測
定流体の温度がどのように変化しても、正しいパーティ
クル数を測定できるよう改良した、流体中に含まれるパ
ーティクル検出装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的は、レーザ発生装置(2)と、該レーザ発生
装置(2)の発生するレーザ光が透過して入射するレー
ザ光入射窓(6a)と射出するレーザ光射出窓(6b)
とを有し、被測定流体を供給されるセンサーセル(1)
と、該センサーセル(1)のレーザ光射出窓(6b)を
透過して射出されたレーザ光を、被測定流体中に含まれ
るパーティクルにより散乱された散乱レーザ光と、散乱
されなかった非散乱光とに分離する手段(7)と、前記
散乱レーザ光を検出する散乱光検出手段(3)と、前記
非散乱レーザ光を検出する非散乱光検出手段(4)と、
前記散乱光検出手段(3)の検出値と前記非散乱光検出
手段(4)の検出値とを入力され、被測定流体中のパー
ティクル数を夏山するパーティクル数算出手段(9)と
を具備している、流体中に含まれるパーティクル検出装
置において、前記センサーセル(1)には温度検出手段
(10a)が設けられ、前記パーティクル検出装置には
、該温度検出手段(10a)の検出する前記センサーセ
ル(1)の温度に追従して、前記被測定流体の温度を制
御する流体温度制御手段(10)が設けられることによ
って達成される。
なお、センサーセル(1)のレーザ光射出窓(6b)を
透過して外部に射出されたレーザ光を、被測定流体中に
含まれるパーティクルにより散乱された散乱光と、散乱
されなかった非散乱光とに分離する手段(7)は、中央
(非散乱光の光軸に対応する領域)に開口(7a)を有
し、非散乱光の光軸に傾斜して配設される平面鏡(7)
または凸面鏡(7)等をもって実現することができる。
〔1乍用〕 本発明に係る、流体中に含まれるパーティクル検出装置
においては、センサーセル1に温度検出手段10aを設
け、一方、被測定流体の供給配管5に流体温度制御装置
10を設け、この流体温度制御装置10を、温度検出手
段10aの検出する温度に追従して制御し、センサーセ
ル1に流入する被測定流体の温度をセンサーセル1の温
度と同一にするように制御するので、流体中に含まれる
パーティクル検出装置に供給される被測定流体の温度は
、常に、流体中に含まれるパーティクル検出装置のセン
サーセルの温度(実質的には室温)と同一になり、正し
いパーティクル数を測定することができる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつ\、本発明の一実施例に係る流体
中に含まれるパーティクル検出装置について説明する。
第1図参照 lはセンサーセルであり、被測定流体が供給される配管
5が接続され、レーザ発生装置2において発生されたレ
ーザ光を透過するサファイア、ガラス等の耐蝕性があり
、しかも、レーザ透光性の良い材料からなるレーザ光入
射窓6aと、同様に、レーザ光を透過するサファイア、
ガラス等の耐蝕性があり、しかも、レーザ透光性の良い
材料からなるレーザ光射出窓6bとををする。
7は被測定流体中に含まれるパーティクルによって散乱
されて光軸が入射光の光軸からずれたレーザ光(散乱レ
ーザ光)と、被測定流体中に含まれるパーティクルによ
って散乱されず光軸が入射光の光軸からずれなかったレ
ーザ光(非散乱光)とを分離する機能を有する手段であ
り、本例においては、非散乱光の光軸に対応する領域に
開ロアaを有し、非散乱光の光軸に傾斜して配置された
平面a7をもって構成されている。散乱レーザ光は平面
鏡7によって反射して光路を変更するが、非散乱レーザ
光は開ロアaを通過して光路を変更することなく直進す
る。
3は散乱レーザ光検出手段であり、センサーセル1内に
おいてパーティクルによって散乱し、平面鏡7の表面で
反射して光路を変更した散乱レーザ光を集光レンズ8を
介して集光して、その強度を検出する。
4は非散乱レーザ光検出手段であり、センサーセル1内
においてパーティクルによって散乱しなかった非散乱レ
ーザ光を平面鏡7の中央部にある開ロアaを通して受光
しその強度を検出する。
9はパーティクル数算出手段であり、散乱レーザ光検出
手段3による検出値と非散乱レーザ光検出手段4による
検出値とを比較し、被測定流体中に含まれるパーティク
ル数を算出する。
10aが本発明の要旨に係る温度検出手段であり、セン
サーセル1の温度を検出する。この温度検出手段10a
の検出値は四季を通じて多少変化するが、お−むね室温
であり、常時恒温に近い。
10bは被測定流体の温度を検出する被測定流体温度検
出器であり、本発明の要旨に係る温度検出手段10aの
検出値とともに調節器10cに入力される。
調節器10cは、被測定流体の温度をセンサーセル1の
温度に一致させるように動作する0本例においては、加
熱及び/または冷却媒体を供給する配管10dに設けら
れた制御弁10eを制御する。その結果、熱交換器10
fにおける熱交換量は制御され、センサーセル1に供給
される被測定流体の温度はセンサーセル1の温度と等し
くされる。したがって、流体中に含まれるパーティクル
検出装置をもって検出されるパーティクルの数の精度は
顕著に向上する。なお、本実施例においては、散乱光と
非散乱光とを分離する手段7として、中央(非散乱光の
光軸に対応する領域)に開ロアaを有し、非散乱光の光
軸に傾斜して設けられる平面鏡7を使用しているが、こ
れは1例であって、本発明を限定するものではない、上
記の他、中央(非散乱光の光軸に対応する領域)に開口
(図示せず)を有し、非散乱光の光軸に傾斜して設けら
れる凹面鏡(図示せず)を使用することもできる。
この場合には、集光レンズ8は不要となる。
〔発明の効果〕
以上説明せるとおり、本発明に係る、流体中に含まれる
バーティク、ル検出装置においては、センサーセルに供
給される被測定流体の温度が被測定流体供給前のセンサ
ーセルの温度と等しくなるよう制御されるので、原始的
には高温であった被測定流体が供給されても、センサー
セルに到着するときは被測定流体供給前のセンサーセル
の温度と等しくなり、センサーセル内温度は、被測定流
体供給前も、供給後も(測定期間中も)、変化しないの
で、流体中に含まれるパーティクル検出装置をもって検
出されるパーティクルの数の精度は顕著に向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る流体中に含まれるパ
ーティクル検出装置の構成図である。 第2図は、従来技術に係る流体中に含まれるパーティク
ル検出装置の欠点を確認するためになした試験における
、被測定流体の時間に対する温度変化を示す曲線である
。 第3図は、従来技術に係る流体中に含まれるパーティク
ル検出装置の欠点をt*i!するためになした試験の結
果を示すグラフであり、被測定流体が第2図に示す温度
変化をした場合のパーティクル数測定値である。 第4図は、従来技術に係る流体中に含まれるパーティク
ル検出装置の構成図である。 1・・・センサーセル、 2・・・レーザ発生装置、 3・・・散乱レーザ光検出手段、 4・・・非散乱レーザ光検出手段、 5・・・被測定流体供給配管、 6a・・・レーザ入射窓、 6b・・・レーザ射出窓、 7・・・散乱光と非散乱光とを分離する手段(鏡)7a
・・・鏡7に非散乱光の光軸に対応して設けられた開口
、 8・・・集光レンズ、 9・・・パーティクル数算出手段、 10a・・・センサーセルの温度検出器、10b・・・
被測定流体の温度検出器、10c・・・調節器、 10d・・・冷却及び/または加熱媒体供給配管、10
e・・・制御弁、 10f・・・熱交換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]レーザ発生装置(2)と、 該レーザ発生装置(2)の発生するレーザ光が透過して
    入射するレーザ光入射窓(6a)と射出するレーザ光射
    出窓(6b)とを有し、被測定流体を供給されるセンサ
    ーセル(1)と、 該センサーセル(1)のレーザ光射出窓(6b)を透過
    して射出されたレーザ光を、被測定流体中に含まれるパ
    ーティクルにより散乱された散乱レーザ光と、散乱され
    なかった非散乱光とに分離する手段(7)と、 前記散乱レーザ光を検出する散乱光検出手段(3)と、 前記非散乱レーザ光を検出する非散乱光検出手段(4)
    と、 前記散乱光検出手段(3)の検出値と前記非散乱光検出
    手段(4)の検出値とを入力され、被測定流体中のパー
    ティクル数を算出するパーティクル数算出手段(9)と を具備してなる、流体中に含まれるパーティクル検出装
    置において、 前記センサーセル(1)には、温度検出手段(10a)
    が設けられ、 前記パーティクル検出装置には、該温度検出手段(10
    a)の検出する前記センサーセル(1)の温度に追従し
    て、前記被測定流体の温度を制御する流体温度制御手段
    (10)が具備されてなることを特徴とする、流体中に
    含まれるパーティクル検出装置。 [2]前記散乱光と前記非散乱光とを分離する手段(7
    )は、前記レーザ光射出窓(6b)を透過した前記非散
    乱光の光軸上に設けられ、前記非散乱光の光軸に対応す
    る領域に開口(7a)を有し、前記散乱光の光軸に対し
    傾斜をもって配設されてなる平面鏡(7)と、該平面鏡
    (7)によって反射された前記散乱光を集束する光学系
    (8)とよりなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の流体中に含まれるパーティクル検出装置。 [3]前記散乱光と前記非散乱光とを分離する手段(7
    )は、前記レーザ光射出窓(6b)を透過した前記非散
    乱光の光軸上に設けられ、前記非散乱光の光軸に対応す
    る領域に開口(7a)を有し、前記散乱光の光軸に対し
    傾斜して配設されてなる凹面鏡(7)よりなり、前記散
    乱光検出手段(3)は前記凹面鏡(7)の焦点の位置に
    配設されてなることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の流体中に含まれるパーティクル検出装置。
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Cited By (2)

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JP2000131233A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Dade Behring Marburg Gmbh 光学式インプロセス制御による比濁分析検出ユニット
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