JPH0315145B2 - - Google Patents

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JPH0315145B2
JPH0315145B2 JP5036684A JP5036684A JPH0315145B2 JP H0315145 B2 JPH0315145 B2 JP H0315145B2 JP 5036684 A JP5036684 A JP 5036684A JP 5036684 A JP5036684 A JP 5036684A JP H0315145 B2 JPH0315145 B2 JP H0315145B2
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JP
Japan
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light
optical fiber
dust concentration
measuring device
dust
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JP5036684A
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Hajime Kano
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は光散乱光によつて粉塵等の粒子を含む
気体の粉塵濃度を測定する測定装置に関し、特に
装置の測定値を校正するときの校正機構の改良に
関するものである。
従来技術とその問題点 空気中の浮遊粉塵等を測定する方法としては、
粉塵流を濾過し補集した粉塵の質量を計測するこ
とによつて測定する直接重量法があるが、この方
法では測定に多くの手間がかかり連続的な粉塵濃
度の測定が出来ないという欠点がある。そこで連
続して粉塵濃度を測定するための一手法として粉
塵流に光を照射し、その散乱光強度に基づいて粉
塵濃度を測定する相対濃度測定法が用いられるよ
うになつてきている。
ところで従来の光散乱法による粉塵濃度測定装
置においては、粉塵流を流さずに測定領域に清浄
な空気を満たした状態で標準的な光量をあらかじ
め求めて装置の信頼性を確認する必要があり、そ
のための校正機構が設けられている。第1図は従
来の粉塵濃度測定装置の構成を示す略断面図であ
り、シリンダ1の一端には光源2とその光源の光
を集光する集光レンズ群3が配置される。そして
シリンダ1の一端には粉塵流をシリンダ1に与え
るためのインパクタ4が設けられ、シリンダ1の
インパクタ4と離れた位置に粉塵流を吸収するた
めのポンプ5が設けられる。そして光行路と粉塵
流とが重なつて形成される照射領域の上方に図示
のように散乱光強度を検知する光電変換素子6が
設けられる。光電変換素子6は得られる光信号を
電気信号に変換してその出力を図示しない検知回
路に与えるものである。そしてシリンダ1の他端
には円錐状のトラツプ7が設けられ、その頂点に
光の開閉を行うシヤツタ8を介して光フアイバ9
が設けられ、光フアイバ9の他端はシリンダ1内
の光電変換器6と相対向する位置に図示のように
斜めに切断されて配置される。そして校正時には
シリンダ1内を清浄な空気で満たすと共にシヤツ
タ8を開放し光源2から得られる光を光電変換器
6に与え、そのときの計数値を一定の標準計数
値、例えば1000カウントとなるように光フアイバ
9の位置を図示のように前後に移動させて調整
し、そのときの光源2の劣化や回路定数の変動等
を補正するようにしていた。
ところでこのような従来の粉塵濃度測定装置に
よれば、光フアイバ9には光量を大きくするため
十数本の光フアイバを束ねたバンドルフアイバが
用いられており、そのバンドルフアイバの端面を
一体にして斜めに切断しているのでその夫々のフ
アイバの切口が一定しておらず、温度変化によつ
て光フアイバ9が収縮するため標準計数値が変動
するという問題点がある。又調整時に光フアイバ
9を前後に移動させると、各フアイバの切口の変
化により照射光が不自然に増減するため調整が困
難になるという問題点があつた。
発明の目的 本発明はこのような従来の粉塵濃度測定装置の
問題点を解消することを目的とするものであつ
て、温度変化や光フアイバ9の位置変動にかかわ
らず校正が正確に行える粉塵濃度測定装置を提供
するものである。
発明の構成と効果 本発明はシリンダ内に光を照射する光源と、該
光源により形成される光行路を通過する粉塵流に
より散乱された散乱光を受光する光電変換素子
と、光電変換素子の出力に基づいて粉塵濃度情報
を出力する出力手段と、を有し散乱光量に基づい
て粉塵濃度を測定する粉塵濃度測定装置であつ
て、シリンダ端部に一端が接続され光源の光が与
えられたシングル光フアイバと、光フアイバの他
端に接続され散乱領域を介して光電変換素子に対
向する位置に配置されて光フアイバを介して与え
られた光を散乱させる光散乱体と、を具備するこ
とを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、シン
グル光フアイバを用いているので温度等の変化に
よつてもその開口面が変化することはなく、又光
散乱体を介して散乱光を光電変換素子に与えてい
るので常に一定の散乱光を光電変換素子6に与え
ることが可能となる。従つて校正を正確に行うこ
とができ粉塵濃度の測定精度を向上させることが
可能となる。又温度変化や光フアイバの多少の位
置変動によつても散乱強度が殆ど変化することが
ないという効果が得られる。
実施例の説明 第2図は本発明による粉塵濃度測定装置の一実
施例を示す側面図である。本実施例による粉塵濃
度測定装置はシリンダが二つに分割され、その間
に粉塵流を通過させるようにしている。即ちシリ
ンダ10aの一端に光源2が設けられ、光源2の
光を集光レンズ群11によつて迷光を除いて平行
光線とし、シリンダ10aの右側開口を介して左
側のシリンダ10bに導く。シリンダ10bの端
部には光を反射させる円錐状のトラツプ12が設
けられている。そしてシリンダ10a,10b間
の側方には図示のように楕円状の開口13が設け
られこの開口13より粉塵流が光行路に与えら
れ、粉塵流は粉塵濃度測定装置の上部に設けられ
たポンプ14を介して外部に放出される。トラツ
プ12の頂点部分には球レンズ15が配置されそ
の集光された光を校正用の光フアイバ16に導い
ている。本発明による光フアイバ16は前述した
従来例のようなバンドルフアイバでなく、一本の
フアイバから成るシングル光フアイバを用いてい
る。この光フアイバ16はプラスチツクフアイバ
であつてもよくガラスフアイバであつてもよい
が、光源2からの光を充分に伝えることができる
ようにエネルギー伝送用の光フアイバを用いるも
のとする。そして光フアイバ16の先端には図示
のように光散乱体17を設けておく。光散乱体1
7は例えばアクリル性の半透明物質から成り、シ
リンダ10a,10bの開口部が対向する散乱領
域の下方のフレーム内に固定しておく。光散乱体
17の真上にはシリンダ10a,10bとの間に
図示のようにシヤツタ18を設ける。シヤツタ1
8は通常の粉塵濃度測定時には光散乱体17から
の光が散乱領域に入らないようにその光を遮断す
るものであり、同時に光散乱体17に対して防塵
作用を行わせるためのものである。さて光散乱体
17とシリンダ10a,10b間の散乱領域を介
して対向する位置には前述の従来例と同様に光電
変換器6を設ける。光電変換器6の出力は増幅器
19を介してV/F変換器20に与えられる。
V/F変換器20は入力された電圧レベルに基づ
く周波数のパルス信号を出力するもので、この出
力信号はカウンタ21に与えられる。カウンタ2
1はタイミング回路22より与えられる所定のタ
イミング毎にV/F変換器20の出力パルス信号
を計数するものであつて、そのカウント値が表示
器23によつて表示される。
さて本発明による粉塵濃度測定装置を用いて校
正を行う場合には、まずポンプ14を停止させて
光散乱領域を清浄な空気で満たした後、シヤツタ
18を開放し光源2の光を光フアイバ16を介し
て光散乱体17に与える。そうすれば光散乱体1
7より得られる散乱光は光電変換器6に与えら
れ、その出力が増幅器19によつて増幅されV/
F変換器20によりその出力に対応した周波数の
信号に変換される。そしてV/F変換器20の出
力パルスがカウンタ21によつて計数されて表示
器23により表示される。こうして光フアイバ1
6を用いて校正したときにこの表示器23の表示
が標準計数値、例えば1000となるような位置にあ
らかじめ光フアイバ16及び光散乱体17の位置
を設定しておくものとする。この設定は例えば光
フアイバ16の位置をシリンダ10a,10bの
軸に沿つて前後に移動させると共に、光散乱体1
7の位置を変化させることによつてあらかじめ行
われている。従つて測定前にシヤツタ18を開口
して光散乱体17からの光を光電変換器6に与え
たときに、表示器23に標準計数値、この場合は
1000に近い値が得られれば光源2の劣化やシリン
ダ10a,10b、集光レンズ群11の汚れがな
く、光散乱領域に適切な光量の光が得られている
ことが判明する。従つて以後シヤツタ18を閉成
し、ポンプ14を駆動することによつて開口13
より粉塵を含む粉塵流を散乱領域に流し込めば、
散乱光量に基づいて粉塵流の濃度を表示器23の
表示から連続的に求めることが可能となる。その
後所定時間の経過後に同様の校正を繰り返せば、
この装測定装置の信頼性を容易に確認することが
できる。
尚本実施例では光フアイバ16の先端の光散乱
体17を円筒状の白色半透明部材により構成して
いるが、第3図に示すように透明の光散乱体25
を用い、図示のようにその一部を斜め方向に切断
し、表面に散乱面25aを形成するようにした光
散乱体を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の粉塵濃度測定装置の構成を示す
概略図、第2図は本発明による粉塵濃度測定装置
の一実施例を示す構成図、第3図は本発明に用い
る光散乱体の他の実施例を示す側面図である。 1……シリンダ、2……光源、4……インパク
タ、5……ポンプ、6……光電変換器、9,10
……光フアイバ、15……球レンズ、17,25
……光散乱体、18……シヤツタ、20……V/
F変換器、21……カウンタ、23……表示器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 シリンダ内に光を照射する光源と、該光源に
    より形成される光行路を通過する粉塵流により散
    乱された散乱光を受光する光電変換素子と、前記
    光電変換素子の出力に基づいて粉塵濃度情報を出
    力する出力手段と、を有し散乱光量に基づいて粉
    塵濃度を測定する粉塵濃度測定装置において、 前記シリンダ端部に一端が接続され、前記光源
    の光が与えられたシングル光フアイバと、 前記光フアイバの他端に接続され、散乱領域を
    介して前記光電変換素子に対向する位置に配置さ
    れて前記光フアイバを介して与えられた光を散乱
    させる光散乱体と、を具備することを特徴とする
    粉塵濃度測定装置。 2 前記光散乱体は透明物質から成り、前記光電
    変換素子に対向する面が散乱面として構成された
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の粉塵濃度測定装置。 3 前記光散乱体は半透明物質から成ることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の粉塵濃度測
    定装置。 4 前記光フアイバは、前記シリンダ側の先端が
    レンズ球として構成されたものであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の粉塵濃度測定
    装置。
JP5036684A 1984-03-15 1984-03-15 粉塵濃度測定装置 Granted JPS60194333A (ja)

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JP5036684A JPS60194333A (ja) 1984-03-15 1984-03-15 粉塵濃度測定装置

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JPS60194333A JPS60194333A (ja) 1985-10-02
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US7505132B2 (en) * 2006-03-23 2009-03-17 Hach Company Self calibrating measurement system
JP6252908B2 (ja) * 2014-09-04 2017-12-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 粒子検出センサ

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JPS60194333A (ja) 1985-10-02

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