JPH0540090A - 微粒子検出装置 - Google Patents
微粒子検出装置Info
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- JPH0540090A JPH0540090A JP19819491A JP19819491A JPH0540090A JP H0540090 A JPH0540090 A JP H0540090A JP 19819491 A JP19819491 A JP 19819491A JP 19819491 A JP19819491 A JP 19819491A JP H0540090 A JPH0540090 A JP H0540090A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】空気中に存在する煙や塵埃等の微粒子を検出す
る微粒子検出装置に関し、発光部に光量変化があって
も、その影響を受けずに微粒子の存在を高い感度で検出
することを目的とする。 【構成】煙、塵埃等の微粒子を含む空気の流れを細く絞
り込み、ジェット気流として検出空間を通過させ、ジェ
ット気流に向けて発光部から光ビームを照射し、対向位
置に配置した第１受光部でジェット気流を通過した直接
光を受光し、また発光部に対向する位置からずれた位置
に第２受光部を配置してジェット気流中の微粒子に当っ
た光の散乱光を受光する。第１受光部からの受光信号は
第１増幅器で増幅し、また第２受光部からの受光信号は
第２増幅器で増幅する。第２増幅器の増幅率は、微粒子
が存在しない状態で第１増幅器と略同じ出力信号が得ら
れるように調整される。第１増幅器と第２増幅器の出力
信号は減算器で減算され、最終的に判定部で減算器の差
信号に基づいて非粒子の存在を判定する。
る微粒子検出装置に関し、発光部に光量変化があって
も、その影響を受けずに微粒子の存在を高い感度で検出
することを目的とする。 【構成】煙、塵埃等の微粒子を含む空気の流れを細く絞
り込み、ジェット気流として検出空間を通過させ、ジェ
ット気流に向けて発光部から光ビームを照射し、対向位
置に配置した第１受光部でジェット気流を通過した直接
光を受光し、また発光部に対向する位置からずれた位置
に第２受光部を配置してジェット気流中の微粒子に当っ
た光の散乱光を受光する。第１受光部からの受光信号は
第１増幅器で増幅し、また第２受光部からの受光信号は
第２増幅器で増幅する。第２増幅器の増幅率は、微粒子
が存在しない状態で第１増幅器と略同じ出力信号が得ら
れるように調整される。第１増幅器と第２増幅器の出力
信号は減算器で減算され、最終的に判定部で減算器の差
信号に基づいて非粒子の存在を判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気中に存在する煙や
塵埃等の微粒子を検出する微粒子検出装置に関する。
塵埃等の微粒子を検出する微粒子検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の微粒子検出装置として
は、例えば図６に示すものが知られている。図６におい
て、１は検出チャンバーであり、インレットジェット２
にサンプルとなる煙や塵埃等の微粒子を含んだ空気を送
り込んで検出チャンバー１内に細く絞られたジェット気
流３を吹出し、アウトレットジェット５で受けて外部に
排出させる。
は、例えば図６に示すものが知られている。図６におい
て、１は検出チャンバーであり、インレットジェット２
にサンプルとなる煙や塵埃等の微粒子を含んだ空気を送
り込んで検出チャンバー１内に細く絞られたジェット気
流３を吹出し、アウトレットジェット５で受けて外部に
排出させる。
【０００３】検出チャンバー１内を通過するジェット気
流３に対しては発光部４から光ビームを照射し、ジェッ
ト気流３に含まれる微粒子により光量が変化した光ビー
ムを対向位置に設けた受光部６で受光して電気信号に変
換し、この受光信号を増幅することで微粒子の存在を判
定するようにしている。
流３に対しては発光部４から光ビームを照射し、ジェッ
ト気流３に含まれる微粒子により光量が変化した光ビー
ムを対向位置に設けた受光部６で受光して電気信号に変
換し、この受光信号を増幅することで微粒子の存在を判
定するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の微粒子検出装置にあっては、電気的な変動或
いは熱的な変動が原因で発光部４からの光量が僅かに変
化した場合、このときの受光部６による受光信号の変化
が微粒子の存在によるものなのか、発光部４の光量変化
によるものなのかの区別が困難である。
うな従来の微粒子検出装置にあっては、電気的な変動或
いは熱的な変動が原因で発光部４からの光量が僅かに変
化した場合、このときの受光部６による受光信号の変化
が微粒子の存在によるものなのか、発光部４の光量変化
によるものなのかの区別が困難である。
【０００５】勿論、発光部の光量を一定に保つために自
動光量制御を取り入れたり、発光部４に恒温装置を設け
て温度を一定に保つことも考えられるが、装置構成が相
当に複雑となり、適切な対策とはいえない。本発明は、
このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、発光
部に光量変化があっても、その影響を受けずに微粒子の
存在を高い感度で検出することのできる微粒子検出装置
を提供することを目的とする。
動光量制御を取り入れたり、発光部４に恒温装置を設け
て温度を一定に保つことも考えられるが、装置構成が相
当に複雑となり、適切な対策とはいえない。本発明は、
このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、発光
部に光量変化があっても、その影響を受けずに微粒子の
存在を高い感度で検出することのできる微粒子検出装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。まず本発明の微粒子検出
装置は、煙、塵埃等の微粒子を含む空気の流れを細く絞
り込み、ジェット気流として検出空間を通過させる検出
気流作成部と、検出空間を通過するジェット気流に向け
て光ビームを照射する発光部と、発光部に対向する位置
に配置されジェット気流を通過した光を直接受光して電
気信号に変換する第１受光部と、発光部に対向する位置
からずれた位置に配置され前記ジェット気流中の微粒子
に当った光の散乱光を受光して電気信号に変換する第２
受光部とを備える。
本発明は次のように構成する。まず本発明の微粒子検出
装置は、煙、塵埃等の微粒子を含む空気の流れを細く絞
り込み、ジェット気流として検出空間を通過させる検出
気流作成部と、検出空間を通過するジェット気流に向け
て光ビームを照射する発光部と、発光部に対向する位置
に配置されジェット気流を通過した光を直接受光して電
気信号に変換する第１受光部と、発光部に対向する位置
からずれた位置に配置され前記ジェット気流中の微粒子
に当った光の散乱光を受光して電気信号に変換する第２
受光部とを備える。
【０００７】これに加え本発明の微粒子検出装置は、第
１受光部からの受光信号を増幅する第１増幅器と、第２
受光部からの受光信号を増幅する第２増幅器とを備え、
第２増幅器は微粒子が存在しない状態で第１増幅器と略
同じ出力信号が得られるように増幅率が調整されいるこ
とを特徴とする。最終的に本発明の微粒子検出装置は、
第２増幅器の出力信号から第１増幅器の出力信号を差し
引く減算器と、減算器の差信号に基づいて微粒子の存在
を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
１受光部からの受光信号を増幅する第１増幅器と、第２
受光部からの受光信号を増幅する第２増幅器とを備え、
第２増幅器は微粒子が存在しない状態で第１増幅器と略
同じ出力信号が得られるように増幅率が調整されいるこ
とを特徴とする。最終的に本発明の微粒子検出装置は、
第２増幅器の出力信号から第１増幅器の出力信号を差し
引く減算器と、減算器の差信号に基づいて微粒子の存在
を判定する判定部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】ここで第２増幅器の増幅率を調整する代わ
りに、第１増幅器の出力が第２増幅器の出力信号と略同
一になるように第１増幅器の増幅率を調整してもよい。
りに、第１増幅器の出力が第２増幅器の出力信号と略同
一になるように第１増幅器の増幅率を調整してもよい。
【０００９】
【作用】このような構成を備えた本発明の微粒子検出装
置によれば、次の作用が得られる。まず本発明の微粒子
検出装置は、ジェット気流を通過した直接光を第１受光
部で受光し、またジェット気流中の微粒子による散乱光
を第２受光部で受光して両者の差から微粒子を検出して
いるため、発光部の光量が変動した場合、同じ光量の変
化が第１受光部と第２受光部に現われ、両者の差として
得られる検出信号には発光部の光量の変動は現われな
い。
置によれば、次の作用が得られる。まず本発明の微粒子
検出装置は、ジェット気流を通過した直接光を第１受光
部で受光し、またジェット気流中の微粒子による散乱光
を第２受光部で受光して両者の差から微粒子を検出して
いるため、発光部の光量が変動した場合、同じ光量の変
化が第１受光部と第２受光部に現われ、両者の差として
得られる検出信号には発光部の光量の変動は現われな
い。
【００１０】またジェット気流中に煙等の微粒子が存在
した場合には、第１受光部に対する直接光は微粒子に応
じて減衰し、逆に第２受光部に対する散乱光は微粒子に
応じて増加し、検出信号としての差信号は両者の変化を
加算した変化して得られ、これによって十分に高い検出
感度を得ることができる。
した場合には、第１受光部に対する直接光は微粒子に応
じて減衰し、逆に第２受光部に対する散乱光は微粒子に
応じて増加し、検出信号としての差信号は両者の変化を
加算した変化して得られ、これによって十分に高い検出
感度を得ることができる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の微粒子検出装置の構成を示し
た実施例構成図である。図１において、１は検出チャン
バであり、内部に検出空間を仕切っている。検出チャン
バの１の上部にはインレットジェット２が設けられ、外
部から煙等の微粒子を含む空気を加圧供給し、検出チャ
ンバ１内の検出空間に細く絞り込んだジェット気流３を
吹き出す。インレットジェット２に対向した下側の位置
にはアウトレットジェット５が設けられており、インレ
ットジェット２より細く絞り込まれて吹き出されたジェ
ット気流３を外部に排出する。
た実施例構成図である。図１において、１は検出チャン
バであり、内部に検出空間を仕切っている。検出チャン
バの１の上部にはインレットジェット２が設けられ、外
部から煙等の微粒子を含む空気を加圧供給し、検出チャ
ンバ１内の検出空間に細く絞り込んだジェット気流３を
吹き出す。インレットジェット２に対向した下側の位置
にはアウトレットジェット５が設けられており、インレ
ットジェット２より細く絞り込まれて吹き出されたジェ
ット気流３を外部に排出する。
【００１２】インレットジェット２の構造は図２に示す
ように、内部ノズル９とエア吸込口１０を備えた外部ノ
ズル１１との二重ノズル構造をもち、内部ノズル９に対
し検出対象とする煙や塵埃等の微粒子を含んだ空気を加
圧供給することでエア吸込口１０から吸い込んだ空気と
共に外部ノズル１１の先端よりジェット気流３として吹
き出している。
ように、内部ノズル９とエア吸込口１０を備えた外部ノ
ズル１１との二重ノズル構造をもち、内部ノズル９に対
し検出対象とする煙や塵埃等の微粒子を含んだ空気を加
圧供給することでエア吸込口１０から吸い込んだ空気と
共に外部ノズル１１の先端よりジェット気流３として吹
き出している。
【００１３】このため、ジェット気流３は中心の煙塵埃
等を含んだ微粒子層１２の外側にエア吸込口１０から吸
い込んだ空気による空気層１３を保護層として形成し、
微粒子層１２内に存在する煙や塵埃が検出チャンバ１内
の検出空間に飛び出さないようにしている。再び図１を
参照するに、インレットジェットからのジェット気流３
に対しては、発光部４からの光ビームが照射される。発
光部４に対向した位置にはジェット気流３を通過した光
を直接受光して電気信号に変更する第１受光部７が設け
られる。
等を含んだ微粒子層１２の外側にエア吸込口１０から吸
い込んだ空気による空気層１３を保護層として形成し、
微粒子層１２内に存在する煙や塵埃が検出チャンバ１内
の検出空間に飛び出さないようにしている。再び図１を
参照するに、インレットジェットからのジェット気流３
に対しては、発光部４からの光ビームが照射される。発
光部４に対向した位置にはジェット気流３を通過した光
を直接受光して電気信号に変更する第１受光部７が設け
られる。
【００１４】また、発光部４の対向位置から所定角度ず
れた位置には第２受光部８が設置され、第２受光部８は
発光部４からの光がジェット気流の存在する微粒子によ
り散乱された散乱光を受光する。図３は図１に示した発
光部４，第１受光部７及び第２受光部８を備えた装置構
成に対する本発明の回路構成の一実施例を示した回路構
成図である。
れた位置には第２受光部８が設置され、第２受光部８は
発光部４からの光がジェット気流の存在する微粒子によ
り散乱された散乱光を受光する。図３は図１に示した発
光部４，第１受光部７及び第２受光部８を備えた装置構
成に対する本発明の回路構成の一実施例を示した回路構
成図である。
【００１５】図３において、発光部４には、ＬＥＤ等の
発光素子が用いられ、発光駆動部１４より継続的に発光
駆動されている。検出チャンバ１内のジェット気流３を
介して発光部４からの光を直接受光する第１受光部の受
光信号は第１増幅器としての増幅器１５に入力される。
また、ジェット気流の微粒子からの散乱光を受光する第
２受光部８からの受光信号は第２増幅器としての可変利
得増幅器１６に入力される。
発光素子が用いられ、発光駆動部１４より継続的に発光
駆動されている。検出チャンバ１内のジェット気流３を
介して発光部４からの光を直接受光する第１受光部の受
光信号は第１増幅器としての増幅器１５に入力される。
また、ジェット気流の微粒子からの散乱光を受光する第
２受光部８からの受光信号は第２増幅器としての可変利
得増幅器１６に入力される。
【００１６】ここで本発明の受光側の増幅回路部にあっ
ては、検出チャンバ１内のジェット気流に煙がない状態
で増幅器１５の出力信号と可変利得増幅器１６の出力信
号が略等しくなるように可変利得増幅器１６の利得（増
幅率）を調整している。即ち、煙等の微粒子が存在しな
い状態で第１受光部７は発光部４からの光量を直接受け
て受光信号を増幅器１５に入力しており、この発光部４
の光量に応じた増幅信号が増幅器１５より出力されてい
る。一方、第２受光部８は煙が存在しない状態では、ジ
ェット気流中の微粒子による散乱光の受光はないが、発
光部４からの光は検出チャンバ１の内壁で反射してノイ
ズ光として第２受光部８に入射するため、ジェット気流
３中に微粒子が存在しない状態においても第２受光部８
からはある程度の受光信号が出力されている。
ては、検出チャンバ１内のジェット気流に煙がない状態
で増幅器１５の出力信号と可変利得増幅器１６の出力信
号が略等しくなるように可変利得増幅器１６の利得（増
幅率）を調整している。即ち、煙等の微粒子が存在しな
い状態で第１受光部７は発光部４からの光量を直接受け
て受光信号を増幅器１５に入力しており、この発光部４
の光量に応じた増幅信号が増幅器１５より出力されてい
る。一方、第２受光部８は煙が存在しない状態では、ジ
ェット気流中の微粒子による散乱光の受光はないが、発
光部４からの光は検出チャンバ１の内壁で反射してノイ
ズ光として第２受光部８に入射するため、ジェット気流
３中に微粒子が存在しない状態においても第２受光部８
からはある程度の受光信号が出力されている。
【００１７】この煙等の微粒子が存在しない状態での第
２受光部８に対するノイズ光に対する受光信号を増幅し
ている可変利得増幅器１６の出力信号が発光部４からの
光量に応じた増幅信号を増幅している増幅器１５の出力
と同じになるように可変利得増幅器１６の増幅率を調整
する。増幅器１５及び可変利得増幅器１６に続いては減
算器１７が設けられる。減算器１７は可変利得増幅器１
６の出力信号から増幅器１５の出力信号を差し引いた差
信号を出力する。減算器１７からの差信号は判定部１８
に与えられ、差信号の大きさに応じて煙や塵埃等の微粒
子の存在の有無を判定する。例えば、判定部１８には所
定の閾値が設定されており、この閾値を越える減算器１
７からの差信号が得られたときに判定信号を出力するよ
うに構成する。
２受光部８に対するノイズ光に対する受光信号を増幅し
ている可変利得増幅器１６の出力信号が発光部４からの
光量に応じた増幅信号を増幅している増幅器１５の出力
と同じになるように可変利得増幅器１６の増幅率を調整
する。増幅器１５及び可変利得増幅器１６に続いては減
算器１７が設けられる。減算器１７は可変利得増幅器１
６の出力信号から増幅器１５の出力信号を差し引いた差
信号を出力する。減算器１７からの差信号は判定部１８
に与えられ、差信号の大きさに応じて煙や塵埃等の微粒
子の存在の有無を判定する。例えば、判定部１８には所
定の閾値が設定されており、この閾値を越える減算器１
７からの差信号が得られたときに判定信号を出力するよ
うに構成する。
【００１８】次に本発明の作用を図４に示す従来装置の
検出動作と図５に示す本発明の検出動作を対比しながら
説明する。図４は図６に示した従来装置の検出動作を示
したもので、図４（ａ）はジェット気流３中に煙等の微
粒子が存在しない場合を示しており、発光部４からの発
光出力Ｓ０＝１００に対し受光部６からの受光出力Ｓ１
はＳ１＝１００となっている。
検出動作と図５に示す本発明の検出動作を対比しながら
説明する。図４は図６に示した従来装置の検出動作を示
したもので、図４（ａ）はジェット気流３中に煙等の微
粒子が存在しない場合を示しており、発光部４からの発
光出力Ｓ０＝１００に対し受光部６からの受光出力Ｓ１
はＳ１＝１００となっている。
【００１９】図４（ｂ）はジェット気流３中に煙等の微
粒子が存在した状態であり、発光部４からの発光出力Ｓ
０＝１００に対し煙等の微粒子の存在により光が減衰
し、受光部６の受光出力Ｓ２はＳ２＝９９．９９９に減
少している。この図４の従来装置における図４（ａ）の
微粒子が存在しない状態から、図４（ｂ）の微粒子が存
在する状態に変化したときの変化率α１は次のようにな
る。 α１＝（Ｓ２−Ｓ１）／Ｓ１＝０．００１／１００ ＝１×１０-5 尚、図４における受光部６の受光出力Ｓ１の値は受光素
子よりの受光出力ではなく、受光素子の出力を増幅器で
増幅した出力信号の値として示している。
粒子が存在した状態であり、発光部４からの発光出力Ｓ
０＝１００に対し煙等の微粒子の存在により光が減衰
し、受光部６の受光出力Ｓ２はＳ２＝９９．９９９に減
少している。この図４の従来装置における図４（ａ）の
微粒子が存在しない状態から、図４（ｂ）の微粒子が存
在する状態に変化したときの変化率α１は次のようにな
る。 α１＝（Ｓ２−Ｓ１）／Ｓ１＝０．００１／１００ ＝１×１０-5 尚、図４における受光部６の受光出力Ｓ１の値は受光素
子よりの受光出力ではなく、受光素子の出力を増幅器で
増幅した出力信号の値として示している。
【００２０】図５は本発明の検出動作を示したもので、
まず図５（ａ）はジェット気流３中に煙等の微粒子が存
在しない状態を示している。この微粒子が存在しない状
態で第１受光部７の受光出力に基づく受光信号をＳ１
１、第２受光部８の受光出力に基づく受光信号をＳ２１
とする。尚、受光信号Ｓ１１は図３に示す増幅器１５の
出力信号であり、また、受光信号Ｓ２１は図３の可変利
得増幅器１６の出力信号である。
まず図５（ａ）はジェット気流３中に煙等の微粒子が存
在しない状態を示している。この微粒子が存在しない状
態で第１受光部７の受光出力に基づく受光信号をＳ１
１、第２受光部８の受光出力に基づく受光信号をＳ２１
とする。尚、受光信号Ｓ１１は図３に示す増幅器１５の
出力信号であり、また、受光信号Ｓ２１は図３の可変利
得増幅器１６の出力信号である。
【００２１】まず、第１受光部７の受光出力に基づくＳ
１１は、図４（ａ）の従来装置と同様、Ｓ１１＝１００
となっている。これに対し第２受光部８の受光出力に基
づく受光信号Ｓ２１は、図３に示したように増幅器１５
の出力信号と略同一となるように可変利得増幅器１６の
増幅率を調整しているため、例えばＳ２１＝１０１とな
っている。
１１は、図４（ａ）の従来装置と同様、Ｓ１１＝１００
となっている。これに対し第２受光部８の受光出力に基
づく受光信号Ｓ２１は、図３に示したように増幅器１５
の出力信号と略同一となるように可変利得増幅器１６の
増幅率を調整しているため、例えばＳ２１＝１０１とな
っている。
【００２２】これら第１受光部７及び第２受光部８に対
応した増幅器１５からの出力信号Ｓ１１と、可変利得増
幅器１６からの出力信号Ｓ２１は減算器１７に与えら
れ、差信号ΔＳ１として ΔＳ１＝Ｓ２１−Ｓ１１＝１０１−１００＝１ を得ている。
応した増幅器１５からの出力信号Ｓ１１と、可変利得増
幅器１６からの出力信号Ｓ２１は減算器１７に与えら
れ、差信号ΔＳ１として ΔＳ１＝Ｓ２１−Ｓ１１＝１０１−１００＝１ を得ている。
【００２３】次に図５（ｂ）はジェット気流３中に煙等
の微粒子が存在した状態であり、微粒子の量は図４
（ｂ）の従来装置の場合と同じであり、従って、直接光
を受光している第１受光部７の受光出力に基づく受光信
号Ｓ１２は、Ｓ１２＝９９．９９９に減少する。これに
対し、散乱光を受光している第２受光部８の受光出力に
基づく受光信号Ｓ２２にあっては、例えば第１受光部７
の減少分だけ増加したとすると、Ｓ２２＝１０１．００
１に変化する。
の微粒子が存在した状態であり、微粒子の量は図４
（ｂ）の従来装置の場合と同じであり、従って、直接光
を受光している第１受光部７の受光出力に基づく受光信
号Ｓ１２は、Ｓ１２＝９９．９９９に減少する。これに
対し、散乱光を受光している第２受光部８の受光出力に
基づく受光信号Ｓ２２にあっては、例えば第１受光部７
の減少分だけ増加したとすると、Ｓ２２＝１０１．００
１に変化する。
【００２４】この図５（ｂ）の微粒子が存在した状態で
の減算器１７による差信号ΔＳ２は ΔＳ２＝Ｓ２２−Ｓ１２＝１０１．００１−９９．９９９＝１．００２ として得られる。
の減算器１７による差信号ΔＳ２は ΔＳ２＝Ｓ２２−Ｓ１２＝１０１．００１−９９．９９９＝１．００２ として得られる。
【００２５】このため、図５（ａ）の微粒子が存在しな
い状態での差信号ΔＳ１に対する図５（ｂ）の微粒子が
存在する状態での差信号ΔＳ２に対する変化率α２は次
のようになる。 α２＝（ΔＳ２−ΔＳ１）／ΔＳ１＝（１．００２−１）／１ ＝２×１０-3 従って図４の従来装置における変化率α１と図５の本発
明における変化率α２から従来装置に対する本発明の改
善度をまとめてみると次のようになる。 改善度＝ α２ ／ α１ ＝２００ このように微粒子の存在により受光部側に対する光の量
が僅かに変化しても、本発明によれば非常に大きな電気
信号の変化として検出することができ、微粒子の検出感
度を大幅に高めることができる。
い状態での差信号ΔＳ１に対する図５（ｂ）の微粒子が
存在する状態での差信号ΔＳ２に対する変化率α２は次
のようになる。 α２＝（ΔＳ２−ΔＳ１）／ΔＳ１＝（１．００２−１）／１ ＝２×１０-3 従って図４の従来装置における変化率α１と図５の本発
明における変化率α２から従来装置に対する本発明の改
善度をまとめてみると次のようになる。 改善度＝ α２ ／ α１ ＝２００ このように微粒子の存在により受光部側に対する光の量
が僅かに変化しても、本発明によれば非常に大きな電気
信号の変化として検出することができ、微粒子の検出感
度を大幅に高めることができる。
【００２６】一方、発光部４の光量変化に対しては、図
４の従来装置にあっては、発光出力Ｓ０の変化がそのま
ま受光部６の受光出力Ｓ１あるいはＳ２の変化として表
われ、この受光出力の変化は微粒子の存在によるものな
のか発光部４の光量の変化によるものなのか区別するこ
とは困難である。これに対し、図５の本発明にあって
は、煙等が存在しない状態で発光部４の発光出力Ｓ０の
変化に対し、直接光を受光している第１受光部７の受光
信号の変化に対し散乱光を受光している第２受光部８の
受光信号の変化も略同じ変化となり、両者の絶対的な変
化量は略同じであることから第１受光部７と第２受光部
８の受光信号の差信号には発光部４の光量変化は表われ
ず、発光部４の光量変化を除いた微粒子の存在のみによ
る検出信号を得ることができる。
４の従来装置にあっては、発光出力Ｓ０の変化がそのま
ま受光部６の受光出力Ｓ１あるいはＳ２の変化として表
われ、この受光出力の変化は微粒子の存在によるものな
のか発光部４の光量の変化によるものなのか区別するこ
とは困難である。これに対し、図５の本発明にあって
は、煙等が存在しない状態で発光部４の発光出力Ｓ０の
変化に対し、直接光を受光している第１受光部７の受光
信号の変化に対し散乱光を受光している第２受光部８の
受光信号の変化も略同じ変化となり、両者の絶対的な変
化量は略同じであることから第１受光部７と第２受光部
８の受光信号の差信号には発光部４の光量変化は表われ
ず、発光部４の光量変化を除いた微粒子の存在のみによ
る検出信号を得ることができる。
【００２７】尚、上記の実施例は第２受光部８からの受
光信号を増幅する第２増幅部側を可変利得増幅器１６と
しているが、逆に第１受光部７からの受光信号を増幅し
ている増幅器１５を可変利得増幅器としてもよいし、両
方を可変利得増幅器としてもよい。また、発光部４の発
光駆動は、発光量の増加とＳＮ比を改善するため、周期
的に発光駆動してパルス光を発光するようにしてもよ
い。このように発光部４をパルス発光させた場合に、第
１受光部７及び第２受光部８側の各増幅器１５，１６は
パルス的に受光される受光信号に対応した交流増幅器と
する。
光信号を増幅する第２増幅部側を可変利得増幅器１６と
しているが、逆に第１受光部７からの受光信号を増幅し
ている増幅器１５を可変利得増幅器としてもよいし、両
方を可変利得増幅器としてもよい。また、発光部４の発
光駆動は、発光量の増加とＳＮ比を改善するため、周期
的に発光駆動してパルス光を発光するようにしてもよ
い。このように発光部４をパルス発光させた場合に、第
１受光部７及び第２受光部８側の各増幅器１５，１６は
パルス的に受光される受光信号に対応した交流増幅器と
する。
【００２８】更に、発光部４のパルス駆動以外に発光部
４に白熱灯等を使用した場合には、スリット円盤を回転
して間欠的に光を照射するチョッパ装置により電気的な
間欠発光と同じ働きを得ることができる。更に、図４及
び図５に示した発光量及び受光信号の値は、説明を分か
り易くするため便宜上示した値であり、この値に本発明
が限定されないことは勿論である。
４に白熱灯等を使用した場合には、スリット円盤を回転
して間欠的に光を照射するチョッパ装置により電気的な
間欠発光と同じ働きを得ることができる。更に、図４及
び図５に示した発光量及び受光信号の値は、説明を分か
り易くするため便宜上示した値であり、この値に本発明
が限定されないことは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、発光部の光量の変動を受けることなく煙や塵埃等の
微粒子による光量の変化を正確に知ることができる。ま
た、微粒子が存在しない状態で直接光の受光出力と散乱
光の受光出力を略等しくして減算することにより、微粒
子の存在による微小な光変化であっても十分大きな信号
変化として捕えることができ、微粒子の検出感度を大幅
に高めることができる。
ば、発光部の光量の変動を受けることなく煙や塵埃等の
微粒子による光量の変化を正確に知ることができる。ま
た、微粒子が存在しない状態で直接光の受光出力と散乱
光の受光出力を略等しくして減算することにより、微粒
子の存在による微小な光変化であっても十分大きな信号
変化として捕えることができ、微粒子の検出感度を大幅
に高めることができる。
【図１】本発明の装置構成の実施例を示した装置構成図
【図２】図１のインレットジェットとアウトレットジェ
ットの詳細説明図
ットの詳細説明図
【図３】本発明の回路構成の実施例をを示した回路構成
図
図
【図４】従来装置の検出動作を示した説明図
【図５】本発明の検出動作を示した説明図
【図６】従来装置の説明図
１：検出チャンバ ２：インレットジェット ３：ジェット気流 ４：発光部 ５：アウトレットジェット ７：第１受光部（直接光用） ８：第２受光部（散乱光用） ９：内部ノズル １０：エア吸込口 １１：外部ノズル １２：微粒子層 １３：空気層 １４：発光駆動部 １５：増幅器（第１増幅器） １６：可変利得増幅器（第２増幅器） １７：減算器 １８：判定部
Claims (2)
- 【請求項１】煙、塵埃等の微粒子を含む空気の流れを細
く絞り込み、ジェット気流として検出空間を通過させる
検出気流作成部と、 前記検出空間を通過するジェット気流に向て光ビームを
照射する発光部と、 前記発光部に対向する位置に配置されて前記ジェット気
流を通過した光を直接受光して電気信号に変換する第１
受光部と、 前記発光部に対向する位置からずれた位置に配置され前
記ジェット気流中の微粒子に当った光の散乱光を受光し
て電気信号に変換する第２受光部と、 前記第１受光部からの受光信号を増幅する第１増幅器
と、 微粒子が存在しない状態で前記第１増幅器と略同じ出力
信号が得られるように増幅率が調整され、前記第２受光
部からの受光信号を増幅する第２増幅器と、 前記第２増幅器の出力信号から第１増幅器の出力信号を
差し引く減算器と、 該減算器の差信号に基づいて微粒子の存在を判定する判
定部と、を備えたことを特徴とする微粒子検出装置。 - 【請求項２】請求項１記載の微粒子検出装置に於いて、
前記第２増幅器の増幅率を調整する代わりに、前記第１
増幅器の出力が第２増幅器の出力信号と略同一になるよ
うに第１増幅器の増幅率を調整したことを特徴とする微
粒子検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19819491A JPH0540090A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 微粒子検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19819491A JPH0540090A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 微粒子検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0540090A true JPH0540090A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16387038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19819491A Pending JPH0540090A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 微粒子検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0540090A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08271424A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Nohmi Bosai Ltd | 微粒子検出センサ |
| KR100372481B1 (ko) * | 2000-08-24 | 2003-02-19 | 엄두일 | 미립자 검출기 |
| US6909102B1 (en) | 2004-01-21 | 2005-06-21 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion implanter system, method and program product including particle detection |
| US7100715B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-09-05 | Komatsu Ltd. | Idler guide unit |
| JP2008234416A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Nohmi Bosai Ltd | 煙感知器 |
| JP2009099118A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-05-07 | Sharp Corp | 煙センサおよびそれを備えた電子機器 |
| JP2014067296A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Nohmi Bosai Ltd | 煙感知器 |
| CN120808522A (zh) * | 2025-09-15 | 2025-10-17 | 中科(湖南)先进轨道交通研究院有限公司 | 一种基于多光谱检测的极早期火灾隐患预警系统 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP19819491A patent/JPH0540090A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08271424A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Nohmi Bosai Ltd | 微粒子検出センサ |
| KR100372481B1 (ko) * | 2000-08-24 | 2003-02-19 | 엄두일 | 미립자 검출기 |
| US7100715B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-09-05 | Komatsu Ltd. | Idler guide unit |
| US6909102B1 (en) | 2004-01-21 | 2005-06-21 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion implanter system, method and program product including particle detection |
| JP2008234416A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Nohmi Bosai Ltd | 煙感知器 |
| JP2009099118A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-05-07 | Sharp Corp | 煙センサおよびそれを備えた電子機器 |
| JP2014067296A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Nohmi Bosai Ltd | 煙感知器 |
| CN120808522A (zh) * | 2025-09-15 | 2025-10-17 | 中科(湖南)先进轨道交通研究院有限公司 | 一种基于多光谱检测的极早期火灾隐患预警系统 |
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