JPH09159598A - 気流中粒子の濃度及び粒径分布の計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気流中の粒子の濃度及び粒径分布を正確に且
つ容易に計測する。 【解決手段】 主流管１内に気流３に対向するよう採取
口４を開口し且つ主流管１の直径方向に移動自在に差し
入れられたサンプル管５と、該サンプル管５に粒子捕集
器６を介して接続された吸引機７と、粒子捕集器６によ
り捕集された粒子２の重量を計測する計量器８と、吸引
流１１の流量を計測する流量計１２と、吸引流１１の流
量を調整する流量調整弁１３と、サンプル管５の内外に
夫々開口するようサンプル管５に付属された一対の圧力
検出管１６と、該各圧力検出管１６に接続されてサンプ
ル管５の内外の静圧差を計測する差圧計１７と、前記し
た計量器８・流量計１２・差圧計１７からの信号９，１
４，１８を夫々入力して主流管１内を流れる気流中の粒
子濃度及び粒径分布を算出する演算器１０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気流中粒子の濃度
及び粒径分布の計測装置に関するものである。更に詳述
すれば、本発明は、例えば微粉炭や燃焼排ガス、或いは
セラミックスや半導体工業分野等で気流中に粒子を含有
して輸送する系において、気流中の粒子の濃度及び粒径
分布を計測する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、主流管内を流れる気流中の粒子の
濃度計測は、前記主流管内に気流に対向するよう採取口
を開口したサンプル管を差し入れ、前記主流管内の気流
の流速と等しい吸引流速で粒子を採取し、採取された粒
子の重量Ｍと吸引したガスの流量Ｖとを計測し、その比
率Ｍ／Ｖを計算することでなされている。

【０００３】また、粒径分布の計測は、等速吸引によっ
て採取した粒子をカスケード・インパクタやカスケード
・粒子捕集器等の分級装置を用いて粒子径別に数段に分
級し、分級された夫々の粒子量を計測することにより行
われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来手段では、粒子を採取する際において、常に主流
流速と吸引流速とを同一にする等速吸引条件にしなけれ
ばならないが、主流管が比較的大きな口径を有するもの
であるような場合、前記主流管内には直径方向の各位置
で流速分布が生じている為、平均的な粒子の採取が行わ
れるようサンプル管を主流管の直径方向の各位置に移動
させて粒子採取を行うと、主流流速が変動して吸引流速
を正確に追従させることが困難となり、ひいては粒子濃
度や粒径分布の計測が不正確となる虞れがあった。

【０００５】即ち、粒径の大きさによって気流の流れか
ら受ける影響が異なり、比較的粒径の小さな粒子では、
搬送方向への慣性力が小さい為に気流の流れから受ける
影響が少なく、主流流速と吸引流速とが異なる非等速吸
引となっても、サンプル管に吸引されるガス流量Ｖに応
じた量の粒子が採取されることになるが、比較的粒径の
大きな粒子では、搬送方向への慣性力が大きくなる為に
気流の流れから受ける影響が大であり、主流流速と吸引
流速との流速差が大きくなるに従って、粒子の採取量が
サンプル管に吸引されるガス流量Ｖと対応しなくなり、
結果として比較的粒径の大きな粒子の採取量に大きな誤
差が生じて粒子濃度が不正確となり、その粒径分布も不
正確となってしまうのである。

【０００６】また、サンプル管を主流管の直径方向に移
動した際の各位置における気流の流速計測自体にも課題
があり、例えば、サンプル管の上流側で主流管内にピト
ー管を差し入れ、該ピトー管をサンプル管の移動に追従
させて流速計測を行うようにしたとしても、前記ピトー
管によって主流管内の気流の流れが乱流化されることに
なるので、前記ピトー管の下流側となるサンプル管での
粒子採取が悪影響を受け易いという不具合があった。

【０００７】更に、粒径分布の計測を行うにあたっては
複雑な分級装置を必要とし、取扱いが困難であると共に
分級採取された粒子ごとに計測する必要がある等迅速な
計測が行い難く、連続計測を行う上での障害ともなって
いた。

【０００８】本発明は上述の実情に鑑みて成したもので
あり、気流中の粒子の濃度及び粒径分布を正確に且つ容
易に計測することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、粒子を搬送す
る気流が流れる主流管内に前記気流に対向するよう採取
口を開口し且つ前記主流管の直径方向に移動自在に差し
入れられたサンプル管と、該サンプル管に粒子捕集器を
介して接続された吸引機と、前記粒子捕集器により捕集
された粒子の重量を計測する計量器と、前記サンプル管
から吸引される吸引流の流量を計測する流量計と、前記
吸引流の流量を調整する流量調整弁と、前記サンプル管
の内外に夫々開口するようサンプル管に付属された一対
の圧力検出管と、該各圧力検出管に接続されてサンプル
管の内外の静圧差を計測する差圧計と、前記した計量器
・流量計・差圧計からの信号を夫々入力して前記主流管
内を流れる気流中の粒子濃度及び粒径分布を算出する演
算器とを備えたことを特徴とする気流中粒子の濃度及び
粒径分布の計測装置、に係るものである。

【００１０】斯かる計測装置では、主流管内の適宜位置
に採取口が位置するようサンプル管を主流管内に差し入
れて吸引機の吸引力によりサンプル管から所定の吸引流
速で吸引を行うと、主流流速と吸引流速とが異なった非
等速吸引の状態でサンプル管内に粒子が吸引されて粒子
捕集器に捕集され、該粒子捕集器により捕集された単位
時間当りの粒子の重量が計量器により計測されて演算器
に信号入力される。

【００１１】更に、この時の単位時間当りの吸引流の流
量は流量計により計測されて演算器に信号入力されてい
るので、該演算器において、吸引流量とサンプル管の採
取口の断面積と吸引時間とから吸引流速が求められ、そ
の粒子濃度が粒子の採取重量と吸引流量とから求められ
る。

【００１２】ただし、この粒子濃度は、非等速吸引によ
り得られた実測の粒子濃度であり、本来行うべき等速吸
引によって得られる真の粒子濃度とは若干ずれが生じて
いるので、演算器において、主流流速に対する吸引流速
の流速比と実測の粒子濃度との相関関係に基づいて前記
流速比が「１」における真の粒子濃度を算出する。

【００１３】ここで、前記主流流速に対する吸引流速の
流速比を求めるにあたり、吸引流速については流量調整
弁を調整することにより適宜設定できるので、粒子を採
取する各位置において変動する主流流速を、サンプル管
の内外の静圧差が「０」となるような吸引流速を求める
ことにより間接的に計測する。

【００１４】また、流速比を「１」からずれた値に変え
た際の粒子濃度の変化は、流速比の変化の影響が粒径に
よって異なることに起因していることから、同時に粒径
分布の変化を含んでいるので、この粒径分布の変化は、
粒子濃度比と流速比との相関関係の傾きとして表われ
る。つまり、流速比の変化が与える粒子状物質の採取量
への影響が粒径分布に支配され、これが粒子濃度比と流
速比との比例直線の傾きとして表われることから、この
傾きを求めて粒径分布を計算にて求める。

【００１５】更に、サンプル管に付属されて主流管内を
流れる気流温度を計測する温度検出器を備え、該温度検
出器からの信号を演算器に入力し且つ該演算器にて流量
計からの信号を温度補正し得るよう構成することも可能
である。

【００１６】このようにすれば、温度検出器からの信号
を演算器に入力して流量計からの信号を温度補正するこ
とができるので、サンプル管の採取口から取り込まれた
吸引流が流量計の配置位置に到るまでに温度低下して、
流量計の計測した値がサンプル管の採取口における実際
の吸引流量と誤差を生じるといった不具合を防止するこ
とができる。

【００１７】ただし、主流管内を流れる気流が常温で流
れていて、サンプル管の採取口から取り込まれた吸引流
が流量計の配置位置に到るまでに温度低下しないような
場合や、前記吸引流が流量計の配置位置に到るまでに温
度低下する程度が既に予備実験等により判明していて、
演算器内で所定の補正ゲインをかけることにより流量計
からの信号を温度補正できるような場合には、必ずしも
温度検出器を必要としない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しつつ説明する。

【００１９】図１は本発明を実施する形態の一例を示す
ものであり、図中１は粒子２を搬送する気流３が流れる
主流管を示し、該主流管１の長手方向適宜位置には、主
流管１内を流れる気流３に対向するよう採取口４を開口
したサンプル管５が、前記主流管１の直径方向に移動自
在に差し入れられており、前記サンプル管５には、フィ
ルタを内蔵したサイクロンから成る粒子捕集器６を介し
てブロワ等の吸引機７が接続されている。

【００２０】前記粒子捕集器６の下部には、捕集された
粒子２の重量を計測し得るよう電子天秤等の計量器８が
付設されており、該計量器８で計測された重量値が計量
信号９として演算器１０に導かれるようになっている。

【００２１】更に、前記粒子捕集器６と吸引機７との間
には、前記サンプル管５から吸引された吸引流１１の流
量を計測する流量計１２と、前記吸引流１１の流量を調
整する流量調整弁１３とが配設されており、前記流量計
１２で計測された流量値が流量信号１４として前記演算
器１０に導かれるようになっている。

【００２２】また、前記サンプル管５には、該サンプル
管５の内外に先端を夫々開口するようにした一対の圧力
検出管１５，１６が付属されており、該各圧力検出管１
５，１６の基端には前記サンプル管５の内外の静圧差を
計測する差圧計１７が接続され、該差圧計１７で計測さ
れた差圧値が差圧信号１８として前記演算器１０に導か
れるようになっている。

【００２３】更に、前記サンプル管５には、主流管１内
を流れる気流３の温度を計測する温度検出器１９も付属
されており、該温度検出器１９で計測された温度値が温
度信号２０として前記演算器１０に導かれるようになっ
ている。

【００２４】この温度検出器１９は、前記流量計１２が
サンプル管５の採取口４から離れた位置に配置されてい
ることを考慮して付設したものであり、流量計１２の配
置位置に到るまでに吸引流１１が温度低下して、流量計
１２の計測した値がサンプル管５の採取口４における実
際の吸引流量と誤差を生じたような場合に、演算器１０
にて流量計１２からの流量信号１４を温度補正し得るよ
うにしてある。

【００２５】また、前記演算器１０においては、計量器
８、流量計１２、差圧計１７、温度検出器１９からの各
種信号９，１４，１８，２０を夫々入力して前記主流管
１内を流れる気流３中の粒子濃度及び粒径分布が算出さ
れるようになっている。

【００２６】而して、主流管１内の適宜位置に採取口４
が位置するようサンプル管５を主流管１内に差し入れて
吸引機７の吸引力によりサンプル管５から所定の吸引流
速ｕiで吸引を行うと、主流流速ｕoと吸引流速ｕiとが
異なった非等速吸引の状態でサンプル管５内に粒子２が
吸引されて粒子捕集器６に内蔵されたフィルタに捕集さ
れ、単位時間当りの粒子採取重量Ｍiが、計量器８にお
いて吸引前後のフィルタ重量の差を計測することにより
求められる。

【００２７】更に、この時の単位時間当りの吸引流量Ｖ
iは、流量計１２により計測され且つ演算器１０で温度
検出器１９からの温度信号２０に基づき温度補正されて
求められるので、この吸引流量Ｖiと、口径ｄcの採取口
４の断面積Ｓ（Ｓ＝π・ｄc²／４）と、吸引時間Ｔiと
から、この時の吸引流速ｕiが、関係式ｕi＝Ｖi／（Ｔi
・Ｓ）により求められ、その際の粒子濃度Ｃiは、粒子
採取重量Ｍiと吸引流量Ｖiとから、関係式Ｃi＝Ｍi／Ｖ
iにより求められる。

【００２８】ただし、この粒子濃度Ｃiは、非等速吸引
により得られた実測の粒子濃度であり、本来行うべき等
速吸引によって得られる真の粒子濃度Ｃoとは若干ずれ
が生じているはずである。

【００２９】しかしながら、主流流速ｕoと吸引流速ｕi
とが異なった非等速吸引を行う場合であっても、吸引流
速ｕiを常に一定に保持して主流管１内の直径方向にお
ける各位置で粒子２の採取を行えば、主流流速ｕoに対
する吸引流速ｕiの流速比ｕo／ｕiの変化と粒子採取重
量Ｍiの変化とに相関関係があるので、粒子２を採取す
る各位置における流速比ｕo／ｕiが判れば、この流速比
ｕo／ｕiに基づいて真の粒子濃度Ｃoを求めることが可
能である。

【００３０】そこで、粒子２を採取する各位置における
流速比ｕo／ｕiを求めるにあたり、吸引流速ｕiについ
ては流量調整弁１３を調整することにより適宜設定でき
るので、粒子２を採取する各位置において変動する主流
流速ｕoを以下の如くして求める。

【００３１】先ず、主流流速ｕoに対する吸引流速ｕiの
流速比ｕo／ｕiの変化と、サンプル管５の内外の静圧差
の変化とは相関関係があり、等速吸引となる流速比ｕo
／ｕiが「１」の時に、差圧計１７で計測される静圧差
は「０」となる。

【００３２】そこで、サンプル管５を主流管１内の適宜
な位置で固定して吸引流速ｕiを任意に変化させ、少く
とも異なる２条件以上の吸引流速ｕiと静圧差との関係
をプロットすると、図２に示すようなグラフが求められ
るので、このグラフにより表される関係を利用して、主
流流速ｕoと吸引流速ｕiとが等しくなる静圧差が「０」
の時の吸引流速ｕiを求めれば、この時の吸引流速ｕiが
主流流速ｕoとして求まる。

【００３３】ここで、吸引流速ｕiと静圧差との関係を
得るには、吸引流速ｕiの異なる２点以上についてのデ
ータを得れば理論的に求めることが可能であり、２点以
上において計測した上記の計測値のプロット、より好ま
しくは３点以上のプロットを結び、静圧差が「０」の地
点の吸引流速ｕiの値を読めば、その位置における値が
主流流速ｕoの値となるのであり、このような主流流速
ｕoを求める処理は、演算器１０におけるプログラム上
の処理にて容易に行うことが可能である。

【００３４】また、別の手段として、差圧計１７により
計測される静圧差が「０」となるように吸引流速ｕiを
任意に変化させ、静圧差が「０」となった時の吸引流速
ｕiを、その位置における主流流速ｕoとして演算器１０
に記憶させるようにしても良い。

【００３５】このように、粒子２を採取する各位置にお
ける主流流速ｕoを求めることができれば、吸引流速ｕi
を常に一定に保持して主流管１内の直径方向における各
位置で粒子２の採取を行った場合の流速比ｕo／ｕiを把
握することができる。

【００３６】従って、先にも述べた如く、主流流速ｕo
に対する吸引流速ｕiの流速比ｕo／ｕiの変化と粒子採
取重量Ｍiの変化とに相関関係があるので、粒子２を採
取する各位置における流速比ｕo／ｕiが判れば、この流
速比ｕo／ｕiに基づいて真の粒子濃度Ｃoを求めること
ができるのである。

【００３７】つまり、粒子２の採取時における流速比ｕ
o／ｕiと実測の粒子濃度Ｃiとの関係をプロットする
と、図３に示すようなほぼ直線の比例関係を有する。

【００３８】例えば、主流管１内の直径方向における異
なる６箇所で吸引流速ｕiを一定に保持して粒子２の採
取を行い、その時に測定された粒子濃度をＣ1〜Ｃ6とす
ると、各採取位置で異なる主流流速ｕ1〜ｕ6に対する吸
引流速ｕiの流速比ｕ1／ｕi〜ｕ6／ｕiは、図３に示す
ように実測の粒子濃度Ｃ1〜Ｃ6に対して常に比例関係を
示すことになり、この関係を利用すれば、真の粒子濃度
Ｃoを示す条件である流速比ｕo／ｕiが「１」の時の粒
子濃度Ｃoを図３のグラフから求めることが可能とな
る。

【００３９】尚、図３においては、実測の粒子濃度Ｃi
と流速比ｕo／ｕiとの直線関係を得るのに６点のデータ
を用いているが、このような直線関係は、流速比の異な
る２点以上についてのデータを得れば理論的に求めるこ
とが可能であり、２点以上において計測した上記の測定
値のプロット、より好ましくは３点以上のプロットを直
線で結び、流速比ｕo／ｕiが「１」の地点の粒子濃度Ｃ
iの値を読めば、その値が真の粒子濃度Ｃoとなるのであ
る。

【００４０】また、流速比ｕo／ｕiが「１」から偏移し
た場合の粒子採取重量への影響は、粒径、主流流速によ
って異なり、図４において比較的粒径の小さな粒子２に
ついてを黒丸で、比較的粒径の大きな粒子２についてを
黒三角で示しているように、粒径が大きく主流流速が速
いほど、実測の粒子濃度ＣiDpは、真の粒子濃度ＣoDpか
ら異なってくる。

【００４１】この真の粒子濃度ＣoDpからのずれは、粒
径Ｄpの粒子２についての次のデービス（Ｄａｖｉｅ
ｓ）の数式１で与えられる。

【数１】ＣiDp／ＣoDp＝ｕo／ｕi・Ｐ／（Ｐ＋０．５）
＋０．５／（Ｐ＋０．５） ＣoDp；真の粒子濃度 ＣiDp；実測の粒子濃度 ｕo ；主流流速 ｕi ；吸引流速 ここで、Ｐは慣性パラメータと呼ばれ、数式２で求めら
れる。

【数２】Ｐ＝（Ｃm・ρ・Ｄp²・ｕo）／１８・μ・ｄc Ｃm ；係数 ρ ；粒子密度 Ｄp ；粒子径 ｕo ；主流流速 μ ；ガスの粘度 ｄc ；採取ノズル内径 また、係数Ｃmは数式３で与えられる。

【数３】Ｃm＝１＋２λ／Ｄp｛１．２５７＋０．４exp
（−０．４４（Ｄp）／λ）｝ λ ；気体分子の平均自由行程 吸引流速ｕi、ガスの濃度、種類が一定ならば数式１は
粒径と主流流速ｕoのみの関数となる。実測の粒子濃度
ＣiDpは、所定の粒径Ｄpの粒子２について計測された濃
度であり、真の粒子濃度ＣoDpは、粒径Ｄpの粒子２の真
の粒子濃度である。

【００４２】ただし、実際の計測対象は粒径Ｄpの粒子
２だけではなく、各々の粒径を持った粒子２の集合体
（粒子群）であり、その粒径分布には、次の対数正規分
布が良く適合する。

【数４】ｆ（Ｄp）＝１／（σg²・Ｄp・√（２π））・
exp｛（logＤp−logＤp50）²／２σg² Ｄp50；平均粒径 σg ；幾何標準偏差 ここで、数式４のｆ（Ｄp）は粒径分布関数であり、粒
径Ｄpの粒子２が、粒子群全体に占める割合を示してい
る。

【００４３】記号Ｄp50は平均粒径、また、σgは幾何標
準偏差であり、このＤp50とσgが定まれば、粒径分布は
一義的に決定される。

【００４４】計測対象となる粒子群全体の真の粒子濃度
Ｃoとすると、その中に粒径Ｄpの粒子２はＣo・ｆ（Ｄ
p）だけ含まれることになり、当然数式１のＤoDpと同一
になる。そこで、数式１は、次のように書き換えること
ができる。

【数５】ＣiDp＝Ｃo｛ｕo／ｕi・（Ｐ／（Ｐ＋０．
５））・ｆ（Ｄp）＋０．５／（Ｐ＋０．５）・ｆ（Ｄ
p）｝ 数式５は、粒径Ｄpの粒子２のみの計測濃度を示してい
るものであるから、粒子群全体の計測濃度Ｃiは、数式
５を粒子径について積分すれば求められる。

【数６】 数式６は、次式のように粒子群全体の真の粒子濃度と計
測濃度の比で表すことができる。

【数７】 また、実験による計測結果は図３に示すように、濃度Ｃ
iがｕo／ｕiに対して１次関数形となるため、Ｃi／Ｃo
とｕo／ｕiの関係も図５のように１次関数形となり次式
で表せる。

【数８】Ｃi／Ｃo＝Ａ・（ｕo／ｕi）＋Ｂ 数式７と数式８を比較すると、次の数式９及び数式１０
が成立する。

【数９】

【数１０】 ＡとＢは、実験結果である図５から求められるため、数
式９及び数式１０中の未知数はｆ（Ｄp）に含まれるＤp
50とσgのみとなり、上の２つの式を連立させて解くこ
とにより、計測対象である粒子群の粒径分布を求めるこ
とができる。

【００４５】図６においては、このようにして求めた粒
径分布を示す。

【００４６】この図６において、黒丸は前述した計算手
法による計算結果のプロットであり、白丸は従来方法で
あるカスケードインパクタ（ＡＳＳ：アンダーセン・ス
タック・サンプラ）によって求めた結果のプロットであ
る。両者は非常に良い一致を示している。

【００４７】従って、上記形態例によれば、粒子２を採
取する際において、常に主流流速ｕoと吸引流速ｕiとを
同一にする等速吸引を行わなくても、サンプル管５を主
流管１内の直径方向に移動して粒子２の採取位置を変更
する毎に、前記サンプル管５の内外の静圧差が「０」と
なるような吸引流速ｕiを求めることにより間接的に主
流流速ｕoを計測し、該主流流速ｕoに対する吸引流速ｕ
iの流速比ｕo／ｕiと実測の粒子濃度Ｃiとの相関関係に
基づいて前記流速比が「１」における真の粒子濃度Ｃo
を算出することができ、しかも、複雑な分級装置を用い
なくても、実測の粒子濃度Ｃiに対する真の粒子濃度Ｃo
の粒子濃度比と前記流速比ｕo／ｕiとの比例関係を表す
直線の傾きから粒径分布を求めることができるので、気
流３中の粒子２の濃度及び粒径分布を正確に且つ容易に
計測することができる。

【００４８】また、サンプル管５の内外の静圧差が
「０」となるような吸引流速ｕiを求めることにより間
接的に主流流速ｕoを計測することができるので、従来
の如くサンプル管５の上流側で主流管１内にピトー管を
差し入れて該ピトー管をサンプル管５の移動に追従させ
ながら流速計測を行うような必要がなくなり、前記ピト
ー管によって主流管１内の気流３の流れが乱流化される
といった不具合がなくなるので、サンプル管５での粒子
採取が極めて良好となる。

【００４９】更に、粒径分布の計測を行うにあたって複
雑な分級装置が不要となり、演算器１０において濃度計
測と同じデータから粒径分布を算出することができるの
で、従来より迅速な計測を行うことができる。

【００５０】また、特に本形態例の如く、主流管１内を
流れる気流温度を計測する温度検出器１９を備えた場合
には、該温度検出器１９からの温度信号２０を演算器１
０に入力して流量計１２からの流量信号１４を温度補正
することができるので、サンプル管５の採取口４から取
り込まれた吸引流１１が流量計１２の配置位置に到るま
でに温度低下して、流量計１２の計測した値がサンプル
管５の採取口４における実際の吸引流量と誤差を生じる
といった不具合を防止することができる。

【００５１】ただし、主流管１内を流れる気流３が常温
で流れていて、サンプル管５の採取口４から取り込まれ
た吸引流１１が流量計１２の配置位置に到るまでに温度
低下しないような場合や、前記吸引流１１が流量計１２
の配置位置に到るまでに温度低下する程度が既に予備実
験等により判明していて、演算器１０内で所定の補正ゲ
インをかけることにより流量計１２からの流量信号１４
を温度補正できるような場合には、必ずしも温度検出器
１９を必要としない。

【００５２】尚、本発明の気流中粒子の濃度及び粒径分
布の計測装置は、上述の形態例にのみ限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。

【００５３】

【発明の効果】上記した本発明の気流中粒子の濃度及び
粒径分布の計測装置によれば、下記の如き種々の優れた
効果を奏し得る。

【００５４】（Ｉ）粒子を採取する際において、常に主
流流速と吸引流速とを同一にする等速吸引を行わなくて
も、サンプル管を主流管内の直径方向に移動して粒子の
採取位置を変更する毎に、前記サンプル管の内外の静圧
差が「０」となるような吸引流速を求めることにより間
接的に主流流速を計測し、該主流流速に対する吸引流速
の流速比と実測の粒子濃度との相関関係に基づいて前記
流速比が「１」における真の粒子濃度を算出することが
でき、しかも、複雑な分級装置を用いなくても、実測の
粒子濃度に対する真の粒子濃度の粒子濃度比と前記流速
比との比例関係を表す直線の傾きから粒径分布を求める
ことができるので、気流中の粒子の濃度及び粒径分布を
正確に且つ容易に計測することができる。

【００５５】（ＩＩ）サンプル管の内外の静圧差が
「０」となるような吸引流速を求めることにより間接的
に主流流速を計測することができるので、従来の如くサ
ンプル管の上流側で主流管内にピトー管を差し入れて該
ピトー管をサンプル管の移動に追従させながら流速計測
を行うような必要がなくなり、前記ピトー管によって主
流管内の気流の流れが乱流化されるといった不具合がな
くなるので、サンプル管での粒子採取が極めて良好とな
る。

【００５６】（ＩＩＩ）粒径分布の計測を行うにあたっ
て複雑な分級装置が不要となり、演算器において濃度計
測と同じデータから粒径分布を算出することができるの
で、従来より迅速な計測を行うことができる。

【００５７】（ＩＶ）本発明の請求項２に記載の発明に
よれば、温度検出器からの信号を演算器に入力して流量
計からの信号を温度補正することができるので、サンプ
ル管の採取口から取り込まれた吸引流が流量計の配置位
置に到るまでに温度低下して、流量計の計測した値がサ
ンプル管の採取口における実際の吸引流量と誤差を生じ
るといった不具合を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。

【図２】サンプル管の内外の静圧差と吸引流速の関係を
示すグラフである。

【図３】主流流速に対する吸引流速の流速比と粒子濃度
の関係を示すグラフである。

【図４】主流流速に対する吸引流速の流速比と粒子濃度
比の関係を示すグラフである。

【図５】図３の特性を一般式化して関係を示すグラフで
ある。

【図６】図１の測定装置を用いて得られた粒径分布の結
果を従来手段によって得られた結果と比較して示したグ
ラフである。

【符号の説明】 １ 主流管 ２ 粒子 ３ 気流 ４ 採取口 ５ サンプル管 ６ 粒子捕集器 ７ 吸引機 ８ 計量器 ９ 計量信号 １０ 演算器 １１ 吸引流 １２ 流量計 １３ 流量調整弁 １４ 流量信号 １５ 圧力検出管 １６ 圧力検出管 １７ 差圧計 １８ 差圧信号 １９ 温度検出器 ２０ 温度信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒子を搬送する気流が流れる主流管内に
   前記気流に対向するよう採取口を開口し且つ前記主流管
   の直径方向に移動自在に差し入れられたサンプル管と、 該サンプル管に粒子捕集器を介して接続された吸引機
   と、 前記粒子捕集器により捕集された粒子の重量を計測する
   計量器と、 前記サンプル管から吸引される吸引流の流量を計測する
   流量計と、 前記吸引流の流量を調整する流量調整弁と、 前記サンプル管の内外に夫々開口するようサンプル管に
   付属された一対の圧力検出管と、 該各圧力検出管に接続されてサンプル管の内外の静圧差
   を計測する差圧計と、 前記した計量器・流量計・差圧計からの信号を夫々入力
   して前記主流管内を流れる気流中の粒子濃度及び粒径分
   布を算出する演算器とを備えたことを特徴とする気流中
   粒子の濃度及び粒径分布の計測装置。
2. 【請求項２】 サンプル管に付属されて主流管内を流れ
   る気流温度を計測する温度検出器を備え、該温度検出器
   からの信号を演算器に入力し且つ該演算器にて流量計か
   らの信号を温度補正し得るよう構成したことを特徴とす
   る請求項１に記載の気流中粒子の濃度及び粒径分布の計
   測装置。