JPS60200146A - エアロゾルの平均粒子寸法の測定方法および装置 - Google Patents

エアロゾルの平均粒子寸法の測定方法および装置

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JPS60200146A
JPS60200146A JP59259022A JP25902284A JPS60200146A JP S60200146 A JPS60200146 A JP S60200146A JP 59259022 A JP59259022 A JP 59259022A JP 25902284 A JP25902284 A JP 25902284A JP S60200146 A JPS60200146 A JP S60200146A
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JP
Japan
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aerosol
measuring
filter
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measurement
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JP59259022A
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English (en)
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ウエルナー、シエツク
ゲルハルト、ポース
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Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
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Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02Investigating particle size or size distribution
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    • GPHYSICS
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    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0606Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
    • G01N15/0618Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support of the filter type
    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、送光器と受光器との間に位置するエアロゾル
の散乱および吸収により惹起される光減衰の−り定によ
シエアロゾル粒子の平均寸法を直接測定するための方法
および装置に関する。
〔従来技術] 汚染監視における。さらに最近ではプロセス技術および
医学におけるエアロゾルの質量濃度測定の問題はこれま
で条件付きでしか解決享れていないとみなされ得る。そ
のために法令制定者は排出ガスに関する規程において、
測定技術的に現在ルーチン作業で可能な方法、従ってま
た拘束力のある規程として有意義な汚染制御のために実
行され得る方法を標準としている。これまでは特に、送
光器と受光器との間に位置する粒子の散乱および吸収に
より惹起される光減衰の測定に基〈測定方法が定着して
いる。この原理で作動する装置は較正を必要とする。多
ぐの場合、光減衰と質量濃度との間に解くことができる
数学的関係が存在しない。エアロゾルの光学的定数また
はその典型的分布形態が変化すると直ちに、新たな較I
Fが必要になり、それには爽験費用を必要とする。この
sll定原理では1粒子寸法の分布(=2パラメータ:
平均値、標準偏差)、粒子材料の密度および質量濃度に
関係する4パラメータ系が光減衰の測定に帰着している
。エアロゾル・パラメータは任意には変化しない。それ
らは経験により制限され得る。
それによってのみこの方法がそもそも応用可能である。
しかしながら、ただ1つの量の測定による4パラメータ
系のメリ゛ホにはあいまいさが残る。
他方において、別の方法、すなわちたとえば秤量器(手
動操作)による質量測定または間接的(たとえば光散乱
による)または直接的(たとえば顕微鏡による)粒子寸
法測定により同様の国別測定が行なわれたが、これらは
時間および人手のかかる方法である。水晶−マイクロ秤
量器−カスケードーインパクタは確かに質量濃度および
寸法分布を1つの装置内で与えるが、インバクンヨン原
理のすべての欠点を有し、質量測定に関して間接的方法
(質量ローディングによる撮動水晶の周波数変化の測定
)のみによっており、絶対質量ローディングに関して非
常に制限されておシ(約10mgから臨界的)、また取
扱いに時間がかかる〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、上記(1)方法および装置を、2つの
無関係な量、すなわち同一のエアロゾルの光減衰および
質量濃度が同時に測定され、また1つの粒子直径の測定
に利用され得るように構成することである。
〔問題点を解決するだめの手段〕
この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第1項に
記載の方法により達成される。
特許請求の範囲第2頂板丁には、本発明により提案され
る装置およびその有利な実施帳様があげられている。
エアロゾル特性量の連続測定のだめの新しい方法の:開
発にあたっての基本アイデアは1つの装置内での光減衰
および質量濃度測定の、田合わせである。これらの測定
針により、既知の粒子密度ρおよび光源−受光器間光路
長1において、平均粒子直径d=6. (1,Om、ρ
、K)がE・ρ として測定され得る。dはCmおよびECmf′i質計
により、 eXは光減衰による〕に灼する式および から、簡牟化前提条件 am= a8xL4) のもとにめられる。この前提条件は1光減衰が質量濃度
の関数であるだけでなく粒子寸法分布および密度のよう
なすべての曲のエアロゾル・パラメータにも関係するの
で、ありきたりではない。
条件+41FJ訓算により調べられた。
本発明の好ましい応用分野は汚染監視であり、またプロ
セス技術での応用もふ、えてきている。これらの分野の
、?I用番にとって、本発明による装置が連続測定に使
用ciJ能であシ、また選択的に設置用としても携帯用
としても利用5T能であることは決定的に有意義である
。測定計器は自動的に作動すべきである。すなわち、測
定歌(質! 14%度、平均直径、光減衰、数機度)は
直接に装置において読取シ可能まだは適轟な出力端を介
して呼出し可能でなければならない。光学的構成要素は
白色光源、LED、さらにはレーザー光源であってよい
安定性に関する特定の仕様を満足するとともに、基本的
、を問題は存在しない。
〔実施例〕
以下、第1図ないし第5図を参照して、]つの実施例に
より本発明を一層詳細に説明する。
第1図には、本発明による方法を実施するだめの装置が
解図的((示されている。光減衰の測定は測定セル21
(第2図参照)内で、詳細には、光源9、レンズ10お
よびホトダイオード]Jを有する光度計が取付けられて
いるその上側部分内で行なわれる。光度計の光軸22は
エアロゾルの流れ13の層流方向と直交している。ノズ
ルj4は測定セル21を通る体積流量を一定に保つ。こ
のノズルは測定セル21の下側部分7の排出・導管23
のなかに組込まれている。画部分7:15−よび8の間
にフィルタ24が挿入されている。
電源装置5が、エアロゾルの流れ13を生じさせるため
のポンプ]5と、光源9と、ホトダイオード11に対す
る増幅器12と、秤量器16と、電磁石18によりフィ
ルタ交換腕として構成されているグリッパ装置2に対す
るステップモータ20とに給電している。
ステップモータ20はフィルタ交換腕2を、フィルタ2
4を有する測定セル21におけるフィルタ取出しまだは
挿入位置から、フード17の下側に配置されておシフィ
ルタ24にロードされたエアロゾルの質量を測定する秤
量器16へ移動させる。そこからフィルタ交換腕2は、
使用済みフィルタ24を収容する廃棄容器4を経て移動
する。
続いて貯蔵容器3からの新しいフィルタの受入れが行な
われる(フィルタ交換腕2の1固々の近接位置、はレー
ル1に沿って矢印により示されている)。
電源装置5、増幅器12および秤量器16からの個々の
測定針は計算機6へ与えられる。
ステップモータ20およびフィルタ交換腕IU1]御部
とならんで、組色まれでいる計算機6は測定技術的な機
能を受持つ。インタフェースを介して秤量器出力端は計
算機6と接続されている。同様のことが、ホトダイオー
ド11の増幅された出力信号に対してもあてはまる。可
変の設定可能な時間にわたり、この出力店号の平均■が
形成され、従秤量器16が与える情報(質量)と、時間
と、吸出しの際に制限ノズル14により一定に保たれる
体積流量とからシステムは質量濃度Cmを刷算し、従っ
てまた所与の密度ρおよび光度計9〜11の光路長1(
測定セル21の直径)において式(1)によるdを計算
する。
測定セル21は第2図に示されている。この測定セルは
エアロゾルの流れ13に対する入口1つを有し、またこ
の人口19の後ぞ少なくとも光軸22の範囲内で)直径
lを有する上側円筒部分8として広がっている。下側部
分7内では内匝が再び漏斗状に出口25U)断面積まで
先細りになっている。画部分7,8はフィルタ24の交
換の目的で〃いに分離され得る。フィルタ24自体id
ふるい26の上に載っており、測定セル21の全断面情
を阻+hする。フィルタは光減衰の測定後に流れ]3か
らエアロゾルを受入れる役割をする。
光減衰測定の光学部分9〜1 ]、 (第1図参照)を
保持するため、両側に光軸22と整合して管27および
28が設けられておシ、これらの管はセル壁内■頁通ま
たは出射開口29および30に密に接する位置まで延び
ている。開口29.30まだは管27.28はガラス板
31によりエアロゾルの流れ」3に利して閉じられてい
る。
フィルタ24の取出しまたは挿入のためには両セル部分
7および8が臣いに分離される。そのためには下側部分
7が機械的に下方へ動かされるCとが好ましく、この運
動は出口25のまわシに配置されているばね32の力に
抗して行なわれる。
ばね32は部分7の下面にも、固定されておりスリーブ
34を有する保持板33の上にも載っている。出口25
はスリーブ34を貫通しており、部分7の行程運動の際
にスリーブ34を案内する。
画部分7および8は、測定セル21が閉じられた状態で
 Q IJング35により封じられている。
セル21の内側にはエアロゾル入口19から光度計9の
測定空間を経てフィルタ24上の粒子の付着愕〆至るま
で湾曲は存在しないので、壁付着による損失は無視し得
るほどわずかである。吸出し速度は、エアロゾルの流れ
が常に小さいレイノルズ数の範囲内にあり、従ってまた
層流として流−れるように選定される。
フィルタ24は2つのフレキ/ガラス環36(第3図参
照)の間に締付けて保持され得る11両環36はねじ3
7によりi合わされる。これらのねじは同時にフィルタ
交換腕2の磁石18の係合点としての役割をする。
新しいフィルタ24の挿入または測定後のフィルタ24
0我外しの目的でのセル21(7,8)の引離しはカム
機構を介してフィルタ交換腕2により行なわれる。
フィルタ交換腕2に対するトランスファテーブル1が第
4図または第5図1(示されている。フィルタ交換腕2
il−1:2つの平行に延びているスライダ案内38に
沿いスライダ39を介して、ステップモータ20(第1
図参照)にょシ駆動されている球回転スピンドル40に
より所望の位置へ勤がされる。ステップモータは計′l
1機によ’)tBIJ御される。
適当な形状のカム(図示せず)がセル21または秤量器
16のIfJ1]111]■際に、セル21の開閉また
は秤量器皿上のフード17の昇降の役割をする。
7−ド17は秤量中に対流回m<ハーフマイクロ秤量器
の精度上必要とされるンのため閉じられた秤量空間を形
成するために必要である。フィルタ貯蔵容器3は送り判
御を受け、それによって1つのフィルタの取出し後にそ
のすぐFのフィルタ24が最も上側に送られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は測定装置の概要図、第2図(d測定セルの断面
図、第3図は捕集器の保持構造を示す分解斜視図、第4
図はグリッパに対するスライダ案内構造を示す図、第5
図は第4図のスライダ案内構造の一部分を示す図である
。 1・・・レール、2・・・フィルタ交換腕、3・・廃棄
容器、4・・貯蔵容器、5・・・電源装置、6・・・計
W、機。 7・・・下側部分、8・・上側部分、9・・光源、1o
・・レンズ、11 ・・ホトダイオード、12・・・増
幅器、工3・・・エアロゾルの流れ、14・・・ノズル
、15・・・ポンプ、16・・・秤量器、17・・・フ
ード、18・・電磁石、20・・・ステップモータ、2
1・・測定セル、22・・・光軸、24・・・フィルタ
、25・・・出口、27゜28・・・管、29.30・
・開口、31・・・ガラス板、32・・・ばね、33・
・・保持板、34・・・スリーブ、35・・・0リング
、36・・・プレキシガラス板、37・・・ねじ、38
・・・スライダ案内、39・・・スライダ、40・・・
球回転スピンドル。 第1頁の続き @発明 者 ゲルハルト、ポース ド ト イツ連邦共和国カールスルーエ 41、エスリンガーシ
ュラーセ 55 手続補正書(放) 昭和60年4月22日 特許庁長官殿 測定方法および装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 ドイツ連邦共和国カールスルーエ(番地なし)名
称 ケルンフオルシュングスツエントルム、カールスル
ーエ、ゲゼルシャフト、ミツト、ヘシュレンクテル、ハ
フラング 4、代理人 住 所 〒112東京都文京区大塚4−16−127、
補正の内容 別紙の通り

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■)送光器と受光器との間に位置するエアロゾル粒子の
    散乱および吸収により惹起される光減衰の測定によシエ
    アロゾルの平均粒子寸法を測定するための方法において
    、光減衰の測定の基礎とされたすべての粒子の質量の追
    加的、jtll定か行なわれることを特徴とするエアロ
    ゾルの平均粒子寸法の測定方法。 2)送光器と受光器との間に位置するエアロゾル粒子の
    散乱および吸収によシ惹起される光減衰を1つの測定区
    間で測定することによりエアロゾルの平均粒子寸法を測
    定するだめの装+tfあって、光減衰の測定の基礎とさ
    れたすべての粒子の質量の追加的測定が行なわれる装置
    に2いて、測定区間(1)がエアロゾルに対する通流管
    (7,8;21)内に位置しておシ、また測定区間(1
    )に接続してエアロゾルに対する通流管(7,8;21
    )の断面を阻止する捕集器(24)が配置されているこ
    とを特徴とするエアロゾルの平均粒子寸法の測定装置。 3)通流管(7,8;21)内に層流が存在しておシ、
    流れ軸線(13)K対して送光器(9)と受光器(11
    )との間の軸線(22)が直光しており、また通流管(
    7,8;21)から取外し可能なフィルタ(24)が捕
    集器の役割をしていることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項記載の装置。 4)グリッパ装置t(2,18)がロード済みのフィル
    タ(24)を通流管(7,8;21)から取出して、秤
    量器(16)および廃棄容器(4)へ導き、また新しい
    フィルタ(24)を貯蔵容器(3)から通流管(7,8
    ;21)内にもたらすことを特徴とする特許請求の範囲
    第2項または第3項記載の装置。 5ン 通流管(21)が2つの部分(7,8)から成っ
    ており、それらのうち少なくとも一方(7)はばね(3
    2)の力に抗してフィルタ(24〕の取出しまたは挿入
    の目的で他方(8)から分離可能であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項ないし第4項のいずれかに記載
    の装置。 6)グリッパ装置(2,18)が個々の位置への近接の
    ために移動円Reに構成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第2項ないし第5項のいずれかに記載の装
    置。
JP59259022A 1983-12-07 1984-12-07 エアロゾルの平均粒子寸法の測定方法および装置 Pending JPS60200146A (ja)

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DE19833344122 DE3344122A1 (de) 1983-12-07 1983-12-07 Verfahren und einrichtung zur bestimmung der mittleren partikelgroesse von aerosolen
DE3344122.7 1983-12-07

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2668602B1 (fr) * 1990-10-31 1994-02-18 Dragon Babbitless Sa Procede et dispositif pour determiner la composition granulometrique d'un produit en vrac.
ATE139131T1 (de) * 1991-10-19 1996-06-15 Solvay Deutschland System zur erzeugung von aerosol
DE19711494C1 (de) 1997-03-19 1998-10-15 Ulrich Prof Dr Ing Riebel Verfahren zur Partikelgrößenmessung
RU2205381C1 (ru) * 2002-01-03 2003-05-27 Томский политехнический университет Способ определения концентрации металлосодержащих аэрозолей в воздушной атмосфере

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5018080A (ja) * 1973-06-18 1975-02-26
JPS5658636A (en) * 1979-10-19 1981-05-21 Matsushita Electric Works Ltd Measuring method for diameter of particle
JPS5658637A (en) * 1979-10-19 1981-05-21 Matsushita Electric Works Ltd Measuring method for diameter of particle
JPS5676032A (en) * 1979-11-26 1981-06-23 Matsushita Electric Works Ltd Measuring system for particle diameter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5018080A (ja) * 1973-06-18 1975-02-26
JPS5658636A (en) * 1979-10-19 1981-05-21 Matsushita Electric Works Ltd Measuring method for diameter of particle
JPS5658637A (en) * 1979-10-19 1981-05-21 Matsushita Electric Works Ltd Measuring method for diameter of particle
JPS5676032A (en) * 1979-11-26 1981-06-23 Matsushita Electric Works Ltd Measuring system for particle diameter

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