AT524348B1

AT524348B1 - Method and device for particle measurement

Info

Publication number: AT524348B1
Application number: ATA50988/2020A
Authority: AT
Inventors: Kupper Dipl -Ing Dr Techn Martin; Bergmann Dr Alexander
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2022-06-15
Also published as: AT524348A1

Abstract

Um eine verbesserte Vorrichtung (23) zur Ermittlung zumindest einer Messgröße von Feststoffpartikeln (P) in einem Testaerosol-Fluidstrom (TA) bereitzustellen, welche einen breiteren Anwendungsbereich ermöglicht und die Zuverlässigkeit der Messung erhöht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem Messabschnitt (MA) der Vorrichtung (23) zumindest eine optische Messeinrichtung (1) angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße der Feststoffpartikel (P) des Testaerosol-Fluidstroms nach einem optischen Messprinzip zu ermitteln und dass im Messabschnitt (MA) zusätzlich zumindest eine elektrische Messeinrichtung (13) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße der Feststoffpartikel (P) an demselben Testaerosol-Fluidstrom (TA) nach einem elektrischen Messprinzip zu ermitteln.In order to provide an improved device (23) for determining at least one measured variable of solid particles (P) in a test aerosol fluid flow (TA), which enables a wider range of applications and increases the reliability of the measurement, the invention provides that in a measuring section (MA) the device (23) has at least one optical measuring device (1) which is designed to determine at least one measured variable of the solid particles (P) of the test aerosol fluid flow according to an optical measuring principle and that in the measuring section (MA) there is also at least one electrical measuring device (13) is provided, which is designed to determine at least one measured variable of the solid particles (P) in the same test aerosol fluid flow (TA) according to an electrical measuring principle.

Description

description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR PARTIKELMESSUNG METHOD AND DEVICE FOR PARTICLE MEASUREMENT

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung zumindest einer Messgröße von Feststoffpartikeln in einem Testaerosol-Fluidstrom, der durch einen Messabschnitt geleitet wird, sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung zumindest einer Messgröße von Feststoffpartikeln in einem Testaerosol-Fluidstrom, wobei in der Vorrichtung ein Messabschnitt zur Ermittlung der zumindest einen Messgröße im Testaerosol-Fluidstrom vorgesehen ist. The invention relates to a method for determining at least one measured variable of solid particles in a test aerosol fluid flow that is passed through a measuring section, and a device for determining at least one measured variable of solid particles in a test aerosol fluid flow, the device having a measuring section is provided for determining the at least one measured variable in the test aerosol fluid flow.

[0002] Zur Abgasmessung von Verbrennungsmotoren sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit welchen ein oder mehrere interessierende Abgasbestandteile im Abgas gemessen werden können. Zu den Abgasbestandteilen zählen dabei Bestandteile, die direkt aus dem Verbrennungsprozess resultieren, aber auch Bestandteile, die beispielsweise aus einer der Verbrennung nachgeschalteten Abgasnachbehandlung resultieren. Zu den Abgasbestandteilen zählen beispielsweise für den Menschen nicht giftige Bestandteile wie z.B. Kohlendioxid (CO2). Insbesondere von Interesse sind aber die für den Menschen giftigen Bestandteile, wie z.B. unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO), Partikel (PM) und Stickoxide (NO, NO2 bzw. allgemein NOx). Oftmals kommen auch Abgasnachbehandlungssysteme zur Verringerung bestimmter Abgasbestandteile zum Einsatz, wie z.B. 3-Wege-Katalysatoren, Systeme zur selektiven katalytischen Reduktion (sogenannte SCR-Katalysatoren), usw. Bei SCR-Katalysatoren wird beispielsweise Ammoniak (NH3) als Additiv zur chemischen Reduktion von Stickoxiden verwendet, das z.B. in Form einer Harnstofflösung bereitgestellt wird. Dabei können Teile des Ammoniaks, der bei im SCR-Katalysator nicht reagiert, ebenfalls als Abgasbestandteil im Abgas auftreten. Various methods and devices are known for measuring exhaust gas from internal combustion engines, with which one or more exhaust gas components of interest can be measured in the exhaust gas. The exhaust gas components include components that result directly from the combustion process, but also components that result, for example, from exhaust gas aftertreatment downstream of the combustion. The exhaust gas components include, for example, non-toxic components such as carbon dioxide (CO2). Of particular interest are the components that are toxic to humans, such as unburned hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), particles (PM) and nitrogen oxides (NO, NO2 or NOx in general). Often, exhaust gas aftertreatment systems are also used to reduce certain exhaust gas components, such as e.g. 3-way catalytic converters, systems for selective catalytic reduction (so-called SCR catalytic converters), etc. In SCR catalytic converters, for example, ammonia (NH3) is used as an additive for the chemical reduction of nitrogen oxides used, which is provided e.g. in the form of a urea solution. Parts of the ammonia, which does not react in the SCR catalytic converter, can also occur as an exhaust gas component in the exhaust gas.

[0003] Zur Messung der Partikel-Emission (particulate matter - PM) sind beispielsweise Messeinrichtungen bekannt, die auf einem optischen Messprinzip beruhen, wie z.B. Kondensationspartikelzähler (auch condensation particle counter oder CPC genannt). Kondensationspartikelzähler sind optische Messgeräte zur Erfassung kleiner Feststoffpartikel mit Abmessungen beispielsweise im nm-Bereich in einem Aersol, z.B. Luft, Motorabgas etc. Kondensationspartikelzähler werden beispielsweise in der Reinraumtechnik oder zur Messung von Feststoffpartikeln (z.B. Ruß, Feinstaub) in Abgasströmen, beispielsweise von Verbrennungskraftmaschinen, verwendet. Feststoffpartikel im nm-Bereich sind zu klein, um direkt auf optischem Weg detektiert werden zu können. Um solche Feststoffpartikel trotzdem messbar zu machen, werden Kondensationspartikelzähler verwendet, bei welchen das Aerosol in einer Sättigungseinheit mit Dämpfen eines Betriebsmittels, z.B. Wasser oder ein Alkohol, gesättigt wird. Die Feststoffpartikel dienen dann als Kondensationskerne und werden in einer der Sättigungseinheit nachfolgenden Kondensationseinheit, in der das gesättigte Aerosol abgekühlt wird, durch heterogene Kondensation des Betriebsmittels soweit vergrößert, dass sie in einer nachfolgenden optischen Messzelle optisch detektiert werden können, beispielsweise zur Zählung der Partikel oder zu Ermittlung der Partikelgrößen. Die Größe der Feststoffpartikel, ab der dieser Kondensationsprozess stattfindet, ist von der Sättigung abhängig und wird als Kelvindurchmesser bezeichnet. Je kleiner der Kelvindurchmesser für eine bestimmte Sättigung mit dem Betriebsmittel ist, desto kleiner können die Feststoffpartikel sein, die zur Kondensation von Betriebsmittel führen. Kondensationspartikelzähler sind beispielsweise aus der EP 462 413 B1, der US 5,118,959 A oder der WO 2017/085183 A1 bekannt. For measuring the particle emission (particulate matter - PM), measuring devices are known, for example, which are based on an optical measuring principle, such as condensation particle counters (also called condensation particle counters or CPC). Condensation particle counters are optical measuring devices for detecting small solid particles with dimensions in the nm range, for example, in an aerosol, e.g. air, engine exhaust gas, etc. Condensation particle counters are used, for example, in clean room technology or for measuring solid particles (e.g. soot, fine dust) in exhaust gas flows, e.g. from internal combustion engines . Solid particles in the nm range are too small to be directly detected optically. In order to make such solid particles measurable anyway, condensation particle counters are used, in which the aerosol is saturated in a saturation unit with vapors from an operating medium, e.g. water or an alcohol. The solid particles then serve as condensation nuclei and are enlarged in a condensation unit downstream of the saturation unit, in which the saturated aerosol is cooled, through heterogeneous condensation of the operating fluid to such an extent that they can be optically detected in a downstream optical measuring cell, for example for counting the particles or to Determination of the particle sizes. The size of the solid particles from which this condensation process takes place depends on the saturation and is referred to as the Kelvin diameter. The smaller the Kelvin diameter for a certain saturation with the operating fluid, the smaller the solid particles that lead to the condensation of operating fluid can be. Condensation particle counters are known, for example, from EP 462 413 B1, US Pat. No. 5,118,959 A or WO 2017/085183 A1.

[0004] Weiters sind zur Messung von Feststoffpartikel in einem Aerosol auch elektrische Messeinrichtungen bekannt, die auf einem elektrischen Messprinzip beruhen, beispielsweise Diffusionsaufladungsmessvorrichtungen, auch als „diffusion charger“ oder „electronic particle counter EPC“ bekannt. Dabei werden Partikel im Aerosol elektrisch aufgeladen und danach mittels einer geeigneten Messzelle detektiert, um dadurch Aussagen über die Partikel im Aerosol zu machen. Mit solchen Geräten und Verfahren können beispielsweise eine Partikelgrößenverteilungen, eine Partikelanzahl und/oder ein mittlerer Partikeldurchmesser gemessen werden. Eine derartige Messeinrichtung ist beispielsweise aus der WO 2004/113904 A1 bekannt. Die Messung der Partikel-Also known for measuring solid particles in an aerosol are electrical measuring devices which are based on an electrical measuring principle, for example diffusion charging measuring devices, also known as “diffusion chargers” or “electronic particle counters EPC”. Particles in the aerosol are electrically charged and then detected using a suitable measuring cell in order to make statements about the particles in the aerosol. With such devices and methods, for example, a particle size distribution, a particle number and/or an average particle diameter can be measured. Such a measuring device is known, for example, from WO 2004/113904 A1. The measurement of the particle

anzahlkonzentration hängt dabei aber beispielsweise von der Größe der Partikel ab, wodurch der Messbereich eingeschränkt ist. However, the number concentration depends, for example, on the size of the particles, which limits the measuring range.

[0005] Insbesondere im Bereich der Abgasmessung von Verbrennungsmotoren sind die Anforderungen an die Partikelmesstechnik in letzter Zeit gestiegen, was nicht zuletzt auf die immer strenger werdenden gesetzlichen Vorschriften hinsichtlich der maximal zulässigen Schadstoffemissionen zurückzuführen ist. Dies schafft einen laufenden Bedarf an neuen Verfahren und Vorrichtungen, mit denen sich die Genauigkeit und Verlässlichkeit der Aerosolmessung in allen Einsatzbereichen, aber besonders im Bereich der Abgasmesstechnik erhöhen lässt. Die WO 2007/067822 A?2 offenbart beispielsweise eine Kombination der beiden oben genannten Messprinzipen. Dabei wird ein Messstrom in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei an einem Teilstrom eine Kondensationspartikelzählung erfolgt und am anderen Teilstrom eine Diffusionsaufladungsmessung. Damit erhält man allerdings keine über das Messergebnis des jeweiligen Messprinzips hinausgehende Information. [0005] In particular in the area of exhaust gas measurement from internal combustion engines, the demands on particle measurement technology have recently increased, which is not least due to the increasingly strict legal regulations with regard to the maximum permissible pollutant emissions. This creates an ongoing need for new methods and devices that can be used to increase the accuracy and reliability of aerosol measurement in all areas of application, but especially in the field of exhaust gas measurement technology. WO 2007/067822 A2, for example, discloses a combination of the two measuring principles mentioned above. A measuring flow is divided into two partial flows, with condensation particle counting being carried out on one partial flow and a diffusion charging measurement being carried out on the other partial flow. However, this does not provide any information that goes beyond the measurement result of the respective measurement principle.

[0006] Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Partikelmessung in einem Aerosol bereitzustellen, die einen breiteren Anwendungsbereich ermöglichen und die Zuverlässigkeit der Messung erhöhen. It is therefore an object of the present invention to provide an improved method and an improved device for particle measurement in an aerosol, which allow a wider range of applications and increase the reliability of the measurement.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass im Messabschnitt an demselben Testaerosol-Fluidstrom zumindest eine Erfassung der Messgröße nach einem optischen Messprinzip und zumindest eine Erfassung der Messgröße nach einem elektrischen Messprinzip durchgeführt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben. The object is achieved according to the invention with the method mentioned in that in the measuring section on the same test aerosol fluid stream at least one detection of the measurand is carried out according to an optical measuring principle and at least one detection of the measurand is carried out according to an electrical measuring principle. Advantageous developments of the method are specified in claims 2 to 9.

[0008] Die Aufgabe wird weiters mit einer Vorrichtung dadurch gelöst, dass im Messabschnitt zumindest eine optische Messeinrichtung angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße der Feststoffpartikel des Testaerosol-Fluidstroms nach einem optischen Messprinzip zu ermitteln und dass im Messabschnitt zusätzlich zumindest eine elektrische Messeinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße der Feststoffpartikel an demselben Testaerosol-Fluidstrom nach einem elektrischen Messprinzip zu ermitteln. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 11 bis 17 angegeben. The object is further achieved with a device in that at least one optical measuring device is arranged in the measuring section, which is designed to determine at least one measured variable of the solid particles of the test aerosol fluid flow according to an optical measuring principle, and that in the measuring section there is also at least one electrical measuring device is provided, which is designed to determine at least one measured variable of the solid particles in the same test aerosol fluid flow according to an electrical measuring principle. Advantageous configurations of the device are specified in claims 11 to 17.

[0009] Durch die vorteilhafte Kombination der beiden Messprinzipien (optisch und elektrisch) am selben Fluidstrom kann ein Mehrwert an Information über die im Fluidstrom enthaltenen Partikel gewonnen werden, der die alleinige Anwendung nur eines der beiden Messprinzipien übersteigt. Obwohl beide Messprinzipien nach entsprechender Signalauswertung beispielsweise zur Messung einer Partikelanzahlkonzentration geeignet sind, unterscheiden sich die Messprinzipien wesentlich. Bei der optischen Messung, z.B. mittels eines eingangs genannten Kondensationspartikelzähler bzw. CPC wird eine Zählung von einzelnen Partikeln durchgeführt. Hingegen wird bei der elektrischen Messung, beispielsweise mit dem eingangs genannten Diffusionsaufladungsmessverfahren bzw. EPC, durch Detektieren einer mittleren elektrischen Ladungsverteilung einer Partikelwolke eine Korrelation zur Partikelanzahlkonzentration hergestellt. Diese Korrelation hängt dabei aber mit der Partikelgröße zusammen, was in der alleinigen Anwendung eines EPC den verfügbaren Messbereich einschränkt. Durch die erfindungsgemäße Kombination von optischer Messung, insbesondere CPC, und elektrischer Messung, insbesondere EPC, kann nunmehr aus dem Messergebnis einer Messung eine Zusatzinformation für das Messergebnis der jeweils anderen Messung gewonnen werden. Beispielsweise kann die mittels CPC gemessene Partikelanzahlkonzentration in vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, um über die Korrelation zwischen Partikelanzahlkonzentration und Partikelgröße eine Größeninformation der Partikel aus dem EPC-Messergebnis zu gewinnen. The advantageous combination of the two measuring principles (optical and electrical) in the same fluid flow can provide additional information about the particles contained in the fluid flow, which exceeds the sole application of only one of the two measuring principles. Although both measuring principles are suitable for measuring a particle number concentration after appropriate signal evaluation, the measuring principles differ significantly. In the optical measurement, e.g. by means of a condensation particle counter or CPC mentioned above, a count of individual particles is carried out. On the other hand, in the electrical measurement, for example with the diffusion charging measurement method or EPC mentioned at the outset, a correlation to the particle number concentration is produced by detecting an average electrical charge distribution of a particle cloud. However, this correlation is related to the particle size, which limits the available measuring range when an EPC is used alone. The inventive combination of optical measurement, in particular CPC, and electrical measurement, in particular EPC, can now be used to obtain additional information for the measurement result of the respective other measurement from the measurement result of one measurement. For example, the particle number concentration measured by means of CPC can advantageously be used to obtain particle size information from the EPC measurement result via the correlation between particle number concentration and particle size.

[0010] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3e näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt The present invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3e, which show exemplary, schematic and non-limiting advantageous embodiments of the invention. while showing

[0011] Fig. 1 eine Kondensationspartikelzählvorrichtung, [0012] Fig. 2 eine Diffusionsaufladungsmessvorrichtung, Fig. 1 shows a condensation particle counting device, Fig. 2 shows a diffusion charge measuring device,

[0013] Fig. 3a - Fig.3e Jeweils eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des Verfahrens. Fig. 3a - Fig.3e each a schematic representation of an advantageous embodiment of the device or the method according to the invention.

[0014] Fig. 1 zeigt eine optische Messvorrichtung 1 zur Erfassung einer Messgröße von Feststoffpartikeln P in einem Testaerosol-Fluidstrom TA nach einem optischen Messprinzip. Als Messgröße kann beispielsweise eine Partikelanzahl und/oder einer Partikelanzahlkonzentration und/oder einer Partikelmasse und/oder einer Partikelgröße der Feststoffpartikel P ermittelt werden. Die optische Messvorrichtung 1 ist hier in Form der eingangs genannten Kondensationspartikelzählvorrichtung ausgebildet. Die Kondensationspartikelzählvorrichtung in der gezeigten Ausführungsform weist zumindest eine Sättigungseinheit S mit einem Vorratsbehälter 2 für ein Betriebsmittel B, eine in Strömungsrichtung der Sättigungseinheit S nachgelagerte Kondensationseinheit K und eine optische Messzelle OM auf. Durch die Kondensationspartikelzählvorrichtung verläuft ein Messkanal 3 für den Testaerosol-Fluidstrom TA, in welchem die Feststoffpartikel P enthalten sind. 1 shows an optical measuring device 1 for detecting a measured variable of solid particles P in a test aerosol fluid flow TA according to an optical measuring principle. For example, a particle number and/or a particle number concentration and/or a particle mass and/or a particle size of the solid particles P can be determined as a measured variable. The optical measuring device 1 is designed here in the form of the initially mentioned condensation particle counting device. The condensation particle counting device in the embodiment shown has at least one saturation unit S with a reservoir 2 for an operating medium B, a condensation unit K downstream of the saturation unit S in the direction of flow and an optical measuring cell OM. A measuring channel 3 for the test aerosol fluid flow TA, in which the solid particles P are contained, runs through the condensation particle counting device.

[0015] Der Testaerosol-Fluidstrom TA kann dem Messkanal 3 durch einen Einlass 4 zugeführt werden und über einen Auslass 5 wieder abgeführt werden, wie in Fig.1 durch die Pfeile angedeutet ist. Der Testaerosol-Fluidstrom TA durchläuft sequentiell zuerst die Sättigungseinheit S, in der eine mit dem Betriebsmittel B, z.B. Alkohol wie z.B. Butanol, oder Wasser, gesättigte Atmosphäre erzeugt wird. Das Betriebsmittel B kann zum Beispiel über eine poröse Wandschicht, z.B. einen sogenannten Wick 6, dem Messkanal 3 im Inneren der Sättigungseinheit S zugeführt werden. Im Fall von Butanol als Betriebsmittel B kann die Temperatur in der Sättigungseinheit S beispielsweise 25 °C betragen, wobei diese gegebenenfalls durch eine geeignete Heizeinrichtung (nicht dargestellt) aufrechterhalten und ggf. verändert werden kann. The test aerosol fluid stream TA can be fed to the measuring channel 3 through an inlet 4 and removed again via an outlet 5, as indicated by the arrows in FIG. The test aerosol fluid flow TA sequentially first passes through the saturation unit S, in which an atmosphere saturated with the operating medium B, e.g. alcohol such as butanol, or water, is generated. The operating medium B can, for example, be fed to the measuring channel 3 inside the saturation unit S via a porous wall layer, e.g. a so-called wick 6. In the case of butanol as operating medium B, the temperature in the saturation unit S can be 25° C., for example, and this can be maintained and optionally changed by a suitable heating device (not shown).

[0016] Nach der Sättigungseinheit S strömt dar gesättigte Testaerosol-Fluidstrom TA über den Messkanal 3 in die nachfolgende Kondensationseinheit K, in dem die Temperatur des Testaerosol-Fluidstroms TA durch Kühlung auf beispielsweise etwa 8 °C verringert wird. Durch die Kühlung kondensiert das Betriebsmittel B an den Feststoffpartikeln P im Testaerosol-Fluidstrom TA. Dadurch wächst jedes Feststoffpartikel P zu einem Kondensattröpfchen 7, das ausreichend groß ist, um von der nachfolgenden optischen Messzelle OM detektiert werden zu können. Bei der Messung von Abgasen von Verbrennungsmotoren können die ursprünglichen Feststoffpartikel P beispielsweise in der Größenordnung von -100 nm vorliegen, wobei die Kondensattröpfchen 7 beispielsweise auf einen Durchmesser von etwa 5-20 um anwachsen. After the saturation unit S, the saturated test aerosol fluid stream TA flows via the measuring channel 3 into the subsequent condensation unit K, in which the temperature of the test aerosol fluid stream TA is reduced to about 8° C., for example, by cooling. As a result of the cooling, the operating medium B condenses on the solid particles P in the test aerosol fluid flow TA. As a result, each solid particle P grows into a condensate droplet 7, which is large enough to be able to be detected by the downstream optical measuring cell OM. When measuring exhaust gases from internal combustion engines, the original solid particles P can be, for example, of the order of -100 nm, with the condensate droplets 7 growing, for example, to a diameter of about 5-20 μm.

[0017] Da die Feststoffpartikel P lediglich als Kondensationskeime wirken, wirkt sich deren Größe nur geringfügig auf die Größe der Kondensattröpfchen 7 aus. Von der Kondensationseinheit K gelangen die angewachsenen Feststoffpartikel P in die optische Messzelle OM, die in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist. Wie in Fig.1 dargestellt ist, kann der Strömungsverlauf im Messkanal 3 der Kondensationseinheit K beispielsweise auch in vertikaler Richtung von unten nach oben verlaufen. Natürlich wäre aber auch ein gerader Strömungsverlauf möglich. Anschließend an die optische Messzelle OM kann beispielsweise eine geeignete Fördereinrichtung 8, wie z.B. eine Vakuumpumpe vorgesehen sein, mit der ein bestimmter vorgegebener oder einstellbarer Durchfluss im Messkanal 3 erzeugt werden kann. Since the solid particles P only act as condensation nuclei, their size affects the size of the condensate droplets 7 only slightly. From the condensation unit K, the accumulated solid particles P reach the optical measuring cell OM, which is shown only schematically in FIG. As shown in FIG. 1, the course of the flow in the measuring channel 3 of the condensation unit K can also run, for example, in the vertical direction from bottom to top. Of course, a straight flow path would also be possible. Following the optical measuring cell OM, a suitable conveying device 8, such as a vacuum pump, can be provided, with which a certain predetermined or adjustable flow rate can be generated in the measuring channel 3.

[0018] Die optische Messzelle OM kann beispielsweise eine Streulichtmesseinrichtung aufweisen, die eine geeignete Lichtquelle 9, z.B. eine Laserlichtquelle, und einen geeigneten Lichtsensor 10 aufweist. Die Lichtquelle 9 und der Lichtsensor 10 sind dabei so angeordnet, dass eine Anderung des vom Lichtsensor 10 gemessenen Lichteinfalls, die auftritt, wenn ein Kondensattröpfchen 7 den Strahlengang der Lichtquelle 9 durchquert, von einer Recheneinheit 11 registriert und zur Ermittlung der Messgröße, insbesondere z.B. zur Ermittlung einer Partikelanzahl der Feststoffpartikel P ausgewertet wird. Die Recheneinheit 11 kann dabei ein Teil der optischen Messzelle OM sein, könnte aber beispielsweise auch Teil einer übergeordneten Steuerungseinheit sein. Beispielsweise könnte die optische Messzelle OM auf einem Motor- oder Fahrzeugprüfstand zur Messung der im Abgas enthaltenen Feststoffpartikel, wie z.B. Rußpartikel verwendet werden. The optical measuring cell OM can, for example, have a scattered light measuring device which has a suitable light source 9, e.g. a laser light source, and a suitable light sensor 10. The light source 9 and the light sensor 10 are arranged in such a way that a change in the incidence of light measured by the light sensor 10, which occurs when a condensate droplet 7 crosses the beam path of the light source 9, is registered by a computing unit 11 and used to determine the measured variable, in particular e.g Determination of a particle number of the solid particles P is evaluated. The computing unit 11 can be part of the optical measuring cell OM, but could also be part of a higher-level control unit, for example. For example, the optical measuring cell OM could be used on an engine or vehicle test bench to measure the solid particles contained in the exhaust gas, such as soot particles.

[0019] Die Recheneinheit 11 der optischen Messzelle OM könnte dann z.B. in einer Prüfstands-The arithmetic unit 11 of the optical measuring cell OM could then e.g.

steuerungseinheit 12 des Prüfstands integriert sein, die zur Steuerung eines Prüflaufs des am Prüfstand aufgebauten Prüflings (z.B. Verbrennungsmotor oder Gesamtfahrzeug) vorgesehen sein kann. Natürlich ist die dargestellte Ausführungsform nur beispielhaft zu verstehen und es ist bekannt, dass eine Kondensationspartikelzählvorrichtung im Detail auf unterschiedliche Weise implementiert sein kann, wobei die wesentlichen Komponenten, nämlich die Sättigung S, Kondensation K und optische Auswertung OM, erhalten bleiben. control unit 12 of the test bench can be integrated, which can be provided for controlling a test run of the test object (e.g. internal combustion engine or complete vehicle) set up on the test bench. Of course, the embodiment shown is only to be understood as an example and it is known that a condensation particle counting device can be implemented in detail in different ways, with the essential components, namely the saturation S, condensation K and optical evaluation OM, being retained.

[0020] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Messvorrichtung 13 zur Erfassung einer Messgröße von Feststoffpartikeln P in einem Testaerosol-Fluidstrom TA nach einem elektrischen Messprinzip. Als Messgröße kann wiederum beispielsweise eine Partikelanzahl und/oder einer Partikelanzahlkonzentration und/oder einer Partikelmasse und/oder einer Partikelgröße der Feststoffpartikel P ermittelt werden. Die elektrische Messvorrichtung 13 ist hier in Form der eingangs genannten Diffusionsaufladungsmessvorrichtung ausgebildet. Der Testaerosol-Fluidstrom TA durchströmt die elektrische Messvorrichtung 13 entlang eines Messkanals 14 und durchläuft sequentiell zumindest eine Aufladeeinheit L und danach zumindest eine elektrische Messzelle EM. Die Aufladeeinheit L kann beispielsweise einen Auflader 15 und einen Partikelabscheider 16 enthalten. shows a schematic representation of an electrical measuring device 13 for detecting a measured variable of solid particles P in a test aerosol fluid flow TA according to an electrical measurement principle. A particle number and/or a particle number concentration and/or a particle mass and/or a particle size of the solid particles P can in turn be determined as a measured variable. The electrical measuring device 13 is designed here in the form of the diffusion charging measuring device mentioned at the outset. The test aerosol fluid stream TA flows through the electrical measuring device 13 along a measuring channel 14 and sequentially runs through at least one charging unit L and then at least one electrical measuring cell EM. The charging unit L may include a charger 15 and a particulate separator 16, for example.

[0021] Die elektrische Aufladung im Auflader 15 kann beispielsweise durch einen lonenstrom oder eine lonenwolke erfolgen, der/die von einem Koronadraht 17 zu einer lonenfalle 18 geleitet wird. Als lonenfalle 18 kann z.B. eine einfache Elektrode verwendet werden. Der Koronadraht 17 befindet sich dabei vorzugsweise in einer geeigneten Koronakammer 19, die beispielsweise seitlich am Strömungskanal 14 angeordnet sein kann und durch ein Sperrgitter 20 abgetrennt sein kann. Die vom Koronadraht 17 in der Koronakammer 19 erzeugten lonen dringen durch das Sperrgitter 20 und durchwandern den Messkanal 14, im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des Testaerosol-Fluidstroms TA, zu der auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten lonenfalle 18. Dabei werden die Feststoffpartikel P beim Passieren des lonenstroms oder der lonenwolke elektrisch aufgeladen. The electrical charging in the charger 15 can take place, for example, by means of an ion current or an ion cloud, which is guided by a corona wire 17 to an ion trap 18 . For example, a simple electrode can be used as the ion trap 18 . The corona wire 17 is preferably located in a suitable corona chamber 19, which can be arranged, for example, on the side of the flow channel 14 and can be separated by a blocking grid 20. The ions generated by the corona wire 17 in the corona chamber 19 penetrate through the barrier grid 20 and migrate through the measuring channel 14, essentially transversely to the direction of flow of the test aerosol fluid stream TA, to the ion trap 18 arranged on the opposite side ion current or the ion cloud electrically charged.

[0022] Der Auflader 15 kann beispielsweise „statisch“, d.h. mit einem über einen vorgegebenen Zeitverlauf konstanten lonenstrom betrieben werden, wie in Fig.2 oberhalb der lonenfalle 18 angedeutet ist. Dadurch werden alle Feststoffpartikel P Testaerosol-Fluidstrom TA im Wesentlichen gleichmäßig aufgeladen und gelangen dann in den im Messkanal 14 nachgelagerten Partikelabscheider 16. Der Partikelabscheider 16 kann auf dem elektrostatischen Prinzip beruhen, wobei zwischen gegenüberliegenden Elektroden 21a, 21b ein elektrisches Feld erzeugt wird, welches geladene Feststoffpartikel P zu einer sogenannten Niederschlagselektrode, hier Elektrode 21b, ableitet und dadurch aus dem Testaerosol-Fluidstrom TA entfernt, solange die Elektroden 21a, 21b geladen sind. Die Elektroden 21a, 21b des Partikelabscheiders 16 können beispielsweise mit einer definierten Frequenz gepulst geladen werden, wie in Fig.2 oberhalb der Elektrode 21b angedeutet ist, sodass im Testaerosol-Fluidstrom TA eine regelmäßige Abfolge an abwechselnd geladenen und ungeladenen Abschnitten entsteht, wie in Fig.2 angedeutet ist. The charger 15 can, for example, be operated “statically”, i.e. with an ion current that is constant over a predetermined time course, as indicated above the ion trap 18 in FIG. As a result, all solid particles P test aerosol fluid flow TA are charged substantially uniformly and then reach the particle separator 16 downstream in the measuring channel 14. The particle separator 16 can be based on the electrostatic principle, with an electric field being generated between opposite electrodes 21a, 21b, which charged Solid particles P to a so-called collecting electrode, here electrode 21b, derived and thereby removed from the test aerosol fluid stream TA, as long as the electrodes 21a, 21b are charged. The electrodes 21a, 21b of the particle separator 16 can, for example, be pulsed charged at a defined frequency, as indicated in Fig. 2 above the electrode 21b, so that a regular sequence of alternately charged and uncharged sections occurs in the test aerosol fluid flow TA, as shown in Fig .2 is indicated.

[0023] Die geladenen Abschnitte enthalten die von dem Auflader 15 geladenen Feststoffpartikel P, während in den ungeladenen Abschnitten im Wesentlichen alle Feststoffpartikel P entfernt sind. Diese wechselnde Abfolge an geladenen und ungeladenen Abschnitten erzeugt einen Verschiebestrom in der elektrischen Messzelle EM, der zur Ermittlung der Messgröße der Feststoffpartikel P (z.B. Partikelkonzentration, Partikelanzahl, Partikelgröße, Größenverteilung der Partikel P, etc.) ausgewertet werden kann, wie in Fig.2 oberhalb der elektrischen Messzelle EM angedeutet ist. Anstelle der konstanten „statischen“ Aufladung im Auflader 15 und der gepulsten abschnittsweisen Entfernung im Partikelabscheider 16 könnte auch direkt eine gepulste, abschnittsweise Aufladung im Auflader 15 erfolgen. Der Partikelabscheider 16 wäre in diesem Fall nicht erforderlich und die wechselnde Abfolge an geladenen und ungeladenen Abschnitten des Testaerosol-Fluidstroms TA könnte direkt der elektrischen Messzelle EM zugeführt werden. The charged portions contain the particulate matter P charged by the charger 15, while substantially all the particulate matter P is removed in the uncharged portions. This alternating sequence of charged and uncharged sections generates a displacement current in the electrical measuring cell EM, which can be evaluated to determine the measured variable of the solid particles P (e.g. particle concentration, number of particles, particle size, size distribution of the particles P, etc.), as shown in Fig.2 is indicated above the electrical measuring cell EM. Instead of the constant "static" charging in the charger 15 and the pulsed, sectional removal in the particle separator 16, pulsed, sectional charging in the charger 15 could also take place directly. In this case, the particle separator 16 would not be necessary and the alternating sequence of charged and uncharged sections of the test aerosol fluid flow TA could be fed directly to the electrical measuring cell EM.

[0024] In der elektrischen Messzelle EM kann eine Detektion und Auswertung des Verschiebestroms erfolgen, der von den abschnittsweise geladenen Feststoffpartikeln P bewirkt wird, wenn diese die elektrische Messzelle EM durchströmen. Als elektrische Messzelle EM kann beispiels-In the electric measuring cell EM, the displacement current can be detected and evaluated, which is caused by the solid particles P that are charged in sections when they flow through the electric measuring cell EM. As an electrical measuring cell EM, for example

weise ein ausreichend empfindliches Elektrometer verwendet werden. Beispielsweise kann die elektrische Messzelle EM ein leitfähiges Rohr umfassen, durch das der Testaerosol-Fluidstrom TA mit den abschnittsweise geladenen Feststoffpartikeln P durchgeleitet wird. Nach dem Prinzip der Influenz ist am Rohr eine Messung des Verschiebestroms möglich. Durch die Auswertung der Höhe der positiven und negativen Wertspitzen des Verschiebestroms kann auf die Ladung und damit auf die Partikelanzahl der Feststoffpartikel P im Testaerosol-Fluidstrom TA rückgeschlossen werden. a sufficiently sensitive electrometer should be used. For example, the electrical measuring cell EM can comprise a conductive tube through which the test aerosol fluid flow TA with the solid particles P charged in sections is conducted. The displacement current can be measured on the tube according to the principle of induction. By evaluating the height of the positive and negative value peaks of the displacement current, conclusions can be drawn about the charge and thus about the particle number of the solid particles P in the test aerosol fluid flow TA.

[0025] Die Abstände der Wertspitzen können von einer Pulsdauer der Aufladung in der Aufladeeinheit L und/oder durch den verwendeten Partikelabscheider 16 beeinflusst werden. Nach der elektrischen Messzelle EM verlässt der Testaerosol-Fluidstrom TA die elektrische Messvorrichtung 13, wobei gegebenenfalls wiederum eine nachgelagerte Fördereinrichtung 22, beispielsweise Saugpumpe, vorgesehen sein kann, um einen bestimmten vorgegebenen oder einstellbaren Durchfluss im Messkanal 14 zu erzeugen. Natürlich ist auch die dargestellte elektrische Messvorrichtung 13 nur beispielhaft zu verstehen und könnte bekanntermaßen im Detail auch verschieden ausgeführt sein, wobei das Messprinzip aber gleich bleibt. The distances between the value peaks can be influenced by a pulse duration of the charging in the charging unit L and/or by the particle separator 16 used. After the electrical measuring cell EM, the test aerosol fluid flow TA leaves the electrical measuring device 13 , with a downstream conveying device 22 , for example a suction pump, possibly being provided in order to generate a specific predefined or adjustable flow rate in the measuring channel 14 . Of course, the electrical measuring device 13 shown is only to be understood as an example and, as is known, could also be designed differently in detail, although the measuring principle remains the same.

[0026] Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun das beispielhaft anhand Fig.1 erläuterte optische Messprinzip bzw. die optische Messvorrichtung 1 und das beispielhaft anhand Fig.2 erläuterte elektrische Messprinzip bzw. die elektrische Messvorrichtung 13 in vorteilhafter Weise zu einem Verfahren bzw. zu einer Vorrichtung kombiniert, wie nachfolgend anhand Fig.3a-3e im Detail erläutert wird. Dabei zeigen Fig.3a - Fig.3e schematisch vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, wobei die Blöcke mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig.1 und Fig.2 den jeweiligen Komponenten bzw. Verfahrensschritten entsprechen. Eine erneute detaillierte Beschreibung erfolgt daher nicht mehr separat. According to the present invention, the optical measuring principle or the optical measuring device 1 explained by way of example with reference to FIG. 1 and the electrical measuring principle or the electrical measuring device 13 explained by way of example with reference to FIG Device combined, as explained in detail below with reference to Fig.3a-3e. 3a-3e schematically show advantageous configurations of the invention, the blocks with the same reference numbers as in FIG. 1 and FIG. 2 corresponding to the respective components or method steps. A renewed detailed description is therefore no longer provided separately.

[0027] Die erfindungsgemäße Vorrichtung 23 weist einen Messkanal 24 für (zumindest) den Testaerosol-Fluidstrom TA auf, in welchem die Feststoffpartikel P enthalten sind. An der Vorrichtung 23 können beispielsweise geeignete Anschlüsse 25, 26 zur Zuführung und Abführung des Testaerosol-Fluidstroms TA zum Messkanal 24 vorgesehen sein. Die Vorrichtung 23 könnte beispielsweise auch eine geeignete (nicht dargestellte) Fördereinrichtung aufweisen, beispielsweise eine Vakuumpumpe, um einen festgelegten oder einstellbaren Durchfluss zu erzeugen. Die Fördereinrichtung kann dabei ein Teil der Vorrichtung 23 sein, könnte aber auch der Vorrichtung 23 nachgelagert sein. Im Messkanal 24 ist ein Messabschnitt MA zur Ermittlung zumindest einer Messgröße der Feststoffpartikel P im Testaerosol-Fluidstrom TA vorgesehen. The device 23 according to the invention has a measuring channel 24 for (at least) the test aerosol fluid flow TA, in which the solid particles P are contained. For example, suitable connections 25 , 26 for supplying and removing the test aerosol fluid flow TA to the measuring channel 24 can be provided on the device 23 . The device 23 could, for example, also have a suitable conveying device (not shown), for example a vacuum pump, in order to generate a fixed or adjustable flow rate. The conveying device can be part of the device 23 , but could also be located downstream of the device 23 . A measuring section MA for determining at least one measured variable of the solid particles P in the test aerosol fluid flow TA is provided in the measuring channel 24 .

[0028] Im Messabschnitt MA ist dazu zumindest eine optische Messeinrichtung angeordnet, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße der Feststoffpartikel P des Testaerosol-Fluidstroms TA nach einem optischen Messprinzip zu ermitteln. Zusätzlich ist im Messabschnitt MA zumindest eine elektrische Messeinrichtung vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, zumindest eine Messgröße der Feststoffpartikel P an demselben Testaerosol-Fluidstrom TA nach einem elektrischen Messprinzip zu ermitteln. Mit dem optischen Messprinzip kann beispielsweise eine Partikelanzahl und/oder eine Partikelanzahlkonzentration und/oder eine Partikelmasse und/oder eine Partikelgröße der Feststoffpartikel P als Messgröße ermittelt werden. In analoger Weise kann mit dem elektrischen Messprinzip beispielsweise eine Partikelanzahl und/oder eine Partikelanzahlkonzentration und/oder eine Partikelmasse und/oder eine Partikelgröße der Feststoffpartikel P als Messgröße ermittelt werden. At least one optical measuring device is arranged in the measuring section MA for this purpose, which is designed to determine at least one measured variable of the solid particles P of the test aerosol fluid flow TA according to an optical measuring principle. In addition, at least one electrical measuring device is provided in the measuring section MA, which is designed to determine at least one measured variable of the solid particles P in the same test aerosol fluid flow TA according to an electrical measuring principle. With the optical measurement principle, for example, a particle number and/or a particle number concentration and/or a particle mass and/or a particle size of the solid particles P can be determined as a measured variable. In an analogous manner, for example, a particle number and/or a particle number concentration and/or a particle mass and/or a particle size of the solid particles P can be determined as a measured variable using the electrical measuring principle.

[0029] Die Messgröße des optischen Messprinzips kann gleich oder verschieden sein wie die Messgröße des elektrischen Messprinzips. Das optische Messprinzip umfasst vorzugsweise mehrere sequentielle Verfahrensschritte, wobei zur Durchführung jedes Verfahrensschrittes des optischen Messprinzips zumindest eine Messeinrichtungskomponente 27 vorgesehen ist. Das elektrische Messprinzip umfasst vorzugsweise ebenfalls mehrere sequentielle Verfahrensschritte, wobei zur Durchführung jedes Verfahrensschrittes des elektrischen Messprinzips zumindest eine Messeinrichtungskomponente 28 vorgesehen ist. The measured variable of the optical measuring principle can be the same as or different from the measured variable of the electrical measuring principle. The optical measuring principle preferably comprises a plurality of sequential method steps, with at least one measuring device component 27 being provided for carrying out each method step of the optical measuring principle. The electrical measuring principle preferably also comprises a plurality of sequential method steps, with at least one measuring device component 28 being provided for carrying out each method step of the electrical measuring principle.

[0030] Als optische Messeinrichtung ist in der Vorrichtung 23 vorteilhafterweise ein Kondensationspartikelzähler zur Durchführung einer Kondensationspartikelzählung vorgesehen und als As an optical measuring device, a condensation particle counter is advantageously provided in the device 23 for carrying out a condensation particle count and as

elektrische Messeinrichtung ist vorzugsweise eine Diffusionsaufladungsmesseinrichtung zur Durchführung einer Diffusionsaufladungsmessung vorgesehen. Wie bereits ausführlich anhand Fig.1 beschrieben wurde, kann der Kondensationspartikelzähler als Messeinrichtungskomponenten 27 zumindest eine Sättigungseinheit S, zumindest eine Kondensationseinheit K und zumindest eine optische Messzelle OM zur optischen Messung der Messgröße, vorzugsweise eine Streulichtmesseinrichtung aufweisen. Wie bereits ausführlich anhand Fig.2 beschrieben wurde kann die Diffusionsaufladungsmesseinrichtung als Messeinrichtungskomponenten 28 zumindest eine Aufladeeinheit L zum vorzugsweise gepulsten, elektrischen Aufladen des Testaerosol-Fluidstroms TA, insbesondere der enthaltenen Feststoffpartikel, und zumindest eine elektrische Messzelle EM zum elektrischen Messen der Messgröße oder einer der Messgröße proportionalen elektrischen Messgröße aufweisen. electrical measuring device, a diffusion charging measuring device is preferably provided for carrying out a diffusion charging measurement. As already described in detail with reference to FIG. 1, the condensation particle counter can have at least one saturation unit S, at least one condensation unit K and at least one optical measuring cell OM for the optical measurement of the measured variable, preferably a scattered light measuring device, as measuring device components 27 . As already described in detail with reference to FIG Measurand have proportional electrical measurand.

[0031] Weiters können an der Vorrichtung 23 auch ein oder mehrere weitere (nicht dargestellte) Anschlüsse und/oder Schnittstellen vorgesehen sein. Beispielsweise können ein oder mehrere Anschlüsse zur Energieversorgung der Vorrichtung 23 bzw. der darin enthaltenen Messeinrichtungskomponenten 27, 28 vorgesehen sein und/oder es können ein oder mehrere Anschlüsse zum Zuführen oder Abführen eines Betriebsmediums B vorgesehen sein. Weiters könnte auch eine Datenübertragungs-Schnittstelle an der Vorrichtung 23 vorgesehen sein, beispielsweise um die Vorrichtung 23 zur Messdatenerfassung und/oder -auswertung mit einer übergeordneten Steuerungseinheit, z.B. einer Prüfstandssteuerungseinheit 12 (siehe Fig.1) zu verbinden. Furthermore, one or more further connections and/or interfaces (not shown) can also be provided on the device 23 . For example, one or more connections for supplying energy to the device 23 or the measuring device components 27, 28 contained therein can be provided and/or one or more connections for supplying or removing an operating medium B can be provided. Furthermore, a data transmission interface could also be provided on the device 23, for example in order to connect the device 23 for measurement data acquisition and/or evaluation to a higher-level control unit, e.g. a test bench control unit 12 (see FIG. 1).

[0032] Natürlich wäre es auch denkbar, dass in der Vorrichtung 23 auch eine oder mehrere Recheneinheiten (siehe z.B. Fig.1) zur Auswertung und ggf. Weiterverarbeitung der erfassten Messgröße(n) vorgesehen sind. Beispielsweise könnte eine Recheneinheit dazu ausgebildet sein, eine mit dem optischen Messprinzip ermittelte Messgröße mit einer mit dem elektrischen Messprinzip ermittelten Messgröße zu vergleichen, beispielsweise, um eine Messgröße zu validieren. In der Recheneinheit könnte aber auch eine direkt oder indirekt erfasste Messgröße auf eine andere Größe umgerechnet werden usw. Es könnte auch eine mit dem optischen Messprinzip erfasste Messgröße, z.B. die die Partikelanzahl oder Partikelanzahlkonzentration, dazu verwendet werden, um aus einer mit dem elektrischen Messprinzip erfassten Messgröße eine Zusatzinformation zu gewinnen, beispielsweise aus der eingangs genannten Korrelation zwischen der mit der elektrischen Messvorrichtung gemessenen Partikelanzahlkonzentration und der Partikelgröße. Zusätzlich könnte in der Vorrichtung 23 beispielsweise auch eine (nicht dargestellte) Speichereinheit vorgesehen sein, um Messergebnisse zu speichern. Of course, it would also be conceivable for one or more computing units (see, e.g., FIG. 1) to be provided in the device 23 for the evaluation and, if necessary, further processing of the measured variable(s) detected. For example, a computing unit could be designed to compare a measured variable determined using the optical measuring principle with a measured variable determined using the electrical measuring principle, for example in order to validate a measured variable. In the computing unit, however, a directly or indirectly recorded measured variable could also be converted to another variable, etc. A measured variable recorded using the optical measuring principle, e.g. the particle number or particle number concentration, could also be used to convert from a measured variable recorded using the electrical measuring principle Measured variable to gain additional information, for example from the aforementioned correlation between the measured with the electrical measuring device particle number concentration and the particle size. In addition, a storage unit (not shown) could also be provided in the device 23 in order to store measurement results.

[0033] Insbesondere, wenn die Vorrichtung 23 zur alleinigen autonomen Verwendung (z.B. unabhängig von einem Prüfstand) vorgesehen ist, können beispielsweise auch eine (nicht dargestellte) Benutzerschnittstelle und/oder eine Anzeigeeinheit vorgesehen sein. Die Benutzerschnittstelle kann z.B. vorgesehen sein, um die Vorrichtung 23 in Betrieb zu nehmen oder bestimmte Einstellungen vorzunehmen, beispielsweise Wahl einer Messgröße, eines Messbereichs, usw. Über die Anzeigeeinheit könnten beispielsweise Messergebnisse angezeigt werden und/oder es könnte ein Betriebszustand der Vorrichtung 23 ausgegeben werden. Beispielsweise könnte lediglich signalisiert werden, ob und wann die Vorrichtung 23 betriebsbereit ist oder es könnte auch z.B. ein angezeigt werden, wenn ein Fehlerzustand vorliegt. Auch könnten ggf. Temperaturen, Drücke, Durchflüsse, etc. gemessen und ggf. über die Benutzerschnittstelle eingestellt und/oder über die Anzeigeeinheit ausgegeben werden. Auch die Anzeige eines Betriebsmittel-Füllstand wäre beispielsweise denkbar. In particular, if the device 23 is intended for sole autonomous use (e.g. independently of a test stand), a user interface (not shown) and/or a display unit can also be provided, for example. The user interface can be provided, for example, to put the device 23 into operation or to make certain settings, for example selecting a measured variable, a measuring range, etc. The display unit could, for example, display measurement results and/or an operating state of the device 23 could be output . For example, it could only be signaled whether and when the device 23 is ready for operation, or it could also be displayed, for example, if an error condition is present. Temperatures, pressures, flow rates, etc. could also be measured and possibly set via the user interface and/or output via the display unit. The display of a resource fill level would also be conceivable, for example.

[0034] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Messeinrichtungskomponente 27 der optischen Messeinrichtung und zumindest eine Messeinrichtungskomponente 28 der elektrischen Messeinrichtung so im Messabschnitt MA der Vorrichtung 23 angeordnet sind, dass der jeweilige Verfahrensschritt des optischen Messverfahrens und der der jeweilige Verfahrensschritt des elektrischen Messverfahrens zumindest teilweise parallel am Testaerosol-Fluidstrom TA durchführbar sind, wie beispielhaft in Fig.3a und Fig.3b dargestellt ist. Im Beispiel gemäß Fig.3a durchläuft der Testaerosol-Fluidstrom TA zuerst die Aufladeeinheit L des elektrischen Messprinzips, wobei die Feststoffpartikel P elektrischen geladen werden. Danach strömt der Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter und durchlauft die According to an advantageous embodiment, it can be provided that at least one measuring device component 27 of the optical measuring device and at least one measuring device component 28 of the electrical measuring device are arranged in the measuring section MA of the device 23 such that the respective method step of the optical measuring method and the respective method step of the electrical measurement method can be carried out at least partially in parallel on the test aerosol fluid flow TA, as shown by way of example in FIGS. 3a and 3b. In the example according to FIG. 3a, the test aerosol fluid stream TA first runs through the charging unit L of the electrical measuring principle, with the solid particles P being electrically charged. The test aerosol fluid flow TA then continues to flow through the measuring channel 24 and passes through the

Sättigungseinheit S, wobei der (geladene) Testaerosol-Fluidstrom TA mit Betriebsmitteldampf eines Betriebsmittels B (Fig.1) gesättigt wird. Danach strömt der (geladene und gesättigte) Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter und durchläuft die Kondensationseinheit K. In der Kondensationseinheit K wird der Testaerosol-Fluidstrom TA gekühlt, sodass das Betriebsmittel B an den Feststoffpartikeln P aufkondensiert. Saturation unit S, the (charged) test aerosol fluid stream TA being saturated with the vapor of a resource B (FIG. 1). The (charged and saturated) test aerosol fluid flow TA then continues to flow through the measuring channel 24 and passes through the condensation unit K. The test aerosol fluid flow TA is cooled in the condensation unit K, so that the operating medium B condenses on the solid particles P.

[0035] Schließlich strömt der Testaerosol-Fluidstrom TA mit den nunmehr geladenen Kondensattröpfchen weiter und durchläuft zumindest teilweise parallel die optische Messzelle OM, in der die optische Messung der Messgröße erfolgt, und die elektrische Messzelle EM, in der die elektrische Messung der Messgröße oder einer proportionalen elektrischen Messgröße erfolgt. Unter parallel ist im Rahmen der Erfindung zu verstehen, dass zumindest Teile der in den jeweiligen Messeinrichtungskomponenten 27, 28 durchgeführten Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden. Dazu können die Messeinrichtungskomponenten 27, 28, in Fig.3a die optische Messzelle OM und die elektrische Messzelle EM, beispielsweise an der gleichen Stelle im Messabschnitt MA angeordnet sein und sich zumindest teilweise in Strömungsrichtung überlappen. Natürlich könnte auch anstelle zweier separater Messeinrichtungskomponenten 27, 28 eine einzige kombinierte Messeinrichtungskomponente vorgesehen sein, die dazu geeignet ist, den jeweiligen Verfahrensschritt des optischen Messprinzips und den jeweiligen Verfahrensschritt des elektrischen Messprinzips durchzuführen. Die Anordnung der optischen Messzelle OM und der elektrische Messzelle EM gemäß Fig.3a hat den Vorteil, dass die optische und elektrische Messung zum selben Zeitpunkt stattfindet, sodass eine bessere Korrelation und Vergleichbarkeit der Messergebnisse im Vergleich zu einer örtlich getrennten Messung gegeben ist. Finally, the test aerosol fluid stream TA with the now charged condensate droplets continues to flow and runs at least partially in parallel through the optical measuring cell OM, in which the optical measurement of the measurand takes place, and the electrical measuring cell EM, in which the electrical measurement of the measurand or a proportional electrical measured variable takes place. In the context of the invention, parallel means that at least parts of the method steps carried out in the respective measuring device components 27, 28 are carried out simultaneously. For this purpose, the measuring device components 27, 28, the optical measuring cell OM and the electrical measuring cell EM in FIG. Of course, instead of two separate measuring device components 27, 28, a single combined measuring device component could be provided, which is suitable for carrying out the respective method step of the optical measuring principle and the respective method step of the electrical measuring principle. The arrangement of the optical measuring cell OM and the electrical measuring cell EM according to FIG. 3a has the advantage that the optical and electrical measurement take place at the same time, so that there is better correlation and comparability of the measurement results compared to a locally separate measurement.

[0036] Eine weitere Variante der zumindest teilweise parallelen Durchführung von Verfahrensschritten des optischen und elektrischen Messprinzips ist in Fig.3b dargestellt. Hierbei durchläuft der Testaerosol-Fluidstrom TA zuerst die Sättigungseinheit S, wobei der Testaerosol-Fluidstrom TA mit Betriebsmitteldampf eines Betriebsmittels B (Fig.1) gesättigt wird. Danach strömt der (gesättigte) Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter und durchläuft die Kondensationseinheit K, in welcher der Testaerosol-Fluidstrom TA gekühlt wird, sodass das Betriebsmittel B an den Feststoffpartikeln P aufkondensiert. Danach strömt der Testaerosol-Fluidstrom TA mit den Kondensattröpfchen weiter und durchläuft zumindest teilweise parallel die optische Messzelle OM, in der die optische Messung der Messgröße erfolgt, und die die Aufladeeinheit L des elektrischen Messprinzips, in der die Feststoffpartikel P bzw. Kondensattröpfchen elektrischen geladen werden. A further variant of the at least partially parallel implementation of method steps of the optical and electrical measuring principle is shown in Figure 3b. In this case, the test aerosol fluid flow TA first passes through the saturation unit S, with the test aerosol fluid flow TA being saturated with the vapor of an operating medium B (FIG. 1). The (saturated) test aerosol fluid flow TA then continues to flow through the measuring channel 24 and passes through the condensation unit K, in which the test aerosol fluid flow TA is cooled, so that the operating medium B condenses on the solid particles P. The test aerosol fluid stream TA then continues to flow with the condensate droplets and runs at least partially in parallel through the optical measuring cell OM, in which the optical measurement of the measurand takes place, and the charging unit L of the electrical measuring principle, in which the solid particles P or condensate droplets are electrically charged .

[0037] Schließlich strömt der (geladene) Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter und durchlauft die elektrische Messzelle EM, in der die elektrische Messung der Messgröße oder einer proportionalen elektrischen Messgröße erfolgt. Im Beispiel gemäß Fig.3b werden also im Wesentlichen der letzte der sequentiellen Verfahrensschritte des optischen Messprinzips (optische Messzelle OM) und der erste der sequentiellen Verfahrensschritte des elektrischen Messprinzips (Aufladeeinheit L) zumindest teilweise parallel durchgeführt. Durch eine zumindest teilweise parallele Durchführung des optischen und elektrischen Messprinzips, wie beispielhaft in Fig.3a und Fig.3b dargestellt ist, kann eine kompakte Vorrichtung 23 geschaffen werden. Finally, the (charged) test aerosol fluid stream TA continues to flow through the measurement channel 24 and passes through the electrical measurement cell EM, in which the electrical measurement of the measured variable or a proportional electrical measured variable takes place. In the example according to FIG. 3b, essentially the last of the sequential method steps of the optical measuring principle (optical measuring cell OM) and the first of the sequential method steps of the electrical measuring principle (charging unit L) are carried out at least partially in parallel. A compact device 23 can be created by carrying out the optical and electrical measuring principles at least partially in parallel, as shown by way of example in FIGS. 3a and 3b.

[0038] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann zumindest eine Messeinrichtungskomponente 27 der optischen Messeinrichtung und zumindest eine Messeinrichtungskomponente 28 der elektrischen Messeinrichtung so im Messabschnitt MA der Vorrichtung 23 angeordnet sein, dass die Verfahrensschritte des optischen Messprinzips und die Verfahrensschritte des elektrischen Messprinzips zumindest teilweise alternierend durchführbar sind, wie mit Bezugnahme auf Fig.3c erläutert wird. Hierbei durchläuft der Testaerosol-Fluidstrom TA zuerst die Aufladeeinheit L des elektrischen Messprinzips, wobei die Feststoffpartikel P elektrischen geladen werden. Danach strömt der Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter und durchlauft die Sättigungseinheit S, wobei der (geladene) Testaerosol-Fluidstrom TA mit Betriebsmitteldampf eines Betriebsmittels B (Fig.1) gesättigt wird. According to a further advantageous embodiment, at least one measuring device component 27 of the optical measuring device and at least one measuring device component 28 of the electrical measuring device can be arranged in the measuring section MA of the device 23 such that the method steps of the optical measuring principle and the method steps of the electrical measuring principle can be carried out at least partially in alternation are, as will be explained with reference to Fig. 3c. Here, the test aerosol fluid flow TA first runs through the charging unit L of the electrical measuring principle, with the solid particles P being electrically charged. The test aerosol fluid stream TA then continues to flow through the measuring channel 24 and passes through the saturation unit S, the (charged) test aerosol fluid stream TA being saturated with the vapor of a resource B (FIG. 1).

[0039] Danach strömt der (geladene und gesättigte) Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Mess-The (charged and saturated) test aerosol fluid flow TA then flows through the measuring

kanal 24 weiter und durchläuft die elektrische Messzelle EM, in der die elektrische Messung der Messgröße oder einer proportionalen elektrischen Messgröße erfolgt. Danach strömt der Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter zur Kondensationseinheit K, in welcher der Testaerosol-Fluidstrom TA gekühlt wird, sodass das Betriebsmittel B an den Feststoffpartikeln P aufkondensiert. Schließlich strömt der Testaerosol-Fluidstrom TA mit den nunmehr geladenen Kondensattröpfchen weiter und durchläuft die optische Messzelle OM, in der die optische Messung der Messgröße erfolgt. Durch die abwechselnde Anordnung der Messeinrichtungskomponenten 27, 28 des optischen und elektrischen Messprinzips kann gewährleistet werden, dass sich die jeweiligen Verfahrensschritte nicht gegenseitig negativ beeinflussen. Dadurch, dass die elektrische Messung in der elektrischen Messzelle EM vor der Kondensation in der Kondensationseinheit K erfolgt, kann eine etwaige Abscheidung von Kondensattröpfchen an der elektrischen Messzelle EM vermieden werden, die bei einer umgekehrten Reihenfolge auftreten könnte. channel 24 and passes through the electrical measuring cell EM, in which the electrical measurement of the measured variable or a proportional electrical measured variable takes place. The test aerosol fluid stream TA then flows through the measuring channel 24 to the condensation unit K, in which the test aerosol fluid stream TA is cooled, so that the operating medium B condenses on the solid particles P. Finally, the test aerosol fluid flow TA with the now charged condensate droplets continues to flow and passes through the optical measuring cell OM, in which the optical measurement of the measurand takes place. The alternating arrangement of the measuring device components 27, 28 of the optical and electrical measuring principle can ensure that the respective method steps do not adversely affect one another. Since the electrical measurement takes place in the electrical measuring cell EM before the condensation in the condensation unit K, it is possible to avoid any precipitation of condensate droplets on the electrical measuring cell EM, which could occur if the sequence were reversed.

[0040] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinrichtungskomponenten 27 der optischen Messeinrichtung und die Messeinrichtungskomponenten 28 der elektrischen Messeinrichtung so an der Vorrichtung 23 angeordnet sind, dass zuerst alle Verfahrensschritte des optischen Messprinzips durchführbar sind und danach alle Verfahrensschritte des elektrischen Messprinzips durchführbar sind oder umgekehrt. Ein Beispiel dafür ist in Fig.3d dargestellt. Hierbei durchläuft der Testaerosol-Fluidstrom TA zuerst die Aufladeeinheit L des elektrischen Messprinzips, in der die Feststoffpartikel P bzw. Kondensattröpfchen elektrischen geladen werden. Danach strömt der (geladene) Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter und durchlauft die elektrische Messzelle EM, in der die elektrische Messung der Messgröße oder einer proportionalen elektrischen Messgröße erfolgt, wodurch das elektrische Messprinzip abgeschlossen ist. According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the measuring device components 27 of the optical measuring device and the measuring device components 28 of the electrical measuring device are arranged on the device 23 such that all method steps of the optical measuring principle can be carried out first and then all method steps of the electrical one Measuring principle are feasible or vice versa. An example of this is shown in Figure 3d. Here, the test aerosol fluid flow TA first runs through the charging unit L of the electrical measuring principle, in which the solid particles P or condensate droplets are electrically charged. The (charged) test aerosol fluid stream TA then continues to flow through the measuring channel 24 and passes through the electrical measuring cell EM, in which the electrical measurement of the measured variable or a proportional electrical measured variable takes place, which completes the electrical measuring principle.

[0041] Der Testaerosol-Fluidstrom TA strömt durch den Messkanal 24 weiter und durchlauft die Sättigungseinheit S, wobei der Testaerosol-Fluidstrom TA mit Betriebsmitteldampf eines Betriebsmittels B (Fig.1) gesättigt wird. Danach strömt der (gesättigte) Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter und durchläuft die Kondensationseinheit K, in welcher der Testaerosol-Fluidstrom TA gekühlt wird, sodass das Betriebsmittel B an den Feststoffpartikeln P aufkondensiert. Danach strömt der Testaerosol-Fluidstrom TA mit den Kondensattröpfchen weiter und durchläuft die optische Messzelle OM, in der die optische Messung der Messgröße erfolgt, wodurch auch das optische Messprinzip abgeschlossen ist. Im Beispiel gemäß Fig.3d werden also zuerst alle sequentiellen Verfahrensschritte des elektrischen Messprinzips durchgeführt und danach werden alle sequentiellen Verfahrensschritte des optischen Messprinzips durchgeführt. The test aerosol fluid stream TA continues to flow through the measuring channel 24 and passes through the saturation unit S, the test aerosol fluid stream TA being saturated with the vapor of a resource B (FIG. 1). The (saturated) test aerosol fluid flow TA then continues to flow through the measuring channel 24 and passes through the condensation unit K, in which the test aerosol fluid flow TA is cooled, so that the operating medium B condenses on the solid particles P. The test aerosol fluid flow TA then continues to flow with the condensate droplets and passes through the optical measuring cell OM, in which the optical measurement of the measurand takes place, which also completes the optical measuring principle. In the example according to FIG. 3d, all sequential method steps of the electrical measuring principle are carried out first and then all sequential method steps of the optical measuring principle are carried out.

[0042] Natürlich wäre aber auch die umgekehrte Variante denkbar. Diese Ausführungsform entspricht vom Prinzip her im Wesentlichen einer sequentiellen Verwendung der zwei separaten Messvorrichtungen gemäß Fig.1 und Fig.2. Durch die Integration beider Messvorrichtungen in einer Vorrichtung kann allerdings eine Vorrichtung 23 geschaffen werden, die gegenüber zwei separaten Messvorrichtungen wesentlich einfacher im Aufbau und in der Verwendung ist. Of course, the reverse variant would also be conceivable. In principle, this embodiment essentially corresponds to a sequential use of the two separate measuring devices according to FIG. 1 and FIG. By integrating both measuring devices in one device, however, a device 23 can be created that is significantly simpler in construction and use compared to two separate measuring devices.

[0043] Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig.3e eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erläutert. Dabei ist vorgesehen, dass im Messabschnitt MA der Vorrichtung 23 zumindest eine Mischeinheit M angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, den Testaerosol-Fluidstrom TA mit einem Trägeraerosol-Fluidstrom TRA zu einem Misch-Fluidstrom MF zu mischen. Zumindest eine Messeinrichtungskomponenten 27, 28 der optischen und/oder der elektrischen Messeinrichtung ist so im Messabschnitt MA der Vorrichtung 23 angeordnet, dass der jeweilige Verfahrensschritt des optischen und/oder des elektrischen Messprinzips im Trägeraerosol-Fluidstrom TRA vor dem Mischen in der Mischeinheit M durchführbar ist. Weiters ist zumindest eine Messeinrichtungskomponenten 27, 28 der elektrischen und/oder der optischen Messeinrichtung so im Messabschnitt MA der Vorrichtung 23 angeordnet, dass der jeweilige Verfahrensschritt des elektrischen und/oder des optischen Messprinzips im Testaerosol-Fluidstrom TA vor dem Mischen in der Mischeinheit M durchführbar ist. A further advantageous embodiment of the invention is explained below with reference to FIG. It is provided that at least one mixing unit M is arranged in the measuring section MA of the device 23, which is designed to mix the test aerosol fluid flow TA with a carrier aerosol fluid flow TRA to form a mixed fluid flow MF. At least one measuring device component 27, 28 of the optical and/or the electrical measuring device is arranged in the measuring section MA of the device 23 in such a way that the respective method step of the optical and/or the electrical measuring principle can be carried out in the carrier aerosol fluid flow TRA before mixing in the mixing unit M . Furthermore, at least one measuring device component 27, 28 of the electrical and/or the optical measuring device is arranged in the measuring section MA of the device 23 in such a way that the respective method step of the electrical and/or the optical measuring principle can be carried out in the test aerosol fluid flow TA before mixing in the mixing unit M is.

[0044] Zumindest eine Messeinrichtungskomponenten 27 der optischen Messeinrichtung und zumindest eine Messeinrichtungskomponenten 28 der elektrischen Messeinrichtung sind so im At least one measuring device component 27 of the optical measuring device and at least one measuring device component 28 of the electrical measuring device are so im

Messabschnitt MA der Vorrichtung 23 angeordnet, dass der jeweilige Verfahrensschritt des optischen Messprinzips und der jeweilige Verfahrensschritt des elektrischen Messprinzips im MischFluidstrom MF nach der Mischeinheit M durchführbar sind. Vorzugsweise können diese wiederum zumindest teilweise parallel am Misch-Fluidstrom MF durchgeführt werden, wie bereits anhand Fig.3a erläutert wurde. Als Trägeraerosol-Fluidstrom TRA sollte ein möglichst partikelfreies Gas verwendet werden, beispielsweise gefilterte Luft, Stickstoff (N2) oder ein Edelgas. Um eine möglichst partikelfreie Luft zu erhalten, kann beispielsweise Raumluft durch einen geeigneten Filter geführt werden, um die enthaltenen Partikel zu entfernen. Als Filter kann z.B. ein bekannter HEPA-Filter (High-Efficiency Particulate Air-Filter) verwendet werden. Der Trägeraerosol-Fluidstrom TRA wird der Vorrichtung 23 vorzugsweise über einen geeigneten Anschluss 29 zugeführt. Nach Durchführung des entsprechenden Verfahrensschrittes in der zumindest einen Messeinrichtungskomponente 27, 28 kann der Trägeraerosol-Fluidstrom TRA über einen geeigneten Zuführkanal 30 der Mischeinheit M zugeführt werden. Measuring section MA of the device 23 arranged that the respective method step of the optical measuring principle and the respective method step of the electrical measuring principle in the mixed fluid flow MF after the mixing unit M can be carried out. These can preferably in turn be carried out at least partially in parallel on the mixed fluid flow MF, as has already been explained with reference to FIG. 3a. A gas that is as particle-free as possible should be used as the carrier aerosol fluid flow TRA, for example filtered air, nitrogen (N2) or an inert gas. In order to obtain air that is as particle-free as possible, room air can, for example, be passed through a suitable filter in order to remove the particles it contains. A well-known HEPA filter (High-Efficiency Particulate Air Filter) can be used as a filter, for example. The carrier aerosol fluid flow TRA is preferably fed to the device 23 via a suitable connection 29 . After the corresponding method step has been carried out in the at least one measuring device component 27, 28, the carrier aerosol fluid flow TRA can be fed to the mixing unit M via a suitable feed channel 30.

[0045] Als Mischeinheit M kann beispielsweise eine geeignete „passive“ Einrichtung vorgesehen sein, in welcher die Fluidströme ohne Fremdenergie, z.B. durch Turbulenz gemischt werden. Als Mischeinheit M kann beispielsweise aber auch eine geeignete „aktive“ Einrichtung vorgesehen sein, in welcher die Fluidströme mittels Fremdenergie, z.B. durch ein angetriebenes Mischelement gemischt werden. Im dargestellten Beispiel gemäß Fig.3e strömt der Testaerosol-Fluidstrom TA zuerst über den Messkanal 24 zur Aufladeeinheit L des elektrischen Messprinzips, in der die Feststoffpartikel P elektrischen geladen werden. Die Ladung erfolgt hier mit einer festgelegten ersten, hier positiven, Polarität, wie durch das Plus-Symbol angedeutet ist. Danach strömt der (geladene) Testaerosol-Fluidstrom TA durch den Messkanal 24 weiter und gelangt in die Mischeinheit M. A suitable "passive" device can be provided as the mixing unit M, for example, in which the fluid flows are mixed without external energy, e.g. by turbulence. A suitable "active" device can also be provided as the mixing unit M, for example, in which the fluid flows are mixed by means of external energy, e.g. by a driven mixing element. In the example shown according to FIG. 3e, the test aerosol fluid flow TA first flows via the measuring channel 24 to the charging unit L of the electrical measuring principle, in which the solid particles P are electrically charged. The charging takes place here with a fixed first, here positive, polarity, as indicated by the plus symbol. The (charged) test aerosol fluid stream TA then continues to flow through the measuring channel 24 and enters the mixing unit M.

[0046] Der Trägeraerosol-Fluidstrom TRA wird der Vorrichtung 23 über den Anschluss 29 zugeführt und wird der Sättigungseinheit S zugeführt, in welcher der Trägeraerosol-Fluidstrom TRA mit einem geeigneten Dampf gesättigt wird, beispielsweise mit einem Betriebsmitteldampf eines Betriebsmittels B (Fig.1). Zusätzlich wird der Trägeraerosol-Fluidstrom TRA mit einer zweiten, hier negativen, Polarität elektrisch geladen, wie durch das Minus-Symbol in Fig.3e angedeutet ist. Das Laden kann direkt in der Sättigungseinheit S erfolgen, könnte aber auch in einer nachgelagerten (nicht dargestellten) separaten Einheit erfolgen, beispielsweise einer analogen Ladeeinheit L wie in der elektrischen Messvorrichtung. Nach der Sättigungseinheit S (oder der separaten (Lade-)Einheit) strömt der (gesättigte und negativ geladene) Trägeraerosol-Fluidstrom TRA durch den Zuführkanal 30 zur Mischeinheit M und wird darin mit dem zugleich zugeführten (positiv geladenen) Testaerosol-Fluidstrom TA zu einem Misch-Fluidstrom MF gemischt. Durch die gegenteilige Polarität kann die Anlagerung von gesättigtem Dampf des Trägeraerosols an den Partikeln des Testaerosol-Fluidstroms TA erleichtert werden. The carrier aerosol fluid flow TRA is fed to the device 23 via the connection 29 and is fed to the saturation unit S, in which the carrier aerosol fluid flow TRA is saturated with a suitable vapor, for example with a working medium vapor of a working medium B (Fig.1) . In addition, the carrier aerosol fluid stream TRA is electrically charged with a second, here negative, polarity, as indicated by the minus symbol in FIG. 3e. Charging can take place directly in the saturation unit S, but could also take place in a downstream (not shown) separate unit, for example an analog charging unit L as in the electrical measuring device. After the saturation unit S (or the separate (charging) unit), the (saturated and negatively charged) carrier aerosol fluid flow TRA flows through the feed channel 30 to the mixing unit M and therein becomes one with the (positively charged) test aerosol fluid flow TA that is supplied at the same time Mixed fluid flow MF mixed. The accumulation of saturated vapor of the carrier aerosol on the particles of the test aerosol fluid flow TA can be facilitated by the opposite polarity.

[0047] Der Misch-Fluidstrom MF enthält somit eine Mischung aus positiv geladenen Feststoffpartikeln P und negativ geladenen Partikeln des Trägeraerosol-Fluidstroms TRA. Der Misch-Fluidstrom MF durchläuft nach optional eine Kondensationseinheit K, wie gestrichelt angedeutet ist, in der der Misch-Fluidstrom MF gekühlt wird, sodass das Betriebsmittel B an den Feststoffpartikein P des ursprünglichen Testaerosol-Fluidstroms TA aufkondensiert. Dadurch kann erreicht werden, dass alle Kondensattröpfchen im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen. Danach erfolgt die optische Messung der Messgröße in der optischen Messzelle OM und die elektrische Messung der Messgröße in der elektrischen Messzelle EM. Dies kann beispielsweise sequentiell erfolgen oder, so wie in Fig.3e dargestellt (zumindest teilweise) parallel. The mixed fluid flow MF thus contains a mixture of positively charged solid particles P and negatively charged particles of the carrier aerosol fluid flow TRA. The mixed fluid stream MF optionally runs through a condensation unit K, as indicated by dashed lines, in which the mixed fluid stream MF is cooled, so that the operating medium B condenses on the solid particles P of the original test aerosol fluid stream TA. It can thereby be achieved that all condensate droplets have essentially the same size. The optical measurement of the measurand then takes place in the optical measuring cell OM and the electrical measurement of the measurand in the electrical measuring cell EM. This can be done sequentially, for example, or (at least partially) in parallel, as shown in FIG. 3e.

Claims

patent claims

1. A method for determining at least one measured variable of solid particles (P) in a test aerosol fluid flow (TA) that is passed through a measuring section (MA), characterized in that in the measuring section (MA) on the same test aerosol fluid flow (TA) at least at least one measured variable is detected according to an optical measuring principle and at least one measured variable is detected according to an electrical measuring principle.

2. The method according to claim 1, characterized in that at least a particle number and/or a particle number concentration and/or a particle mass and/or a particle size of the solid particles (P) is determined as a measured variable with the optical measuring principle and/or that with the electrical measuring principle at least one particle number and/or a particle number concentration and/or a particle mass and/or a particle size of the solid particles (P) is determined as a measured variable.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the optical measuring principle and the electrical measuring principle each comprise a plurality of sequential method steps (L, EM; S, K, OM).

4. The method according to claim 3, characterized in that at least one method step (OM) of the optical measurement principle and one method step (EM) of the electrical measurement principle are carried out at least partially in parallel on the test aerosol fluid stream (TA).

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the method steps (S, K, OM) of the optical measuring principle and the method steps (L, EM) of the electrical measuring principle are carried out at least partially in alternation.

6. Method according to claim 3, characterized in that first all method steps (S, K, OM) of the optical measuring principle are carried out and then all method steps (L, EM) of the electrical measuring principle are carried out or vice versa.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the measuring section (MA) is supplied with a carrier aerosol fluid flow (TRA) which is mixed with the test aerosol fluid flow (TA) to form a mixed fluid flow (MF), wherein in Carrier aerosol fluid flow (TRA) before mixing (M) at least one method step (S) of the optical and/or electrical measuring principle is carried out and in the test aerosol fluid flow (TA) before mixing (M) at least one method step (L) of the electrical and/or optical measuring principle is carried out and that in the mixed fluid flow (MF) after the mixing (M) at least one method step (OM) of the optical measuring principle and at least one method step of the electrical measuring principle (EM) is carried out.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a condensation particle count is used as the optical measuring principle and/or that a diffusion charging measurement is used as the electrical measuring principle.

9. The method according to claim 8, characterized in that the condensation particle count

tion comprises at least the following procedural steps:

- saturating (S) an aerosol fluid stream with a working medium vapor of a working medium (B),

- Cooling of an aerosol fluid stream for condensing (K) the operating medium (B) on the solid particles contained (P),

- Optical measurement (OM) of the measurand in an aerosol fluid flow, preferably by means of scattered light measurement

and/or that the diffusion charge measurement uses at least the following procedural

steps includes:

- Electrical, preferably pulsed, charging (L) of an aerosol fluid stream, in particular of the solid particles (P) contained therein,

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- Electrical measurement (EM) of the measurand or an electrical measurand proportional to the measurand in an aerosol fluid stream.

Device (23) for determining at least one measured variable of solid particles (P) in a test aerosol fluid flow (TA), wherein a measuring section (MA) for determining the at least one measured variable in the test aerosol fluid flow (TA) is provided in the device, characterized that in the measuring section (MA) at least one optical measuring device (1) is arranged, which is designed to determine at least one measured variable of the solid particles (P) of the test aerosol fluid flow according to an optical measuring principle, and that in the measuring section (MA) there is also at least one electrical measuring device (13) is provided, which is designed to determine at least one measured variable of the solid particles (P) in the same test aerosol fluid flow (TA) according to an electrical measuring principle.

Device (23) according to Claim 10, characterized in that the optical measuring device (1) is designed to determine a particle number and/or a particle number concentration and/or a particle mass and/or a particle size of the solid particles (P) as a measured variable and/or or that and the electrical measuring device (13) is designed to determine a particle number and/or a particle number concentration and/or a particle mass and/or a particle size of the solid particles (P) as a measured variable.

Device (23) according to Claim 10 or 11, characterized in that the optical measuring principle comprises a plurality of sequential method steps (S, K, OM), with at least one measuring device component (27) being used to carry out each method step (S, K, OM) of the optical measuring principle is provided and/or that the electrical measuring principle comprises a plurality of sequential method steps (L, EM), wherein at least one measuring device component (28) is provided for carrying out each method step (L, EM) of the electrical measuring principle.

Device (23) according to Claim 12, characterized in that at least one measuring device component (27) of the optical measuring device (1) and at least one measuring device component (28) of the electrical measuring device (13) are arranged on the device (23) in such a way that the respective Method step (OM) of the optical measurement method and the respective method step (EM) of the electrical measurement method can be carried out at least partially in parallel on the same test aerosol fluid stream (TA).

Device (23) according to Claim 12 or 13, characterized in that at least one measuring device component (27) of the optical measuring device (1) and at least one measuring device component (28) of the electrical measuring device (13) are arranged on the device (23) in such a way that the method steps (S, K, OM) of the optical measuring principle and the method steps (L, EM) of the electrical measuring principle can be carried out at least partially in alternation.

Device (23) according to Claim 12, characterized in that the measuring device components (27) of the optical measuring device (1) and the measuring device components (28) of the electrical measuring device (13) are arranged on the device (23) in such a way that all method steps ( S, K, OM) of the optical measuring principle can be carried out and then all process steps (L, EM) of the electrical measuring principle can be carried out or vice versa.

Device (23) according to any one of claims 10 to 15, characterized in that in the device (23) at least one mixing unit (M) is arranged, which is adapted to the test aerosol fluid flow (TA) with a carrier aerosol fluid flow to a To mix mixed fluid flow (MF), at least one measuring device component (27, 28) of the optical and/or the electrical measuring device (1, 13) being arranged in the device (23) in such a way that the respective method step (S) of the optical and/or or the electrical measurement principle in the carrier aerosol fluid flow (TRA) before mixing in the mixing unit

(M) can be carried out and at least one measuring device component (27, 28) of the electrical and/or optical measuring device (1, 13) is arranged in the device (23) in such a way that the respective method step (L) of the electrical and/or optical measuring principle can be carried out in the test aerosol fluid flow (TA) before mixing in the mixing unit (M) and that at least one measuring device component (27) of the optical measuring device (1) and at least one measuring device component (28) of the electrical measuring device (13) are Device (23) are arranged such that the respective method step (OM) of the optical measuring principle and the respective method step (EM) of the electrical measuring principle can be carried out in the mixed fluid flow (MF) after the mixing unit (M), preferably at least partially in parallel at the mixing Fluid Flow (MF).

17. Device (23) according to one of claims 10 to 15, characterized in that a condensation particle counter is provided as the optical measuring device (1) and/or that a diffusion charging measuring device is used as the electrical measuring device (13).

18. Device (23) according to any one of claims 10 to 17, characterized in that the

Condensation particle counter includes at least the following measuring device components:

- at least one saturation unit (S),

- at least one condensation unit (K),

- At least one optical measuring cell (OM) for the optical measurement of the measurand, preferably a scattered light measuring device

and/or that the diffusion charging measuring device has at least the following measuring devices

components includes:

- at least one charging unit (L) for the preferably pulsed, electrical charging of an aerosol fluid flow, in particular the solid particles (P) contained therein,

- At least one electrical measuring cell (EM) for electrically measuring the measurand or an electrical measurand proportional to the measurand.

3 sheets of drawings