CH693829A5

CH693829A5 - Method and apparatus for analyzing particles.

Info

Publication number: CH693829A5
Application number: CH01471/98A
Authority: CH
Inventors: Heinz Dr-Ing Umhauer
Original assignee: Palas Gmbh
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2004-02-27
Also published as: DE19736172A1; GB2328505B; GB2328505A; GB9814896D0; DE19736172B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse von in einem strömenden Fluid dispergierten Teilchen, wobei die Teilchen in einem optisch abgegrenzten Messvolumen mit über dessen Höhe in Strömungsrichtung hin unterschiedlichem Querschnitt detektiert werden und nur Teilchen zur Auswertung zugelassen werden, deren gemessene Laufzeit eine vorgegebene Signalmindestdauer überschreitet. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens zur Analyse von in einem strömenden Fluid dispergierten Teilchen, mit einer Beleuchtungs-, einer Detektions- und einer Auswerteeinrichtung, wobei die Beleuchtungs- und die Detektionseinrichtung derart ausgebildet sind, dass sie im Teilchenstrom ein Messvolumen abgrenzen, das in Strömungsrichtung über seine Höhe einen veränderlichen Querschnitt aufweist, und wobei die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie nur Teilchen zur weiteren Auswertung zulässt, deren gemessene Laufzeit eine vorgegebene Signalmindestdauer überschreitet. The invention relates to a method for analyzing particles dispersed in a flowing fluid, the particles being detected in an optically delimited measurement volume with a cross-section that differs over its height in the direction of flow and only particles are allowed for evaluation whose measured transit time exceeds a specified minimum signal duration. The invention further relates to a device for carrying out the above-mentioned method for analyzing particles dispersed in a flowing fluid, with a lighting, a detection and an evaluation device, the lighting and the detection device being designed such that they enter the particle flow Delimit measurement volume, which has a variable cross-section over its height in the direction of flow, and wherein the evaluation device is designed in such a way that it only allows particles for further evaluation whose measured transit time exceeds a predetermined minimum signal duration.

Streulicht-Partikelzähler werden sowohl zur Mengen- wie zur Grössenbestimmung von Aerosolpartikeln eingesetzt. Charakteristisch für alle Streulicht-Partikelzähler ist die Abgrenzung eines hinreichend kleinen Messvolumens, durch das sich die Partikeln einzeln zur Zählung und Grössenbestimmung hindurchbewegen. Scattered light particle counters are used to determine the quantity and size of aerosol particles. Characteristic for all scattered light particle counters is the delimitation of a sufficiently small measuring volume through which the particles move individually for counting and size determination.

Soll direkt in der vorgegebenen Aerosolströmung gemessen werden (soweit dies die Bedingungen überhaupt zulassen), so ist die Abgrenzung des Messvolumens mit optischen Mitteln vorzunehmen. Bislang geschieht dies durch Abbildung von Blenden mittels zweier optischer Teilsysteme in 90 DEG -Anordnung (Umhauer, H.: Particle Size Distribution Analysis by Scattered Light Measurements Using an Optically Defined Measuring Volume, in J. Aerosol Sei., Vol. 14 No. 6, pp 765-770, 1983). Die Blenden besitzen z.B. eine rechteckige Öffnung, sodass innerhalb eines gewissen Schärfentiefenbereiches der Abbildung ein quaderförmiges Messvolumen definiert ist. Dieses wird von dem einen der beiden Teilsysteme zudem beleuchtet, mit dem anderen wird das von den Partikeln gestreute Licht gemessen. Notwendigerweise entsteht bei dieser Art von Messvolumenabgrenzung ein charakteristischer Fehler dadurch, dass es immer einen gewissen Anteil von Partikeln gibt, die sich durch die Randbereiche des Messvolumens bewegen, oder anders ausgedrückt, von den Rändern "angeschnitten werden". If measurements are to take place directly in the specified aerosol flow (if the conditions allow this at all), the measurement volume must be delimited with optical means. So far, this has been done by mapping diaphragms using two optical subsystems in a 90 ° arrangement (Umhauer, H .: Particle Size Distribution Analysis by Scattered Light Measurements Using an Optically Defined Measuring Volume, in J. Aerosol Sci., Vol. 14 No. 6 , pp 765-770, 1983). The panels have e.g. a rectangular opening so that a cuboid measuring volume is defined within a certain depth of field of the image. This is also illuminated by one of the two subsystems, the other is used to measure the light scattered by the particles. With this type of measurement volume delimitation, a characteristic error necessarily arises from the fact that there is always a certain proportion of particles that move through the edge areas of the measurement volume, or, in other words, are "cut into" by the edges.

Neben rechnerischer Korrektur besteht die Möglichkeit, dem so genannten Randzonenfehler zu begegnen, indem apparative und signalverarbeitungstechnische Massnahmen getroffen werden, mit welchen der Fehler von vornherein vermieden, d.h. schon während des Messvorgangs eliminiert wird. So kann der Fehler nach der genannten Literaturstelle durch eine Doppelmessung mit zwei unterschiedli chen Detektorblenden und Vergleich der Impulshöhen ausgeschaltet werden. In addition to computational correction, there is the possibility of countering the so-called edge zone error by taking measures in terms of apparatus and signal processing, with which the error is avoided from the outset, i.e. is eliminated during the measurement process. Thus, according to the cited reference, the error can be eliminated by a double measurement with two different detector apertures and comparison of the pulse heights.

Aus der Veröffentlichung Umhauer und Berbner, Optical In-Situ Analysis of Particles Dispersed in Gases at Temperatures of up to 1000 DEG C, 6th European Symposium Particle Characterization, Nürnberg, Germany, 11.-23. März 1995, Preprint, S. 327 ff, wobei dieser Artikel vollinhaltlich zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird, sind ein gattungsgemässes Verfahren und eine gattungsgemässe Vorrichtung bekannt. Durch das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung werden Messfehler vermieden, wie sie bei rein mechanisch-optisch bestimmten Messvolumen, wie sie vorher üblich waren, dann auftreten, wenn Teilchen im Randbereich des derart bestimmten Messvolumens entlangströmen und vom Beleuchtungslicht nur teilweise beleuchtet werden; sie streuen daher eine geringere Lichtmenge auf den Detektor, als es der Fall wäre, wenn sie voll beleuchtet würden, und täuschen daher eine geringere Teilchengrösse vor, als sie ihrer tatsächlichen Grösse entspricht; hierzu kann die Messung und insbesondere die Bestimmung der Partikelgrössenverteilung beeinträchtigt werden. Derartige Fehler werden durch das optisch-elektronisch definierte Messvolumen nach der genannten Druckschrift ausgeschlossen, wobei bei der Auswertung nur Teilchen berücksichtigt werden, deren Laufzeit eine einen Messvolumenquerschnitt definierende vorgegebene Signalmindestdauer überschreitet. Hiermit sind nur Teilchenströme mit konstanter Geschwindigkeit messbar, oder aber es ist die Teilchengeschwindigkeit über eine hinreichend grosse Messzeit durch Mittelwertberechnung kontinuierlich zu bestimmen und rechnerisch die genannte Signalmindestdauer so zu korrigieren, dass der Messvolumenquerschnitt konstant bleibt. From the publication Umhauer and Berbner, Optical In-Situ Analysis of Particles Dispersed in Gases at Temperatures of up to 1000 DEG C, 6th European Symposium Particle Characterization, Nuremberg, Germany, 11.-23. March 1995, Preprint, p. 327 ff, the entire content of this article being made the subject of the present disclosure, a generic method and a generic device are known. The known method and the known device avoid measurement errors as they occur with purely mechanically-optically determined measurement volumes, as they were previously common, when particles flow along the edge of the measurement volume determined in this way and are only partially illuminated by the illuminating light; they therefore scatter a smaller amount of light onto the detector than would be the case if they were fully illuminated and therefore simulate a smaller particle size than corresponds to their actual size; to this end, the measurement and in particular the determination of the particle size distribution can be impaired. Such errors are excluded by the optically-electronically defined measurement volume according to the cited publication, with only particles being taken into account in the evaluation, the transit time of which exceeds a predetermined minimum signal duration defining a measurement volume cross section. This means that only particle flows with constant speed can be measured, or the particle speed can be determined continuously over a sufficiently long measuring time by calculating the mean value and the specified minimum signal duration is corrected mathematically so that the measurement volume cross-section remains constant.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei denen unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile auch bei variabler Partikelgeschwindigkeit automatisch eine korrekte Messung erfolgt. The invention is therefore based on the object of creating a method and a device for carrying out the method in which, while avoiding the aforementioned disadvantages, a correct measurement is automatically carried out even with a variable particle speed.

Erfindungsgemäss wird die genannte Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Begrenzungsflächen des Messvolumens nicht eben sind. Eine gattungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht zur Lösung der genannten Aufgabe vor, dass die Begrenzungsflächen des Messvolumens nicht eben sind. According to the invention, the stated object is achieved with a method of the type mentioned at the outset, which is characterized in that the boundary surfaces of the measurement volume are not flat. A device of the generic type for carrying out the method provides for solving the stated object that the boundary surfaces of the measurement volume are not flat.

Gemäss bevorzugter Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Begrenzungsflächen eine sich stetig verändernde Konkavität aufweisen und dass das optisch abgegrenzte Messvolumen hyperbolische Begrenzungsflächen aufweist, wobei insbesondere das optisch abgegrenzte Messvolumen symmetrisch ausgebildet ist. According to preferred developments of the method according to the invention it is provided that the boundary surfaces have a constantly changing concavity and that the optically delimited measurement volume has hyperbolic delimitation surfaces, in particular the optically delimited measurement volume being symmetrical.

Die genannten Messvolumen können in bevorzugter Ausgestaltung dadurch geschaffen werden, dass die Teilchen mittels Blendenöffnungen beleuchtet und detektiert werden, die stetig konkav ausgebildete Begrenzungskanten aufweisen, bzw. dadurch, dass die Teilchen mittels Blendenöffnungen beleuchtet und detektiert werden, die hyperbelartig ausgebildete Begrenzungskanten aufweisen, wobei in Weiterbildung insbesondere vorgesehen ist, dass die Blendenöffnungen im Beleuchtungs- und Detektionsweg gleich ausgebildet sind. In a preferred embodiment, the measurement volumes mentioned can be created by illuminating and detecting the particles by means of aperture openings that have continuously concave delimiting edges, or by illuminating and detecting the particles by means of aperture openings that have delimitation edges formed like hyperbolas, in In a further development, it is provided in particular that the aperture openings in the illumination and detection path are designed to be the same.

Mittels des erfindungsgemässen Verfahrens können Teilchen mit sich verändernder Teilchengeschwindigkeit gemessen werden, deren Laufdauern im Messvolumen von der gewählten Signalmindestdauer in gewisser Weise abweichen. Um grössere Veränderungen der Teilchengeschwindigkeit zu berücksichtigen, ist in bevorzugter Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass bei sich verändernder Geschwindigkeit der Teilchen und damit maximaler Signaldauer der von den Teilchen bewirkten Signale die Signalmindestdauer angepasst wird, wobei insbesondere eine Anpassung vorgenommen wird, wenn sich bei Änderung der Geschwindigkeit die maximale Signaldauer der von den Teilchen bewirkten Signale bis auf das 1,1fache der aktuellen (vorgegebenen) Signalmindestdauer an diese angenähert bzw. sich auf das 3,8fache von ihr entfernt hat. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens sehen vor, dass das optisch abgegrenzte Messvolumen hyperbolische Begrenzungsflächen aufweist und dass das optisch abgegrenzte Messvolumen sym-met-risch ausgebildet ist. Zur Schaffung eines entsprechenden optisch abgegrenzten Messvolumens sehen in bevorzugter Ausgestaltung die Beleuchtungs- und Detektionseinrichtungen vor, dass Begrenzungskanten von Blendenöffnungen der Detektions- und Beleuchtungseinrichtung stetig konkav ausgebildet sind bzw. Begrenzungskanten von Blendenöffnungen der Detektion- und Beleuchtungseinrichtung hyperbelartig ausgebildet sind. In Weiterbildung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Blendenöffnungen der Detektions- und Beleuchtungseinrichtung strukturell gleich ausgebildet sind. By means of the method according to the invention it is possible to measure particles with a changing particle velocity, the duration of which in the measurement volume deviates in a certain way from the selected minimum signal duration. In order to take greater changes in the particle speed into account, a preferred development of the method provides that the minimum signal duration is adapted when the particle speed changes and the signal duration of the signals caused by the particles changes, with an adaptation being made in particular if the change in the Speed has approached the maximum signal duration of the signals caused by the particles up to 1.1 times the current (specified) minimum signal duration or has moved 3.8 times away from it. Preferred developments of the method according to the invention provide that the optically delimited measurement volume has hyperbolic boundary surfaces and that the optically delimited measurement volume is symmetrical. To create a corresponding optically delimited measurement volume, the lighting and detection devices provide in a preferred embodiment that the boundary edges of the aperture openings of the detection and lighting device are continuously concave or the boundary edges of the aperture openings of the detection and lighting device are hyperbolic. In a further development, it can also be provided that the aperture openings of the detection and illumination device are structurally identical.

Durch die Erfindung wird ein primäres mechanisch-optisch abgegrenztes Messvolumen durch Beleuchtung und Detektionsblenden gebildet, das in einer Pyramide bzw. einem Pyramidenstumpf einbeschrieben ist, aber konkave bzw. hyperbolische Begrenzungsflächen aufweist, die durch konkave bzw. insbesondere hyperbelartige Kanten zwischen Basis und Spitze (der Pyramide) gebildet sind. Hierdurch wird erreicht, dass das durch die Signalmindestdauer bestimmte optisch-elektronische sekundäre oder wirksame Messvolumen der tatsächlich zur Auswertung zugelassenen Teilchen gleich bleibt, unabhängig davon, welche minimale Messzeit zugelassen wird. In bevorzugter Ausgestaltung wird ein Messvolumen gebildet, das in einem Oktaeder einbeschrieben ist und das konkave, insbesondere hyperbolische Begrenzungsflächen jeweils zwischen Mittelebene und den Spitzen des Oktaeders aufweist, die durch Blenden mit konkaven bzw. insbesondere hyperbelartigen Begrenzungskanten geschaffen werden. The invention creates a primary, mechanically-optically delimited measurement volume, which is inscribed in a pyramid or a truncated pyramid, but has concave or hyperbolic boundary surfaces that are defined by concave or, in particular, hyperbolic edges between the base and the tip (the Pyramid) are formed. This ensures that the opto-electronic secondary or effective measurement volume of the particles actually allowed for evaluation, which is determined by the minimum signal duration, remains the same, regardless of which minimum measurement time is allowed. In a preferred embodiment, a measurement volume is formed which is inscribed in an octahedron and which has concave, in particular hyperbolic boundary surfaces between the center plane and the tips of the octahedron, which are created by diaphragms with concave or, in particular, hyperbolic boundary edges.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens können insbesondere zur Analyse von in einem Gas strömendem Feststoff, aber auch von in einem Gas strömenden Flüssigkeitsteilchen eingesetzt werden. Weiterhin ist es möglich, in einer Flüssigkeit strömende Feststoffteilchen oder aber auch in einer Flüssigkeit strömende Flüssigkeitsteilchen einer anderen Flüssigkeit zu bestimmen. The method according to the invention and the device according to the invention for carrying out the method can be used in particular for the analysis of solids flowing in a gas, but also of liquid particles flowing in a gas. Furthermore, it is possible to determine solid particles flowing in a liquid or also liquid particles of another liquid flowing in a liquid.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt: Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens; Fig. 2 eine schematische Darstellung der Abbildung von erfindungsgemässen Beleuchtungs- und Detektionsblendenöffnungen in den Teilchenstrom; Fig. 3 das erfindungsgemäss im Teilchenstrom optisch abgegrenzte primäre Messvolumen in einer bevorzugten Ausgestaltung; Fig. 4a den Verlauf der hyperbolischen Begrenzungsflächen des bevorzugten Messvolumens gemäss Fig. 3; Fig. 4b eine Draufsicht auf das Messvolumen gemäss Fig. 3 in Strömungsrichtung der Teilchen; Fig. 5 einen Geschwindigkeitsverlauf der gemessenen Teilchen über die Zeit mit Fluktuationen; Fig. 6 eine Häufigkeitsverteilung von Signaldauern; Fig. 7a-c, drei mögliche Ausgestaltungen von Blendenöffnungen. Further advantages and features of the invention emerge from the claims and from the following description, in which an exemplary embodiment of the invention is explained in detail with reference to the drawing. 1 shows a device according to the invention for carrying out the method according to the invention; 2 shows a schematic representation of the mapping of illumination and detection aperture openings according to the invention into the particle flow; 3 shows the primary measurement volume optically delimited in the particle flow according to the invention in a preferred embodiment; 4a shows the course of the hyperbolic boundary surfaces of the preferred measurement volume according to FIG. 3; FIG. 4b shows a plan view of the measurement volume according to FIG. 3 in the direction of flow of the particles; FIG. 5 shows a course of the velocity of the measured particles over time with fluctuations; 6 shows a frequency distribution of signal durations; 7a-c, three possible configurations of aperture openings.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung 1 gemäss der Fig. 1 weist ein Rohr 2 auf, welches eine Fluidströmung mit in dieser dispergierten Teilchen enthält, wie eine Gasströmung mit Feststoffteilchen. In Wandungen des Rohres 2 sind Fenster 3, 4 vorgesehen, durch welche die Gasströmung beleuchtet und betrachtet werden kann. Eine Beleuchtungseinrichtung 6 weist eine Lichtquelle 7, vorzugsweise eine Quelle weissen Lichtes, ein Kondensorsystem 8 und eine Beleuchtungsblendenöffnung 9 sowie achromatische Linsen 11 auf. Es ist weiterhin ein optisches Filter 12 vorgesehen. Eine Detektionseinrichtug 13 weist ebenfalls im Fenster 3 des Rohres 2 ein Filter 14, ein Umlenkprisma 15, Linsen 16, eine - weitere - Detektionsblendenöffnung 17, einen Kondensor 18 und einen Detektor 19, wie insbesondere einen Fotomultiplier, auf. An den Detektor 19 schliesst sich eine Auswerteeinheit 21 an, die insbesondere eine Zeitmesseinrichtung aufweist. The device 1 according to the invention according to FIG. 1 has a tube 2 which contains a fluid flow with particles dispersed therein, such as a gas flow with solid particles. Windows 3, 4 through which the gas flow can be illuminated and viewed are provided in the walls of the tube 2. An illumination device 6 has a light source 7, preferably a source of white light, a condenser system 8 and an illumination aperture 9 as well as achromatic lenses 11. An optical filter 12 is also provided. A detection device 13 also has a filter 14, a deflecting prism 15, lenses 16, a - further - detection aperture 17, a condenser 18 and a detector 19, such as in particular a photomultiplier, in the window 3 of the tube 2. The detector 19 is followed by an evaluation unit 21, which in particular has a time measuring device.

Die Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Abbildung der Blenden 9, 17 in den Teilchenstrom mit der Strömungsrichtung S. Hieraus ist daher auch die Form der Blendenöffnungen 9, 17 dieser Ausführungsform entnehmbar. Die Blendenöffnungen 9, 17 weisen stetig verlaufende, sich konkav, insbesondere hyperbelartig erweiternde Kanten 22 auf. Wie den Fig. 3 und 4b zu entnehmen ist, wird durch die beiden Blenden 9, 17 ein primäres optisches Messvolumen gebildet, das in einem parallel zur Strömungsrichtung S ausgerichteten Pyramidenstumpf einbeschrieben ist, dessen Basis senkrecht zur Strömungsrichtung S steht, wobei die Begrenzungsflächen 15 des so gebildeten primären Messvolumens innerhalb des Pyramidenstumpfes stetig konkav verlaufen, wie in entsprechender Weise auch die Begrenzungskanten 22 konkav zurückversetzt gegenüber den Kanten des umgebenden Pyramidenstumpfes ausgebildet sind. Die Kanten 22 sind insbesondere als Hyperbeln, die Begrenzungsflächen hyperbolisch ausgebildet. 2 shows in a schematic representation the mapping of the diaphragms 9, 17 in the particle flow with the flow direction S. The shape of the diaphragm openings 9, 17 of this embodiment can therefore also be taken from this. The diaphragm openings 9, 17 have continuously running, concave, in particular hyperbolic edges 22. As can be seen from FIGS. 3 and 4b, the two diaphragms 9, 17 form a primary optical measurement volume that is inscribed in a truncated pyramid that is aligned parallel to the direction of flow S and whose base is perpendicular to the direction of flow S, the boundary surfaces 15 of the The primary measurement volume thus formed run continuously concavely within the truncated pyramid, just as the delimiting edges 22 are also formed concavely set back relative to the edges of the surrounding truncated pyramid in a corresponding manner. The edges 22 are in particular designed as hyperbolas, the boundary surfaces hyperbolically.

Damit gilt für den Verlauf h der Mantelflächen 15 des optisch abgegrenzten Messvolumens V M in Abhängigkeit von dem radialen Abstand s derselben bzw. dem Querschnitt A M bei der entsprechenden Höhe: h 1/(s)<2> 1/A M und somit wird, wenn h* die zur Signalmindestdauer tau * gehörende Flugstrecke ist, h* +/- A M = konstant = V-* +/- tau *, wobei V- der Volumenstrom des Fluids ist. Thus, the following applies to the course h of the lateral surfaces 15 of the optically delimited measurement volume VM as a function of the radial distance s thereof or the cross section AM at the corresponding height: h 1 / (s) <2> 1 / AM and thus, if h * is the flight distance belonging to the minimum signal duration tau *, h * +/- AM = constant = V- * +/- tau *, where V- is the volume flow of the fluid.

Durch die vorgenannte erfindungsgemässe Wahl der geometrischen Gestalt des optisch begrenzten Messvolumens V M mit hyperbolischen Begrenzungsflächen bzw. der dieses Messvolumen bildenden Blendenöffnungen mit hyperbelartigen Begrenzungskanten bleibt bei Vorgabe einer festen Signalmindestdauer tau * der Volumenstrom V-* M innerhalb des so gebildeten tatsächlichen Messvolumens auch bei Variation der Geschwindigkeit der Teilchen stets konstant. Unter diesen Bedingungen ist die aus einer innerhalb einer Messzeit t M nachgewiesenen Teilchenzahl N resultierende Zählrate Z = N/t M allein das Mass für die Konzentration C N = Z/V* M . Die Geschwindigkeit darf sich innerhalb gewisser Grenzen damit beliebig ändern. Für den Volumenstrom gilt: Due to the aforementioned selection according to the invention of the geometric shape of the optically limited measuring volume VM with hyperbolic boundary surfaces or the diaphragm openings with hyperbolic boundary edges forming this measuring volume, given a fixed minimum signal duration tau *, the volume flow V- * M remains within the actual measuring volume thus formed even when the The speed of the particles is always constant. Under these conditions, the counting rate Z = N / t M resulting from a particle number N detected within a measurement time t M alone is the measure for the concentration C N = Z / V * M. The speed can therefore change at will within certain limits. The following applies to the volume flow:

V-* M = v +/- 4(s*)<2> = 4 h*/ tau * (s*)<2>, V- * M = v +/- 4 (s *) <2> = 4 h * / tau * (s *) <2>,

wobei 4 (s*)<2> = A M den (quadratische) maximale Messvolumenquerschnitt, dessen aktueller Wert sich verändern kann, h* die zu s* gehörende, aktuelle äussere Messvolumenhöhe, v die Geschwindigkeit der Teilchen und tau * die fest vorgegebene Signalmindestdauer bezeichnet. Die Signalmindestdauer tau * besagt, dass alle Partikel, deren Flug- und damit Signaldauer kleiner als tau * ist, verworfen werden. where 4 (s *) <2> = AM the (quadratic) maximum measurement volume cross-section, the current value of which can change, h * the current external measurement volume height belonging to s *, v the speed of the particles and tau * the fixed minimum signal duration . The minimum signal duration tau * means that all particles whose flight and thus signal duration is less than tau * are discarded.

Die beiden senkrecht zueinander stehenden Blendenbilder spannen das Messvolumen auf (Fig. 3). Die hyperbolischen Begrenzungsflächen beginnen bei h min und enden bei h max (durch Konstruktion der Blenden so vorgegeben). Entsprechend hierzu besitzt der veränderliche Messvolumenquerschnitt bei h min ein absolutes Maximum, 4s2 max , bei h max ein Minimum, 4s<2> min . Die Flächennormale zu s<2> ist die Strömungsrichtung. Ausgehend von einer bestimmten vorliegenden Geschwindigkeit v wird eine Partikelflugzeit bzw. Signaldauer tau * festgelegt, derart dass The two diaphragm images, which are perpendicular to one another, span the measurement volume (Fig. 3). The hyperbolic boundary surfaces start at h min and end at h max (specified by the design of the diaphragms). Correspondingly, the variable cross-section of the measuring volume has an absolute maximum at h min, 4s2 max, and at h max a minimum, 4s <2> min. The surface normal to s <2> is the direction of flow. A particle flight time or signal duration tau * is determined on the basis of a specific existing speed v such that

h min < h* < h max h min <h * <h max

wobei h* = v +/- tau * (h* soll ungefähr in der Mitte zwischen h min und h max liegen). where h * = v +/- tau * (h * should be roughly in the middle between h min and h max).

Die zu h* gehörige quadratische Fläche 4(s*)<2≥A M ist der maximale Querschnitt des aktuellen Messvolumens, durch den sich alle Partikeln mit tau > tau * und demgemäss h < h* hindurch bewegen und bezüglich dessen (bzw. tau *) die bereits genannte Selektion der Partikeln vorgenommen wird. Das heisst mit tau * ist in Bezug auf die jeweilige Geschwindigkeit v die aktuelle maximale laterale Ausdehnung des Messvolumens festgelegt. The square area 4 (s *) <2≥AM belonging to h * is the maximum cross-section of the current measurement volume through which all particles move with tau> tau * and accordingly h <h * and with regard to this (or tau * ) the aforementioned selection of the particles is carried out. In other words, tau * defines the current maximum lateral extent of the measurement volume in relation to the respective speed v.

Für (s*)<2> gilt For (s *) <2> applies

V M = v 4(s*) <<>2> V M = v 4 (s *) <<> 2>

Ändert sich die Geschwindigkeit, so ändert sich (bei festem*!) sowohl (s*)<2> als auch h*, und zwar derart, dass das Produkt If the speed changes, both (s *) <2> and h * change (with a fixed *!), In such a way that the product

(s*)<2> +/- h* = v* (s *) <2> +/- h * = v *

konstant bleibt. V* wird hier als Basisvolumen bezeichnet; sein Wert ist bekannt. Das quaderförmige Basisvolu men V* behält immer den gleichen Wert, wenn sich h* bei festem tau * auf Grund von Geschwindigkeitsänderungen ändert, nicht aber das ganze effektive Messvolumen V M , das grösser ist. Sein Wert ergibt sich aus der Summe des quaderförmigen Basisvolumens V* und dem über der quadratischen Fläche 4(s*)<2> liegenden, durch die hyperbolischen Seitenflächen begrenzten und bis zur Höhe h max reichenden Restvolumen. Das Messvolumen V M wird z.B. kleiner, wenn h* mit zunehmender Geschwindigkeit wächst, weil das Restvolumen dann immer kleiner wird. Da tau * vorgegeben wird, ist auch der Volumenstrom V* bekannt. Das heisst, die Zählrate Z, die bei derartiger Messvolumendefinition gemessen wird, ist unabhängig von Geschwindigkeitsänderungen direkt das Mass für die Partikelkonzentration C N . Ändert sich die Zählrate, dann auf Grund einer Konzentrationsänderung und nicht auf Grund einer Geschwindigkeitsänderung. Die Geschwindigkeit darf sich mit beliebiger Frequenz ändern! Sie braucht nicht bekannt zu sein, wenn sichergestellt ist, dass die Geschwindigkeitsänderungen bestimmte Grenzen nicht überschreiten. remains constant. V * is referred to here as the base volume; its worth is known. The cuboid base volume V * always retains the same value if h * changes with a fixed tau * due to changes in speed, but not the entire effective measurement volume V M, which is larger. Its value results from the sum of the cuboid base volume V * and the remaining volume lying above the square area 4 (s *) <2>, delimited by the hyperbolic side areas and reaching up to the height h max. The measurement volume V M is e.g. smaller if h * grows with increasing speed, because the remaining volume then becomes smaller and smaller. Since tau * is specified, the volume flow V * is also known. This means that the counting rate Z, which is measured with such a measurement volume definition, is the direct measure of the particle concentration C N, regardless of changes in speed. If the counting rate changes, it is because of a change in concentration and not because of a change in speed. The speed can change with any frequency! It does not need to be known if it is ensured that the changes in speed do not exceed certain limits.

Strömt ein Teilchen durch das primäre Messvolumen, so wird es nur erfasst, wenn seine mittlere Laufzeit durch das Messvolumen, d.h. die Zeit, in der es Licht auf den Detektor reflektiert, t mindestens so gross ist wie die vorgegebene Signalmindestdauer tau * (entsprechend lateraler Erstreckung s*). Das in der Fig. 4b dargestellte Teilchen mit If a particle flows through the primary measurement volume, it is only recorded if its mean transit time has passed through the measurement volume, i.e. the time in which it reflects light onto the detector, t is at least as long as the specified minimum signal duration tau * (corresponding to the lateral extent s *). The particle shown in Fig. 4b with

wird daher gerade noch erfasst. Demgemäss sieht die Auswerteeinrichtung einen Zeitgeber vor, durch welchen Teilchen mit kürzerer Laufzeit als DELTA t m von der weiteren Auswertung ausgeschlossen werden. Derart wird innerhalb des mechanisch-optisch bestimmten primären Messvolumens, wie es oben beschrieben wurde, optoelektronisch ein (sekundäres) wirksames Messvolumen definiert, das quaderförmig ausgebildet ist, wobei Begrenzungsebenen senkrecht und parallel zur Strömungsrichtung S der Teilchen liegen. is therefore still just captured. Accordingly, the evaluation device provides a timer, by means of which particles with a shorter running time than DELTA t m are excluded from further evaluation. In this way, within the mechanically-optically determined primary measurement volume, as described above, a (secondary) effective measurement volume is optoelectronically defined, which is cuboid, with boundary planes perpendicular and parallel to the flow direction S of the particles.

Durch die Erfindung können Randeffekte, wie sie bei rein mechanisch-optisch gebildeten Messvolumen auftreten, indem Teilchen, die am Rand eines solch gemessenen Volumens entlangströmen und daher nur teilweise beleuchtet werden und daher im Detektor ein kleineres Teilchen vorspiegeln, als es ihrer tatsächlichen Grösse entspricht, unabhängig von der Teilchengenauigkeit ausgeschieden werden. The invention enables edge effects, as they occur in purely mechanical-optical measurement volumes, in that particles that flow along the edge of such a measured volume and are therefore only partially illuminated and therefore simulate a smaller particle in the detector than corresponds to their actual size, be eliminated regardless of the particle accuracy.

Während bei der beschriebenen Ausführungsform die hyperbolischen Begrenzungsflächen der Blendenöffnungen 9, 17 dem ankommenden Partikelstrom S zugewandt sind (Fig. 2, 3) und eine Eintrittsbegrenzung bilden sowie die ebene Basisfläche des Messvolumens eine Austrittsbegrenzung bildet (Fig. 7a), lässt sich dieses Messvolumen auch in umgekehrter Richtung anströmen (Fig. 7b). Auch ist es möglich, hyperbolische Begrenzungsflächen auf der Eintritts- und der Austrittsseite vorzugeben, sodass das Messvolumen einem Oktaeder eingeschrieben wäre. Eine entsprechende Blende ist in Fig. 7c dargestellt. While in the described embodiment the hyperbolic boundary surfaces of the diaphragm openings 9, 17 face the incoming particle flow S (Fig. 2, 3) and form an inlet boundary and the flat base surface of the measuring volume forms an outlet boundary (Fig. 7a), this measuring volume can also flow in the opposite direction (Fig. 7b). It is also possible to specify hyperbolic boundary surfaces on the entry and exit sides, so that the measurement volume would be inscribed in an octahedron. A corresponding aperture is shown in Fig. 7c.

Die Kompensation von Geschwindigkeitsänderungen durch Änderung von (s*) <2> gelingt allerdings nur innerhalb gewisser Grenzen. Ein Geschwindigkeitsverlauf mit Fluktuationen und Laufzeitverhalten ist in Fig. 5 dargestellt. The compensation of speed changes by changing (s *) <2> is only possible within certain limits. A speed profile with fluctuations and runtime behavior is shown in FIG. 5.

Ist die Geschwindigkeitsänderung zu gross, so verlässt h* den Bereich zwischen h min und h max und die Bedingungen für das Funktionieren des Verfahrens sind verletzt. In diesem Falle ist tau * entsprechend neu vorzugeben derart, dass If the change in speed is too great, h * leaves the range between h min and h max and the conditions for the functioning of the method are violated. In this case, tau * must be specified anew in such a way that

k min < h* < h max k min <h * <h max

wieder erfüllt ist. is fulfilled again.

Um diesem Sachverhalt Rechnung tragen zu können, müssen die zu hohen Geschwindigkeitsänderungen allerdings erkannt werden, d.h. auch die Geschwindigkeit muss hinreichend genau kontrolliert werden, wenn zu hohe Änderungen zu befürchten sind. Da die Signaldauer tau permanent (für jede Partikel) kontrolliert wird, kann im Rahmen einer gewissen Messzeit t M auch die Geschwindigkeit angegeben werden, und zwar auch im Falle des gemäss Fig. 3 definierten Messvolumens. Auf Grund der Gestalt dieses Messvolumens ergibt sich (bei regulärem Betrieb und v = constant) für die Partikelflugzeit und damit Signaldauern tau eine Häufigkeitsverteilung Q 0 (t), wie sie qualitativ in Fig. 6 dargestellt ist. However, in order to be able to take this into account, the excessive speed changes must be recognized, i.e. the speed must also be controlled with sufficient accuracy if excessive changes are to be feared. Since the signal duration tau is permanently monitored (for each particle), the speed can also be specified within a certain measuring time t M, specifically also in the case of the measuring volume defined according to FIG. 3. Due to the shape of this measurement volume (with regular operation and v = constant), a frequency distribution Q 0 (t) results for the particle flight time and thus signal durations tau, as it is shown qualitatively in FIG. 6.

Der Anteil Q 0 ( tau max ) = tau */ tau max an Signalen mit<>einer Länge von tau max rührt von jenen Partikeln her, die sich durch den Querschnitt s<2> min hindurchbewegen. Sie besitzen alle die gleiche Signaldauer tau max , denn das Messvolumen ist hier eben begrenzt und seine Höhe hat überall den gleichen Wert h = h max (h max wie auch h min stellen Systemkonstanten dar und sind keine Parameter). The proportion Q 0 (tau max) = tau * / tau max of signals with <> a length of tau max originates from those particles which move through the cross section s <2> min. They all have the same signal duration tau max, because the measurement volume is limited here and its height has the same value everywhere h = h max (h max and h min are system constants and are not parameters).

Für eine Überprüfung der Geschwindigkeitsgrenzen, innerhalb derer bei einem bestimmten tau * das Verfahren wirksam ist, genügt es, die obere Grenze der Verteilung bei tau max in etwa zu erkennen, wozu aber gerade der Anteil tau */ tau max in seiner ausgeprägten Form beiträgt. Es ist nicht erforderlich, die gesamte Verteilung Q 0 ( tau ) repräsentativ zu erfassen, was wiederum bedeutet, dass die Messzeit t M verhältnismässig kurz sein darf. Für die Geschwindigkeitsgrenzen gilt To check the speed limits within which the process is effective at a certain tau *, it is sufficient to roughly recognize the upper limit of the distribution at tau max, which is precisely the contribution tau * / tau max in its pronounced form. It is not necessary to record the entire distribution Q 0 (tau) representatively, which in turn means that the measurement time t M may be relatively short. The following applies to the speed limits

v min =h min / tau * v min = h min / dew *

und and

v max = h max / tau * v max = h max / tau *

Hieraus folgt: It follows from this:

Bei festgehaltenem Parameter tau * muss bei steigender Geschwindigkeit immer noch With the parameter tau * fixed, the speed must still increase

tau max > tau * dew max> dew *

bleiben, bei sinkender Geschwindigkeit muss immer noch stay, when the speed drops still must

tau min < tau * dew min <dew *

und damit and thus

bleiben, denn es darf h* nicht grösser als h max und nicht kleiner als h min werden. Werden diese Grenzen unter- oder überschritten, so muss der Parameter tau *, wie schon gesagt, der veränderten Situation entsprechend neu festgelegt werden (geschieht automatisch über Computer- Programm). Werden die Signaldauern tau max im Diagramm der Fig. 6 bei steigender Geschwindigkeit immer kleiner und nähern sie sich immer mehr dem Wert tau * an, so muss tau * verkleinert werden usw. stay, because h * must not be larger than h max and not smaller than h min. If these limits are not reached or exceeded, the parameter tau *, as already mentioned, must be redefined according to the changed situation (happens automatically via a computer program). If the signal durations tau max in the diagram in FIG. 6 become smaller and smaller with increasing speed and if they approach the value tau * more and more, then tau * must be reduced, etc.

Die deutliche Erkennbarkeit des Anteils der maximalen Signaldauern (Fig. 6) ist eine vorteilhafte Dreingabe bei der erfindungsgemässen Art der Messvolumenbegrenzung. Die maximalen Signaldauern stammen von all jenen Teilchen, die sich durch die ebene Deckfläche des Messvolumens V M , hindurchbewegen. Kritische Geschwindigkeitsänderungen können damit schon relativ früh erkannt werden. The clear recognizability of the portion of the maximum signal durations (FIG. 6) is an advantageous additional factor in the type of measurement volume limitation according to the invention. The maximum signal durations originate from all of those particles that move through the flat top surface of the measurement volume V M. Critical changes in speed can thus be recognized relatively early.

Wenn von Geschwindigkeitsänderungen die Rede ist, so hat man in der Vorstellung zu unterscheiden zwischen langsamen stetigen Änderungen (Driften) und schnellen Schwankungen um einen mittleren Wert (Fluktuationen). Auch eine Kombination von beidem ist möglich. When speaking of changes in speed, one has to distinguish between slow, steady changes (drifting) and rapid fluctuations around a mean value (fluctuations). A combination of both is also possible.

Im Falle hoher Fluktuationsfrequenz, d.h. einer Frequenz, die grösser ist als der reziproke Wert der erforderlichen Messzeit t M (dieser Fall ist durchaus erlaubt), wird die Verteilung Q 0 ( tau ) am oberen Ende keine sprunghafte Grenze aufweisen, sondern sie wird innerhalb eines mehr oder weniger breiten Bereiches stetig auf den Wert 1 (bzw. 100%) ansteigen. Auch in diesem Falle lässt sich durch Kontrolle (Mittelwertbildung) der tau -Werte im oberen Bereich der Verteilung relativ schnell erkennen, ob die zuvor formulierten Bedingungen für den korrekten Betrieb des Streulicht-Partikelzählers eingehalten werden. In jedem Falle liegt eine quasi Online-Kontrolle vor. In the case of high fluctuation frequency, i.e. a frequency that is greater than the reciprocal value of the required measurement time t M (this case is entirely permitted), the distribution Q 0 (tau) at the upper end will not have a sudden limit, but it will be steady within a more or less wide range increase to the value 1 (or 100%). In this case, too, by checking (averaging) the tau values in the upper range of the distribution, it can be seen relatively quickly whether the previously formulated conditions for the correct operation of the scattered light particle counter are being met. In any case, there is a quasi online check.

Sei die zu erwartende mittlere Geschwindigkeit v 0 Let the expected mean speed v 0

v 0 = 1m/s v 0 = 1m / s

= 1 mu m/ mu s = 1 mu m / mu s

h* 0 = 5 +/- 10<-><5> m h * 0 = 5 +/- 10 <-> <5> m

= 50 mu m = 50 μm

tau x = 5 +/- 10<-<>5> tau x = 5 +/- 10 <- <> 5>

= 50 mu s = 50 mu s

(s* 0 )<2> = 10<-><8> m<><2> (s * 0) <2> = 10 <-> <8> m <> <2>

= 10<4> mu m<2> ein Quadrat von = 10 <4> m <2> a square of

100 mu m x 100 mu m 100 µm x 100 µm

Die mit dem Index "0" bezeichneten Grössen stellen den mittleren Arbeitspunkt dar, der sich bei veränderlicher Teilchengeschwindigkeit in Abb. 1 nach "oben" und nach "unten" verschieben kann (Fig. 3). The quantities marked with the index "0" represent the mean working point, which can shift "up" and "down" in Fig. 1 when the particle speed changes (Fig. 3).

Für das Basisvolumen V* folgt For the base volume V * follows

V* = 4 +/- (s* 0 ) <2> +/- h* 0 V * = 4 +/- (s * 0) <2> +/- h * 0

= 2 +/- 10<-><12> m<><3> = 2 +/- 10 <-> <12> m <> <3>

= 2 +/- 10<6> mu m<3> = 2 +/- 10 <6> m <3>

und für den Volumenstrom and for the volume flow

V-* = v* M / tau * V- * = v * M / tau *

= 4 +/- 10<-><8> m<3>/s = 4 +/- 10 <-> <8> m <3> / s

= 4 +/- 10<-><5> 1/s = 4 +/- 10 <-> <5> 1 / s

Eine andere Möglichkeit, die Anpassungsgrenzen zu benennen, besteht darin, den Spielraum der Geschwindigkeitsänderungen anzugeben. Gut realisierbar und dabei auch realistisch ist z.B., wenn man Geschwindigkeitsschwankungen im Bereich von Another way of naming the adjustment limits is to specify the latitude of the speed changes. It is easy to implement and also realistic, for example, if you consider speed fluctuations in the range of

0,5 v 0 < v 0 < 2v 0 0.5 v 0 <v 0 <2v 0

zulässt. Es handelt sich um ein Beispiel, man könnte auch etwas veränderte Werte nehmen, ohne dass die Funktionstüchtigkeit des Verfahrens in Frage gestellt wäre. Für die Messvolumenauslegung muss dann gelten allows. It is an example, you could also use slightly changed values without the functionality of the procedure being called into question. The following must then apply to the measurement volume design

h min = v min +/- tau * h min = v min +/- tau *

= 2.5 +/- 10<-><5> m = 2.5 +/- 10 <-> <5> m

= 25 mu m = 25 μm

und and

h max = v max +/- tau * h max = v max +/- tau *

= 1 +/- 10<-><4> m = 1 +/- 10 <-> <4> m

= 100 mu m = 100 μm

sowie zugehörig as well as belonging

4 +/- s<2> max = V*/h mi n 4 +/- s <2> max = V * / h mi n

= 8 +/- 10<-><8> m<><2> = 8 +/- 10 <-> <8> m <> <2>

≤ >8 +/- 10<4> mu m<><2> ≤> 8 +/- 10 <4> mu m <> <2>

und and

4 +/- s<2> min = V*/h max 4 +/- s <2> min = V * / h max

= 2 +/- 10<-><8> m<><2> = 2 +/- 10 <-> <8> m <> <2>

= 2 +/- 10<4> mu m<><2> = 2 +/- 10 <4> mu m <> <2>

Der Querschnitt eines solchen Messvolumens ist in Fig. 7a dargestellt. Die körperlichen Blenden, mit welchen durch Abbildung dieses Messvolumen geschaffen würde, hätten das gleiche Aussehen. The cross section of such a measurement volume is shown in FIG. 7a. The physical diaphragms, with which this measurement volume would be created by mapping, would have the same appearance.

Das neue Verfahren sieht insbesondere hyperbolische Begrenzungsflächen vor. Dabei sind jedoch unterschiedliche Anordnungen denkbar. In Fig. 7a sind die hyperbolischen Begrenzungsflächen dem ankommenden Partikelstrom zugewandt, sie bilden die Eintrittsbegrenzung. Die ebene Basisfläche des Messvolumens bildet die Austrittsbegrenzung (Fig. 7a). Ein solches Messvolumen liesse sich aber auch in umgekehrter Richtung anströmen (Fig. 7b), und die Kriterien des Verfahrens wären ebenso erfüllt. Eine dritte Möglichkeit bestünde darin, hyperbolische Begrenzungsflächen sowohl auf der Eintritts- wie auf der Austrittsseite des Messvolumens vorzusehen (Fig. 7c). The new method provides in particular hyperbolic boundary surfaces. However, different arrangements are conceivable. In FIG. 7a, the hyperbolic boundary surfaces face the incoming particle flow, they form the entry boundary. The flat base area of the measuring volume forms the exit limit (Fig. 7a). Such a measurement volume could, however, also flow in the opposite direction (FIG. 7b), and the criteria of the method would also be met. A third possibility would be to provide hyperbolic boundary surfaces both on the entry and on the exit side of the measurement volume (FIG. 7c).

Welche dieser Anordnungen sich am günstigsten erweist, darüber entscheiden u.a. die damit verbundenen Signal eigenschaften wie z.B. die Flankensteilheit im Zusammenhang mit der Signaltriggerung. Von dieser Signaleigenschaft hängt z.B. die Schärfe ab, mit der das Kriterium tau < tau *, d.h. die laterale Messvolumenausdehnung, kontrolliert wird. Ausserdem spielen weitere Gesichtspunkte eine Rolle, so z.B. das Koinzidenzfehlerproblem. Which of these arrangements proves to be the most favorable is decided among others the associated signal properties such as the edge steepness in connection with the signal triggering. This signal property depends e.g. the sharpness with which the criterion tau <tau *, i.e. the lateral expansion of the measurement volume is controlled. In addition, other aspects play a role, e.g. the coincidence error problem.

Bis hierhin wurde das Verfahren unter der Voraussetzung betrachtet, dass sich alle Partikeln (unabhängig von ihrer Grösse) mit der gleichen Geschwindigkeit durch das Messvolumen bewegen. Eine Änderung der Geschwindigkeit soll immer alle Partikeln in gleicher Weise betreffen. Diese Voraussetzung ist rea-listisch für den Partikelgrössenbereich x < 10 mu m, ein Bereich, der die eigentliche Domäne solcher Streulicht-Partikelzähler darstellte. Weitergehende Überlegungen zeigen jedoch, dass das hier vorgestellte Verfahren auch funktionsfähig ist, wenn sich die Partikeln des zu untersuchenden Kollektivs nicht alle mit der gleichen Geschwindigkeit durch das Messvolumen bewegen, wenn also eine bestimmte Häufigkeitsverteilung der Partikelgeschwindigkeiten vorliegt. Hierbei kann zwischen Grösse x und Geschwindigkeit v der Partikeln eine Korrelation bestehen oder auch nicht (zweidimensionale Häufigkeitsverteilungen von Partikelgrösse und -geschwindigkeit). Up to this point, the procedure was considered under the assumption that all particles (regardless of their size) move through the measurement volume at the same speed. A change in speed should always affect all particles in the same way. This prerequisite is realistic for the particle size range x <10 μm, a range which represents the actual domain of such scattered light particle counters. However, further considerations show that the method presented here is also functional if the particles of the collective to be examined do not all move through the measurement volume at the same speed, i.e. if there is a certain frequency distribution of the particle speeds. There may or may not be a correlation between size x and speed v of the particles (two-dimensional frequency distributions of particle size and speed).

Claims

1. A method for the analysis of particles dispersed in a flowing fluid, wherein the particles are detected in an optically delimited measurement volume with a cross-section that differs over its height in the direction of flow and only particles are allowed for evaluation whose measured transit time exceeds a predetermined minimum signal duration, characterized that the boundary surfaces of the measuring volume are not flat.

2. The method according to claim 1, characterized in that the boundary surfaces have a constantly changing concavity.

3. The method according to claim 1, characterized in that the optically delimited measurement volume has hyperbolic boundary surfaces.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the optically delimited measurement volume is symmetrical.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the particles are illuminated and detected by means of aperture openings which have continuously concave delimiting edges.

6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the particles are illuminated and detected by means of aperture openings which have hyperbolic boundary edges.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the delimiting edges of the diaphragm openings are symmetrical.

8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the aperture openings in the illumination and in the detection path are formed the same.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when the speed of the particles changes and thus the maximum signal duration of the signals caused by the particles, the minimum signal duration is adapted.

10. The method according to claim 9, characterized in that the adaptation is carried out when, when the speed changes, the maximum signal duration of the signals caused by the particles approaches up to 1.1 times the currently specified minimum signal duration or approaches the 3rd signal duration , 8 times away from it.

11. Apparatus for performing the method according to claim 1 for analyzing particles dispersed in a flowing fluid, with an illumination, detection and evaluation device, the illumination and detection device being designed such that they delimit a measurement volume in the particle flow , which has a variable cross-section over its height in the direction of flow, and wherein the evaluation device is designed such that it only allows particles for further evaluation whose measured transit time exceeds a specified minimum signal duration, characterized in that the boundary surfaces (15) of the measurement volume are not flat are.

12. The device according to claim 11, characterized in that the boundary surfaces (15) of the measuring volume have a constantly changing concavity.

13. The device according to claim 11, characterized in that the optically delimited measurement volume has hyperbolic boundary surfaces (15).

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the optically delimited measurement volume is symmetrical.

15. Device according to one of claims 11 to 14, characterized in that delimiting edges (22) of diaphragm openings (9, 17) of the detection and lighting device (6, 13) are continuously concave.

16. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that delimiting edges (22) of aperture openings (9, 17) of the detection and lighting device (6, 13) are hyperbolic.

17. The device according to claim 15 or 16, characterized in that delimiting edges (22) of the diaphragm openings (9, 17) are symmetrical.

18. Device according to one of claims 15 to 17, characterized in that the aperture openings (9, 17) of the detection and lighting device (6, 13) are structurally identical.