CN1470862A - 微小颗粒状物质浓度测定装置及用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带 - Google Patents

微小颗粒状物质浓度测定装置及用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够进行高灵敏度测定的微小颗粒状物质浓度测定装置及用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带。本发明的测定装置能够除去起因于自然界中存在的α射线、β射线的误差影响，得到高精度的测定结果。本发明采用在PM2.5测定中作为分粒器被指定的冲击式采样器，能安装用于进行基线试验的过滤器，且设置容易。本发明的微小颗粒状物质浓度测定装置中，大气在吸力作用下从微小颗粒状物质浓度测定用过滤带的一面侧向另一面侧通过而在所述过滤带上形成测定部位，对该测定部位捕集到的大气中的微小颗粒状物质的浓度进行测定，所述过滤带由氟系树脂形成的多孔质薄膜和设置在该多孔质薄膜上的通气性的加强层构成。

Description

微小颗粒状物质浓度测定装置及用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带
技术领域
本发明涉及用于测定大气中微小颗粒状物质浓度的微小颗粒状物质浓度测定装置及用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带。
背景技术
作为测定大气中微小颗粒状物质(Particulate Matter：以下称为PM)的装置，有一类装置将一定流量的大气作为试样气体连续地吸入采样管(大气导入管)内，在设置于该采样管下游侧的真空室内用过滤带(带状过滤带)等的捕集装置连续地捕集前述试样气体中的PM，对捕集的PM从β射线源照射β射线，用检测器检测此时的透过β射线，利用该检测器的输出用β射线吸收方式测定捕集到的PM的浓度。
此外，本专利申请人开发了一种微小颗粒状物质浓度测定装置，通过吸力作用使大气从微小颗粒状物质浓度测定用过滤带的一面侧通过另一面侧，而在前述过滤带中形成测定部位，对由测定部位捕集的大气中的PM的浓度进行高精度的测定(以下称为PM浓度测定装置)。
并且，这种PM浓度测定装置中具有将通过前述过滤带的大气排出的多个排气孔、且设置有防止前述过滤带捕集时向前述另一面侧变形的状态下支承前述过滤带的支承装置。图7中显示了由该支承装置保持的板状部分60的构成。该板状部分60由对开设于支承装置的孔部接合薄的圆板状板体形成，具有三个排气孔61、62、63，配置于过滤带64的下面侧。
这样，大气被配置在板状部分60下面侧的采样泵所吸引，从过滤带64的上面侧向下面侧通过，还有，在通过三个排气孔61、62、63的同时，使该大气的通过持续一定时间(例如，一个小时)，从而在过滤带64上形成测定部位。65为过滤带64的卷取方向。
又，例如用β射线吸收方式测定PM浓度的场合，从配置于板状部分80下面侧的光源对前述测定部位照射比如β射线，透过前述测定部位的β射线，通过设置在配置于过滤带64上面侧的检测器入口的保护膜由前述检测器检出、得到PM的浓度。又，前述保护膜具有抑制在采样泵的大气吸力作用下对检测器的压损的功能。
可是，前述β射线吸收方式中，为了提高测定灵敏度，过滤带64的重量(密度)小这一点很重要。但是，前述过滤带64的材质通常为玻璃纤维，为了得到能经受连续使用的强度，玻璃纤维需要一定的厚度(450μm：平均值)和重量(7mg/cm2：平均值)。从而，如果只是减少玻璃纤维的重量(密度)则得不到过滤带64的强度，作为连续使用的过滤带不合适，还有，β射线被玻璃纤维所吸收难以实现高灵敏度化。
又，由于前述三个排气孔61、62、63相当大，因此每次在前述过滤带64中形成测定部位时其凹陷的程度不同，难以得到具有再现性的测定结果。
还有，就上述β射线吸收方式的PM浓度测定装置而言，由于β射线源强度的参差(干扰)、捕集装置、捕集的PM的分布的不均匀性等的原因，在50μg/m3以下的低浓度领域有可能发生指示值的偏差。
并且，β射线吸收方式的PM浓度测定装置中，对前述指示值的偏差，特别大的误差原因是β射线源强度的参差。即，β射线吸收方式的PM浓度测定装置中使用的β射线，通常是由C14的β衰变所发生的射线，但β衰变量不总是为一定。因此，由β射线吸收方式每隔一秒测定PM浓度的场合，由于β衰变强度的变化，其瞬时值发生误差的可能性很大。
因此，日本的标准中，规定当线源量为3.7MBq(100Ci)、测定周期为一小时时，最小检测灵敏度(2σ)为10μg/m3程度。
然而，近年来开始要求对粒径2.5μm以下的微细的PM(以下称为PM2.5)进行高灵敏度的测定。该PM2.5在大气中极少，用最小检测灵敏度(2σ)为10μg/m3的以往的PM浓度测定装置，难以高灵敏度地检测前述PM2.5，因此需要能够进行例如最小检测灵敏度(2σ)为2μg/m3以上的高灵敏度测定的PM浓度测定装置。
第1发明是鉴于以上事项作出的，其目的在于提供一种能够进行更高灵敏度测定的PM浓度测定装置及用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带。
又，上述β射线吸收方式的PM浓度测定装置中，作为检测透过β射线的检测器，通常使用比例计数管。该比例计数管除了β射线还能检测α射线。该比例计数管，如同由图9的透过分布曲线A、B可理解地，由于α射线(由图中A线表示)和β射线(由图中B线表示)的透过量的峰值PA、PB不同，检测α射线和β射线的场合，在大部分波长区域都不成问题。但是，在图9中符号C所表示的部分，由于β射线和α射线重叠，对β射线而言，α射线成为正的误差原因，其大小相当于前述C部分中的量。
又，在自然界中，虽然微量但存在α射线(氡气)及β射线等，利用β射线吸收方式测定捕集的PM浓度的场合，前述测定装置内的β射线源(密封线源)以外的放射性物质全部为误差原因，从而利用β射线吸收方式不能进行精确的PM的测定。
但是，近年来开始要求对粒径2.5μm以下的微细的PM(以下称为PM2.5)也进行高灵敏度的测定，由于前述α射线对前述β射线的误差影响及自然界中存在的β射线的误差影响等在对前述PM2.5进行高灵敏度测定的场合成为很大的干扰因素，因此希望把这些影响减小到允许的范围内。
第2发明是鉴于上述事项作出的，其目的在于提供一种PM浓度测定装置，能够得到除去了自然界中存在的微量α射线及β射线等误差影响的高精度测定结果。
又，图15示出以往测定大气中微小颗粒状物质(Particulate Matter：以下称为PM)的PM浓度测定装置120的设置状态。该PM浓度测定装置120将一定流量的大气作为试样气体连续地吸入采样管内，在设置于该采样管下游侧的腔室内，例如用带状过滤器等的捕集装置连续地捕集前述试样气体S中的PM，利用β射线吸收方式测定捕集的PM的浓度。
前述PM浓度测定装置120例如设置于室内，其试样气体S的导入口与配管102连通连接，该配管102由与例如设置于屋上部的大气导入部102a连通的合成树脂软管构成，这样测定装置将室外的大气作为试样气体S取入，从而能够由室内的PM浓度测定装置120测定该PM的浓度。又，PM浓度测定装置120内，作为用于捕集试样气体S中含有的PM的分粒器内藏有旋风式采样器。又，本说明书中的旋风式采样器指的是，利用试样气体S涡流的离心作用进行PM的分粒的采样装置(旋风式体积采样器)，以下的说明中有时仅称为旋风器。
图16示出作为在欧美被指定为标准的分粒器的冲击式采样器121及利用该冲击式采样器121的PM浓度测定装置的例子。又，本说明书中的冲击式采样器指的是，利用试样气体S的碰撞除去粒径大的PM，选择性地对小粒径的PM进行采样的吸引采样器(冲击式低体积采样器)，以下的说明中，有时把冲击式采样器仅称为冲击器。该冲击式采样器121具有从取入的试样中所含有的全部PM中捕获粒径为2.5μm以上的大粒径PM的分粒器本体105、和试样气体S对该分粒器本体105的导入部122。
图17将冲击器121的导入部122的构成放大显示。图17中，109是在分粒器本体105上端部形成的漏斗状的试样取入口部，110是形成于试样取入口部109的安装法兰，111是用例如以90度间隔形成于安装法兰110上的螺孔由螺钉固定的垫圈，123是相对垫圈111由衬垫124隔开一定间隔安装的引导体，125是夹在引导体123和垫圈之间用于防治昆虫等混入而设置的环状网状体。这些各个部件111～125形成前述导入部122。
但是，近年在旋风器中考虑到对PM2.5(粒径2.5μm以下的微小颗粒)之类微小颗粒的捕集效率低的缺点，日本国内环境厅在平成12年9月(2000年9月)发行了《大气中微小颗粒状物质(PM2.5)质量浓度测定方法暂定手册》，暂定采用图16、图17所示的对2.5μm以下的微小粒子选择性地进行分粒的冲击器121。
然而，冲击器121必须将导入部122露出于室外。因此，在PM浓度测定装置120的试样气体S的流入部采用前述冲击器121的场合，如图16所示，必须将PM浓度测定装置120在装入具有能够设置在室外程度的坚牢性的架台125的状态下设置。或者，将PM浓度测定装置120配置在室内的场合，必须在天花板上开设用于安装冲击器121的孔穴，或是进行安装工程等将冲击器121安装在如图15所示的既设的大气导入部102a，使冲击器121露出于室外。
不管是哪一种场合，分粒器的规格变更必须进行需要大额费用和时间的安装工程，这一点成为阻碍按照前述《大气中微小颗粒状物质(PM2.5)质量浓度测定方法暂定手册》的微小颗粒状物质的采样方法普及的原因。
又，如图17所示的历来的冲击器121的导入部122，由其结构从360度的任意角度都能够作为试样气体S导入周围空气，而且，为了充分地发挥分粒器本体105的分粒性能，必须将从周围均等地取入的试样气体S在由引导体123整流、使其向如箭头A所示的正下方改变方向的状态下导入分粒器本体105。
从而具有以下问题：难以在冲击器121的导入口部122安装除去PM的过滤器(例如HEPA过滤器等)，作为确认PM浓度测定装置120基本性能的重要试验的无尘状态下的基本指示(干扰的确认)，进行基线试验非常困难。因此，进行基线试验的场合必须将冲击器121从PM浓度测定装置120上取下，将过滤器重新直接接上PM浓度测定装置120。
第3发明是考虑到以上事项作出的，其目的在于提供一种作为分粒器采用PM2.5测定中被指定的冲击式采样器121、设置容易、并且能够安装用于进行基线试验的过滤器的PM浓度测定装置。
发明内容
为了达成上述目的，第1发明提供一种微小颗粒状物质浓度测定装置，该装置中大气在吸力作用下从微小颗粒状物质浓度测定用过滤带的一面侧向另一面侧通过并在所述过滤带中形成测定部位，对该测定部位所捕集到的大气中的微小颗粒状物质浓度进行测定，其特征在于，所述过滤带是由氟系树脂所形成的多孔质薄膜、和设置于该多孔质薄膜上的通气性的加强层构成(权利要求1)。
又，第1发明的微小颗粒状物质浓度测定装置中，大气在吸力作用下从微小颗粒状物质浓度测定用过滤带的一面侧向另一面侧通过而在所述过滤带上形成测定部位，对该测定部位捕集到的大气中的微小颗粒状物质的浓度进行测定，其特征在于，该测定装置具有将通过所述过滤带的大气排出的多个排气孔，且在所述过滤带的所述另一面侧设置有支承装置，在防止所述过滤带捕集时向所述另一面侧变形的状态下支承所述过滤带，所述排气孔有四个以上且以所定位置为中心基本上呈中心对称形成(权利要求6)。
还有，第1发明的用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带的特征在于，所述过滤带由氟系树脂形成的多孔质薄膜和设置在该多孔质薄膜上的通气性的加强层构成，所述加强层由聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙、聚酯、聚酰胺等的吸湿性低的无纺布构成。(权利要求13)。
又，为了达成上述目的，第2发明提供一种微小颗粒状物质浓度测定装置，在该装置中，将一定流量的大气作为试样气体连续地吸入采样管内，在设置于采样管下游侧的腔室内用捕集装置连续地捕集所述试样气体中的微小颗粒状物质，对捕集到的微小颗粒状物质从β射线源照射β射线，用检测器检测此时的透过β射线，用该检测器的输出由β射线吸收方式测定所述捕集的微小颗粒状物质的浓度，其特征在于，用始终由所述检测器可检测的α射线量，从所述检测器的β射线检出值除去起因于自然界中存在的α射线及β射线的误差影响(权利要求14)。
具体地，利用检测器，除了主测定中使用的β射线以外，也始终检测α射线(氡气)，用由该检测得到的α射线量通过计算求得修正系数F1，利用该修正系数F1，算出图9中符号C所示部分的α射线(氡气)量。又，对于自然界中存在的β射线，用所述检测的α射线量通过计算求得修正系数F2，利用该修正系数F2，算出自然界的β射线量。然后，从用所述检测器得到的β射线量分别减去起因于所述α射线及β射线的误差值将其除去。这样，起因于自然界中存在的α射线及β射线的误差影响被除去，从而在β射线吸收方式的PM浓度测定装置中得到高精度的透过β射线值，通过对该透过β射线值用所定的算式进行运算，能高精度地测定PM。
为了达成上述目的，第3发明的微小颗粒状物质浓度测定装置的特征在于具有冲击式采样器和测定部，所述冲击式采样器具有在中心部形成配管连接部、能够将试样气体向正下方导入的试样导入部；所述测定部测定通过该冲击式采样器的试样气体中微小颗粒状物质的浓度(权利要求15)。
从而，使用本发明的微小颗粒状物质浓度测定装置，在日本国内通常只要将已有的配管与配管连接部连接，就能用冲击式采样器进行粒径2.5μm以下PM的试验。也就是说，采用冲击式采样器作为微小颗粒状物质浓度测定装置的分粒器时，不需要进行大规模的配管工程及冲击式采样器的设置工程等。
此外，由于配管连接部形成于盖体中心部，因此通过配管被导入的试样气体能够确实地被引导向正下方，从而分粒器105能发挥所定的分粒性能。
所述冲击式采样器的试样取入口部具有用于安装所述试样导入口的安装法兰，所述试样导入部具有与安装法兰的外形基本上相同形状的外形、同时该试样导入部形成在其中心部形成配管连接部的盖体、且所述配管连接部是锥状套管的场合(权利要求16)，则能够将盖体安装在以往的冲击式采样器的试样取入口部，从而能够基本上不用改变既存的冲击式采样器的形状而形成配管连接部，配管对锥装套管的安装极为容易。
也就是说，由于对由所述配管连接部和与其连接的配管形成的试样气体的流路没有巨大的压力作用、试样气体为大气所以只要适度的气密性即可充分保持、且现状的配管为可弯曲性的管状部件，因此没有必要形成大规模的、能够得到确实的气密性的螺旋式连接部。将配管连接部的构成做成锥状管套而能容易地交换配管的连接，为有用。
在所述配管连接部装脱自如地安装能够向冲击式采样器导入不含尘埃的试样气体的过滤器的场合(权利要求17)，能够在不从微小颗粒状物质浓度测定装置本体上除去冲击式采样器的状况下，在冲击式采样器上安装过滤器，从试样气体中除去PM，从而能够进行微小颗粒状物质浓度测定装置的基线试验。
内藏旋风式采样器、在该旋风式采样器的下游侧形成能够脱卸地连接所述冲击式采样器的配管的场合(权利要求18)，作为分粒器能够使用旋风式采样器，从而能够扩大微小颗粒状物质浓度测定装置的使用范围，并且将来能够切换至使用旋风式采样器的测定、或是能够比较使用两方的分粒器的PM的测定结果。
附图说明
图1为第1发明的微小颗粒状物质浓度测定装置的全体构成说明图。
图2是显示第1发明的一实施形态的全体构成说明图。
图3示出上述实施形态中测定部位的形成动作。
图4是显示上述实施形态中所用板状部分的一例的平面图。
图5是显示包含前述板状部分的支承装置的构成的剖视图。
图6是前述支承装置的立体图。
图7是显示比较例中所用的以往的板状部分和过滤带的平面图。
图8概略地示出第2发明的微小颗粒状物质浓度测定装置的一构成例。
图9示出比例计数管中α射线和β射线的透过分布的状态。
图10示出第3发明的微小颗粒状物质浓度测定装置的全体构成。
图11扩大示出前述微小颗粒状物质浓度测定装置的要部。
图12示出前述微小颗粒状物质浓度测定装置的要部，(A)是平面图，(B)是纵截面图。
图13是前述微小颗粒状物质浓度测定装置概要的方块显示图。
图14示出前述微小颗粒状物质浓度测定装置的变形例。
图15示出以往的微小颗粒状物质浓度测定装置的例子。
图16示出以往的微小颗粒状物质浓度测定装置的另一例。
图17扩大示出图16所示微小颗粒状物质浓度测定装置的要部。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施形态进行说明。又，本发明并不限定于此。
图1～6显示第1发明的微小颗粒状物质浓度测定装置(PM浓度测定装置)D的一实施形态。又，该实施例形态中，示出在微小颗粒状物质(PM)的浓度测定中用β射线吸收方式及光散射方式的组合进行修正的例子。
图1概略地显示第1发明的微小颗粒状物质浓度测定装置D的全体构成的一例，图1中，1是测定装置本体。该测定装置本体1构成如下。即，2是腔室，其内部，由供给卷轴3供给、卷取卷轴4卷取的适当宽度的起捕集装置作用的过滤带5在行走，同时在该过滤带5的一侧(下方侧)设置有对过滤带5的一个面(上面)捕集的PM6的堆积层6a照射β射线的β射线源7，在另一侧(上方侧)设置有检测透过前述堆积层6a的β射线、并输出与其强度对应的信号的、例如由比例计数管构成的检测器8，能够用β射线吸收方式测定PM6的浓度。此外，9a、9b是补偿室。10是在检测器8和补偿室9b之间施加所定直流电压的电源。
然后，11为将前述真空室2、补偿室9a排气至所定的真空状态的大气导出管，通过气体流量调整器12与真空泵等的采样泵13连接，并且还设置有测定大气A流量的气体流量计14。
此外，15是作为试样气体对真空室供给一定流量大气A’的大气导入管，在其最上游端设置有分粒器16。该分粒器16为这样的装置，将大气A中含有的PM6分级吸入大气导入管15内，捕捉超过所定粒径的PM6，选择性地使所定粒径以下的PM6向真空室2一侧通过。
又，作为分粒器16，可以使用例如、利用试样气体S涡流的离心作用进行分粒的旋风式体积采样器(通常被称为旋风器)、利用试样气体S的碰撞选择性地对小粒径的PM6进行采样的冲击式低体积采样器(通常被称为冲击器)等。
还有，在前述大气导入管15的分粒器16的稍下游侧，设有散射光测定部17。该散射光测定部17构成为，在大气导入管15的分粒器16的稍下游侧的侧壁，光学窗18a、18b相对形成，在一方的光学窗18a外面，设置例如发射红外光的光源19，另一方的光学窗18b外面，设置散射光检测器(光检测器)20，当对经分粒器16从大气导入管15内向真空室2方向流动的大气A’照射红外光时，对前述大气A中所含有的所定粒径以下的PM6(被分粒的PM)所产生的散射光强度进行测定。又在图示例中，散射光检测器20中内藏有放大器。
即，因为用红外光检测PM6的方法已有种种方法得到考虑并实施，所以散射光测定部17用红外光能进行更精确的测定。又，本例的散射光测定部17中通过对PM6的个数进行计数，由该数值求得PM6的瞬时量A0(详细后述)，但例如通过以激光为光源19，以设置在每隔不同角度检测散射光的多个散射光检测器为散射光检测器20，也能够测定PM6的粒径分布。又，本发明不必将散射光检测器17所用的光限定为红外光，也可使用种种可视光等。此外，也可使用激光以外的光源。
21是控制前述测定装置本体、处理来自测定装置本体1一侧的信号的运算控制部，22是进行各种运算的运算处理部，23是或是将模拟信号变换成数字信号、或是将数字信号变换成模拟信号的信号变换器，24是输入检测器8的输出的放大器，25是输入来自气体流量计14、其他传感器26的检测输出的模拟I/O，27是数字I/O，28是RAM，19是能够进行电气消去的ROM，30是显示运算结果等的显示部，31是输入键盘。此外，32a、32b是作为外部连接端的COM1、COM2。
图2～4是将PM浓度测定装置D要部的测定装置本体1扩大显示的图，图2显示测定装置本体1的构成，图3概略地显示该测定装置本体1要部的过滤带5及其支承装置1A的构成，图4详细显示构成该支承装置1A的板状部分1B的构成。
如图2所示，本例的测定装置本体1中，真空室2在过滤带5的上面侧5A(一面侧)具有检测器8，同时在过滤带5的下面侧5B(另一面侧)设有前述采样泵13、β射线源7。又，在过滤带5和β射线源7之间配置形成于支承装置1A上的薄的板状部分1B。
前述腔室2的入口2a通过大气导入管15与作为体积采样器(定量采样装置)的前述分粒器16连通，同时前述腔室2的出口通过大气导出管11与前述采样泵13(参照图1)连通，大气A由该采样泵13的吸力作用被导入分粒器16内，在分粒器16作用下PM6的浓度被提高后的大气A’通过大气导入管15及入口2a被送至腔室2内，进一步被送至腔室2内的大气A’在前述采样泵13的吸力作用下从腔室2内被排出。
此时如图1所示，被吸引至采样管15内含有所定粒径以下PM6的大气A’通过设置于分粒器16下游侧的散射光测定部17，前述被分粒的PM受到来自光源19的可视光的照射，其时产生的散射光由散射光检测器20接收，与其散射光强度成比例的输出(瞬时值)被输入至运算处理部22。
另一方面，被送至腔室2内的大气A’从过滤带5的上面侧5A(一面侧)向下面侧5b(另一面侧)通过。此时，如图3所示大气A’中的PM6由前述过滤带5所捕集渐渐地形成测定部位33。即前述大气A’从形成于支承装置1A板状部分1B的四个以上的排气孔34、35、35、35、35…通过。又，A”表示通过排气孔34、35、35、35、35…后的大气。
从而，前述腔室2是为了对形成于前述测定部位33的PM6的体积层6a照射β射线并从其透过量测定PM6的浓度而形成的捕集及测定用的空间。还有，通过使大气A’的前述通过持续一定时间(例如，一小时)，与大气A’中含有的PM6的量对应的测定部位33在过滤带5上形成。
另一方面，来自β射线源7的β射线从过滤带5的下面侧5B(另一面侧)的板状部分正下方进行照射，通过排气孔34、35、35、35、35…，由位于过滤带5的上面侧5A(一面侧)的前述测定部位33正上方的检测器8对透过形成于过滤带5的测定部位33的β射线进行检测。即，前述β射线受到在过滤带5上形成堆积层6a的PM6及过滤带5的吸收，但一旦透过这些的β射线被检测器8检出，则从检测器8输出与入射的β射线成比例的输出(瞬时值)b，该输出被输入至运算处理部22。
运算处理部22中，上述输出a、b分别被处理如下。即，可以根据基于散射光测定的瞬时值a求得前述大气A’中被分粒的PM6的瞬时量A0[μg]，由来自检测器8的输出b，可以利用以下的式(1)，求得附着于过滤带5的PM6的质量m[μg]。
m＝F×1n(R0/R)                           …式(1)
此处，R0为仅由过滤带5引起的β射线散射光强度[I/s]、R为由捕集PM6后的过滤带5引起的β射线散射光强度[I/s]，F为校正系数[μg/m3]。
又，前述校正系数F是用于将β射线散射光强度换算成PM6的质量的系数，表为F＝S/(μ/ρ)。此处，S[cm2]为过滤带的测定截面积[cm2]，μ/ρ[cm/mg]为β射线源7固有的质量衰变系数[cm/mg]。
这里，由前述式(1)所求得的PM6的质量m和前述瞬时量A0的积分∫A0 dt表示相同的值，前述瞬时量A0为不受β射线强度波动影响的值。另一方面，前述质量m虽然受到β射线强度波动影响，但如同瞬时量A0，不受由PM6的光学测定所产生的误差因素的影响而与堆积层6a所含有的全部PM6的质量对应。
从而，通过由运算处理装置22用这些值A0、m进行修正运算，能够更精确地求得包含于大气A’中的PM6的质量。本例的运算处理装置22构成有能够用根据光检测器的输出得到的值对前述β射线吸收方式所测定得到的值进行修正的修正运算处理部，通过该修正运算处理部谋求提高测定精度、提高再现性。进一步，通过对大气A的流量及压力进行修正运算，能够求得大气A中所含有的PM6的浓度[μg/m3]。然后，测定的结果显示于显示部30。
另一方面，前述过滤带5例如长度为例如40m，宽度W例如为4cm。过滤带5在从前述供给卷轴3送向卷取卷轴4期间从带有搬运传感器的卷轴36经过腔室2。
前述带有搬运传感器的卷轴36具有搬运传感器36a，检测过滤带5是否被卷取了一定长度。
如图3所述，用于PM浓度测定用的前述过滤带5由氟系树脂(例如四氟化乙烯类树脂)所形成的多孔质薄膜37、和设置在该多孔质薄膜37上的通气性的加强层38构成。前述过滤带5在前述加强层38处于上面侧5A(一面侧)、前述多孔质薄膜37处于下面侧5B(另一面侧)的状态下使用。
前述加强层38由聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙、聚酯、聚酰胺中任意一种所形成的吸湿性低的无纺布构成，将前述加强层38用所定的手段局部地贴附于多孔质薄膜37。又，这里所说的吸湿性的意思是，加强层38中不附着造成吸收β射线的原因的水分，就该意思而言，换言之也可说是加强层38具有疏水性、憎水性。
前述多孔质薄膜37的厚度以80～90μm为佳。又，多孔质薄膜37的重量以1～5mg/cm2为佳，2mg/cm2程度更佳。又，贴附于多孔质薄膜37的前述加强层38的重量以10～20mg/cm2为佳，例如理想地可设定为12mg/cm2程度。
过滤带5的厚度作为平均值以100～200μm为佳，例如作为一个实施形态可以考虑构成为140μm程度的厚度。又，过滤带5的重量作为平均值以1.0～2.0mg/cm2为佳，例如可以考虑构成为1.5mg/cm2程度。
图4是显示前述支承装置1A的板状部分1B的平面图，图5、6是显示该支承装置1A详细构成的图。本例的支承装置1A由两个块状的下夹持装置39和上夹持装置40构成，该下夹持装置39和上夹持装置40当在过滤带5上捕集PM6时贴紧并夹住过滤带5，而当移动过滤带5时则分离以放开过滤带5。
下夹持装置39在其下方形成用于连续设置前述β射线源7的贯穿孔41，焊接有例如由铝形成的薄的前述板状部分1B，使其关闭该贯穿孔41。该板状部分1B用于在防止过滤带5捕集时朝前述下面侧(另一面侧)变形的状态下支承过滤带5，例如如图4所示呈圆盘形状，配置在腔室2内过滤带5的正下方。
此外，板状部分1B如图5、6所示，相对下夹持装置39的上表面39a凹陷若干(数百μm程度)形成凹部42，在与上夹持装置40的对应位置形成通过嵌入该凹部42来防止过滤带5位置滑移的凸部43。即，通过由下夹持装置39的凹部42与上夹持装置40的凸部43进行嵌合，过滤带5被凹部42的内周壁和凸部43的外周壁之间所夹发生变形而形成变形部分5a，利用该变形部分5a与凹部42及凸部43的啮合，能确实地防止其位置的滑移。
又，凸部43的中心部形成有与前述排气孔34、35、…对应部分相同或较其更大的贯穿孔44，排气孔34、35、…介以过滤带5与腔室2内连通。进一步，凹部42的深度比凸部43的高度稍浅。从而，过滤带5在排气孔34、35、…的外侧确实地被凸部43和板状部分1B所夹持，其位置能完全地被保持。
即，通过使过滤带5的位置滑移不发生，能更严密地确定由前述排气孔34、35、…形成的测定部位33，从而能提高测定精度、确保再现性。此外，也可容易地考虑将前述凹部42和凸部的位置关系调换。
并且，前述上夹持装置40中，设有一对分离杠杆46、47，该分离杠杆46、47在两箭头R所示的以轴芯45为中心的摆动的作用下，通过由前端部46a、47a抵接下夹持装置40的上侧面39a并将其压下，能够在使两夹持装置39、40的嵌合分离的方向上施力。此外，前述下夹持装置39在图外的施力装置作用下被施力靠向上夹持装置40一侧。即，通过图外的致动器的作用使前述分离杠杆47朝两箭头所示的方向摆动，能够自由地控制两夹持装置39、40的嵌合及分离。
又，通过设置分离杠杆46、47，应用杠杆原理能够将两夹持装置39、40的嵌合分离。即，即便前述凹部42与凸部43是强力的嵌合，通过致动器的动作能容易地分离两夹持装置39、40的嵌合。
图5、6所示的符号48、49示出形成的切去部，其作用是在前述下夹持装置与过滤带5相接的部分在左右方向引导过滤带5，同时使与过滤带5接触的棱角部48a、49a的角度成为钝角。即，即使在对过滤带5作用有若干张力的状态下将其卷取，通过利用切去部48、49使棱角部48a、49a略带圆角，能够保护过滤带5。
此外，前述板状部分1B的形状及凹部42、凸部43的形状是圆盘形状。因此，由前述变形部分5a的形成在过滤带5上产生的拉伸力、由凹部42与凸部43的嵌合所引起的压力均等地作用在过滤带5及板状部分1B上，同时使该板状部分1B本身不易发生挠曲等。但是，该板状部分1B的形状也可是如图3所示的平面视图为矩形的薄的板体。又，为了将变形抑制至最小限度，理想地可将形成为下夹持装置39一部分的薄壁部分作为板状部分1B。
又，如本例将板状部分1B做成与下夹持装置39分开的场合，理想地应将该板状部分1B做成能够交换的形式，从而能够根据各排气孔34、35、35、…选择形成的排气孔图形P。即，通过交换板状部分1B能够根据测定对象的PM6的粒径等设定排气孔图形P。还有，理想地前述排气孔图形P应形成为以所定位置、即排气孔34的中心点为中心基本上呈中心对称。
然后，板状部分1B与以往的板状部分60相比，排气孔34、35、35…的排列方法、形状也与以往不同，该实施形态中，四个以上的多个排气孔34、35、35、35、35…形成为蜂窝状。即，围绕排气孔34的多个(例如六个)排气孔35呈同一形状，排气孔35设定为比排气孔34的面积小。排气孔35的平面视图基本上呈等腰梯形形状(但是，底边35a是圆弧状而非直线。)
又，四个以上的多个排气孔34、35、35、35、35…中，位于中央的排气孔34的平面视图呈正六边形。相对于此，图7所示的三个排气孔61、62、63中，位于中央的排气孔62在卷取方向65长边的平面视图基本上呈矩形的长孔，又，以夹着排气孔62的形式形成的、呈相同的弓形形状的两个排气孔61、63的面积设定为比排气孔62小。还有，四个以上的多个排气孔34、35、35、35、35…分别具有比排气孔61、63小的面积。
前述测定部位33由形成于对应排气孔34、35、35、35、35…位置的测定部位部分33a、33b、33b、33b、33b…构成。大气A’由采样泵所吸引，从过滤带5的上面侧朝下面侧，进而通过四个以上的多个排气孔34、35、35、35、35…，并且将该大气的通过持续一定时间(例如，一小时)，由此形成测定部位部分33a、33b、33b、33b、33b…，但是由于排气孔34、35、35、35、35…分别具有比排气孔61、63小的面积，能够使得各测定部位部分33a、33b、33b、33b、33b…在采样泵13的吸引作用下发生的朝前述下面侧(另一面侧)的凹陷程度比使用以往的板状部分60的场合小。
前述构成的支承装置1A动作如下。即，在前述两夹持装置39、40分离的状态下，设置于前述卷轴3上的吸取PM6前的卷绕状的过滤带5从供给卷轴3被送出一定长度。接着，致动器使分离杠杆46、47顺时针摆动，则下夹持装置39在弹簧作用下与上夹持装置40嵌合，过滤带5边形成变形部分5a边在两夹持装置39、40之间被夹持。
然后，对送出的过滤带5在腔室2内使其吸附PM形成测定部位33。此时，测定部位33的形成和测定在过滤带5完全停止的状态下进行。前述测定中，对前述测定部位33从前述β射线源7照射β射线，通过前面已经详细叙述的运算处理计算PM的浓度。
但是，假如只用厚度例如为80～90μm较薄的、且重量为例如2mg/cm2较轻的由氟树脂形成的多孔质薄膜37构成前述过滤带5，则(拉伸)强度弱而不适用于连续测定。即，由于本例中过滤带5构成为将12mg/cm2(平均值)的较重的通气性加强层38贴附在较轻较薄的前述多孔质薄膜37上，因此既能保持过滤带5本身较薄的厚度又能改善过滤带5的(拉伸)强度。
进一步，由于加强层38配置在过滤带5的一面侧5A(上面侧)而多孔质薄膜37配置在另一面侧5B(下面侧)，因此多孔质薄膜37可以说是在由加强层38和板状部分1B相夹的状态下其位置得到固定。由此测定部位33能更明瞭地形成，再现性得到改善。
又，由于多孔质薄膜37上局部地贴附前述加强层38，因此没有贴附加强层38部分的厚度可抑制在80～90μm程度、较薄、且重量抑制为例如2mg/cm2程度，同时能将过滤带5的重量(密度)抑制为平均约1.5mg/cm2，因而能降低多孔质薄膜37的β射线吸收量，其结果，能够提高测定灵敏度。
又，板状部分1B具有形成为蜂窝状的四个以上的多个排气孔34、35、35、35、35…，但排气孔34、35、35、35、35…的大小比以往板状部分60的排气孔61、62、63小，且由于使用比多孔质薄膜37重量重的加强层38以提高过滤带5的(拉伸)强度，因此各测定部位部分33a、33b、33b、33b、33b…在采样泵吸引作用下发生的朝前述下面侧(另一面侧)的凹陷程度比使用以往板状部分60的场合小。因此，始终能得到具有再现性的测定结果。
又，本发明中作为PM的测定方式，将β射线吸收方式和散射光方式组合、有效地利用两种方式的长处进行修正，从而能进行更高精度的测定，但本发明并不限定于该测定方式。即，也可以单独使用β射线吸收方式、压损方式或散射光方式，也可组合利用这些测定方式。
如以上所述，利用第1发明能够提供能够进行高灵敏度测定的微小颗粒状物质浓度测定装置及用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带。
以下参照附图对第2发明的详细情况进行说明。图8概略地示出该发明的PM浓度测定装置的一例构成，此图中，71是测定装置本体。该测定装置本体71构成如下。即，72是真空室，其内部，由供给卷轴73供给、卷取卷轴74卷取的适当宽度的起捕集装置作用的带状滤片75在行走，同时在该带状滤片75的一侧(下方侧)设置有对带状滤片75的一个面(上侧面)捕集的PM76的堆积层76a照射β射线的β射线源77，在另一侧(上方侧)设置有用于检测透过前述堆积层76a的β射线的检测器78。该检测器78例如由比例计数管构成，根据测出的β射线的强度输出信号，同时具有检测α射线的功能，根据测出的α射线的强度输出信号，所以既能通过β射线吸收方式测定PM76的浓度，又能测定α射线的强度。此外，79a、79b是补偿室。80是在检测器78和补偿室79b之间施加所定直流电压的电源。
然后，81为将前述真空室72、补偿室79a排气至所定的真空状态的排气系统，通过气体流量调整器82连接有真空泵83，并且还设置有测定试样气体SG流量的气体流量计84。
此外，85是将一定流量的大气作为试样气体SG对真空室72供给的采样管，在其最上游端设置有分粒器86。该分粒器86将吸引入采样管85内的试样气体SG中含有的PM76分级，捕捉超过所定粒径的PM，使得只有所定粒径以下的PM才能通过到达真空室72一侧。
87是控制前述测定装置本体71、处理来自测定装置本体71一侧信号的运算控制部，88是进行各种运算的CPU，89是或者将模拟信号变换成数字信号、或者将数字信号变换成模拟信号的信号变换器，90是输入检测器78的输出的放大器，91是输入来自气体流量计84、其他传感器92的检测输出的模拟I/O，93是数字I/O，94是RAM，95是能够进行电气消去的ROM，96是显示运算结果等的显示部，97是输入键盘。此外，98a、98b是作为外部连接端的COM1、COM2。
对上述构成的PM浓度测定装置的动作进行说明，开动真空泵83，大气作为试样气体SG通过分粒器86被吸引入采样管85内。此时，被吸引入采样管85内的试样气体SG含有的PM中，超过所定粒径的被除去，含有所定粒径以下PM(以下称为分粒后的PM)的试样气体SG朝下游侧(真空室72侧)移动。
之后，含有前述分粒后的PM的试样气体SG经过采样管被导入至真空室72内，并通过带状滤片75，但此时，前述分粒后的PM在带状滤片75的上表面堆积成形、形成堆积层76a。如果朝该堆积层76a照射来自β射线源77的β射线，则该β射线受到分粒后的PM及带状滤片75的吸收，透过的β射线由检测器78检测。从检测器78输出的信号S中，除了包含与接受的β射线成比例的信号B，还包含与α射线成比例的信号A，该信号S通过放大器90、信号变换器89输入至CPU88。
前述CPU88首先用来自前述检测器的信号S中含有的α射线量计算生成修正系数F1，用该修正系数F1算出图9中符号C所示部分的α射线(氡气)量。然后，由于前述信号S中含有起因于自然界中存在的β射线的透过β射线，因此可以用前述测出的α射线量计算生成修正系数F2，用该修正系数F2算出前述自然界的β射线量。
之后，从由前述检测器得到的透过β射线量，减去分别起因于所述α射线及β射线的误差值将其除去，求得修正后的透过β射线量。这样就能除去起因于自然界中存在的α射线及β射线的误差影响，用β射线吸收方式的PM浓度测定装置得到高精度的透过β射线值。从该透过β射线值计算附着在带状滤片75上的PM的质量m[μg]时，可用以下公知的计算式(1)。
m＝F×1n(R0/R)                             …(1)
这里，
R0：空白带状滤片的β射线散射强度[I/s]
R：捕集PM6后的带状滤片的β射线散射强度[I/s]
F：校正系数[μg/m3]
前述校正系数F是用于将β射线散射强度换算成PM的质量的系数，表示为F＝A/(μ/ρ)。此处，A[cm2]为带状滤片的测定截面积[cm2]，μ/ρ[cm/mg]为β射线源77固有的质量衰变系数[cm/mg]。
通过修正由前述(1)式所求得的PM的质量、试样气体SG的流量及压力，求得PM浓度B[μg/m3]。
自然界中存在的α射线、β射线的量由场所或时间的不同而完全不同。如上所述，利用在β射线吸收方式的测定中所使用的检测器，不仅对β射线而且对α射线进行连续的测定，从该测定的α射线求得对本来的测定中使用的β射线的检测值造成影响部分的α射线的量，根据该α射线量算出自然界中存在的β射线的量，通过从前述透过β射线量减去起因于前述α射线及β射线的对透过β射线带来的误差量，能求得除去起因于自然界中存在的α射线、β射线的误差影响后的透过β射线量，根据以上进行运算，能高精度地测定PM。
更具体地，以Nα、Nβ分别代表自然界中存在的α射线的量及β射线的量，eff(α)为检测器检测α射线的灵敏度，eff(β)为检测器检测β射线的灵敏度，已知下式(2)成立。
Nα·eff(α)/Nβ·eff(β)＝3.5                      …(2)
上述数值3.5及Nα、Nβ理论上是可以确定的值。因此，若以R1为除去自然界中存在的α射线、β射线的误差影响后的透过线量，测定得到的α射线、β射线的量分别为R(α)、R(β)，则下式(3)成立。
R1＝R(β)-R(α)·3.5                          …(3)
从而，通过用前述(3)式修正透过线量，能更高精度地测定PM。
又，作为检测器78也可使用闪烁(Scintillation)检测器、半导体检测器等其他放射线检测器。
如以上的说明，由于在第2发明中，利用始终可由检测器检测的α射线量，从前述检测器检测的β射线检测值除去起因于自然界中存在的α射线及β射线的误差影响，因此与以往相比，能得到精度更高的测定结果。从而，利用本发明的PM浓度测定装置，对如PM2.5之类的绝对量少的微细PM也能进行高精度的测定。
图10显示第3发明的微小颗粒状物质浓度测定装置101的全体构成及设置状况。以下的说明中，因为与图15～17赋予相同符号的部分为同一或同等的部分，所以省略其详细说明。
本例的微小颗粒状物质浓度测定装置101(以下称为PM浓度测定装置101)由具有PM测定部的装置本体103、与该装置本体103连通结合的冲击式采样器(冲击器)104构成。又，冲击器104具有分粒器本体105、以及由在中心部形成有配管接入部106的板状盖体107构成、能够将试样气体SG向正下方导入的试样导入部108(以下仅称为导入部108)。
图11、12扩大显示前述导入部108的构成，图11示出将导入部108安装在前述试样取入口部109的安装法兰110上的状态。又，图12(A)是导入部108的平面图，图12(B)是纵截面图。如图11、12所示，盖体107基本上呈与安装法兰110的外形(圆形)相同的圆形、是由例如不锈钢形成的板状体。又，盖体107的外周边部近旁，在与以例如90度间隔形成于法兰110缘部近旁的四个安装孔110a(仅在图11中示出)相当的位置上形成有安装阴螺孔107a。
配管连接部106的形状大致呈筒状一体形成于盖体107上，盖体107的中心部形成有连通孔106a，其顶端部的外周形成锥部106b、基端部的外周形成有防止脱落的凹凸部106c而呈锥状管套(以下称为锥状管套106)。
从而，可由导入部108的盖体107关闭如图17所示的将以往的冲击器121的导入部122除去而形成的试样取入口部109的开放端，同时能将法兰110的安装阴螺孔107a的位置对准安装孔110a的位置并用小螺钉111(仅在图11中示出)等拧紧固定。又，112是介在法兰110和盖体107之间的圆环带状的垫圈，该垫圈112上也在对准前述安装阴螺孔107a的位置形成有开口部112a(仅在图12中示出)。
通过以前述构成的导入部108代替冲击器121的导入部122安装于分粒器本体105，连接在锥状管套106上的配管102可容易地装上或脱离分粒器本体105。又，由于锥状管套106在其前端部形成锥部106b，因此能够极为容易地进行配管102对锥状管套106的连接。特别是，如果配管102是由可弯曲的合成树脂形成的软管等形成的，则配管102对锥状管套106的连接操作不需要工具，完全能够仅仅用一双手进行装脱操作。
此外，由于锥状管套106基端部分外周边形成有凹凸部106c，故能防止一旦安装好的配管102脱落。即，本发明的PM浓度测定装置101中，由于锥状管套106与配管102的连接部上没有大的压力作用，因此上述的锥状管套106与配管102只要进行简单的连接就足够了，将配管连接部106构成为锥状管套，对达到改善配管102装脱操作性的目的极为有用。
还有，由于配管102内的试样气体S是室外的大气，因此即使在锥状管套106处发生泄漏等，也不会引起任何问题，所以以可容易装脱的锥状管套作为前述配管连接部106的构成是充分可行的。但是，也可以在将配管102安装在锥状管套106上以后，设置从该配管的更外周边夹紧的夹紧部件，使配管102难以从锥状管套106脱落。
将图10所示的本发明的PM浓度测定装置101与图15所示的PM浓度测定装置120相比较，显而易见，具有形成有前述锥状管套106的冲击器104的本发明的PM浓度测定装置101，可以取代以往已经设置的PM浓度测定装置120设置。即，不需要任何在进行PM浓度测定的PM浓度测定装置上为了对应分粒器的规格变更而进行的大规模的设置工程，从而能够容易地切换为对应日本国内环境厅规定的《大气中微小颗粒状物质(PM2.5)质量浓度测定方法暂定手册》的测定。
还有，图10中，113是可装脱自如地安装在前述锥状管套106上的过滤器单元，113a是内藏例如HEPA过滤器的过滤器本体，113b是用于将利用HEPA过滤器过滤后的大气排出、作为可弯曲管的由合成树脂形成的软管。
即，通过将过滤器单元113安装在锥状管套106上，能够向冲击器导入不含尘埃的试样气体。也就是说，如前所述我们已知确认PM浓度测定装置101的基本性能时作为无尘状态下的基本指示(干扰确认)的基线试验是重要的试验，在进行该试验时，操作者只要将配管102从前述锥状管套106拔出、将过滤器单元113的可弯曲管113b接上该锥状管套106即可。
从而，进行基线试验时不需要进行任何如从装置本体103脱卸冲击器104之类的大规模作业，操作性优越。又，在PM浓度测定装置101上，在冲击器104的上游侧或下游侧也可设置流道切换阀。这样的场合，可以自由地切换选择通过过滤器单元113取入试样气体或者不通过过滤器单元113取入试样气体。
图13概略地示出前述PM浓度测定装置101全体的构成。图13中，114是内藏在PM浓度测定装置101中的旋风式采样器(旋风器)，该旋风器114的下游侧形成有配管116，该配管116通过例如电磁阀115与前述冲击器104可脱卸地连接。此外，117是用于捕获试样气体S中含有的PM的带状过滤带，118是对过滤带117所捕获的PM的量用β射线吸收方式进行测定的测定部。从而，本例的PM浓度测定装置101通过将前述配管102与旋风器114的流入口连接、并切换电磁阀115，能够与以往相同将旋风器114作为分粒器使用进行PM浓度测定。也就是说，能够灵活地对应将来PM浓度的测定方法的改善。
图14示出前述微小颗粒状物质浓度测定装置的一个变形例。图14中，119是固定在测定装置本体103侧部的支承部，105a是将分粒器本体105与测定装置本体103连通连接的配管。即，通过由该保持部119安装冲击器104，能够降低微小颗粒状物质浓度测定装置101的高度，由此实现紧凑化，从而容易在室内配置微小颗粒状物质浓度测定装置101。
如以上的说明，利用第3发明的微小颗粒状物质浓度测定装置，不仅能够容易地使用冲击式采样器进行PM的分粒，而且能够容易地对冲击式采样器安装过滤器，容易进行基线试验。

Claims (18)

1.一种微小颗粒状物质浓度测定装置，该装置中，大气在吸力作用下从微小颗粒状物质浓度测定用过滤带的一面侧向另一面侧通过而在所述过滤带上形成测定部位，对该测定部位捕集到的大气中的微小颗粒状物质的浓度进行测定，其特征在于，所述过滤带由氟系树脂形成的多孔质薄膜和设置在该多孔质薄膜上的通气性的加强层构成。
2.如权利要求1所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述过滤带在使所述加强层位于所述一面侧、使所述多孔质薄膜位于所述另一面侧的状态下使用。
3.如权利要求1或2所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述加强层由吸湿性低的无纺布构成。
4.如权利要求1～3的任意一项所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述加强层由聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙、聚酯、聚酰胺中的任意一种形成的无纺布构成。
5.如权利要求1～4的任意一项所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，在所述过滤带的所述另一面侧设置有支承装置，该支承装置具有将通过所述过滤带的大气排出的多个排气孔，且在防止所述过滤带捕集时向所述另一面侧变形的状态下支承所述过滤带，进一步，所述排气孔有四个以上且以所定位置为中心基本上呈中心对称形成。
6.一种微小颗粒状物质浓度测定装置，大气在吸力作用下从微小颗粒状物质浓度测定用过滤带的一面侧向另一面侧通过而在所述过滤带上形成测定部位，对该测定部位捕集到的大气中的微小颗粒状物质的浓度进行测定，其特征在于，在所述过滤带的所述另一面侧设置有支承装置，该支承装置具有将通过所述过滤带的大气排出的多个排气孔，且在防止所述过滤带捕集时向所述另一面侧变形的状态下支承所述过滤带，所述排气孔有四个以上且以所定位置为中心基本上呈中心对称形成。
7.如权利要求5或6所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述支承装置具有薄的板状部分，所述多个排气孔形成为蜂窝状。
8.如权利要求5～7的任意一项所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述支承装置具有下夹持装置和上夹持装置，在过滤带捕集微小颗粒状物质时贴紧并夹紧过滤带而在移动过滤带时互相分离以放开过滤带。
9.如权利要求8所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，在形成有前述排气孔的下夹持装置上形成凹部，在上夹持装置的对应位置上形成通过嵌入凹部以防止位置滑移的凸部。
10.如权利要求1～9的任意一项所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于具有：对测定对象的大气照射适宜波长的光的光源、检测在该大气中含有的微小粒子作用下产生的光的强度的光检测器、和能够在所述微小颗粒状物质的浓度运算中利用根据光检测器的输出得到的值、对用所述β射线吸收方式测定得到的值进行修正的修正运算处理部。
11.如权利要求10所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述光源是照射红外光的红外光源。
12.如权利要求1～9的任意一项所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述微小颗粒状物质用β射线吸收方式、压损方式或光散射方式中的任意一种方式测定。
13.一种用于微小颗粒状物质浓度测定用的过滤带，其特征在于，所述过滤带由氟系树脂形成的多孔质薄膜和设置在该多孔质薄膜上的通气性的加强层构成，所述加强层由聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙、聚酯、聚酰胺等的吸湿性低的无纺布构成。
14.一种微小颗粒状物质浓度测定装置，在该装置中，将一定流量的大气作为试样气体连续地吸入采样管内，在设置于采样管下游侧的腔室内用捕集装置连续地捕集所述试样气体中的微小颗粒状物质，对捕集到的微小颗粒状物质从β射线源照射β射线，用检测器检测此时的透过β射线，用该检测器的输出由β射线吸收方式测定所述捕集的微小颗粒状物质的浓度，其特征在于，用由所述检测器始终检测的α射线量，从所述检测器的β射线检出值除去起因于自然界中存在的α射线及β射线的误差影响。
15.一种微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于具有冲击式采样器和测定部，所述冲击式采样器具有在中心部形成配管连接部、能够将试样气体向正下方导入的试样导入部；所述测定部测定通过该冲击式采样器的试样气体中微小颗粒状物质的浓度。
16.如权利要求15所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述冲击式采样器的试样取入口部具有用于安装所述试样导入部的安装法兰，所述试样导入部是具有与安装法兰的外形基本上相同形状的外形、且在其中心部形成有配管连接部的盖体，且所述配管连接部是锥状套管。
17.如权利要求15或16所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于，所述配管连接部上装脱自如地安装有过滤器，该过滤带使得能够向冲击式采样器导入不含尘埃的试样气体。
18.如权利要求15～17的任意一项所述的微小颗粒状物质浓度测定装置，其特征在于内藏旋风式采样器，在该旋风式采样器的下游侧形成能够脱卸地连接所述冲击式采样器的配管。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102004066A (zh) * 2010-10-26 2011-04-06 安徽蓝盾光电子股份有限公司 一种β射线法PM10在线监测仪走纸装置
CN102980992A (zh) * 2012-10-31 2013-03-20 北京林业大学 测量树枝吸附的可入肺颗粒物数值的方法及装置
CN101782496B (zh) * 2009-01-13 2013-04-24 Avl里斯脱有限公司 用来确定固体颗粒浓度的设备
CN103454194A (zh) * 2013-09-05 2013-12-18 江苏物联网研究发展中心 Pm2.5检测装置及其制造方法
CN103776783A (zh) * 2014-02-20 2014-05-07 中国环境科学研究院 大气中阳离子表面有机活性物质浓度的测量方法
CN104535468A (zh) * 2015-01-21 2015-04-22 苏州大学 基于无纺布电阻法的pm2.5浓度测量装置及方法
CN104819919A (zh) * 2015-05-20 2015-08-05 北京曼德克环境科技有限公司 一种颗粒物排放含量检测仪
CN107024365A (zh) * 2015-12-11 2017-08-08 株式会社堀场制作所 分析装置和分析方法
CN107664589A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 东亚Dkk株式会社 测定装置
CN107850540A (zh) * 2015-03-26 2018-03-27 多佛光电有限责任公司 制备流体样品进行激光诱导击穿光谱和成像分析的方法
CN109238934A (zh) * 2018-10-15 2019-01-18 中煤科工集团重庆研究院有限公司 考虑滤膜形变的β射线衰减法颗粒物浓度监测方法及系统

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100491957C (zh) * 2003-04-16 2009-05-27 株式会社崛场制作所 颗粒状物质捕集用过滤膜、使用该过滤膜的取样器以及颗粒状物质的分析装置
CA2603538C (en) * 2005-04-11 2016-08-23 Anthony Jenkins Improved system for the detection of trace vapors and particles in air
DE102005049508A1 (de) * 2005-04-15 2006-10-19 Carl Zeiss Optronics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von Schadstoffen
GB2439100A (en) * 2006-06-13 2007-12-19 Zhanren Zhang Concentration of biological samples
ITRM20060454A1 (it) * 2006-08-21 2008-02-22 Fai Instr S R L Apparecchiatura e metodo di monitoraggio ambientale
US7631568B2 (en) * 2007-08-28 2009-12-15 Quest Technologies Particulate monitor
DE102008010764A1 (de) 2008-02-21 2009-08-27 Thumedi Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Staubdetektion
US8850904B2 (en) 2009-04-01 2014-10-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Horizontal component catcher of dustfall in atmosphere and measuring method of horizontal component
CN102369426B (zh) 2009-04-01 2013-05-08 新日铁住金株式会社 大气中的沉降颗粒物水平通量的连续式计测装置及计测方法
CN103033399B (zh) * 2012-12-24 2015-02-04 南京埃森环境技术有限公司 一种pm2.5颗粒物监测仪用大气多参数变送器及其使用方法
US20150027314A1 (en) * 2013-07-25 2015-01-29 Gregory T. Kavounas Air filter apparatus with adhesive air filter (adaf) and components for air purification, and systems using the same
CN104020090B (zh) * 2014-06-06 2016-04-13 北京中晟泰科环境科技发展有限责任公司 双环槽驱动组件及具有其的颗粒物监测仪
CN104007048B (zh) * 2014-06-06 2016-08-24 北京中晟泰科环境科技发展有限责任公司 步进式Beta射线法颗粒物监测仪
US20160349175A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Microaeth Corporation Apparatus for receiving an analyte, method for characterizing an analyte, and substrate cartridge
CN106468648B (zh) 2015-08-19 2019-09-10 财团法人工业技术研究院 微粒子侦测器及筛选元件的制造方法
US10121673B2 (en) 2015-08-19 2018-11-06 Industrial Technology Research Institute Miniaturize particulate matter detector and manufacturing method of a filter
US10145764B2 (en) * 2016-06-16 2018-12-04 Lincoln Global, Inc. Continuous flow sampling apparatus having an opening and first and second slide doors for closing the opening
CN106294950A (zh) * 2016-08-01 2017-01-04 中国水利水电科学研究院 一种用于阻滞pm2.5的植被过滤带宽度确定方法
DE102016124488A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Endress+Hauser SE+Co. KG Feldgerät der Prozessmesstechnik
CN107449685B (zh) * 2017-08-17 2023-06-23 青岛众瑞智能仪器股份有限公司 一种一体化β射线烟尘浓度直读监测装置
PL232950B1 (pl) * 2017-09-08 2019-08-30 Inst Fizyki Jadrowej Im Henryka Niewodniczanskiego Polskiej Akademii Nauk Przesłona do zastosowań w komorze próżniowej do preparatyki próbek
CN108181216B (zh) * 2018-01-16 2023-09-22 青岛和诚环保科技有限公司 β射线烟尘测试仪
CN108919380B (zh) * 2018-05-03 2020-09-01 合肥中科光博量子科技有限公司 一种观测精准的综合观测车
CN108709840B (zh) * 2018-07-28 2024-04-05 太原海纳辰科仪器仪表有限公司 一种β射线颗粒物浓度监测仪
CN109459336A (zh) * 2018-09-25 2019-03-12 佛山科学技术学院 一种氢气颗粒物浓度的检测方法及装置
JP7272784B2 (ja) * 2018-12-04 2023-05-12 ファナック株式会社 工場内環境制御システム
CN110672475A (zh) * 2019-09-05 2020-01-10 武汉东湖科创中试基地科技有限公司 室内空气中pm的检测方法
CN111289327A (zh) * 2020-03-16 2020-06-16 烟台宏远氧业股份有限公司 一种用于dma测试的树脂薄膜试件及其制备方法
CN111337399B (zh) * 2020-04-09 2022-11-11 合肥福瞳光电科技有限公司 一种大气颗粒物浓度的监测机构
DE102020210078A1 (de) * 2020-08-10 2022-02-10 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung einer aerosolartigen Probe mittels eines Metasurface-Arrays

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3244287A (en) * 1962-12-21 1966-04-05 Coleman Instr Corp Continuous filtration
US3711707A (en) * 1970-11-13 1973-01-16 Gca Corp Aerosol particle monitor
US4011067A (en) * 1974-01-30 1977-03-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Filter medium layered between supporting layers
US4192176A (en) * 1976-04-23 1980-03-11 Barringer Research Limited Detection of concealed metalliferous deposits, hydrocarbons and explosives
CA1163380A (en) * 1981-03-19 1984-03-06 George Vandrish Sampling devices for detecting particulate contaminants
GB8324165D0 (en) * 1983-09-09 1983-11-02 Nat Nuclear Corp Sampling apparatus
DE3743684A1 (de) * 1987-12-23 1989-07-06 Draegerwerk Ag Vorrichtung zur messung der konzentration gas- bzw. dampffoermiger bestandteile eines fluidgemisches
US4961916A (en) * 1988-06-02 1990-10-09 Irsst-Institut De Recherche En Sante Et En Securite Du Travail Du Quebec Sampling device
US4866277A (en) * 1988-06-02 1989-09-12 Westinghouse Electric Corp. Conveyor apparatus for detecting radioactive material in garments
US5317930A (en) * 1991-09-18 1994-06-07 Wedding & Associates, Inc. Constant flowrate controller for an aerosol sampler using a filter
US5349844A (en) * 1992-09-11 1994-09-27 Trc Companies, Inc. System and method for resonant filter mass monitoring
JP3735401B2 (ja) 1996-01-30 2006-01-18 株式会社東芝 放射線モニタ
JP2000176262A (ja) 1998-12-11 2000-06-27 Daikin Ind Ltd 多孔性材料、エアフィルター濾材、エアフィルターユニットおよびエアフィルター濾材用支持材料
JP2000278347A (ja) 1999-03-25 2000-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 通信装置
JP3102560B1 (ja) 1999-06-11 2000-10-23 本田技研工業株式会社 車両の駆動力制御装置
JP2001347686A (ja) 2000-04-05 2001-12-18 Nitto Denko Corp インク容器用通気フィルタおよびこれを用いたインク容器

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782496B (zh) * 2009-01-13 2013-04-24 Avl里斯脱有限公司 用来确定固体颗粒浓度的设备
CN102004066A (zh) * 2010-10-26 2011-04-06 安徽蓝盾光电子股份有限公司 一种β射线法PM10在线监测仪走纸装置
CN102980992A (zh) * 2012-10-31 2013-03-20 北京林业大学 测量树枝吸附的可入肺颗粒物数值的方法及装置
CN103454194A (zh) * 2013-09-05 2013-12-18 江苏物联网研究发展中心 Pm2.5检测装置及其制造方法
CN103454194B (zh) * 2013-09-05 2015-09-23 江苏物联网研究发展中心 Pm2.5检测装置及其制造方法
CN103776783A (zh) * 2014-02-20 2014-05-07 中国环境科学研究院 大气中阳离子表面有机活性物质浓度的测量方法
CN104535468A (zh) * 2015-01-21 2015-04-22 苏州大学 基于无纺布电阻法的pm2.5浓度测量装置及方法
CN107850540A (zh) * 2015-03-26 2018-03-27 多佛光电有限责任公司 制备流体样品进行激光诱导击穿光谱和成像分析的方法
CN104819919A (zh) * 2015-05-20 2015-08-05 北京曼德克环境科技有限公司 一种颗粒物排放含量检测仪
CN104819919B (zh) * 2015-05-20 2017-11-21 北京曼德克环境科技有限公司 一种颗粒物排放含量检测仪
CN107024365A (zh) * 2015-12-11 2017-08-08 株式会社堀场制作所 分析装置和分析方法
CN107024365B (zh) * 2015-12-11 2021-04-02 株式会社堀场制作所 分析装置和分析方法
CN107664589A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 东亚Dkk株式会社 测定装置
CN107664589B (zh) * 2016-07-29 2021-12-21 东亚Dkk株式会社 测定装置
CN109238934A (zh) * 2018-10-15 2019-01-18 中煤科工集团重庆研究院有限公司 考虑滤膜形变的β射线衰减法颗粒物浓度监测方法及系统

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