CZ188098A3 - Zařízení pro měření koncentrace vláken ve vzduchu - Google Patents
Zařízení pro měření koncentrace vláken ve vzduchu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ188098A3 CZ188098A3 CZ981880A CZ188098A CZ188098A3 CZ 188098 A3 CZ188098 A3 CZ 188098A3 CZ 981880 A CZ981880 A CZ 981880A CZ 188098 A CZ188098 A CZ 188098A CZ 188098 A3 CZ188098 A3 CZ 188098A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fibers
- light
- air
- concentration
- inhalable
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 7
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
- G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke
- G01N2015/0049—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke of filaments in gas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Description
Zařízení pro měření koncentrace vláken ve vzduchu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobů a zařízení pro stanovování koncentrace vláken ve vzduchu a zejména se týká zařízení, která mohou rozlišit mezi vdechnutelnými vlákny a nevláknitými částicemi.
Tato přihláška je částečnou pokračovací přihláškou US patentové přihlášky č. 08/743 554 o názvu „Zařízení pro měření rozměru vláken ve vzduchu podané 1.11. 1996 a US patentové přihlášky č. 08/743 555 podané 4. 11. 1996.
Dosavadní stav techniky
V současnosti existují dvě základní metody monitorování koncentrace vláken obsažených ve vzduchu. U prvního způsobu jsou vlákna soustřeďována na filtru. Tento filtr je pak mikroskopickými a chemickými metodami analyzován, čímž se zjistí druh vláken a odhadne se koncentrace těchto vláken. Tato metoda má nevýhody především v opožděném získávání informací, ale i v nízké přesnosti, nákladnosti a obtížnosti.
Identifikace vláken se zde obvykle provádí vizuální kontrolou, která dále zvětšuje nejistotu stanovení určitých druhů vláken obsažených ve vzduchu.
U druhé metody je stanovována okamžitá koncentrace vzduchem nesených vláken za použití optických metod, u nichž je analyzováno světlo • «·»* ·· ·· »· · · · · * ··· · · ··· • · · · · · · · · « · · ··· ·»· 0* ·· světelného zdroje zeslabené průchodem přes vlákna. Většina těchto zařízení však nerozlišuje mezi různými druhy vzduchem nesených vláken a zejména nemůže zajistit přesné stanovení potenciálně vdechnutelných vláken, zejména malých skleněných vláken.
V důsledku značných zdravotních problémů vyvolávaných azbestovými vlákny, je cílem v reálném čase pracujících zařízení, monitorujících obsah vláken ve vzduchu, stanovit koncentraci azbestových vláken ve vzorku vzduchu obsahujícím azbestová a další vlákna. Jelikož azbestová vlákna mají paramagnetické vlastnosti, pracují některá současná zařízení tak, že azbestová vlákna jsou vyrovnána a uvedena do oscilací za použití např. časově proměnného čtyřpólového elektrického pole, hybridního elektromagnetického pole, nebo obou těchto polí. Vyvolané oscilace slouží k vytvoření charakteristického rozptylu dopadajícího světla a tím k identifikaci oscilujících azbestových vláken. U těchto zařízení lze použít rovněž elektrostatické metody. Příklady takových zařízení a metod pro měření koncentrace částic obsažených ve vzduchu lze nalézt v US patentu č. 3 692 412 (Chubb 1972) o názvu Zařízení pro analýzu suspendovaných částic, v US patentu č. 4 940 327 (Lillienfeld 1990) o názvu Způsob a zařízení pro monitorování asbestu v reálném čase a v US patentu 5 319 575 (Lillienfeld 1994) o názvu Systém a způsob stanovení koncentrace částic ve vzduchu. Další taková zařízení viz MIE Fiber Monitor Model FM-7400 User's Manual, MIE lne., Billerica, Montana.
Jelikož potenciálně škodlivá vdechnutelná vlákna, například vlákna skleněná, paramagnetické vlastnosti často nemají, nejsou pro stanovení koncentrace takových vláken uvedené metody vhodné.
Vznikla tedy potřeba vytvořit zařízení pro měření koncentrace vláken ve vzduchu, které přesně stanoví koncentraci vdechnutelných vláken rozptýlených ve • *to ·· • to • to • toto· • to »· • to to • to ·« to • *· to·· · · ·· to ·· *· vzorku vzduchu v reálném čase, bez potřeby elektrostatických, magnetických nebo elektromagnetických prvků.
Zařízení podle US patentu č. 4 940 327 a č. 5 319 575 jsou navíc komplikovanější, zjišťují pouze malé procento vláken v daném vzorku a v případě, že je koncentrace vláken ve vzorku nízká nebo nereprezentuje koncentraci vláken ve vzduchu, mohou vznikat chyby měření. Přetrvává tedy potřeba vytvořit zařízení měřící koncentraci vláken, které bude provádět lepší vzorkování vláken a které bude přesnější i při nízkých koncentracích vláken ve vzorku vzduchu.
Podstata vynálezu
Tento vynález vytváří zařízení a způsoby pro měření koncentrace vláken ve vzduchu ve vzorku vzduchu obsahujícím vlákna. Výhodné provedení tohoto zařízení zahrnuje průtočné prostředky pro vytvoření laminárního proudění působícího na alespoň část vláken ve vzorku vzduchu. Laminárně proudící vlákna jsou pak osvětlena světelným zdrojem, čímž dojde k rozptylu tohoto světla. Část rozptýleného světla je pak směrována tak, že tvoří výstupní signál, z něhož může být stanovena koncentrace vláken. Navíc lze použít oddělovací prostředky pro předběžnou selekci vláken majících určitou velikost, takže se příkladně stanovuje koncentrace pouze vdechnutelných vláken. Tento vynález vytváří nenákladnou metodu měření koncentrace vdechnutelných vláken v pracovním prostředí, např. při výrobě skleněných izolací nebo třískových desek.
Zařízení podle dalšího provedení tohoto vynálezu je vybaveno pro analýzu vzduchu, který obsahuje vdechnutelná vlákna, nevdechnutelná vlákna či nevláknité částice, případně oboje. Toto zařízení zahrnuje oddělovací prostředky pro selektivní odebírání vdechnutelných vláken z nevdechnutelných vláken, čímž »·· « ·
·· « • ··*· »· · • · *· • · * · se vytvoří filtrovaný vzorek vzduchu obsahující vyrovnaná vdechnutelná vlákna. Tato vyrovnaná vlákna jsou pak světelným zdrojem osvětlena za vzniku rozptýleného světla, které dopadá na světelné čidlo, vytvářející elektrický výstupní signál. Zařízení dále zahrnuje zpracovávací prostředky pro stanovení koncentrace vdechnutelných vláken z výstupního signálu světelného čidla.
Přehled obrázků na výkresech
Na připojených výkresech jsou zobrazena výhodná provedení zařízení pro měření koncentrace vláken ve vzduchu podle tohoto vynálezu. Spolu s následujícím popisem vynálezu slouží k objasnění principů tohoto vynálezu.
Obr. 1 zobrazuje zařízení pro měření koncentrace vláken ve vzduchu podle tohoto vynálezu.
Obr. 2 zobrazuje jedno výhodné provedení čidla podle tohoto vynálezu. Obr. 3 pak zobrazuje další výhodné provedení čidla podle tohoto vynálezu
Příklady provedení vynálezu
Obr. 1 znázorňuje jedno provedení zařízení 100 pro měření koncentrace vláken ve vzduchu používající principy tohoto vynálezu. Zařízení 100 může zahrnovat čidlo 1 pro detekci vláken a oddělovací prostředky, příkladně virtuální impaktor 2, pro oddělování vdechnutelných vláken od nevdechnutelných vláken nebo od nevláknitých částic. V tomto popise používaný termín vdechnutelná vlákna představuje vlákna, jejichž průměr je menší než asi 3μηη • φφφ • Φ φφ • · · • φ φφφ φ φ φ φ φ φ φ φφ φφ φφ φφ φ φ ·
a přednostně ta, jejichž štíhlost (poměr délky a průměru) je alespoň 5:1. Termín světlo pak představuje jak viditelné, tak i neviditelné vlnění, včetně rentgenového a infračerveného.
Odborníkovi v této oblasti techniky je zřejmé, že virtuální impaktor 2 používá známé způsoby oddělování vdechnutelných částic od nevdechnutelných částic, a tudíž tento odborník může pro izolaci vdechnutelných vláken od vláken nevdechnutelných použít jiné oddělovací prostředky. Jeden příkladný virtuální impaktor 2, který byl shledán vhodným pro použití v zařízení podle vynálezu, je zobrazen na Obr. 1. Toto zařízení nabírá okolní, vlákna obsahující, vzduch a odvádí menší vdechnutelná vlákna 20 v příčném směru do ústí difuzéru. Větší vlákna 41. jejichž průměr je větší než asi 3μ, jsou vtahována do centrální trubice virtuálního impaktoru 2.
Vzduch vstupující do zařízení může obsahovat promísená vdechnutelná vlákna, nevdechnutelná vlákna a další částice. Čidlo 1 snímá výhodně vyrovnaná vdechnutelná vlákna obsažená ve vzduchu, ale je vpodstatě necitlivé na jiné nevláknité částicové materiály. Vdechnutelná vlákna 20. která mohou být ve vzduchu obsažena, jsou za provozu zařízení vytahována z virtuálního impaktoru 2 hadici 3, která spojuje tento virtuální impaktor 2 s čidlem 1. Vzduch je v systému pomocí malé vakuové vývěvy 22 vtahován směrem k výstupu 4 spodní průtočné trubice 6. Průtok, délka a průměr horní a spodní průtočné trubice 5, 6 jsou výhodně takové, aby v průtočných trubicích 5, 6 vzniklo laminární proudění. Toto laminámí proudění způsobí, že vlákna 20 obsažená ve vzduchu nacházejícím se v trubicích 5, 6 se vpodstatě vyrovnají s tímto prouděním a tím i s podélnou osou 30 průtočných trubic 5, 6. Průtočné trubice 5, 6 jsou v místě čidla 1. výhodně odděleny malou spárou 7. Alternativně může stejným způsobem pracovat i jediná průtočná trubice mající ve své boční stěně vytvořenu dvojici štěrbin kolmých na její osu. Tato spára 7 je výhodně umístěna symetricky kolem osy 8 čidla 1. Průtočné trubice 5, 6 a spára 7 tvoří u tohoto provedení vynálezu průtočný kanál.
• · *·· • · * * • · · * • · ·· ·· »» • * · · » ·· • · · · ·
V čidle i se nachází světelný zdroj 9, kterým může být zdroj koherentního světla, jako je příkladně laserová dioda. Světelný zdroj 9 může vytvářet paprsek 12, výhodně s předem zvoleným průřezem. Výhodné rovněž je, když světelný zdroj 9 vytváří kolimovaný paprsek světla, ideálně s eliptickým průřezem, směrovaný na světelné čidlo 14. Světelným čidlem 14 je výhodně fotodetektor. Paprsek 12 může být směrován podél osy 8 čidla 1 s hlavní osou elipsy výhodně vpodstatě rovnoběžnou se spárou 7 mezi oběma průtočnými trubicemi 5, 6. Šířka paprsku 12 přitom nesmí být tak velká jako průměr průtočných trubic 5, 6.
Vhodným světelným zdrojem pro toto provedení vynálezu je příkladně laserová dioda LPM 03(670-5) výrobek Power Technology, lne., Little Rock, Arkansas. Podobně, vhodným fotodetektorem je příkladně Devar Model 509-1, Bridgeport, Connecticut. Odborník v této oblasti techniky může samozřejmě pro vytvoření a detekci světelných signálů svědčících na přítomnost vdechnutelných vláken ve vzorku vzduchu použít i další vhodné světelné zdroje a světelná čidla.
Obr. 2 zobrazuje v řezu výhodné provedení čidla 1, které je umístěno obecně kolmo na proudící vzduch. Po průchodu spárou 7 vstupuje paprsek 12 do soustavy 10 optických čoček. Soustava 10 čoček může být příkladné dvojice kondenzátorových čoček. Tato soustava 10 čoček by měla mít krátkou ohniskovou vzdálenost umožňující, aby část 23 paprsku 12 byla směrována na zadní plochu 24 druhé čočky 25. Aby se zabránilo tomu, že fotodetektor 14 bude snímat kolimované světlo 23. lze použít clonu 11. Výhodné je, když je tato clona 11 umístěna tak, že vrhá stín na fotodetektor 14, takže tento fotodetektor 14 zakrývá před světlem, které neindikuje přítomnost vláken ve vzduchu.
Jak vlákna 20 procházejí paprskem 12 světla mezi průtočnými trubicemi 5, 6, budou některá vlákna 20 světlo rozptylovat, jak je to znázorněno
44 • 4 · • 4 4·· • 4 4
4 4 4 ·4 • 4 ·4
na Obr. 2. Jestliže je válec, jako je skleněné vlákno, osvětlen při normálovém dopadu světla, rozptyluje obvykle světlo ve zvoleném směru v průtočném kanálu, tj. v rovině, která je normálou tohoto válce. Jelikož byla vlákna 20 laminárním prouděním vyrovnána, jsou obecně orientována kolmo na směr paprsku 12. Paprsek 12 je proto rozptylován v rovině, která je obecně rovnoběžná s rovinami tvořenými konci průtočných trubic 5, 6, takže rozptýlené světlo 26 může procházet spárou 7 mezi těmito průtočnými trubicemi 5, 6,
Pro dosažení laminárního proudění u zařízení podle tohoto vynálezu bylo zjištěno, že musí být splněny dvě podmínky. Reynoldsovo číslo musí být menší než asi 2000 a musí být vytvořena dostatečná vzdálenost, aby se proudění stalo laminárním. U nárokovaného zařízení je při průtoku vzduchu 4 l/min a průměru průtočné trubice 1,1 cm Reynoldsovo číslo kolem 500, což je bohatě v režimu laminárního proudění. Délka průtočné trubice před tím, než vlákna dosáhnou laserového paprsku, je asi 12,7 až 127 cm, výhodně asi 25,4 cm, což představuje více než dvaadvacetinásobek průměru trubice. Jelikož by se laminární proudění mělo vytvořit v délce deseti průměrů trubice od vstupu do trubice, mělo by mít proudění v zařízení dostatek času pro dosažení laminárního stavu.
Potvrdit vyrovnání vláken v průběhu přechodu z turbulentního do laminárního proudění lze vizuálně. U skleněných vláken v turbulentním proudění lze pozorovat, že laserový paprsek je rozptylován do izolovaných bodů světla v náhodných směrech. U skleněných vláken v laminárním proudění je oproti tomu rozptýlený laserový paprsek soustředěn v přibližné jednom směru (oblasti), což ukazuje, že vlákna jsou vyrovnána ve směru vpodstatě rovnoběžném s prouděním.
Světlo, které je rozptýleno v dopředném směru 13 může být soustavou čoček soustředěno a zaostřeno na fotodetektor 14. Jelikož toto světlo obvykle ···· *
·» ·· ·· • · · • » ··· • · · · · • « · · β· ·· ·· ·· • · · · * * *· • ·· · * • · · ·· ·* není při vstupu do soustavy 10 čoček kolimované, může být zaostřeno do bodu nacházejícího se v určité vzdálenosti za soustavou 10 čoček a tím projít kolem clony 11. Do soustavy 10 čoček vstupuje jak paprsek 12, tak i rozptýlené světlo 26. Zatímco paprsek 12 je obvykle před příchodem na fotodetektor 14 odcloněn, rozptýlené světlo 26 je, ve své většině, zaostřeno na fotodetektor 14. Pouze malá část tohoto rozptýleného světla 26 je blokována clonou 11.
Výhodné je, když má fotodetektor 14 citlivou oblast s určitou šířkou, která je dostatečně široká pro přijímání rozptýleného světla 26. Tato šířka bude odpovídat světlu rozptýlenému vlákny 20, které se nacházejí v určité vzdálenosti na obě strany od osy 30 průtočných trubic 5,6 a samozřejmě před a za touto osou 30. Vlákna 20 tedy nemusí paprskem 12 procházet přímo v ose 30 nebo v její těsné blízkosti. Když je paprsek 12 vlákny 20 rozptýlen, je soustavou 10 čoček zaostřen tak, že dopadá na fotodetektor 14 a generuje v něm elektrický impuls. Amplituda tohoto impulsu je výhodně úměrná množství světla rozptýleného vláknem. Výsledný impuls je odeslán do vhodného elektronického měřícího obvodu 31. kde je zaznamenán. S použitím dalších kvantitativních informací, jako je průtok vzduchu čidlem 1 a zjištění četnosti, s níž jsou impulsy přijímány, může být stanovena koncentrace vdechnutelných vláken ve vzduchu.
Výhodné pak dále je, když čidlo 1 je vpodstatě necitlivé na nevláknité částice. U tohoto provedení vynálezu je této selektivity dosaženo analýzou, například optických, rozdílů mezi obvykle válcovitými vdechnutelnými vlákny a částicemi majícími jiné tvary. Jestliže je kulovitá nebo nepravidelná částice prachu nasáta do čidla 1, bude i tato částice rozptylovat světlo paprsku 12. Tyto částice však mají snahu rozptylovat světlo do kulovitého prostoru. Většina takto rozptýleného světla tak bude dopadat na stěny průtočných trubic 5, 6 a bude jimi absorbována.
• >·♦* »· · • ··· • · · • · *· «· • · • ·«· • · • · ·· ·· • ♦ · »
0 0 ·
000 0 ·
0 0 • 0 ··
Obecně pouze malý zlomek světla rozptýleného těmito částicemi může procházet spárou 7 mezi průtočnými trubicemi 5, 6. Toto malé množství rozptýleného světla může ve fotodetektoru 14 vytvořit pouze slabý signál. Obvod 31, přijímající impulsy z fotodetektoru 14 pak může být vytvořen tak, aby impulsy s nízkou amplitudou, které generují nevláknité částice, ignoroval. Zařízení 100 tak může reagovat pouze na vdechnutelná vlákna a přitom ignorovat jiné nevláknité částice hmoty, které může vzduch obsahovat. Oproti dřívějším známým zařízením, zařízení podle tohoto vynálezu nevyžaduje elektrostatické nebo elektromagnetické součásti pro vyvolání pohybu hmotných částic suspendovaných ve vzduchu za účelem zjištění, zda těmito hmotnými částicemi jsou vdechnutelná vlákna, či nikoliv.
Zařízení 1Q0 používá pro rozlišení mezi vdechnutelnými vlákny a jinými částicemi následující postupy. Za prvé, nevdechnutelná vlákna jsou odstraněna z proudu vzduchu oddělovacími prostředky, tj. virtuálním impaktorem 2 před tím, než vzduch vstoupí do čidla i. Za druhé, zbývající vlákna mají v důsledku laminárního proudění v těchto průtočných trubicích 5, 6 snahu vyrovnat se do směru osy 30 průtočné trubice 5, 6. Za třetí, světelný paprsek 12 je obecně orientován tak, že je normálou k osám 30 průtočných trubic 5, 6. Za čtvrté, světlo rozptýlené vlákny 20 se rozptyluje do roviny, která prochází mezi konci průtočných trubic 5, 6, a část tohoto rozptýleného světla je zaostřena na fotodetektor 14. Za páté, světlo rozptýlené částicemi s jiným tvarem se rozptyluje více do všech směrů, než je tomu v případě válcovitých částic. Většina tohoto světla je pak absorbována stěnami průtočných trubic 5, 6 a pouze malé množství tohoto světla je soustředěno na fotodetektor 14. Za šesté, rozlišováním mezi amplitudami signálů přijímaných z fotodetektoru 14 může zařízení 100 rozlišovat mezi vdechnutelnými vlákny a jinými částicemi.
Na Obr. 1 a Obr. 2 je soustava 10 čoček a fotodetektor 14 zobrazena tak, že se nacházejí vpodstatě v ose paprsku 12. Z principu tohoto vynálezu může odborník v této oblasti techniky seznat, že uvedená soustava 10 čoček a ···· «
··· ·» ·· • · • ··· • · • * · · · ··· ♦·· ·· *· ftft ·· • · I • ·· ··· · 4 • * <
·· ·· fotodetektor 14 mohou být umístěny kdekoliv kolem osy 30 průtočných trubic 5, 6 v rovině světla rozptýleného vlákny 20. Ačkoliv množství světla soustředěného soustavou 10 čoček může záviset na umístění soustavy 10 čoček, může čidlo 1 rozlišovat mezi vdechnutelnými vlákny a jinými částicemi i v těchto alternativních uspořádáních.
Na Obr. 3 jsou zobrazeny součásti zařízení 100, které jsou vpodstatě shodné se součástmi z Obr. 1 a Obr. 2, s výjimkou toho, že soustava 10 čoček a fotodetektor 14 byly otočeny o 90°, Clona TI paprsku z Obr. 1 a Obr. 2 může být u tohoto provedení vynálezu vypuštěna, neboť dráha světelného paprsku 12 již nesměřuje proti fotodetektoru 14.
Všechny publikace zmíněné v tomto popise udávají úroveň znalostí odborníka v této oblasti, jemuž je popis vynálezu určen.
Ačkoliv byly v předchozí části podrobně popsány specifické varianty uskutečnění tohoto vynálezu, je pro odborníka zřejmé, že při použití základních myšlenek tohoto popisu lze odvodit různé modifikace a alternativy těchto podrobností. Odborník by mohl seznat, že i když byl vynález popsán v souvislosti se stanovováním koncentrace vdechnutelných vláken ve vzduchu, může být zařízení a způsob zde podrobně popsaný použit také pro zjišťováni, určování a vizualizaci jiných typů částic, majících zvláštní optické vlastnosti. Konkrétní uspořádání popsaného zařízení a způsobu je zde míněno pouze jako příkladné a rozhodně nijak neomezuje rozsah tohoto vynálezu. Ten je dán připojenými patentovými nároky a všemi variantami jejich uskutečnění.
Claims (12)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zařízení pro měření kopcentrace vdechnutelných vzorku vzduchu obsahujícím vlákna, vyznačující se tím, že zahrnuje:a) průtočné prostředky pro vytvoření laminámího proudění působícího na alespoň část vláken uvedeného vzorku vzduchu;b) průtočný kanál (5,6) pro přijetí množství laminárně proudících vláken (20);c) světelný zdroj (9) pro generování světelného paprsku (12) směrovaného na uvedené množství laminárně proudících vláken (20) za vzniku rozptýleného světla; ad) světelné čidlo (14) pro snímání části uvedeného rozptýleného světla a pro generování výstupu, z něhož může být stanovena koncentrace vdechnutelných vláken v uvedeném vzorku vzduchu.vláken ve
- 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzorkovaný vzduch obsahuje také nevdechnutelná vlákna a nevláknité částice.
- 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zařízení má štěrbinovitý otvor pro usměrňování rozptýleného světla na uvedené světelné čidlo (14).
- 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený světelný zdroj (9) zahrnuje kolimační prostředky pro vytvoření světelného paprsku (12), majícího předem zvolený průřez.
- 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený průtočný kanál má podélnou osu, která je vpodstatě normálou k dráze paprsku (12).• · «· · · · · • *·· · · ·· --. • ··« ·♦ ·· ···· • « ···« ·· 12 ··· ··· ·· ·· ··
- 6. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že uvedený štěrbinovitý otvor je umístěn tak, že odcloňuje rozptýlené světlo, které nemá předem zvolený směr ke světelnému čidlu (14).
- 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že dále zahrnuje optické čočky pro přijetí části rozptýleného světla majícího předem zvolenou orientaci, a pro směrování alespoň části tohoto rozptýleného světla ke světelnému čidlu (14).
- 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že dále zahrnuje clonu (11) umístěnou v dráze uvedeného světelného paprsku (12), přičemž tato clona (11) je umístěna tak, že zastiňuje světelné čidlo (14) a vpodstatě odcloňuje světelný paprsek od světelného čidla.
- 9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené světelné čidlo (14) zahrnuje prostředky pro generování prvního impulsu majícího první amplitudu, která odpovídá vdechnutelnému vláknu a druhého impulsu majícího druhou amplitudu odpovídající částici, která není vdechnutelným vláknem, přičemž zařízení je schopno rozlišit mezi první amplitudou reprezentující vdechnutelné vlákno a druhou amplitudou reprezentující částici, a pro vytvoření signálu, který představuje koncentrací vdechnutelných vláken ve vzorku vzduchu.
- 10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že uvedenou částicí je nevdechnutelné vlákno.
- 11. Způsob měření koncentrace vláken ve vzduchu ve vzorku obsahujícím vdechnutelná a nevdechnutelná vlákna, vyznačující se tím, že zahrnuje:*«· · • ·· • « * · • « * · · · · · · • · · · · ····a) vytvoření laminárního proudu působícího na alespoň část vláken v uvedeném vzorku vzduchu, kterážto část obsahuje vdechnutelná i nevdechnutelná vlákna;b) směrování světelného paprsku na uvedená laminárně proudící vdechnutelná a nevdechnutelná vlákna pro vytvoření rozptýleného světla; ac) snímání části uvedeného rozptýleného světla a generování výstupu, z něhož lze odvodit koncentraci vdechnutéIných vláken ve vzorku vzduchu.
- 12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedený krok snímání zahrnuje vytvoření prvního a druhého impulsového signálu odpovídajícího zjištění světla rozptýleného vdechnutelným vláknem, resp. nevdechnutelným vláknem, přičemž uvedený první a druhý impulsový signál má první a druhou amplitudu, a že způsob dále zahrnuje krok selekce mezi uvedenou první a druhou amplitudou pro vytvoření signálu představujícího koncentraci vdechnutelných vláken v uvedeném vzorku vzduchu.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/743,554 US6005662A (en) | 1996-11-04 | 1996-11-04 | Apparatus and method for the measurement and separation of airborne fibers |
US08/743,555 US6512583B1 (en) | 1996-11-04 | 1996-11-04 | Apparatus and method for the dimensional measurement of airborne fibers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ188098A3 true CZ188098A3 (cs) | 1998-11-11 |
Family
ID=27114167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ981880A CZ188098A3 (cs) | 1996-11-04 | 1997-11-03 | Zařízení pro měření koncentrace vláken ve vzduchu |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0882223A1 (cs) |
JP (1) | JP2000503405A (cs) |
KR (1) | KR19990072187A (cs) |
AU (1) | AU736174B2 (cs) |
BR (1) | BR9706914A (cs) |
CA (1) | CA2239857A1 (cs) |
CZ (1) | CZ188098A3 (cs) |
HU (1) | HUP0001651A3 (cs) |
NO (1) | NO983075L (cs) |
PL (1) | PL327503A1 (cs) |
TR (1) | TR199801215T1 (cs) |
WO (1) | WO1998020320A1 (cs) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4787645B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2011-10-05 | 倉敷紡績株式会社 | 繊維状粒子測定方法及び装置 |
JP4952261B2 (ja) * | 2007-01-12 | 2012-06-13 | 株式会社大林組 | 濃度測定装置、濃度測定システム、及び濃度測定方法 |
KR102157179B1 (ko) * | 2019-01-25 | 2020-09-18 | 주식회사 이노서플 | 대기 미세 먼지 측정 시스템 |
FR3119236B1 (fr) * | 2021-01-22 | 2023-12-22 | Brgm | Système de détection sur site de particules d’amiante dans des matériaux de construction |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1316752A (en) * | 1970-02-12 | 1973-05-16 | Atomic Energy Authority Uk | Apparatus for analysing suspended particles |
US3740148A (en) * | 1970-12-08 | 1973-06-19 | Research Corp | Portable dust analyzer |
US4249244A (en) * | 1978-05-03 | 1981-02-03 | Ppm, Inc. | Electro-optical system and method and apparatus for providing automatically-compensating, traceable calibration and zeroing for light scattering devices |
US4940327A (en) * | 1988-10-25 | 1990-07-10 | Trc Companies Inc. | Method and apparatus for real time asbestos aerosol monitoring |
-
1997
- 1997-03-11 TR TR1998/01215T patent/TR199801215T1/xx unknown
- 1997-11-03 JP JP10521689A patent/JP2000503405A/ja active Pending
- 1997-11-03 AU AU51658/98A patent/AU736174B2/en not_active Ceased
- 1997-11-03 HU HU0001651A patent/HUP0001651A3/hu unknown
- 1997-11-03 KR KR1019980704548A patent/KR19990072187A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-11-03 PL PL97327503A patent/PL327503A1/xx unknown
- 1997-11-03 BR BR9706914-0A patent/BR9706914A/pt unknown
- 1997-11-03 WO PCT/US1997/020047 patent/WO1998020320A1/en not_active Application Discontinuation
- 1997-11-03 CZ CZ981880A patent/CZ188098A3/cs unknown
- 1997-11-03 CA CA002239857A patent/CA2239857A1/en not_active Abandoned
- 1997-11-03 EP EP97946502A patent/EP0882223A1/en not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-07-02 NO NO983075A patent/NO983075L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0882223A1 (en) | 1998-12-09 |
HUP0001651A2 (hu) | 2000-09-28 |
NO983075L (no) | 1998-08-28 |
EP0882223A4 (cs) | 1999-01-07 |
KR19990072187A (ko) | 1999-09-27 |
NO983075D0 (no) | 1998-07-02 |
BR9706914A (pt) | 2000-01-04 |
AU5165898A (en) | 1998-05-29 |
AU736174B2 (en) | 2001-07-26 |
PL327503A1 (en) | 1998-12-21 |
WO1998020320A1 (en) | 1998-05-14 |
TR199801215T1 (xx) | 1999-02-22 |
HUP0001651A3 (en) | 2003-01-28 |
CA2239857A1 (en) | 1998-05-14 |
JP2000503405A (ja) | 2000-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2717843T3 (es) | Detección y gestión de coincidencia en el análisis de partículas | |
US10481069B2 (en) | Method and apparatus for monitoring and optimizing microfluidic particle sorting | |
US8009290B2 (en) | Compact, low cost particle sensor | |
US7830510B2 (en) | Apparatus for high-accuracy fiber counting in air | |
CN101726609B (zh) | 标本分析仪 | |
US4940327A (en) | Method and apparatus for real time asbestos aerosol monitoring | |
JPH07500660A (ja) | 繊維又はその他の試料の単独の存在物を測定する電気光学装置 | |
CN106769805B (zh) | 细胞计数分类装置 | |
EP0225009A2 (en) | Fibre size monitor | |
US4360270A (en) | Calibration and testing device for optical, single particle, size spectrometers | |
US4942774A (en) | Anisokinetic shrouded aerosol sampling probe | |
US6005662A (en) | Apparatus and method for the measurement and separation of airborne fibers | |
CZ188098A3 (cs) | Zařízení pro měření koncentrace vláken ve vzduchu | |
US6122054A (en) | Device for measuring the concentration of airborne fibers | |
Turner et al. | Calibration of sharp cut impactors for indoor and outdoor particle sampling | |
US6512583B1 (en) | Apparatus and method for the dimensional measurement of airborne fibers | |
CN108120659A (zh) | 一种具有自归零校准的粒子浓度检测系统和方法 | |
EP2542874B1 (en) | Improved dust discrimination for sensing systems | |
CN1207172A (zh) | 空气中悬浮纤维浓度的测量装置 | |
JPH05322740A (ja) | 液体中繊維状粒子分析計 | |
RU2572291C2 (ru) | Устройство для измерения количества принудительно осаждаемых частиц аэрозоля в точке торможения потока | |
Mark et al. | Performance testing of the respirable dust sampler used in British coal mines | |
JPH02196943A (ja) | 微小物体計測用試料セル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |