DE102016123704A1 - Analysiervorrichtung, Analysierverfahren und Programm - Google Patents

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Abstract

Um sowohl eine Sammlung partikelförmiger Stoffe als auch eine Analyse derselben effizient durchzuführen, enthält eine Analysiervorrichtung (100) einen Sammelfilter (1), eine Sammeleinheit (3), eine eine gesammelte Menge messende Einheit (5), eine Bewegungseinheit (11), eine Analysiereinheit (7) und eine Analysemodus-Umschalteinheit (93). Der Sammelfilter (1) hat einen Sammelbereich bzw. eine Sammelfläche, die feine partikelförmige Stoffe (FP) sammeln kann. Die Sammeleinheit (3) sammelt die feinen partikelförmigen Stoffe (FP) in einen Messraum in der Sammelfläche an einer ersten Position (P1). Die eine gesammelte Menge messende Einheit (5) misst eine gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe (FP), die in der Sammelfläche an der ersten Position (P1) gesammelt wurden. Die Bewegungseinheit (11) bewegt den Sammelfilter in der Längenrichtung. Die Analysiereinheit (7) führt eine Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe durch, die in der Sammelfläche gesammelt wurden, nachdem sie zu einer zweiten Position (P2) bewegt ist. Die Analysemodus-Umschalteinheit (93) wählt entweder einen ersten Analysemodus oder einen zweiten Analysemodus als einen Analysemodus aus.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Analysiervorrichtung, ein Analysierverfahren und ein Programm zum Analysieren von partikelförmigen Stoffen in einem Messraum.
  • STAND DER TECHNIK
  • In den letzten Jahren wurden Feinstäube bzw. partikelförmige Stoffe wie etwa PM2.5 in der Atmosphäre ein großes Umweltproblem, und, um einen Status feiner partikelförmiger Stoffe zu untersuchen, wurden Vorrichtungen zum Analysieren einer Konzentration feiner partikelförmiger Stoffe und von Elementen, die darin enthalten sind, entwickelt.
  • Beispielsweise offenbart Patentzitat 1 eine Analysiervorrichtung, die eine Gewichtskonzentration von Schwebstoffen bzw. schwebender partikelförmiger Stoffe in der Atmosphäre und Arten von darin enthaltenen Elementen kontinuierlich und automatisch analysiert.
  • ZITATE NACH DEM STAND DER TECHNIK
  • PATENTZITAT
    • Patentzitat 1: JP-A-2005-134270
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Um eine ”Blockade bzw. Verblockung” eines Sammelfilters zu vermeiden, wenn eine vorbestimmte Menge oder mehr an feinen partikelförmigen Stoffen durch den Sammelfilter gesammelt ist, stoppt in dieser Analysiervorrichtung die Analysiervorrichtung ein Sammeln feiner partikelförmiger Stoffe und bewegt den Sammelfilter in einer Längenrichtung, so dass feine partikelförmige Stoffe in einem neuen Gebiet bzw. in einer neuen Fläche des Sammelfilters wieder gesammelt werden.
  • Herkömmlicherweise wird der oben erwähnte Vorgang unabhängig davon durchgeführt, ob in einem Zeitintervall, in dem der Sammelfilter bewegt wird, gerade eine Komponentenanalyse durchgeführt wird oder nicht. Falls die Komponentenanalyse in einem Zeitintervall, in dem die Bewegung des Sammelfilters gestartet wird, gerade durchgeführt wird, werden daher partikelförmige Stoffe, die gerade analysiert werden, aus einer Messfläche bewegt, während die Komponentenanalyse gerade durchgeführt wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sowohl eine Sammlung von partikelförmigen Stoffen als auch eine Analyse derselben in einer Analysiervorrichtung effizient durchzuführen, die eine Sammlung von partikelförmigen Stoffen und Analyse derselben unter Verwendung eines einzigen Sammelfilters gleichzeitig durchführt.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Im Folgenden wird eine Vielzahl von Aspekten als Mittel zum Lösen des Problems beschrieben. Diese Aspekte können nach Bedarf beliebig kombiniert werden.
  • Eine Analysiervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Sammelfilter, eine Sammeleinheit, eine eine gesammelte Menge messende Einheit, eine Bewegungseinheit, eine Analysiereinheit und eine Analysemodus-Umschalteinheit. Der Sammelfilter weist einen Sammelbereich (nachfolgend auch als Sammelfläche bezeichnet) auf, der feine partikelförmige Stoffe wie z. B. Feinstaub sammeln kann. Die Sammeleinheit ist an einer Position entsprechend einer ersten Position in einer Längenrichtung des Sammelfilters angeordnet, um feine partikelförmige Stoffe in einem Messraum in dem Sammelbereich bzw. der Sammelfläche an der ersten Position zu sammeln. Die eine gesammelte Menge messende Einheit misst eine gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe, die in dem Sammelbereich bzw. der Sammelfläche an der ersten Position gesammelt wurden.
  • Die Bewegungseinheit bewegt den Sammelfilter in der Längenrichtung, um den Sammelbereich bzw. die Sammelfläche an der ersten Position zu einer zweiten Position in der Längenrichtung des Sammelfilters zu bewegen, wobei die zweite Position eine Position zum Durchführen einer Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe ist, während die Bewegungseinheit eine unbenutzte Sammelfläche, die feine partikelförmige Stoffe nicht gesammelt hat, zur ersten Position bewegt. Die Analysiereinheit ist an einer der zweiten Position entsprechenden Position angeordnet, um die feinen partikelförmigen Stoffe zu analysieren, die in der Sammelfläche gesammelt wurden, die von der ersten Position zur zweiten Position bewegt wurde.
  • Die Analysemodus-Umschalteinheit ist dafür eingerichtet, einen Analysemodus zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe als einen eines ersten Analysemodus, in welchem eine Analysezeit der Analysiereinheit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine erste Zeit eingestellt ist, und eines zweiten Analysemodus auszuwählen, in welchem die Analysezeit der Analysiereinheit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine zweite Zeit eingestellt ist, die kürzer als die erste Zeit ist.
  • Auf diese Weise können sowohl eine Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe als auch eine Analyse derselben in einem ausgewogenen Verhältnis durchgeführt werden, indem der Analysemodus entsprechend zu einem des ersten Analysemodus und des zweiten Analysemodus geschaltet wird.
  • Es ist akzeptabel bzw. zulässig, dass die Sammeleinheit die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe in jeder vorbestimmten Zeit stoppt, die basierend auf einem vorbestimmten Standard bestimmt wird, die Bewegungseinheit dann die an der ersten Position vorliegende Sammelfläche zur zweiten Position bewegt, während die unbenutzte Sammelfläche zur ersten Position bewegt wird, und danach die Sammeleinheit die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe startet und die Analysiereinheit die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe startet.
  • Auf diese Weise kann die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe in jeder vorbestimmten Zeit wiederholt durchgeführt werden. Als Folge kann eine Gewichtskonzentration der in der Sammelfläche gesammelten feinen partikelförmigen Stoffe in jeder vorbestimmten Zeit berechnet werden.
  • Die Analysiervorrichtung kann ferner eine Benachrichtigungseinheit enthalten. Die Benachrichtigungseinheit gibt ein Benachrichtigungssignal ab, wenn feststellt wird, dass die gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe eine vorbestimmte Menge erreicht hat. Auf diese Weise ist es möglich, als das Benachrichtigungssignal mitzuteilen, dass die vorbestimmte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe in der Sammelfläche gesammelt wurde.
  • Falls die Analysiereinheit die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe fortsetzt, wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, kann die Bewegungseinheit die Sammelfläche an der ersten Position zur zweiten Position bewegen, während die unbenutzte Sammelfläche zur ersten Position bewegt wird, wenn die Analyse abgeschlossen ist. Auf diese Weise kann die Analysiereinheit die Analyse sicher durchführen.
  • Falls bestimmt wird, dass die Analysiereinheit eine nächste Analyse während einer Zeitspanne zwischen der Abgabe des Benachrichtigungssignals und einer nächsten vorbestimmten Zeit abschließen kann, kann die Bewegungseinheit die Sammelfläche an der ersten Position zur zweiten Position bewegen, während die unbenutzte Sammelfläche unmittelbar nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals zur ersten Position bewegt wird, und die Analysiereinheit kann die nächste Analyse starten, nachdem die Sammelfläche an der ersten Position nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals zur zweiten Position bewegt ist.
  • Auf diese Weise kann, falls bestimmt wird, dass die Analyse sicher durchgeführt werden kann, selbst wenn die Analyse unmittelbar nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals gestartet wird, die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe sofort, nachdem das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, gestartet werden.
  • Falls bestimmt wird, dass die Analysiereinheit eine nächste Analyse während einer Zeitspanne zwischen der Abgabe des Benachrichtigungssignals und der nächsten vorbestimmten Zeit nicht abschließen kann, kann die Bewegungseinheit die Sammelfläche an der ersten Position zur zweiten Position bewegen, während die unbenutzte Sammelfläche zur nächsten vorbestimmten Zeit zur ersten Position bewegt wird, und die Analysiereinheit kann die nächste Analyse starten, nachdem die Sammelfläche an der ersten Position nach der nächsten vorbestimmten Zeit zur zweiten Position bewegt wird. Auf diese Weise kann die nächste Analyse sicher durchgeführt werden.
  • Die Bewegungseinheit kann die Sammelfläche an der ersten Position zur zweiten Position bewegen, während die unbenutzte Sammelfläche zur ersten Position bewegt wird, unmittelbar nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals, ungeachtet dessen, ob die Analysiereinheit die nächste Analyse während der Zeitspanne zwischen der Abgabe des Benachrichtigungssignals und der nächsten vorbestimmten Zeit abschließen kann oder nicht. Auf diese Weise kann die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe mit höherer Priorität durchgeführt werden.
  • Falls bestimmt wird, dass die Analysiereinheit die nächste Analyse während der Zeitspanne zwischen der Abgabe des Benachrichtigungssignals und der nächsten vorbestimmten Zeit nicht abschließen kann, kann die Analysiereinheit die nächste Analyse nicht starten, wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird. Auf diese Weise kann die Analyse sicher durchgeführt werden.
  • Wenn das Benachrichtigungssignal in einer Periode abgegeben wird, während der erste Analysemodus durchgeführt wird, kann die Analysemodus-Umschalteinheit den Analysemodus vom ersten Analysemodus zum zweiten Analysemodus umschalten. Dadurch wird die Analysezeit verkürzt, wenn die gesammelte Menge feiner partikelförmiger Stoffe die vorbestimmte Menge erreicht, und daher können sowohl eine Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe als auch eine Analyse derselben in einem ausgewogenen Verhältnis durchgeführt werden.
  • Nachdem die vorbestimmte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe im zweiten Analysemodus analysiert ist, kann, wenn die Sammelfläche, die feine partikelförmige Stoffe einer gesammelten Menge, die geringer als die vorbestimmte Menge ist, gesammelt hat, zur zweiten Position bewegt wird, die Analysemodus-Umschalteinheit den Analysemodus vom zweiten Analysemodus zum ersten Analysemodus schalten. Dadurch kann beispielsweise, selbst wenn die gesammelte Menge feiner partikelförmiger Stoffe geringer als die vorbestimmte Menge wird, eine aussagekräftige Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe durchgeführt werden.
  • Wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, kann die Sammeleinheit die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe stoppen. Auf diese Weise kann eine Menge der im Sammelfilter gesammelten feinen partikelförmigen Stoffe die vorbestimmte Menge oder geringer sein.
  • Das Umschalten des Analysemodus durch die Analysemodus-Umschalteinheit kann ausgeführt werden, während die Analyse durch die Analysiereinheit nicht gerade durchgeführt wird. Auf diese Weise wird der Analysemodus umgeschaltet, nachdem die Analyse sicher beendet ist, und daher kann jede Analyse sicher durchgeführt werden.
  • Die Sammeleinheit kann ferner eine Sortiereinrichtung bzw. einen Klassifizierer enthalten. Der Klassifizierer klassifiziert Schwebstoffe bzw. schwebende partikelförmige Stoffe im Messraum basierend auf einem vorbestimmten Standard in große partikelförmige Stoffe und feine partikelförmige Stoffe. Auf diese Weise ist es möglich, die großen partikelförmigen Stoffe aus den schwebenden partikelförmigen Stoffen zu entfernen, um die feinen partikelförmigen Stoffe als Hauptkomponenten im Sammelfilter zu sammeln.
  • Die Analysiervorrichtung kann ferner eine Berechnungseinheit und eine Anzeige umfassen. Die Berechnungseinheit berechnet die gesammelte Menge feiner partikelförmiger Stoffe und/oder Gewichtskonzentration derselben basierend auf einem Ausgangssignal von der eine gesammelte Menge messenden Einheit und berechnet ein Analyseergebnis der feinen partikelförmigen Stoffe basierend auf einem Ausgangssignal von der Analysiereinheit. Die Anzeige zeigt die gesammelte Menge, die Gewichtskonzentration und/oder das Analyseergebnis, die durch die Berechnungseinheit berechnet wurden, an.
  • Auf diese Weise können die gesammelte Menge feiner partikelförmiger Stoffe, die Gewichtskonzentration und/oder das Analyseergebnis optisch geprüft werden.
  • Ein Analysierverfahren gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Analysieren feiner partikelförmiger Stoffe, z. B. Feinstaub, durch eine Analysiervorrichtung. Die Analysiervorrichtung umfasst einen Sammelfilter mit einem Sammelbereich (nachfolgend auch als Sammelfläche bezeichnet), der feine partikelförmige Stoffe sammeln kann. Das Analysierverfahren umfasst die Schritte:
    Sammeln feiner partikelförmiger Stoffe in einem Messraum in dem Sammelbereich bzw. der Sammelfläche an einer ersten Position in einer Längenrichtung des Sammelfilters;
    Messen einer gesammelten Menge der feinen partikelförmigen Stoffe, die in dem Sammelbereich bzw. der Sammelfläche an der ersten Position gesammelt wurden;
    Bewegen des Sammelfilters in der Längenrichtung, um die Sammelfläche an der ersten Position zu einer zweiten Position in der Längenrichtung des Sammelfilters zu bewegen, wobei die zweite Position eine Position zum Durchführen einer Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe ist; und
    Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe, die in dem Sammelbereich bzw. der Sammelfläche gesammelt wurden, die von der ersten Position zur zweiten Position bewegt wurde.
  • In dem Schritt zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe ist ein Analysemodus zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe als einer eines ersten Analysemodus, in welchem eine Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine erste Zeit eingestellt ist, und eines zweiten Analysemodus auswählbar, in welchem die Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine zweite Zeit, die kürzer als die erste Zeit ist, eingestellt ist.
  • Auf diese Weise können sowohl eine Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe als auch eine Analyse derselben in einem ausgewogenen Verhältnis durchgeführt werden, indem der Analysemodus entsprechend zu einem des ersten Analysemodus und des zweiten Analysemodus geschaltet wird.
  • Ein Programm gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Programm, um zu ermöglichen, dass ein Computer die Schritte ausführt:
    Sammeln feiner partikelförmiger Stoffe in einem Messraum in einem Sammelbereich bzw. einer Sammelfläche eines Sammelfilters an einer ersten Position in einer Längenrichtung des Sammelfilters, wobei die Sammelfläche feine partikelförmige Stoffe sammeln kann;
    Messen einer gesammelten Menge der feinen partikelförmigen Stoffe, die in der Sammelfläche in der ersten Position gesammelt wurden;
    Bewegen des Sammelfilters in der Längenrichtung, um die Sammelfläche an der ersten Position zu einer zweiten Position in der Längenrichtung des Sammelfilters zu bewegen, wobei die zweite Position eine Position zum Durchführen einer Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe ist; und
    Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe, die in der Sammelfläche gesammelt wurden, die von der ersten Position zur zweiten Position bewegt wurde.
  • In dem Schritt zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe ist ein Analysemodus zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe als einer eines ersten Analysemodus, in welchem eine Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine erste Zeit eingestellt ist, und eines zweiten Analysemodus auswählbar, in welchem die Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine zweite Zeit eingestellt ist, die kürzer als die erste Zeit ist.
  • Auf diese Weise können sowohl eine Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe als auch eine Analyse derselben in einem ausgewogenen Verhältnis durchgeführt werden, indem der Analysemodus entsprechend zu einem des ersten Analysemodus und des zweiten Analysemodus geschaltet wird.
  • VORTEILHAFTE EFFEKTE
  • Die Analysiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl eine Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe als auch eine Analyse derselben effizient durchführen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 ist ein Diagramm, das eine Struktur einer Analysiervorrichtung veranschaulicht.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Struktur einer Steuereinheit veranschaulicht.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das eine Analyseoperation in einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 4A ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Analyseoperation veranschaulicht (Nr. 1).
  • 4B ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Analyseoperation veranschaulicht (Nr. 2).
  • 4C ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Analyseoperation veranschaulicht (Nr. 3).
  • 4D ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Analyseoperation veranschaulicht (Nr. 4).
  • 5 veranschaulicht ein Beispiel einer Bildschirmanzeige eines Analyseergebnisses der Analysiervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das die Analyseoperation gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • 7 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Analyseoperation gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1. Erste Ausführungsform
  • (1) Aufbau einer Analysiervorrichtung
  • Ein Aufbau einer Analysiervorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform wird im Folgenden mit Verweis auf 1 beschrieben. Die Analysiervorrichtung 100 umfasst einen Sammelfilter 1, welcher beispielsweise eine verstärkte Schicht aus einem Vliesstoff eines Hochpolymermaterials (wie etwa Polyethylen) und eine Sammelschicht (worauf auch als Sammelbereich bzw. Sammelfläche verwiesen wird) umfasst, die auf der verstärkten Schicht ausgebildet ist. Die Sammelschicht besteht aus einem porösen Fluorcarbonharzmaterial mit Poren, die feine partikelförmige Stoffe FP (zum Beispiel partikelförmige Stoffe mit einer Korngröße von 2,5 μm oder weniger) sammeln können.
  • Auf diese Weise kann der Sammelfilter 1 ein Gas in Richtung der Dicke des Sammelfilters 1 strömen lassen und kann gleichzeitig verstärkt sein. Außerdem wird der Sammelfilter 1 kaum elektrisch aufgeladen, was verhindert, dass die gesammelten partikelförmigen Stoffe durch elektrostatische Aufladung zerstreut und aus der Sammelfläche herausgetragen werden.
  • Man beachte, dass als der Sammelfilter 1 andere Filter wie etwa zum Beispiel ein einlagiger Glasfilter oder ein einlagiger Fluorkohlenstoffharzfilter genutzt werden können.
  • Die Analysiervorrichtung 100 enthält eine Bewegungseinheit 11, die eine Wickelspule 11a und eine Zufuhrspule 11b umfasst. Ein Ende in einer Längenrichtung des Sammelfilters 1 ist mit der Wickelspule 11a verbunden, die von einem (nicht dargestellten) Motor oder dergleichen so angetrieben wird, dass sie rotiert, um den Sammelfilter 1 aufzuwickeln. Das andere Ende in der Längenrichtung des Sammelfilters 1 ist mit der Zufuhrspule 11b verbunden, und der Sammelfilter ist um die Zufuhrspule 11b gewickelt. Die Bewegungseinheit 11 kann den Sammelfilter 1 von der Zufuhrspule 11b zur Wickelspule 11a in der Längenrichtung (die in 1 durch einen dicken Pfeil dargestellte Richtung) bewegen.
  • In dieser Ausführungsform bewegt die Bewegungseinheit 11 die einem Sammelbereich entsprechende Sammelfläche, die an einer ersten Position P1 vorhanden ist, an welcher feine partikelförmige Stoffe FP im Sammelfilter 1 gesammelt werden, zu einer dritten Position P3, welche ein Mittelpunkt zwischen der ersten Position P1 und einer zweiten Position P2 (an welcher eine Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP durchgeführt wird) ist. Zur gleichen Zeit wird die an der dritten Position P3 vorhandene Sammelfläche zur zweiten Position P2 bewegt. Mit anderen Worten ist der Bewegungsumfang des Sammelfilters 1 je Bewegungsvorgang eine halbe Distanz zwischen der ersten Position P1 und der zweiten Position P2. Auf diese Weise können Flächen in der Längenrichtung des Sammelfilters 1 effizient genutzt werden.
  • Die Analysiervorrichtung 100 enthält eine Sammeleinheit 3, die an einer der ersten Position P1 in der Längenrichtung des Filters 1 entsprechenden Position angeordnet ist, um feine partikelförmige Stoffe FP in der Atmosphäre A (als ein Beispiel eines Messraums) in der Sammelfläche an der ersten Position P1 zu sammeln. Da Schwebstoffe bzw. schwebende partikelförmige Stoffe in der Atmosphäre A gewöhnlich eine Mischung feiner partikelförmiger Stoffe FP und großer partikelförmiger Stoffe sind, entfernt die Sammeleinheit 3 große partikelförmige Stoffe in der Atmosphäre A.
  • Konkret wird die Atmosphäre A durch eine Saugkraft einer Saugpumpe 31 in eine Sortiereinrichtung bzw. einen Klassifizierer 33 gezogen und in Richtung eines Auslassbereichs 35 bewegt. Während einer Bewegung in Richtung des Auslassbereichs 35 werden große partikelförmige Stoffe mit einer Korngröße von 2,5 μm oder mehr aus der Atmosphäre A entfernt, um so eine klassifizierte Atmosphäre A1 zu erzeugen, die 50% oder mehr feine partikelförmige Stoffe FP mit einer Korngröße von annähernd 2,5 μm (PM 2,5) enthält.
  • Während des Prozesses zum Ausstoßen der klassifizierten Atmosphäre A1 aus dem Auslassbereich 35, Durchleiten der klassifizierten Atmosphäre A1 durch den Sammelfilter 1 und Saugen der klassifizierten Atmosphäre A1 zu einem Saugbereich 37 werden partikelförmige Stoffe FP in der Sammelfläche an der ersten Position P1 gesammelt.
  • Entweder sammelt die Sammeleinheit 3 feine partikelförmige Stoffe FP oder stoppt die Sammlung, indem der Gasstrom zwischen der Saugpumpe 31 und dem Saugbereich 37 entweder geöffnet oder geschlossen wird oder indem die Saugpumpe 31 entweder betrieben oder gestoppt wird, dementsprechend, ob eine später beschriebene Sammelanweisung ausgegeben wird oder nicht.
  • Die Analysiervorrichtung 100 enthält eine eine gesammelte Menge messende Einheit 5, die eine Betastrahlenquelle 51 (zum Beispiel Kohlenstoff-14 (14C)), die an einer Öffnung 35a des Auslassbereichs 35 angeordnet ist, und einen Betastrahlendetektor 53 umfasst (zum Beispiel einen Fotoelektronenvervielfacher, der einen Szintillator enthält), der so angeordnet ist, dass er an einer Öffnung 37a des Saugbereichs 37 der Betastrahlenquelle 51 zugewandt ist bzw. gegenüberliegt.
  • Die eine gesammelte Menge messende Einheit 5 misst eine gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe FP, die in der Messfläche an der ersten Position P1 gesammelt wurden, basierend auf einer Betastrahlenintensität (ein Betastrahlen-Detektionssignal), die von der Betastrahlenquelle 51 emittiert und durch den Betastrahlendetektor 53 nach Durchgang durch die in der Messfläche an der ersten Position P1 gesammelten feinen partikelförmigen Stoffe FP detektiert wird.
  • Die Analysiervorrichtung 100 enthält eine Analysiereinheit 7, die an einer der zweiten Position P2 in der Längenrichtung des Sammelfilters 1 entsprechenden Position angeordnet ist, um die in der Sammelfläche gesammelten feinen partikelförmigen Stoffe FP an der zweiten Position P2 zu analysieren.
  • In dieser Ausführungsform analysiert die Analysiereinheit 7 Komponenten der feinen partikelförmigen Stoffe FP, indem die feinen partikelförmigen Stoffe FP an der zweiten Position P2 bestrahlt werden, indem mit einem Detektor 73 (zum Beispiel einem Siliziumhalbleiterdetektor oder einem Siliziumdriftdetektor) fluoreszierende Röntgenstrahlen gemessen werden, die von den feinen partikelförmigen Stoffen FP an der zweiten Position P2 erzeugt werden, die mit Röntgenstrahlen bestrahlt werden, die von einer Röntgenstrahlquelle 71 (zum Beispiel einer Vorrichtung zum Erzeugen von Röntgenstrahlen durch Bestrahlen eines Metalls wie etwa Palladium mit Elektronenstrahlen) erzeugt werden.
  • Die Analysiervorrichtung 100 enthält eine Steuereinheit 9, die ein Computersystem ist, das eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Speichervorrichtung wie etwa einen RAM und einen ROM, eine Anzeige 97 (zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige oder dergleichen) (2), verschiedene Schnittstellen und dergleichen umfasst. Man beachte, dass Funktionen einzelner struktureller Elemente der Steuereinheit 9, die im Folgenden beschrieben werden, durch ein Programm verwirklicht sein können, das vom Computersystem ausgeführt werden kann und in der Speichervorrichtung gespeichert ist.
  • Konkret enthält, wie in 2 veranschaulicht ist, die Steuereinheit 9 eine Steuerungsanweisungseinheit 91, eine Analysemodus-Umschalteinheit 93, eine Berechnungseinheit 95, die Anzeige 97 und eine Benachrichtigungseinheit 99. Die Steuerungsanweisungseinheit 91 enthält eine Filterbewegungs-Steuereinheit 911, die die Bewegung des Sammelfilters 1 steuert, eine Sammelsteuereinheit 913, die die Sammeleinheit 3 steuert, eine Steuereinheit 915 für eine Messung der gesammelten Menge, die die Betastrahlenquelle 51 der eine gesammelte Menge messenden Einheit 5 steuert, und eine Komponentenanalyseeinheit 917, die die Röntgenstrahlquelle 71 der Analysiereinheit 7 steuert.
  • Die Analysemodus-Umschalteinheit 93 wählt einen ersten Analysemodus oder einen zweiten Analysemodus als einen Analysemodus zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe FP aus. Der erste Analysemodus ist ein Analysemodus, in welchem eine Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe FP in der Analysiereinheit 7 auf eine erste Zeit (zum Beispiel 1000 Sekunden) eingestellt ist. Auf der anderen Seite ist der zweite Analysemodus ein Analysemodus, in welchem die Analysezeit auf eine zweite Zeit (zum Beispiel eine Hälfte der ersten Zeit (500 Sekunden)) eingestellt ist.
  • Die Berechnungseinheit 95 berechnet die gesammelte Menge und/oder Gewichtskonzentration feiner partikelförmiger Stoffe FP basierend auf einem Ausgangssignal von der eine gesammelte Menge messenden Einheit 5. Außerdem berechnet die Berechnungseinheit 95 ein Analyseergebnis der feinen partikelförmigen Stoffe FP basierend auf einem Ausgangssignal von der Analysiereinheit 7. Die Anzeige 97 zeigt die gesammelte Menge, die Gewichtskonzentration und/oder das Analyseergebnis an, die von der Berechnungseinheit 95 berechnet wurden. Wenn festgestellt wird, dass die gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe FP, die in der Sammelfläche an der ersten Position P1 gesammelt wurden, eine vorbestimmte Menge erreicht hat, gibt die Benachrichtigungseinheit 99 ein Benachrichtigungssignal ab.
  • (2) Analyseoperation in einer Analysiervorrichtung
  • Als Nächstes wird mit Verweis auf ein Flussdiagramm von 3 eine Analyseoperation in der Analysiervorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Nach Durchführen einer Nullpunktkalibrierung und/oder Bereichskalibrierung der Analysiervorrichtung 100 bei Bedarf wird der Analysemodus auf den ersten Analysemodus eingestellt. Danach wird ein Betastrahl von der Betastrahlenquelle 51 in Richtung der ersten Position P1 emittiert, und ein Röntgenstrahl wird von der Röntgenstrahlquelle 71 in Richtung der zweiten Position P2 emittiert. Ferner wird eine Sammlung der feinen partikelförmigen Stoffe FP in der Sammelfläche an der ersten Position P1 gestartet.
  • Danach gibt die Berechnungseinheit 95 das Betastrahlen-Detektionssignal und ein Impulssignal, das gemäß einer Intensität der fluoreszierenden Röntgenstrahlen abgegeben wird, als Analysedaten ein, um die gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe FP und die Arten und Mengen von Elementen, die in den feinen partikelförmigen Stoffen FP enthalten sind, zu berechnen (Schritt S1).
  • Während die Sammlung und die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP durchgeführt werden, bestimmt die Steuereinheit 9, ob die aktuelle Zeit, die zum Beispiel aus einer Taktgeberfunktion oder einer Taktimpulszahl eines Taktsignals berechnet wird, eine vorbestimmte Zeit ist oder nicht (Schritt S2). Die vorbestimmte Zeit kann basierend auf einem Standard in jedem Land, wie etwa eine Stunde oder ein Tag, beliebig bestimmt werden.
  • Falls die aktuelle Zeit die vorbestimmte Zeit ist, stoppt, wie in 4A veranschaulicht ist, die Sammeleinheit 3 ein Sammeln feiner partikelförmiger Stoffe FP, und die Berechnungseinheit 95 stoppt ein Eingeben der Analysedaten zu einem Zeitpunkt der vorbestimmten Zeit T1 (Schritt S3).
  • Danach wird bestimmt, ob der gegenwärtig ausgewählte Analysemodus der zweite Analysemodus ist oder nicht (Schritt S4). Falls der erste Analysemodus ausgewählt ist, wird die Sammelfläche bewegt, wobei der erste Analysemodus beibehalten wird, und danach werden die Sammlung und die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP wieder gestartet (Schritte S12 bis S14). Auf diese Weise wird die Sammlung der feinen partikelförmigen Stoffe FP wiederholt durchgeführt, und eine Gewichtskonzentration der feinen partikelförmigen Stoffe FP kann zu jeder vorbestimmten Zeit berechnet werden. Auf der anderen Seite ist es möglich, eine gesammelte Menge pro Zeiteinheit als die Gewichtskonzentration zu betrachten.
  • Falls auf der anderen Seite der zweite Analysemodus ausgewählt ist, wird bestimmt, ob die gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe FP, die zur zweiten Position P2 bewegt werden soll, geringer als die vorbestimmte Menge ist oder nicht, basierend darauf, ob die Sammlung der feinen partikelförmigen Stoffe FP zwischen einem Start der Sammlung nach Erreichen der vorbestimmten Zeit zwei Male zuvor und dem Zeitpunkt bei Erreichen der vorherigen vorbestimmten Zeit fortgesetzt wurde oder nicht (Schritt S5).
  • Falls die oben erwähnte gesammelte Menge die vorbestimmte Menge oder mehr ist, wird der Analysemodus im zweiten Analysemodus beibehalten. Falls auf der anderen Seite die oben erwähnte gesammelte Menge geringer als die vorbestimmte Menge ist, wird der Analysemodus zum ersten Analysemodus geschaltet (Schritt S6). Nach Beibehalten oder Umschalten des Analysemodus geht der Analyseprozess zu Schritten S12 bis S14 weiter.
  • Falls auf der anderen Seite die aktuelle Zeit nicht die vorbestimmte Zeit ist, wird bestimmt, ob das Benachrichtigungssignal abgegeben wird oder nicht, weil festgestellt wurde, dass die gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe FP die vorbestimmte Menge wird bzw. erreicht (Schritt S7). Man beachte, dass es möglich ist, festzustellen, ob die gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe FP die vorbestimmte Menge erreicht hat oder nicht, basierend darauf, ob eine Saugstromrate der Atmosphäre A2 nach einer Sammlung durch die Saugpumpe 31 eine vorbestimmte Stromrate oder weniger erreicht hat oder nicht.
  • Falls das Benachrichtigungssignal nicht abgegeben wird, werden die Sammlung und Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP fortgesetzt (Schritt S2). Falls auf der anderen Seite das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, stoppt die Sammeleinheit 3 ein Sammeln der feinen partikelförmigen Stoffe FP (Schritt S8).
  • Nach Stoppen der Sammlung, da das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, wird bestimmt, ob die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP fortgesetzt wird oder nicht, indem die Analysedaten vom Detektor 73 eingegeben werden (Schritt S9). Falls die Analyse fortgesetzt wird, wartet die Analysiervorrichtung 100 bis zum Abschluss der Analyse.
  • Wie in 4B veranschaulicht ist, wird beispielsweise, falls die Eingabe der Analysedaten zu einem Zeitpunkt T3, wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, fortgesetzt wird, der Sammelfilter 1 nicht zum Zeitpunkt T3 bewegt, sondern bei oder nach einem Zeitpunkt T4, wenn die Analyse abgeschlossen ist, wird der Sammelfilter 1 bewegt, so dass eine neue Sammlung und Analyse durchgeführt werden.
  • Nachdem das Benachrichtigungssignal abgegeben ist und nachdem die laufende Analyse abgeschlossen ist, wird der Analysemodus vom ersten Analysemodus zum zweiten Analysemodus geschaltet (Schritt S10).
  • Durch Umschalten des Analysemodus vom ersten Analysemodus zum zweiten Analysemodus, um die Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe FP zu verringern, kann die Sammelfläche an der ersten Position P1 in einer kürzeren Spanne durch eine unbenutzte Sammelfläche ersetzt werden. Als Folge ist es, selbst wenn die Ausgangsfrequenz des Benachrichtigungssignals hoch wird, möglich, sowohl die Sammlung als auch die Analyse in einem ausgewogenen Verhältnis effizient durchzuführen, während ausreichend Zeit für die Sammlung der feinen partikelförmigen Stoffe FP gewährleistet ist. Durch Umschalten des Analysemodus nach Beenden des ersten Analysemodus kann außerdem die Analyse vor und nach einem Umschalten des Analysemodus sicher durchgeführt werden.
  • Nach Umschalten des Analysemodus wird bestimmt, ob die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP während einer Zeitspanne von einer Abgabe des Benachrichtigungssignals bis zur nächsten vorbestimmten Zeit abgeschlossen werden kann oder nicht (Schritt S11).
  • Wie in 4C veranschaulicht ist, wird, falls bestimmt wird, dass die Zeitspanne Δt1 vom Zeitpunkt T3, wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, bis zur nächsten vorbestimmten Zeit T1 kürzer als eine zweite Zeitspanne Δt2 ist, die eine Ausführungszeit des zweiten Analysemodus ist, und daher die nächste Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP nicht vor der nächsten vorbestimmten Zeit T1 abgeschlossen werden kann, der Sammelfilter 1 zur nächsten vorbestimmten Zeit T1 bewegt.
  • Auf der anderen Seite beginnt nach der nächsten vorbestimmten Zeit T1 die Berechnungseinheit 95 ein Eingeben der Analysedaten, nachdem die zu analysierende Sammelfläche sich von der dritten Position P3 zur zweiten Position P2 bewegt (Zeitpunkt T2). Auf diese Weise kann die nächste Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP sicher durchgeführt werden.
  • Auf der anderen Seite wird, wie in 4D veranschaulicht ist, falls die Zeitspanne Δt1 gleich der oder länger als die zweite Zeitspanne Δt2 ist und daher die Analyse zum Zeitpunkt T7, der vor der nächsten vorbestimmten Zeit T1 liegt, abgeschlossen werden kann, selbst wenn die nächste Analyse nach einem Bewegen des Sammelfilters 1 zum Zeitpunkt T3 gestartet wird, der Sammelfilter 1 zum Zeitpunkt T3 unmittelbar nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals bewegt. Die Berechnungseinheit 95 startet die nächste Analyse zu einem Zeitpunkt T6, wenn die Bewegung des Sammelfilters 1 abgeschlossen ist.
  • Auf diese Weise können die Sammlung und die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe FP innerhalb einer kürzeren Zeitspanne nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals gestartet werden.
  • Wenn die aktuelle Zeit den Zeitpunkt einer Bewegung des Sammelfilters 1 erreicht, wird die Sammelfläche des Sammelfilters 1 in der Längenrichtung bewegt (Schritt S12). Auf diese Weise wird die Sammelfläche an der ersten Position P1 zur dritten Position P3 bewegt, während die unbenutzte Sammelfläche (neue Sammelfläche) zur ersten Position P1 bewegt wird. Danach wird die Abgabe des Benachrichtigungssignals gestoppt (Schritt S13).
  • Als Nächstes beginnt die Sammeleinheit 3 ein Sammeln der feinen partikelförmigen Stoffe FP in der neuen unbenutzten Sammelfläche, die die erste Position P1 erreicht hat. Auf der anderen Seite beginnt die Berechnungseinheit 95 ein Eingeben der Analysedaten der feinen partikelförmigen Stoffe FP, die neu zur zweiten Position P2 bewegt wurden (Schritt S14).
  • Falls beispielsweise ein Stoppknopf gedrückt wird oder falls eine Fehlfunktion der Vorrichtung festgestellt wird, stoppt die Analysiervorrichtung 100 den oben beschriebenen Analyseprozess. Ansonsten werden Schritte S2 bis S14 wiederholt durchgeführt (Schritt S15).
  • Mit der oben beschriebenen Analyse kann die Analysiervorrichtung 100 sowohl die Sammlung als auch die Analyse effizient durchführen, selbst wenn sich die gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe FP ändert, wie in 5 als ein Beispiel der Anzeige 97 veranschaulicht ist, die ein Analyseergebnis anzeigt. Außerdem können aussagekräftige Analysedaten unabhängig von der gesammelten Menge der feinen partikelförmigen Stoffe FP erhalten werden.
  • 2. Zweite Ausführungsform
  • Falls die Sammlung der feinen partikelförmigen Stoffe FP in der Sammelfläche eine höhere Priorität hat, kann der Sammelfilter 1 sofort nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals bewegt werden, ungeachtet dessen, ob die nächste Analyse vor der nächsten vorbestimmten Zeit abgeschlossen werden kann oder nicht.
  • Konkret sind, wie in 6 veranschaulicht ist, Schritte S1 bis S10 die gleichen wie jene in der ersten Ausführungsform, während unmittelbar nach einem Umschalten des Analysemodus in Schritt S10 die Sammelfläche bewegt wird (Schritt S11').
  • Konkret wird, wie in 7 veranschaulicht ist, in der zweiten Ausführungsform, selbst wenn die Zeitspanne Δt1 kürzer als die zweite Zeitspanne Δt2 ist, der Sammelfilter 1 in der Zeitspanne vom Zeitpunkt T3 bis zum Zeitpunkt T8 bewegt. Zum Zeitpunkt T8 wird die Abgabe des Benachrichtigungssignals gestoppt (Schritt S12'), und die Sammlung der feinen partikelförmigen Stoffe FP wird in der Zeitspanne vom Zeitpunkt T8 bis zur nächsten vorbestimmten Zeit T1 durchgeführt.
  • In der zweiten Ausführungsform wird außerdem, wie in 7 veranschaulicht ist, falls beispielsweise eine Zeitspanne Δt3 vom Zeitpunkt T8 bis zur nächsten vorbestimmten Zeit T1 kürzer als die zweite Zeitspanne Δt2 ist, die Sammlung der feinen partikelförmigen Stoffe FP gestartet, ohne ein Eingeben der Analysedaten zu starten (Schritt S14'). Auf diese Weise kann die Sammlung der feinen partikelförmigen Stoffe FP mit höherer Priorität durchgeführt werden, während die Analyse sicher ausgeführt wird.
  • Falls auf der anderen Seite die Zeitspanne Δt3 vom Zeitpunkt T8 bis zur nächsten vorbestimmten Zeit T1 gleich der oder länger als die zweite Zeitspanne Δt2 ist, werden sowohl die Sammlung als auch die Analyse der Daten der feinen partikelförmigen Stoffe FP zum Zeitpunkt T8 gestartet (Schritt S15').
  • Man beachte, dass Schritt S16', der nach Ausführen von Schritt S15' ausgeführt wird, Schritt 15 in der ersten Ausführungsform ähnlich ist, und daher ist dessen Beschreibung weggelassen.
  • 3. Andere Ausführungsformen
  • Obgleich eine Vielzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs ohne Abweichung vom Geist der Erfindung unterschiedlich modifiziert werden. Insbesondere kann eine Vielzahl von Ausführungsformen und Variationen, die in dieser Beschreibung beschrieben sind, nach Bedarf beliebig kombiniert werden.
  • (A) Andere Ausführungsformen der Analyseoperation
  • Die Analysiervorrichtung 100 kann dem Nutzer ermöglichen, die Analyseoperation der ersten Ausführungsform oder die Analyseoperation der zweiten Ausführungsform auszuwählen.
  • Die erste Zeit des ersten Analysemodus und die zweite Zeit des zweiten Analysemodus, die oben beschrieben wurden, können beliebig bestimmt werden. Alternativ dazu ist es möglich, nur die erste Zeit zu bestimmen, so dass die zweite Zeit automatisch als zum Beispiel die Hälfte der ersten Zeit bestimmt ist.
  • Ferner ist es in einigen Ausführungsformen nicht notwendig, Schritte S4 und S5 in der oben beschriebenen Analyseoperation auszuführen. Außerdem ist es in einigen Ausführungsformen nicht notwendig, den oben beschriebenen Schritt S9 auszuführen.
  • (B) Andere Ausführungsformen der Analysiereinheit
  • Die Analysiereinheit 7 kann ein System, das eine Strahlungsmenge von den feinen partikelförmigen Stoffen FP misst, oder ein System, das einen Gehalt an Ruß als die feinen partikelförmigen Stoffe FP misst, oder ein System, das ein Ramanspektrum der feinen partikelförmigen Stoffe FP misst, oder ein System, das ein Fouriertransformations-Infrarotspektrum (FTIR) der feinen partikelförmigen Stoffe FP misst, oder dergleichen sein.
  • (C) Andere Ausführungsform eines Messobjekts
  • Die Analysiervorrichtung 100 kann ein Abgas oder ein Prozessgas aus einem Abzug einer Verbrennungsanlage oder einer Fabrik abtasten, um eine Massendichte- und Komponentenanalyse der in diesen Gasen enthaltenen feinen partikelförmigen Stoffe FP durchzuführen.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung kann in einem weiten Umfang für Analysiervorrichtungen verwendet werden, die eine Analyse partikelförmiger Stoffe in einem Messraum durchführen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Analysiervorrichtung
    1
    Sammelfilter
    11
    Bewegungseinheit
    3
    Sammeleinheit
    31
    Saugpumpe
    33
    Sortiereinrichtung bzw. Klassifizierer
    35
    Auslassbereich
    37
    Saugbereich
    5
    gesammelte Menge messende Einheit
    51
    Betastrahlenquelle
    53
    Betastrahlendetektor
    7
    Analysiereinheit
    71
    Röntgenstrahlquelle
    73
    Detektor
    9
    Steuereinheit
    91
    Steuerungsanweisungseinheit
    911
    Filterbewegungs-Steuereinheit
    913
    Sammelsteuereinheit
    915
    Einheit zur Steuerung einer Messung der gesammelten Menge
    917
    Komponentenanalyseeinheit
    93
    Analysemodus-Umschalteinheit
    95
    Berechnungseinheit
    97
    Anzeigeeinheit
    99
    Benachrichtigungseinheit
    A
    Atmosphäre
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005-134270 A [0004]

Claims (16)

  1. Analysiervorrichtung, umfassend: einen Sammelfilter mit einem Sammelbereich, die feine partikelförmige Stoffe sammeln kann; eine Sammeleinheit, die korrespondierend mit einer ersten Position in einer Längenrichtung des Sammelfilters angeordnet ist, um feine partikelförmige Stoffe in einem Messraum im Sammelbereich in der ersten Position zu sammeln; eine gesammelte Menge messende Einheit, die dafür eingerichtet ist, eine gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe, die von dem Sammelbereich in der ersten Position gesammelt wurden, zu messen; eine Bewegungseinheit, die dafür eingerichtet ist, den Sammelfilter in der Längenrichtung zu bewegen, um den Sammelbereich in der ersten Position in eine zweite Position in der Längenrichtung des Sammelfilters zu bewegen, wobei die zweite Position eine Position zum Durchführen einer Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe ist, während ein unbenutzter Sammelbereich, der feine partikelförmige Stoffe nicht gesammelt hat, in die erste Position bewegt wird; eine Analysiereinheit, die korrespondierend mit der zweiten Position angeordnet ist, um die feinen partikelförmigen Stoffe zu analysieren, die in dem Sammelbereich gesammelt wurden, der von der ersten Position in die zweite Position bewegt wurde; und eine Analysemodus-Umschalteinheit, die dafür eingerichtet ist, einen Analysemodus zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auszuwählen, und zwar entweder einen ersten Analysemodus, in welchem eine Analysezeit der Analysiereinheit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine erste Zeit eingestellt ist, oder einen zweiten Analysemodus, in welchem die Analysezeit der Analysiereinheit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine zweite Zeit eingestellt ist, die kürzer als die erste Zeit ist.
  2. Analysiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei zu jeder vorbestimmten Zeit, die basierend auf einem vorbestimmten Standard bestimmt ist, die Sammeleinheit die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe stoppt und die Bewegungseinheit dann den Sammelbereich in der ersten Position in die zweite Position bewegt, während der unbenutzte Sammelbereich in die erste Position bewegt wird, und danach die Sammeleinheit die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe startet und die Analysiereinheit die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe startet.
  3. Analysiervorrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, ferner umfassend eine Benachrichtigungseinheit, die dafür eingerichtet ist, ein Benachrichtigungssignal abzugeben, wenn ermittelt wird, dass die gesammelte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe eine vorbestimmte Menge erreicht hat.
  4. Analysiervorrichtung nach Anspruch 3, wobei, falls die Analysiereinheit die Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe fortsetzt, wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, die Bewegungseinheit den Sammelbereich in der ersten Position in die zweite Position bewegt, während der unbenutzte Sammelbereich in die erste Position bewegt wird, wenn die Analyse abgeschlossen ist.
  5. Analysiervorrichtung nach Ansprüchen 3 oder 4, wobei, falls bestimmt wird, dass die Analysiereinheit eine nächste Analyse während einer Zeitspanne zwischen der Abgabe des Benachrichtigungssignals und einer nächsten vorbestimmten Zeit abschließen kann, die Bewegungseinheit den Sammelbereich in der ersten Position in die zweite Position bewegt, während der unbenutzte Sammelbereich unmittelbar nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals in die erste Position bewegt wird, und die Analysiereinheit die nächste Analyse startet, nachdem der Sammelbereich in der ersten Position nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals in die zweite Position bewegt worden ist.
  6. Analysiervorrichtung nach Ansprüchen 3 oder 4, wobei, falls bestimmt wird, dass die Analysiereinheit eine nächste Analyse während einer Zeitspanne zwischen der Abgabe des Benachrichtigungssignals und einer nächsten vorbestimmten Zeit nicht abschließen kann, die Bewegungseinheit den Sammelbereich in der ersten Position in die zweite Position bewegt, während der unbenutzte Sammelbereich zur nächsten vorbestimmten Zeit in die erste Position bewegt wird, und die Analysiereinheit die nächste Analyse startet, nachdem der Sammelbereich in der ersten Position nach der nächsten vorbestimmten Zeit in die zweite Position bewegt worden ist.
  7. Analysiervorrichtung nach Ansprüchen 3 oder 4, wobei die Bewegungseinheit den Sammelbereich in der ersten Position in die zweite Position bewegt, während der unbenutzte Sammelbereich unmittelbar nach der Abgabe des Benachrichtigungssignals in die erste Position bewegt wird, unabhängig davon, ob die Analysiereinheit eine nächste Analyse während einer Zeitspanne zwischen der Abgabe des Benachrichtigungssignals und einer nächsten vorbestimmten Zeit abschließen kann oder nicht.
  8. Analysiervorrichtung nach Anspruch 7, wobei, falls bestimmt wird, dass die Analysiereinheit eine nächste Analyse während der Zeitspanne zwischen der Abgabe des Benachrichtigungssignals und der nächsten vorbestimmten Zeit nicht abschließen kann, die Analysiereinheit die nächste Analyse nicht startet, wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird.
  9. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei, wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, während der erste Analysemodus ausgeführt wird, die Analysemodus-Umschalteinheit den Analysemodus vom ersten Analysemodus zum zweiten Analysemodus umschaltet.
  10. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei, nachdem die vorbestimmte Menge der feinen partikelförmigen Stoffe im zweiten Analysemodus analysiert worden ist, wenn der Sammelbereich, der feine partikelförmige Stoffe einer gesammelten Menge kleiner als die vorbestimmte Menge gesammelt hat, in die zweite Position bewegt wird, die Analysemodus-Umschalteinheit den Analysemodus vom zweiten Analysemodus zum ersten Analysemodus umschaltet.
  11. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei, wenn das Benachrichtigungssignal abgegeben wird, die Sammeleinheit die Sammlung feiner partikelförmiger Stoffe stoppt.
  12. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Umschalten des Analysemodus von der Analysemodus-Umschalteinheit durchgeführt wird, solange die Analyse von der Analysiereinheit nicht durchgeführt wird.
  13. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Sammeleinheit einen Klassifizierer enthält, der dafür eingerichtet ist, schwebende partikelförmige Stoffe im Messraum basierend auf einem vorbestimmten Standard in große partikelförmige Stoffe und feine partikelförmige Stoffe zu klassifizieren.
  14. Analysiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend: eine Berechnungseinheit, die dafür eingerichtet ist, die gesammelte Menge feiner partikelförmiger Stoffe und/oder Gewichtskonzentration derselben basierend auf einem Ausgangssignal von der eine gesammelte Menge messenden Einheit zu berechnen und ein Analyseergebnis der feinen partikelförmigen Stoffe basierend auf einem Ausgangssignal von der Analysiereinheit zu berechnen; und eine Anzeige, die dafür eingerichtet ist, die gesammelte Menge, die Gewichtskonzentration und/oder das Analyseergebnis, die von der Berechnungseinheit berechnet wurden, anzuzeigen.
  15. Verfahren zum Analysieren feiner partikelförmiger Stoffe durch eine Analysiervorrichtung, die einen Sammelfilter mit einem Sammelbereich enthält, der feine partikelförmige Stoffe sammeln kann, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Sammeln feiner partikelförmiger Stoffe in einem Messraum im Sammelbereich in einer ersten Position in einer Längenrichtung des Sammelfilters; Messen einer gesammelten Menge der feinen partikelförmigen Stoffe, die im Sammelbereich in der ersten Position gesammelt wurden; Bewegen des Sammelfilters in der Längenrichtung, um den Sammelbereich in der ersten Position in eine zweite Position in der Längenrichtung des Sammelfilters zu bewegen, wobei die zweite Position eine Position zum Durchführen einer Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe ist; und Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe, die im Sammelbereich gesammelt wurden, der von der ersten Position in die zweite Position bewegt wurde, wobei im Schritt zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe ein Analysemodus zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auswählbar ist, und zwar entweder ein erster Analysemodus, in welchem eine Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine erste Zeit eingestellt ist, oder ein zweiter Analysemodus, in welchem die Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine zweite Zeit eingestellt ist, die kürzer als die erste Zeit ist.
  16. Programm, um einen Computer die Schritte ausführen zu lassen: Sammeln feiner partikelförmiger Stoffe in einem Messraum in einem Sammelbereich eines Sammelfilters in einer ersten Position in einer Längenrichtung des Sammelfilters, wobei der Sammelbereich feine partikelförmige Stoffe sammeln kann; Messen einer gesammelten Menge der feinen partikelförmigen Stoffe, die von dem Sammelbereich in der ersten Position gesammelt wurden; Bewegen des Sammelfilters in der Längenrichtung, um den Sammelbereich in der ersten Position in eine zweite Position in der Längenrichtung des Sammelfilters zu bewegen, wobei die zweite Position eine Position zum Durchführen einer Analyse der feinen partikelförmigen Stoffe ist; und Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe, die von dem Sammelbereich gesammelt wurden, der von der ersten Position in die zweite Position bewegt wurde, wobei im Schritt zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe ein Analysemodus zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auswählbar ist, und zwar entweder ein erster Analysemodus, in welchem eine Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine erste Zeit eingestellt ist, oder ein zweiter Analysemodus, in welchem die Analysezeit zum Analysieren der feinen partikelförmigen Stoffe auf eine zweite Zeit eingestellt ist, die kürzer als die erste Zeit ist.
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