DE2734440C3 - Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen - Google Patents

Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen

Info

Publication number
DE2734440C3
DE2734440C3 DE2734440A DE2734440A DE2734440C3 DE 2734440 C3 DE2734440 C3 DE 2734440C3 DE 2734440 A DE2734440 A DE 2734440A DE 2734440 A DE2734440 A DE 2734440A DE 2734440 C3 DE2734440 C3 DE 2734440C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
suspended particles
radiation
signal
particles
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2734440A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2734440A1 (de
DE2734440B2 (de
Inventor
Walter 6229 Schlangenbad Glockmann
Horst Dipl.-Ing. 6270 Idstein-Ehn Kliebe
Werner Dipl.-Phys. Dr. 6204 Taunusstein Rech
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heimann 6200 Wiesbaden GmbH
Original Assignee
Heimann 6200 Wiesbaden GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heimann 6200 Wiesbaden GmbH filed Critical Heimann 6200 Wiesbaden GmbH
Priority to DE2734440A priority Critical patent/DE2734440C3/de
Priority to NL7806904A priority patent/NL7806904A/xx
Priority to IT25765/78A priority patent/IT1097177B/it
Priority to BR7804875A priority patent/BR7804875A/pt
Priority to BE189591A priority patent/BE869376A/xx
Priority to SE7808219A priority patent/SE7808219L/xx
Publication of DE2734440A1 publication Critical patent/DE2734440A1/de
Publication of DE2734440B2 publication Critical patent/DE2734440B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2734440C3 publication Critical patent/DE2734440C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21Polarisation-affecting properties

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das multiplikative Verknüpfungsglied (13) eine zweite Dividierstufe ist, in der das Ausgangssignal eines der beiden optoelektrischer! Empfänger (4, 5) umgekehrt proportional dem Ausgangssignal der ersten Dividierstufe (12) bewertet wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das multiplikative Verknüpfungsglied (13) durch einen elektronisch steuerbaren ohmschen Spannungsteiler realisiert ist, mit dessen Steuereingang der Ausgang der ersten Dividierstufe (12) verbunden ist und dessen zu teilende Spannung vom Ausgang eines der beiden optoelektnschen Empfänger (4,5) geliefert wird.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Dividierstufe (12) und dem multiplikativen Verknüpfungsglied (13) eine Quadrierstufe liegt.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem multiplikativen Verknüpfungsglied (13) eine Schwellwertstufe (14) nachgeschaltet ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Polarisationsfilter (6) Streustrahlung durchläßt, die in der Ebene: Quelle (2) — Schwebeteilchen — Empfänger (4) polarisiert ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Empfängers (5), vor dem das andere Polarisationsfilter (7) liegt, zum multiplikativen Verknüpfungsglied (13) führt.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide optoelektnschen Empfänger (4, 5) Streustrahlung unter demselben Winkel zur Quellenstrahlung empfangen.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 90° beträgt
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen mit den Merkmalen
a) eine Quelle elektromagnetischer Strahlung ist auf die nachzuweisenden Schwebeteilchen gerichtet;
b) zwischen den nachzuweisenden Schwebeteilchen und einem ersten optoelektnschen Empfänger für an den Schwebeteilchen in einem Winkel gestreute Strahlung ist ein erstes Polarisationsfilter angeordnet;
c) zwischen den nachzuweisenden Schwebeteilchen und einem zweiten optoelektrischen Empfänger für an den Schwebeteilchen in einem Winkel gestreute Strahlung ist ein zweites Polarisationsfilter angeordnet, dessen Polarisationsrichtung zu der des ersten senkrecht steht;
d) die elektrischen Ausgänge der beiden optoelektrischen Empfänger führen zu den Eingängen einer ersten Dividierstufe.
Kennzeichnende Parameter von Schwebeteilchen in einem Medium sind neben der Form und der chemischen Zusammensetzung die Anzahl π der in einer Volumeneinheit des Mediums enthaltenen Teilchen und deren mittlerer Durchmesser d Bei einem weit verbreiteten Verfahren zum Nachweis von Schwebeteilchen, insbesondere geringer Konzentration und kleiner Teilchengröße werden sogenannte Ionisationskammern angewendet, bei denen zwischen zwei Elektroden ein Strom von ionisierten Gasmolekülen oder Atomen fließt und die ein elektrisches Ausgangssignal Ua/ior) liefern, das proportional der Anzahl π der Schwebeteilchen und deren mittlerem Durchmesser Jist, das heißt
1.
(D
Vorrichtungen, die nach diesem Verfahren arbeiten, benötigen eine lonisationsquelle, die in der praktischen Ausführung in der Regel als radioaktive Strahlenquelle ausgebildet ist. Obwohl die Strahlungsleistung der dabei verwendeten radioaktiven Präparate sehr gering gehalten werden kann, ist dennoch die Verwendung radioaktiver Substanzen aus Schutzgründen nachteilig.
Andere Verfahren zum Nachweis von Schwebeteilchen arbeiten auf optischem Weg durch die Bestimmung der von den Teilchen über eine bestimmte Meßstrecke verursachten Extinktion elektromagnetischer Strahlung, z. B. sichtbares Licht, Infrarot oder Ultraviolett. Dabei kann die Absorption oder die Reflexion bzw. Streuung oder die Summe aus Absorption und Streuung, die Extinktion, gemessen und ausgewertet werden. Vorrichtungen für diese Verfahren liefern ein Ausgangssignal, das sowohl von den optischen Eigenschaften der Schwebeteilchen abhängt, als auch proportional ist der Teilchenanzahl n, dem Quadrat des mittleren geometrischen Durchmessers d der Teilchen und den für die Teilchenart charakteristischen mittleren Wirkungsfaktor QexC-
JA (Ext)
(2)
Die Wirkungsfaktoren Qex, lassen sich nach der Theorie von Mie exakt berechnen. Vergl. R. H. Giese:
Streuung elektromagnetischer Wellen an absorbierenden und dielektrischen kugelförmigen Einzelteilchen und an Gemischen solcher Teilchen in der »Zeitschrift für Astrophysik« 51 (1961) S. 119-147.
Führt man als eine auf die Wellenlänge λ der zur Messung herangezogenen elektromagnetischen Strahlung normierte Teilchengröße den dimensionalen Parameter α ein mit
(3)
so ergibt die Rechnung, daß die Wirkungsfaktoren Qex, für größere Alphabereiche weitgehend konstante Werte aufweisen. Allgemein läßt sich zeigen, daß für λ<0,67 der Wert von <?e«<1 ist und für λ-*- oo dem Grenzwert Qe„=2 zustrebt.
In erster Näherung läßt sich demnach ^as Signalverhalten einer optischen Vorrichtung nach Gleichung (2) vereinfacht charakterisieren durch die Beziehung
10
15
20
tw,„ ~ « ■ (3)2.
(4)
Aus den Gleichungen (1) und (4) geht hervor, daß Vorrichtungen nach dem Ionisationsverfahren für Schwebeteilchen unterschiedlicher Teilchengröße ein grundsätzlich anderes Signalverhalten aufweisen als Vorrichtungen nach dem Extinktions- bzw. Streustrahlungsverfahren. Dies ist von großer Bedeutung für jo Geräte, die darauf ansprechen sollen, daß das Signal eine für bestimmte Teilchengröße und/oder Teilchenkonzentration charakteristische Schwelle übersteigt, und die daraus beispielsweise ein Meldesignal erzeugen. Setzt man für eine willkürliche Teilchengröße mit dem Durchmesser d oder für eine Korngrößenverteilung bei Teilchen mit dem mittleren Durchmesser d die Ansprechschwelle eines Geräts nach dem Extinktionsverfahren gleich der Ansprechschwelle eines Gerätes nach dem Ionisationsverfahren, so wird das Gerät nach dem Extinktionsverfahren durch die Abhängigkeitvom Quadrat des mittleren Teilchendurchmessers d auf kleinere Schwebeteilchen wesentlich unempfindlicher, dafür auf größere erheblich empfindlicher reagieren. Günstiger ist demnach ein Gerät, das nach dem Ionisationsverfahren arbeitet, wo eine lineare Abhängigkeit vom mittleren Teilchendurchmesser d maßgebend ist.
In der Praxis ist ein Gerät, das nach dem Extinktionsverfahren aus der Anwesenheit von Schwebeteilchen dispersiver Verteilung ein Meldesignal erzeugt, mit dem Nachteil behaftet, daß es auf eine charakteristische Zusammensetzung aus vorwiegend kleinen Schwebeteilchen nur bei sehr hoher Teilchenkonzentration oder auch gar nicht anspricht, während es für Zusammensetzungen aus größeren Schwebeteilchen sehr früh anspricht. Besonders nachteilig wirkt sich dieses Verhalten bei der Anwesenheit von solchen Schwebeteilchen aus, deren Größe das vom Gerät zu registrierende Spektrum übc-neigt und die deswegen als Störteilchen wirkt., unu schon bei geringer Konzentration eine Täuschungsmeldung auslösen können.
Aus der US-PS 36 12 689 ist eine Anordnung bekannt, wie sie eingangs erwähnt ist. Diese bestimmt auf rein b5 optischem Weg die Teilchenkonzentration in einem Medium. Zu diesem Zweck wird die Umpolarisierung bei der Streuung von polarisiertem Licht gemessen und der um 90° umpolarisierte gestreute Lichtanteil ins Verhältnis gesetzt zu demjenigen gestreuten Lichtanteil, der seine Polarisation beibehalten hat Durch die Wahl des Beobachtungswinkels soll der Einfluß der Teilchengröße möglichst ausgeschaltet werden. Deswegen wird im wesentlichen nur die Vorwärtsstreuung gemessen, d. h. die optoelektrischen Empfänger blicken angenähert direkt auf die Lichtquelle.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für einen rein optischen Nachweis von Schwebeteilchen anzugeben, bei der eine dispersive Verteilung der Schwebeteilchengröße die Nachweisempfindlichkeit möglichst wenig beeinflußt und bei der insbesondere ein dem Ionisationsverfahren charakteristisches Signalverhalten erreicht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß folgendes Merkmal vorgeschlagen:
e) ein multiplikatives Verknüpfungsglied (13) ist an einem von zwei Eingängen mit dem Ausgang der ersten Dividierstufe (12) und an seinen anderen Eingang mit dem Ausgang eines der beiden optoelektrischen Empfänger (4,5) verbunden.
Bei einer solchen Anordnung bildet die erste Dividierstufe eine dem Polarisationsgrad ρ der Streustrahlung proportionale Größe Up, die eine Abhängigkeit vom mittleren Durchmesser i/der Schwebeteilchen aufweist. Durch die multiplikative Verknüpfung dieser Größe Up mit einer der Streustrahlung und/oder der von den Schwebeteilchen absorbierten Strahlung proportionalen Größe Uk wird ein Ausgangssignal gewonnen.
Nach einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anordnung ist das multiplikative Verknüpfungsglied eine weitere Dividierstufe, in der das Ausgangssignal eines der beiden optoelektrischen Empfänger umgekehrt proportional dem Ausgangssignal der ersten Dividierstufe bewertet wird.
Die Quotientenbildung aus den beiden Größen Uk. Up selbst ergibt ein Ausgangssignal, das eine lineare Abhängigkeit von dem Produkt aus spezifischer Anzahl η und mittlerem Durchmesser d der Schwebeteilchen aufweist. Damit ist die spezielle Aufgabe gelöst, bei einem rein optischen Nachweisverfahren ein dem Ionisationsverfahren charakteristisches Signalverhalten zubekommen.
Das multiplikative Verknüpfungsglied ist nach einer weiteren Ausgestaltung durch einen elektronisch steuerbaren ohmschen Spannungsteiler realisiert, mit dessen Steuereingang der Ausgang der ersten Dividierstufe verbunden ist und dessen zu teilende Spannung vom Ausgang eines der beiden optoelektrischen Empfänger geliefert wird.
Wesentlich an der erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß das eigentliche Nachweissignal Uk zwar auf rein optischem Weg mit der bekannten quadratischen Abhängigkeit vom mittleren Durchmesser d der Schwebeteilchen gewonnen wird, daß aber mit der dem Polarisationsgrad ρ proportionalen Größe Up eine Bewertung des eigentlichen Nachweissignals Uk vorgenommen wird, die je nach der logischen Verknüpfung eine andere Abhängigkeit schafft, im Extremfall die völlige Unabhängigkeit vom mittleren Durchmesser d der Schwebeteilchen und nur noch eine lineare Abhängigkeit von der Teilchenzahl n.
Zum Erreichen der letztgenannten Charakteristik
liegt nach einer entsprechenden Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anordnung zwischen der ersten Dividierstufe und dem multiplikativen Verknüpfungsglied eine Quadrierstufe. Eine solche Anordnung eignet sich besonders für ein Gerät, bei dem Schwebeteilchen ungeachtet ihrer Zusammensetzung gezählt werden sollen.
Zur Realisierung eines Anzeigegerätes ist nach einer anderen Ausgestaltung dem multiplikativen Verknüpfungsglied eine Schwellwertstufe nachgeschaltet. ! ο
Eine genauere Analyse der Wirkungsfaktoren Qsirder Streuung nach der Theorie von Mie ergibt, daß sich gestreute elektromagnetische Strahlung in zwei Komponenten mit zur Beobachtungsebene senkrechter und dazu paralleler Schwingungsrichtung I\ bzw. h des elektrischen Vektors zerlegen läßt. Beide Streukomponenten /ι und h sind bestimmt durch die Streufunktion i\ und /2, die von dem Streuwinkel #, der Teilchengröße α und dem Brechungsindex m abhängig sind.
Eine Untersuchung der Streufunktionen /Ί und /2 in Abhängigkeit von der Teilchengröße λ, bzw. des Verlaufs von i\ = ffd·) und h = f(ft) mit λ als Parameter, zeigt, daß im Gebiet der reinen sog. Rayleighstreuung 0,25) die Streufunktion /1 unabhängig von dem Streuwinkel ϋ· ist. Mit wachsendem α wird die Vorwärtsstreuung (#<90°) größer als die Rückwärtsstreuung (d· > 90°). Bei α > 10 ergibt sich eine Streuungsspitze in der Nähe von # = 0°, die um Größenordnungen größer ist als die Seiten- und Rückwärtsstreuung. Mit zunehmender Teilchengröße α wird die Streuungsspitze immer höher und schmäler. Die Streufunktion /2 weist im Bereich der Rayleighstreuung ein ausgeprägtes Minimum bei ft = 90° auf. Mit zunehmender Teilchengröße α wird dieses Minimum flachen Bei großen Teilchen mit «>10 nähert sich der Verlauf von /2, besonders für Streuwinkel 1O1S^O0, immer mehr dem Verlauf der Streufunktion i\.
Daraus ergibt sich für den Polarisationsgrad
ρ = '■ ~-2
(5)
40
folgendes Verhalten: Für Teilchen von der Größe α = 1 ist der Polarisationsgrad ρ positiv und weist ein ausgeprägtes Maximum bei ·ο· = 90° auf; bei Teilchen von der Größe 1<α<5 kommen sowohl positive als auch negative Polarisationsgrade ρ vor, während bei noch größeren Teilchen nur eine geringe positive Polarisation auftritt. Vereinfacht ausgedrückt läßt sich aus diesen Überlegungen ableiten, daß p=f(ot) und damit p=f(d) ist Die dem Polarisationsgrad ρ proportionale Größe Up ist dann eine lineare Funktion vom mittleren Durchmesser öfder Schwebeteilchen.
Durch logische Verknüpfung, vorzugsweise über eine einfache Quotientenbildung, dieser Größe Up mit einer nach der Gleichung (4) gewonnenen Größe Uk quadratischer Abhängigkeit von d erhält man nach folgender Gleichung
60
U1
Ά (Sir. p)
η ·
(6)
ein Ausgangssignal, das eine lineare Abhängigkeit von dem mittleren Durchmesser d der Schwebeteilchen hat, d. h. in diesem speziellen Fall vom Produkt aus Jund der Anzahl η der Schwebeteilchen. Dabei ist durch die Indizierung angedeutet, daß zur logischen Verknüpfung mit Up beispielsweise eine der empfangenen Streustrahlung proportionale Größe Usir verwendet wird.
Eine andere Möglichkeit, die beiden logischen Verknüpfungen zu realisieren; besteht darin, daß vor der Quotientenbildung zu den beiden Größen U\ und t/2 jeweils eine der Streustrahlung und/oder der von den Schwebeteilchen absorbierten Strahlung proportionale Größe Uk ι bzw. UK2 addiert wird und daß damit ein Ausgangssignal erzeugt wird, das eine lineare Abhängigkeit von dem Produkt aus dej spezifischen Anzahl η und mittlerem Durchmesser d der Schwebeteilchen aufweist.
Vorteilhaft wird als der Streustrahlung proportionale Größe Usir eine der den linear polarisierten Teilen proportionalen Größen, insbesondere die dem senkrecht zu der aus der Ouellenstrahlijng und aus der empfangenen Streustrahlung gebildeten Ebene linear polarisierten Teil der Streustrahlung proportionale Größe U\ verwendet. Da dieser Teil normalerweise stets größer ist als der in der Ebene polarisierte Teil, wird der Signal/Rausch-Abstand des Ausgangssignals größer.
Nach weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung läßt demnach eines der beiden Polarisationsfilter Streustrahlung durch, die in der Ebene: Quelle — Schwebeteilchen — Empfänger polarisiert ist. Der Ausgang desjenigen Empfängers, vor dem das andere Polarisationsfilter liegt, führt dann zum multiplikativen Verknüpfungsglied. Vorzugsweise empfangen beide Empfänger Streustrahlung unter demselben Winkel zur Quellenstrahlung, wobei dieser wiederum vornehmlich 90° beträgt.
In den Figuren der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Dabei zeigt
Fig. 1 die Anordnung einer Strahlungsquelle und zweier Empfänger in einer Kammer und die
F i g. 2 schematisch eine Gesamtanordnung mit den logischen Verknüpfungselementen.
Im Innern einer Kammer 1 mit kreisförmigem Querschnitt befindet sich ein Medium wie beispielsweise Luft, in dem sich die nachzuweisenden Schwebeteilchen befinden. An einer Stelle des Mantels der Kammer 1 befindet sich eine Strahlungsquelle 2, die beispielsweise aus einer Glühlampe oder Leuchtdiode im sichtbaren oder infraroten Spektralbereich oder auch aus einem anderen thermischen Strahler besteht Eine optische Einrichtung 3 ist vor der Strahlungsquelle 2 angebracht und sorgt dafür, daß ein paralleles Strahlenbündel radial quer durch die Kammer 1 geschickt wird. Diese optische Einrichtung 3 wird durch Linsen, Spiegel oder eine Kombination geeigneter optischer Elemente gebildet Die Quellenstrahlung ist nicht polarisiert
Radial im Winkel von 90° zu dem parallelen Strahlenbündel sind ebenfalls im Mantel der Kammer 1 zwei im Querschnitt der Kammer 1 nebeneinanderliegende Strahlungsempfänger 4 und 5 angeordnet die die an den Schwebeteilchen erzeugte Streustrahlung empfangen und daraus elektrische Signale i/2 und Ui formen. Sie bestehen beispielsweise aus Fotodioden, Fotowiderständen, Fotozellen, thermischen Detektoren usw. Vor den Strahlungsempfängern 4, 5 ist je ein Polarisationsfilter 6 bzw. 7 angebracht Dabei läßt das Polarisationsfilter 6 nur Strahlung durch, die parallel zur Querschnittsebene der Kammer 1, d. h. in der Ebene der von der Strahlungsquelle 2 erzeugten Strahlung, und der von den Strahlungsempfängern 4, 5 empfangenen Streustrahlung linear polarisiert ist Aus diesem
Streustrahlungsteil formt der Empfänger 4 ein elektrisches Signal Ui. Das andere Polarisationsfilter 7 läßt nur Streustrahlung durch, die zu der Ebene Quellenstrahlung — empfangene Streustrahlung senkrecht linear polarisiert ist. Der Empfänger 5 formt daraus ein elektrisches Signal U\. Vor den Empfängern 4,5 und den Polarisationsfiltern 6, 7 ist eine Zylinderlinse 8 angebracht, die die Streustrahlung auf die Empfänger 4, 5 fokussiert. Dadurch wird ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis ermöglicht. Anstelle der Zylinderlinse 8 können auch andere optische Elemente wie Spiegel, sphärische oder asphärische Linsen oder Lichtleitanordnungen eingesetzt werden. Im übrigen Teil des Kammermantels, d. h. über den durch die Strahlungsquelle 2 und Empfänger 4, 5 gebildeten Sektor von im wesentlichen 90° hinaus, befinden sich radiale öffnungen 9, die als Strahlungssumpf zur Unterdrückung störender Reflexionen im Innern der Kammer 1 dienen. Im übrigen ist die Kammer 1 zur Abschirmung unerwünschter Fremdstrahlung geschlossen.
Die F i g. 2 enthält schematisch die Strahlungsquelle 2, die beiden Strahlungsempfängern 4 und 5 und die beiden davorgeschalteten Polarisationsfilter 6 und 7. Den Strahlungsempfängern 4,5, die die elektrischen Signale Ui und U\ erzeugen, ist jeweils ein Verstärker 10 bzw. 11 nachgeschaltet
Die Ausgänge der Verstärker 10 und 11 führen zu einer Dividierstufe 12, in der die beiden verstärkten Ausgangssignale Ui und U\ der Verstärker 10 und 11 durcheinander dividiert werden. Der Ausgang der Dividierstufe 12 führt zum Steuereingang eines gesteuerten elektronischen Spannungsteilers 13. Der Ausgang des Verstärkers 11 führt zu einem Eingang des Spannungsteilers 13, über den die zu teilende Spannung LJ\ eingespeist wird. Am Ausgang des Spannungsteilers 13 steht ein Ausgangssignal zur Verfügung, das eine lineare Abhängigkeit vom Produkt aus der Anzahl η und dem mittleren Durchmesser d der Schwebeteilchen in der Kammer 1 aufweist. Eine mit diesem Ausgangssignal gesteuerte Schwellwertstufe 14 kann zur Anzeige dafür verwendet werden, ob eine für eine bestimmte Schwebeteilchengröße und Schwebeteilchenkonzentration signifikante Schwelle überschritten wird.
Das vom Verstärker 10 gelieferte Signal Ui ist die dem in der Ebene Quellenstrahlung—empfangene Streustrahlung linear polarisierten Teil der empfangenen Streustrahlung proportionale Größe, das Signal U\ des Verstärkers 11 die dem dazu senkrecht linear polarisierten Teil proportionale Größe. Die Dividierstufe 12 liefert ein Quotientensignal Up= U\/Ui, das proportional ist dem Polarisationsgrad ρ der empfangenen Strcustrahlung. Dieses wird mit dem Signa! U-, in dem Spannungsteiler 13 dadurch verknüpft, daß das Quotientensignal Up die Teilung der Signalspannung U\ steuert. Der Spannungsteiler hat eine solche Charakteristik, daß die an seinem Ausgang abgegebene Teilspannung umso kleiner wird, je größer das Quotientensignal Up ist. Das heißt, daß das dem Polarisationsgrad ρ der empfangenen Streustrahlung proportionale Signal Up als Bewertungsfunktion für das der empfangenen Streustrahlung proportionale Signal U\ dient. Ein durch Schwebeteilchen mit großem Durchmesser Jverursachtes großes Signal U\ wird relativ abgeschwächt, so daß die quadratische Abhängigkeit des Signals U\ von der Schwebeteilchengröße eliminiert wird. Die praktische Ausführung dieser Bewertung ist auch auf andere Weise als durch gesteuerten Spannungsteiler möglich. Beispielsweise könnte sie auch in einer kontinuierlichen oder abgestuften Steuerung der Verstärkung des Signals U\ oder allgemein eines der Streustrahlung und/oder der absorbierten Strahlung proportionalen Signals bestehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
•30 248/316

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen, mit den Merkmalen:
a) eine Quelle elektromagnetischer Strahlung ist auf die nachzuweisenden Schwebeteilchen gerichtet;
b) zwischen den nachzuweisenden Schwebeteilchen und einem ersten optoelektnschen Empfänger für an den Schwebeteilchen in einem Winkel gestreute Strahlung ist ein erstes Polarisationsfilter angeordnet;
c) zwischen den nachzuweisenden Schwebeteilchen und einem zweiten optoelektnschen Empfänger für an den Schwebeteilchen in einem Winkel gestreute Strahlung ist ein zweites Polarisationsfilter angeordnet, dessen Polarisationsrichtung zu der des ersten senkrecht steht;
d) die elektrischen Ausgänge der beiden optoelektnschen Empfänger führen zu den Eingängen einer ersten Dividierstufe;
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
e) ein multiplikatives Verknüpfungsglied (13) ist an einem von zwei Eingängen mit dem Ausgang der ersten Dividierstufe (12) und an seinen anderen Eingang mit dem Ausgang eines der beiden optoelektnschen Empfänger (4, 5) verbunden.
DE2734440A 1977-07-29 1977-07-29 Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen Expired DE2734440C3 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2734440A DE2734440C3 (de) 1977-07-29 1977-07-29 Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen
NL7806904A NL7806904A (nl) 1977-07-29 1978-06-27 Werkwijze en inrichting voor het optisch aantonen van zwevende deeltjes.
IT25765/78A IT1097177B (it) 1977-07-29 1978-07-17 Dispositivo per accertare otticamente la presenza di particelle in sospensione in un fluido
BR7804875A BR7804875A (pt) 1977-07-29 1978-07-28 Processo e disposicao para a comprovacao otica de particulas em suspensao
BE189591A BE869376A (fr) 1977-07-29 1978-07-28 Procede et agencement de mise en evidence optique de particules en suspension
SE7808219A SE7808219L (sv) 1977-07-29 1978-07-28 Forfarande och anordning for detektering av svevande partiklar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2734440A DE2734440C3 (de) 1977-07-29 1977-07-29 Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2734440A1 DE2734440A1 (de) 1979-02-01
DE2734440B2 DE2734440B2 (de) 1980-03-27
DE2734440C3 true DE2734440C3 (de) 1980-11-27

Family

ID=6015230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2734440A Expired DE2734440C3 (de) 1977-07-29 1977-07-29 Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen

Country Status (6)

Country Link
BE (1) BE869376A (de)
BR (1) BR7804875A (de)
DE (1) DE2734440C3 (de)
IT (1) IT1097177B (de)
NL (1) NL7806904A (de)
SE (1) SE7808219L (de)

Also Published As

Publication number Publication date
DE2734440A1 (de) 1979-02-01
NL7806904A (nl) 1979-01-31
IT7825765A0 (it) 1978-07-17
SE7808219L (sv) 1979-01-30
IT1097177B (it) 1985-08-26
BE869376A (fr) 1978-11-16
BR7804875A (pt) 1979-04-10
DE2734440B2 (de) 1980-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2929170C2 (de) Meßeinrichtung zur Ermittlung des Fluoreszenz-Emissionsspektrums von Partikeln
EP2706515B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Streulichtsignalen
EP3521810A1 (de) Analysegerät zur bestimmung von feinstaub
DE69828345T2 (de) Kreuzkorrelationsverfahren und Vorrichtung zur Unterdrückung der Effekte von Mehrfachstreuung
EP0884580B1 (de) Faserdetektor zur Detektion des Streulichtes oder des Fluoreszenzlichtes einer flüssigen Suspension
DE2502289A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum messen der oberflaechenrauheit
DE1802269A1 (de) Verfahren zum Messen der Konzentration und/oder Groesse von Schwebstoffteilchen
DE102013211885A1 (de) Partikeldetektor und Verfahren zur Detektion von Partikeln
DE2940325A1 (de) Strahlungsmengenmesser
DE2408197A1 (de) Spektrometer
DE4444079A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Messen einer Lage von Bahnen oder Bogen
EP3055683B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum vermessen von scheiben, insbesondere von windschutzscheiben von fahrzeugen
DE2734440C3 (de) Anordnung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen
DE2734391C3 (de) Vorrichtung zum optischen Nachweis von Schwebeteilchen
DE2134937C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen von in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen
WO2015028365A1 (de) Analyseverfahren zur ermittlung der typen und konzentrationen biologischer partikel
EP0402633B1 (de) Vorrichtung zur Messung von Aerosolen und in Luft verteiltem Staub
DE68902877T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der sichtweite durch ein medium veraenderlicher dichte.
DE102011108941A1 (de) Optische Gasanalysatoreinrichtung mit Mitteln zum Verbessern der Selektivität bei Gasgemischanalysen
EP1883802B1 (de) Adaptive signalinterpretation für fbrm-messgeräte
DE10001701B4 (de) Fotometer
DE2734347B2 (de) Anordnung zum Nachweis von Schwebeteilchen
DE2557268A1 (de) Verfahren zur extinktionsmessung
DE102022123349A1 (de) Partikelsensor und Verfahren zum Detektieren von Partikeln
EP3054319A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur detektion von radioaktiver strahlung

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee