DE3425710A1 - Device for determining fine dust concentrations - Google Patents

Device for determining fine dust concentrations

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DE3425710A1 DE19843425710 DE3425710A DE3425710A1 DE 3425710 A1 DE3425710 A1 DE 3425710A1 DE 19843425710 DE19843425710 DE 19843425710 DE 3425710 A DE3425710 A DE 3425710A DE 3425710 A1 DE3425710 A1 DE 3425710A1
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Abstract

The small and handy device for determining fine dust concentrations provides an annularly constructed measurement chamber with assigned Wood's tubes, a supply and measuring electronic system constructed in two parts with an analog part and a digital part, as well as a microprocessor, produced using C-MOS technology, and assigned DC/DC converters control modules for generating the required operating voltages. All the dust located in the measuring volume is illuminated by means of a monochromatic illuminating device in the wavelength region of 800-1000 nm, in order to guarantee perfect dust assessment of the fine, airborne dust which can get into the lungs. The scattered light of the particles is measured at an angle of exactly 70 DEG . The use of an exact measuring angle and the guidance of the illuminating and measuring beam by the use of lenses, diaphragms and suitable Wood's tubes renders it possible in the case of punctiform imaging of the measuring beam on a receiver to obtain a measuring chamber with a design that is very small, low in noise and streamlined. By minimising the energy requirement of the electronic system, it is possible to reduce the space requirement for the required accumulator, so that the latter can also be installed in the apparatus. The internal cycles during measurement, the measured value processing and the measured value display are controlled by a microprocessor which has a low power requirement. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur BestimmungThe invention relates to a device for determination

von Meßwerten der Konzentration des lungengängigen Feinstaubanteiles, bestehend aus einem tragbaren Gehäuse mit Meßkammer, einer Lichtquelle, einem Empfänger system sowie einer Versorgungs- und Meßelektronik.of measured values of the concentration of the respirable fine dust fraction, consisting of a portable housing with measuring chamber, a light source, a receiver system as well as supply and measurement electronics.

Vorrichtungen zur Bestimmung der Feinstaubkonzentrationen sind bekannt und werden als Tyndalloskop bezeichnet. Derartige Streulichtmeßgeräte sind aus "Glückauf" 90, 1954, S. 455, "Glückauf" 91, 1955, S. 1405 sowie der DE-PS 22 60 150 bekannt. Die bekannten Streulichtmeßgeräte arbeiten nach dem Prinzip, die Stärke des an dem Staubteilchen bei Auftreffen des Primärlichtes entstehenden Streulichtes in einer Atmosphäre zu treffen, wobei das Streulicht unter einem Streuwinkelbereich von 60 - 800, vorzugsweise 700, gegen die Richtung des Primärlichtes von dem Staubteilchen hervorgerufen wird. Bei den bekannten Vorrichtungen ist von Nachteil, daß sie durch die Beleuchtungseinrichtung und den vorgegebenen Wellenbereich nicht ohne weiteres im Zusammenhang mit den gravimetrischen Feinstaubmeßgeräten zu deren Ergänzung verwendet werden können und daß sie wegen der benötigten Einzelteile verhältnismäßig groß bauen und zur Versorgung einen gesonderten Akkumulator benötigen, so daß immer mehrere Geräte bei entsprechenden Messungen vorgehalten werden müssen. Weiter wird als Nachteil angesehen, daß die bekannten Geräte mit Zeigern und ähnlichen Anzeigen arbeiten, die dem heutigen Zeitgeschmack nicht mehr entsprechen.Devices for determining the fine dust concentrations are known and are called a tyndalloscope. Such scattered light measuring devices are from "Glückauf" 90, 1954, p. 455, "Glückauf" 91, 1955, p. 1405 and DE-PS 22 60 150 are known. The known scattered light meters work on the principle, the strength of the Dust particles when the primary light hits the scattered light in a To meet the atmosphere, with the scattered light at a scattering angle range of 60 - 800, preferably 700, against the direction of the primary light from the dust particle is caused. In the known devices is disadvantageous that they by the lighting device and the specified wave range are not straightforward used in connection with the gravimetric fine dust measuring devices to supplement them and that they are relatively large because of the items required build and need a separate accumulator for supply, so that always several Devices must be kept available for corresponding measurements. Next is considered a disadvantage considered that the known devices work with pointers and similar displays, which no longer correspond to today's tastes.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einteiliges, handliches mit einer monochromatischen Beleuchtungseinrichtung und einem exakten Meßwinkel von 700 versehenes, optisches Feintaubmeßgerät mit Digitalanzeige für die jeweiligen Meß- und für Mittelwerte zu schaffen.The invention is therefore based on the object of providing a one-piece, handy with a monochromatic lighting device and an exact measuring angle from 700 provided, optical fine dust meter with digital display for the respective To create measurement and mean values.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine monochromatische Beleuchtungseinrichtung im Wellenlängenbereich von 800 - 1000 nm vorgesehen ist, daß der Meßwinkel 700 beträgt, daß der ringförmig ausgebildeten Meßkammer Wood'sche Rohre zugeordnet sind, daß die Versorgungs- und Meßelektronik zweigliedrig mit Analogteil und Digitalteil ausgebildet ist, und daß zur Erzeugung der Arbeitsspannung DC/DC-Wandler oder Regelbausteine und zur Steuerung ein in C-MOS-Technik hergesteller Mikroprozessor vorgesehen ist. Der Strahlengang wird in der ringförmig ausgebildeten Meßkammer so geführt, daß die monochromatische Beleuchtungseinrichtung ein paralleles Strahlenbündel, welches über eine Linse erzeugt wird, in die Meßkammer strahlt. Das Streulicht der im Meßvolumen befindlichen Staubpartikel wird 0 jeweils vom Empfänger nur unter exakt 70 gemessen. Dies geschieht durch punktförmige Abbildungen des Streulichtes auf dem Empfänger, welche mit einer sehr kleinen lichtempfindlichen Fläche versehen ist, und zwar dabei über eine zweite Linse. Streulicht, das unter einem anderen Streuwinkel auf die Linse fällt, wird daher nicht auf dem Empfänger abgebildet, sondern trifft außerhalb der bestrahlungsempflindlichen Fläche des Empfängers auf und wird somit nicht gemessen. Unerwünschtes Streulicht von der Meßkammerwand oder Direktbestrahlung durch die Beleuchtungseinrichtung wird durch Blenden und Wood'sche Rohre in der Meßkammer verhindert, wobei die Beleuchtungseinrichtung bezüglich der abgegebenen Lichtmenge ständig durch eine Regeleinrichtung überwacht wird.The object is achieved according to the invention in that a monochromatic Lighting equipment in the wavelength range of 800 - 1000 nm is provided, that the measuring angle is 700, that of the ring-shaped measuring chamber Wood's Pipes are assigned that the supply and measurement electronics are two-part with analog part and digital part is formed, and that for generating the working voltage DC / DC converter or control modules and a microprocessor manufactured in C-MOS technology for control is provided. The beam path is in the ring-shaped measuring chamber guided in such a way that the monochromatic lighting device produces a parallel bundle of rays, which is generated by a lens, radiates into the measuring chamber. The scattered light of the Any dust particles in the measuring volume are only reduced to 0 by the receiver measured exactly 70. This is done through point-like images of the scattered light on the receiver, which is provided with a very small light-sensitive area is through a second lens. Stray light, that under another Angle falls on the lens, is therefore not shown on the receiver, but hits outside the radiation-sensitive area of the recipient and is therefore not measured. Unwanted scattered light from the measuring chamber wall or Direct irradiation through the lighting device is through diaphragms and Wood's Prevents pipes in the measuring chamber, the lighting device with respect to the The amount of light emitted is constantly monitored by a control device.

Eine derart ausgebildete Vorrichtung arbeitet exakt und ist überraschend handlich, klein und leicht zu bedienen, da auf kleinstem Raum alle benötigten Teile zusammengefaßt sind, wobei über die Digitalanzeige genaue und leicht ablesbare Werte für den Gebrauch zur Verfügung stehen. Aufgrund des eingesetzten Mikroprozessors können die interen Abläufe während der Messung, bei der Meßwertverarbeitung und der Meßwertanzeige vorteilhaft gesteuert werden, die kleine rauscharme, ringförmig ausgebildete Meßkammer ist gut in das kleine Gerätegehäuse einzupassen und aufgrund der verwendeten Wood'schen Rohre vorteilhaft rauscharm. Die verwendete zweigliedrige Versorgungs-und Meßelektronik ist weiter gut in das verhältnismäßig kleine Gehäuse einteilbar, weil unterschiedlichen Platinen zuzuordnen, so daß das ingesamt vorteilhafte kleine, einteilige handliche Meßgerät geschaffen ist.A device designed in this way works exactly and is surprising Handy, small and easy to use, as all required parts are in the smallest of spaces are summarized, with precise and easily readable values on the digital display are available for use. Due to the microprocessor used can control the internal processes during the measurement, when processing measured values and the measured value display can be controlled advantageously, the small, low-noise, ring-shaped trained measuring chamber is well in the small device housing to fit in and because of the Wood's tubes used, it is advantageously low-noise. The used two-part supply and measurement electronics is further good at that proportionately Small housings can be divided because they can be assigned to different boards, so that the overall advantageous small, one-piece handy measuring device is created.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zum Schutz vor dem Primärlicht zusätzlich zu den Wood' schen Rohren Blenden vor dem Empfänger angeordnet sind. Hierdurch wird insgesamt ein vorteilhaft rauscharmes Meßsystem vorgegeben, das die geschilderte Aufgabe sicher löst. Durch die Absorption des Primärlichtes kann der Innendurchmesser von insgesamt 80 auf 35 mm verkleinert werden.According to a further embodiment of the invention it is provided that for Protection from the primary light in addition to the Wood's tube screens in front of the Receivers are arranged. Overall, this results in an advantageously low-noise one Measuring system specified that reliably solves the task described. By absorption of the primary light, the inner diameter can be reduced from a total of 80 to 35 mm will.

Die Versorgungs- und Meßelektronik ist zweigliedrig in Analogteil und Digitalteil vorgegeben, wobei erfindungsgemäß der Analogteil einen Sender mit zugeordnetem Taktgenerator sowie den vom Empfänger abgegebenen fotostrombearbeiteten Verstärker und Gleichrichter aufweist. Über den Taktgenerator werden der Sendestrom und die phasenempfindliche Gleichrichtung gesteuert.The supply and measurement electronics are two-part in the analog part and digital part specified, wherein according to the invention the analog part with a transmitter assigned clock generator as well as the photo current processed by the receiver Has amplifier and rectifier. The transmission current is transmitted via the clock generator and controlled the phase sensitive rectification.

Um den Stromverbrauch zu minimieren ist es vorteilhaft, wenn der Analogteil, wie erfindungsgemäß vorgesehen, auf + 5/- 5 Volt ausgelegt ist. Der Analogteil insgesmamt hat einen Verbrauch von weniger als 50 mA. Dies ist bezüglich der Auslegung des Akkumulators von großer Bedeutung, da aufgrund des geringen Stromverbrauchs im Analogteil dieser entsprechend kleinbauend gewählt werden kann.In order to minimize power consumption, it is advantageous if the analog part, as provided according to the invention, is designed for + 5 / -5 volts. The analog part as a whole has a consumption of less than 50 mA. This is related to the interpretation of the Accumulator is of great importance because of the low power consumption in the analog part this can be chosen accordingly small.

Zur weiteren Minimierung des Stromverbrauchs und Optimierung des Gerätes ist vorgesehen, und aß dem Mikroprozessor ein Signalaufbereiter vorgeordnet und die Digitalanzeige nachgeordnet ist. Hier wird das Analogsignal digitalisiert und für den Mikroprozessor verarbeitungsgerecht aufbereitet. Der Mikroprozessor nimmt beispielsweise 10 Werte pro Sekunde auf, berechnet jede Sekunde den Mittelwert, der gültig ist für die bis dahin abgelaufene Meßzeit und speichert das Ergebnis bis zur nächsten Mittelwertbildung ab. Daneben steuert der Mikroprozessor sämtliche Vorgänge während der Messung im Gerät und die Anzeige der Meßwerte über die LED-Anzeigen, d.h. über die Digitalanzeige. Alle Teile sind auf geringen Stromverbrauch ausgerüstet. Dies gilt insbesondere dann, wenn, wie im Hauptanspruch erläutert, als Mikroprozessor ein solcher verwendet wird, der in C-MOS-Technik hergestellt ist.To further minimize power consumption and optimize the device is provided, and a signal conditioner upstream and ate the microprocessor the digital display is downstream. Here the analog signal is digitized and prepared for the microprocessor ready for processing. The microprocessor picks up for example 10 values per second, calculates the mean value every second, which is valid for the measurement time that has elapsed up to that point and saves the result until the next averaging. In addition, the microprocessor controls all of them Processes during the measurement in the device and the display of the measured values via the LED displays, i.e. via the digital display. All parts are equipped for low power consumption. This is especially true when, as explained in the main claim, as a microprocessor such a one is used, which is manufactured in C-MOS technology.

Ein vorteilhaft handliches Meßgerät, das einteilig und kleinbauend, ist erfindungsgemäß dann erreicht, wenn zusätzlich zu den beschriebenen meßtechnischen Einrichtungen und der Ausbildung der Meßkammer letztere im oberen Teil des Gehäuses und die auf Platinen angeordnete Versorgungs- und Meßelektronik im unteren Teil angeordnet ist. Die Platinen mit den zugeordneten Analogteil- oder Digitalteil-Bestandteilen kann im Gehäuse dort angeordnet werden, wo sie am wenigsten Platz wegnehmen.An advantageously handy measuring device, which is one-piece and compact, is achieved according to the invention when in addition to the measurement technology described Facilities and the formation of the measuring chamber, the latter in the upper part of the housing and the supply and measuring electronics arranged on circuit boards in the lower part is arranged. The circuit boards with the associated analog or digital components can be arranged in the housing where they take up the least space.

Weitere zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.Further useful embodiments of the invention are the subject of further subclaims.

Der technische Fortschritt der vorliegenden Erfindung ist insbesondere in der gezielten Ausbildung der für den Raumbedarf und die Meßgenauigkeit zuständigen Teile des Gesamtmeßgerätes zu sehen. Durch entsprechende kleinbauende Bestandteile und Bestandteile mit gerinqem Strombedarf ist ein einteiliges und dazu auch noch erstaunlich kleines Meßgerät gegeben, das in vorteilhafter Weise im Rahmen des routinemäßigen Staubmessens zur Beurteilung der Arbeitsplätze unter Tage als Ergänzung zu den gravimetrischen Feinstaübmeßgeräten verwendet werden kann. Besonders vorteilhaft ist, daß automatisch ein Mittelwert nachgehalten und jederzeit abgerufen werden kann, so daß eine Beurteilung der jeweiligen Arbeitsplätze wesentlich erleichtert und anderseits wesentlich genauer ist.The technical progress of the present invention is particular in the targeted training of those responsible for space requirements and measurement accuracy See parts of the entire measuring device. With corresponding small components and Components with low power consumption is a one-piece and also given a surprisingly small measuring device that works in an advantageous manner as part of the routine dust measurement to assess the workplaces below Days can be used as a supplement to the gravimetric fine dust measuring devices. It is particularly advantageous that a mean value is automatically tracked at any time can be called up, so that an assessment of the respective jobs is essential facilitated and on the other hand is much more accurate.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläuert. Es zeigen: Figur 1 ein schematisiertes Blockschaltbild der Elektronik Figur 2 eine perspektivische Darstellung der Vorrichung und Figur 3 eine Prinzipskizze des Strahlengangs im Gerät.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. The figures show: FIG. 1 a schematic block diagram of the electronics; FIG. 2 a perspective illustration of the device and FIG. 3 a basic sketch of the beam path in the device.

Das Problem der Anzeige von Mittelwerten über die Meßzeit, die mehrere Stunden betragen kann, wird durch die Verwendung von Mikroprozessoren gelöst. Dazu ist die Elektronik des im Gehäuse 1 untergebrachten Elektronikteils in zwei Teile geteilt. Diese Elektronik ist im unteren Teil 8 des Gehäuses 1 untergebracht, während die ringförmige Meßkammer 2 im oberen Teil 7 des Gehäuses 1 untergebracht ist. Auf der Seite dieses Gehäuses 1 ist, wie Figur 2 zu entnehmen ist, die Digitalanzeige 3 sowie die Bedienungstaste 4 und der Schalter 5 angeordnet, die im Rahmen der Erläuterung der Figur 1 noch einmal erwähnt werden. Mit 6 ist die Öffnung zur ringförmigen Meßkammer 2 bezeichnet.The problem of displaying mean values over the measurement time, which is several Hours is solved through the use of microprocessors. In addition is the electronics of the electronic part accommodated in the housing 1 in two parts divided. This electronics is housed in the lower part 8 of the housing 1 while the annular measuring chamber 2 is housed in the upper part 7 of the housing 1. on As can be seen from FIG. 2, the side of this housing 1 is the digital display 3 as well as the control button 4 and the switch 5 are arranged in the context of the explanation of Figure 1 are mentioned again. With 6 is the opening to the annular measuring chamber 2 designated.

Das in Figur 2 dargestellte Gehäuse ist vorteilhaft kleinbauend und so ausgebildet, daß es in die Seitentasche oder Brusttasche eines Arbeitsanzges hineingesteckt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß es bei entsprechenden Bewegungen herausfällt.The housing shown in Figure 2 is advantageously small and designed so that it can be put in the side pocket or breast pocket of a work suit can be plugged in without the risk that it will be with appropriate Movements falling out.

Die Versorgungs- und Meßelektronik 9 ist in Figur 1 verdeutlicht. Die gesamte Versorgungs- und Meßelektronik 9 ist in den Analogteil 10 und den Digitalteil 11 unterteilt.The supply and measurement electronics 9 are illustrated in FIG. The entire supply and measuring electronics 9 are in the analog part 10 and the digital part 11 divided.

Im Analogteil 10 wird der Sender bzw. der Regler 13 mit Sendediode über die Batterie 12 mit Energie versorgt, während seine Taktung über den Taktgenerator 14 gesteuert ist. Der vom Empfänger abgegebene Foto strom wird im Verstärker 15 verstärkt, im Gleichrichter 16 phasenempfindlich gleichgerichtet und anschließend durch den weiteren Verstärker 17 geführt. Der gesamte Analogteil 10 ist funktionsmäßig übersichtlich aufgebaut und auf eine Spannungsversorgung von + 5/- 5 Volt ausgelegt.In the analog part 10, the transmitter or the controller 13 is provided with a transmitter diode Supplied with energy via the battery 12, while its clocking via the clock generator 14 is controlled. The photo current emitted by the receiver is in the amplifier 15 amplified, rectified in a phase-sensitive manner in the rectifier 16 and then passed through the further amplifier 17. The entire analog part 10 is functional clearly structured and designed for a power supply of + 5 / - 5 volts.

Im Digitalteil 11 wird das den Verstärker 17 verlassende Analogsignal digitalisiert und im Signalaufbereiter 19 für den Mikroprozessor 20 verarbeitungsgerecht aufbereitet. Der Mikroprozessor 20 nimmt 10 Werte pro Sekunde auf, berechnet jede Sekunde den Mittelwert, der gültig ist für die bis dahin abgelaufene Meßzeit und speichert das Ergebnis bis zur nächsten Meßwertmittelbildung ab.In the digital part 11, the analog signal leaving the amplifier 17 becomes digitized and ready for processing in the signal conditioner 19 for the microprocessor 20 processed. The microprocessor 20 takes 10 values per second, calculates each Second is the mean value that is valid for the measurement time that has elapsed up to that point and saves the result until the next averaging of the measured values.

Daneben steuert der Mikroprozessor 20 sämtliche Vorgänge der Messung im Gerät und die Anzeige der Meßwerte in der Digitalanzeige 21.In addition, the microprocessor 20 controls all measurement processes in the device and the display of the measured values in the digital display 21.

Die einzelnen Teile der Elektronik benötigen verschiedene Arbeitsspannungen, wobei diese durch entsprechende Regelbausteine oder DC/DC-Wandler erzeugt werden. Insgesamt ist die Schaltung, wie beschrieben, auf einen minimalen Stromverbrauch ausgelegt, so daß eine sehr kleine und leichte Batterie 12 oder ein entsprechender Akkumulator verwendet werden kann, der eine Meßzeit über eine volle Schicht durchaus ermöglicht. Um dies zu ermöglichen, ist der Mikroprozessor 20 in C-MOS-Technik hergestellt. Er weist einen Stromverbrauch von ca. 25 mA auf. Aufgrund dieser Gegebenheiten, d.h. des geringen Stromverbrauches sowohl der Bausteine sowohl im Analogteil wie auch im Digitalteil 11, ist ein DJC-Akkumulator mit ca. 8,4 Volt Ausgangsspannung und 0,7 Ah für eine Schichtmessung ausreichend.The individual parts of the electronics require different working voltages, these are generated by appropriate control modules or DC / DC converters. Overall, the circuit, as described, has a minimal power consumption designed so that a very small and light battery 12 or equivalent Accumulator can be used, which has a measuring time over a full shift enables. In order to make this possible, the microprocessor 20 is produced using C-MOS technology. He has a power consumption of approx. 25 mA. Based on these Conditions, i.e. the low power consumption of both the modules and the The analog part, as well as the digital part 11, is a DJC accumulator with approx. 8.4 volts Output voltage and 0.7 Ah are sufficient for a layer measurement.

Figur 3 zeigt eine schematisiert dargestellte ringförmige Meßkammer 2, die Lichtquelle 24, den Fotostrahl, der dem Empfänger 25 zugeführt wird. Der Empfänger 25 ist dabei über vorzugsweise drei Blenden vor dem Einfall von Primärlicht, das an den Oberflächen der optischen Bauteile gestreut werden kann, geschützt. Mit 27 ist der Verstärker und mit 28 der Sender bezeichnet. Der Elektronikteil ist bereits im Rahmen der Figur 1 und 2 erläutert worden.FIG. 3 shows an annular measuring chamber shown schematically 2, the light source 24, the photo beam that is fed to the receiver 25. Of the Receiver 25 is preferably three diaphragms in front of the incidence of primary light, that can be scattered on the surfaces of the optical components, protected. With 27 is the amplifier and 28 is the transmitter. The electronics part is already has been explained in the context of Figures 1 and 2.

Bei einer Messung wird über die Bedienungstaste 4 gestartet und gestoppt. Dabei gibt es zwei Meßarten. Zunächst ist es möglich, die momentane Staubkonzentration zu messen, wobei die Bedienungstaste 4 gedrückt gehalten wird, und zwar mindestens 5 Sekunden lang. Beim Drücken der Bedienungstaste 4 beginnt der Mikroprozessor 20 mit der Steuerung, der Sender 28 bzw. der Senderregler 13 wird getaktet, die Sendediode wird durch den Mikroprozessor 20 freigegeben. Die Anzeige zeigt die Angabe "Meßgerät in Betrieb".A measurement is started and stopped using control button 4. There are two types of measurement. First of all, it is possible to determine the current dust concentration to measure, the control button 4 is held down, at least For 5 seconds. When the operating button 4 is pressed, the microprocessor 20 begins with the controller, the transmitter 28 or the transmitter controller 13 is clocked, the transmitter diode is enabled by the microprocessor 20. The display shows "Measuring device in operation ".

Nach 5 Sekunden beginnt die erste Messung. Nach einer Sekunde erfolgt die Ausgabe der ersten Meßdaten über die LED-Bausteine der Digitalanzeige 21. Es erfolgt eine Wiederholung von sekündlichen Messungen und entsprechenden Anzeigen. Die Anzeige erscheint in der Form + 00.00 bis 99.99.The first measurement begins after 5 seconds. Takes place after a second the output of the first measurement data via the LED modules of the digital display 21. Es measurements and corresponding displays are repeated every second. The display appears in the form + 00.00 to 99.99.

Wird die Bedienungstaste 4 losgelassen, stoppt der Mikroprozessor 20 den Programmablauf. Die Sendediode und der Taktgenerator 14 werden gesperrt, nur der letzte Meßwert wird noch angezeigt, woraufhin die Blinkdiode auf Dauerlicht schaltet.If the control button 4 is released, the microprocessor stops 20 the program sequence. The transmitter diode and the clock generator 14 are blocked, only the last measured value is still displayed, whereupon the flashing diode lights up continuously switches.

Bei der Messung von Mittelwerten der STaubkonzentration wird die Bedienungstaste nur kurz gedriickt. Der Mikroprozessor 20 beginnt dann die Steuerung des Meßvorganges, wobei auch hier der Sender 28 bzw. der Senderregler 13 getaktet wird. Die Sendediode wird freigegeben, die Anzeige leuchtet mit "Meßgerät in Betrieb" auf. Nach 5 Sekunden Einlesen des ersten Meßwertes und Speichern, erfolgt sekündliches Einlesen und Berechnen der aktuellen Mittelwerte, Einzelwerte werden nicht angezeigt.When measuring mean values of the dust concentration, the control button just pressed briefly. The microprocessor 20 then begins to control the measuring process, the transmitter 28 or the transmitter controller 13 being clocked here as well. The transmitter diode is enabled, the display lights up with "measuring device in operation". After 5 seconds The first measured value is read in and saved; it is read in and calculated every second of the current mean values, individual values are not displayed.

Die Messung kann durch nochmaliges, kurzzeitiges Drücken der Bedienungstaste 4 beendet werden. Dabei beendet der Mikroprozessor den Programmablauf, indem er Sender und Taktgenerator 14 sperrt und den letzten errechneten Mittelwert anzeigt. Die Blinkdiode "Meßgerät in Betrieb" schaltet auf Dauerlicht und die Messung ist abgeschlossen.The measurement can be started by briefly pressing the control button again 4 to be terminated. The microprocessor ends the program sequence by Transmitter and clock generator 14 locks and displays the last calculated mean value. The flashing diode "measuring device in operation" switches to steady light and the measurement is complete closed.

Die Figur 3 zeigt den Strahlengang im Gerät, wobei die Empfangslinse mit 29, die Senderlinse mit 30 und die Eichncrmalie mit 31 bezeichnet ist.FIG. 3 shows the beam path in the device, with the receiving lens with 29, the transmitter lens with 30 and the Eichncrmalie with 31 is designated.

1 Gehäuse 2 Meßkammer 3 Digitalanzeige 4 Bedienungstaste 5 Schalter 6 Öffnung für 2 7 oberer Teil zu 1 8 unterer Teil zu 1 9 Versorgungs- und Meßelektronik 10 Analogteil 11 Digitalteil 12 Batterie 13 Regler, Sendediode 14 Taktgenerator 15 Verstärker 16 Gleichrichter 17 Verstärker 19 Signalaufbereiter 20 Mikroprozessor 21 Digitalanzeige 24 Lichtquelle 25 Empfänger 26 Blende 27 Verstärker 28 Sender 29 Empfängerlinse 30 Senderlinse 31 Eichnormalie1 housing 2 measuring chamber 3 digital display 4 operating button 5 switch 6 Opening for 2 7 upper part for 1 8 lower part for 1 9 supply and measuring electronics 10 analog part 11 digital part 12 battery 13 controller, transmitter diode 14 clock generator 15 amplifier 16 rectifier 17 amplifier 19 signal conditioner 20 microprocessor 21 Digital display 24 Light source 25 Receiver 26 Aperture 27 Amplifier 28 Transmitter 29 Receiver lens 30 Transmitter lens 31 Calibration standard

Claims (10)

Vorrichtung zur Bestimmung der Feinstaubkonzentrationen Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Bestimmung von Meßwerten der Konzentration des lungengängigen Feinstaubanteils, bestehend aus einem tragbaren Gehäuse mit Meßkammer, einer Lichtquelle, einem Ettipfängersystem sowie einer Versorgungs- und Meßelektronik, dadurch gekennzeichnet, daß eine monochromatische Beleuchtungseinrichtung im Wellenlängenbereich von 800 - 1000 nm 0 vorgesehen ist, daß der Meßwinkel 70 beträgt, daß der ringförmig ausgebildeten Meßkammer (2) Wood'sche Rohre zugeordnet sind, daß die Versorgungs- und Meßelektronik (9) zweigliedrig mit Analogteil (10) und Digitalteil (11) ausgebildet ist, und daß zur Erzeugung der Arbeitsspannungen DC-Wandler oder Regelbausteine und zur Steuerung ein in C-MOS-Technik hergestellter Mikroprozessor (20) vorgesehen sind.Device for determining the fine dust concentrations 1. Device for determining measured values of the concentration of the pulmonary Particulate matter, consisting of a portable housing with measuring chamber, a light source, an Ettip catcher system and supply and measuring electronics, characterized in that that a monochromatic lighting device in the wavelength range of 800 - 1000 nm 0 is provided that the measurement angle is 70 that the ring-shaped Measuring chamber (2) Wood's tubes are assigned that the supply and measuring electronics (9) is designed in two parts with analog part (10) and digital part (11), and that for generating the working voltages DC converters or control modules and for control a microprocessor (20) manufactured in C-MOS technology are provided. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Empfänger (25) Blenden (26) vorgeordnet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the receiver (25) panels (26) are arranged upstream. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Analogteil (10) einen Sender (13, 28) mit zugeordnetem Taktgenerator (14) sowie den vom Empfänger (25) abgegebenen fotostrombearbeitenden Verstärker (15, 17) und Gleichrichter (16) aufweist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the analog part (10) a transmitter (13, 28) with an assigned clock generator (14) and that of the receiver (25) output photocurrent processing amplifier (15, 17) and rectifier (16) having. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Analogteil (10) auf + 5/- 5 Volt ausgelegt ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the analog part (10) is designed for + 5 / - 5 volts. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mikroprozessor (20) ein Signalaufbereiter (19) zugeordnet und die Digitalanzeige (21) nachgeordnet ist.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the microprocessor (20) is assigned a signal conditioner (19) and the digital display (21) is arranged downstream is. 6. Vorrichung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Meßkammer (2) im oberen Teil (7) des Gehäuses (1) und die flexiblen Patinen zugeordnete Versorgungs-und Meßelektronik (9) im unteren Teil (8) angeordnet ist.6. Vorrichung according to claim 1, characterized in that the annular Measuring chamber (2) in the upper part (7) of the housing (1) and associated with the flexible patina Supply and measuring electronics (9) are arranged in the lower part (8). 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Kalibrieren benutzte Normalie im Gehäuse (1) fest integriert und durch Lichtleiter ausgeführt ist.7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the for Calibration used standard in the housing (1) firmly integrated and through light guides is executed. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine entweder Einzelmeßwerte im Sekundenintervall oder den über eine beliebige Zeit ohne vorherige Zeitvorwahl in einer Meßzeit von 1 Sekunde bis 8 Stunden ermittelten Mittelwertmessung wiedergegebene Anzeige vorgesehen ist.8. Apparatus according to claim 1, characterized in that either one Individual measured values in the second interval or over any time without prior Time preselection in a measuring time of 1 second to 8 hours determined mean value measurement reproduced display is provided. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beleuchtungseinrichtung zur Konstanthaltung des Primärlichtstromes eine Regeleinrichtung zugeordnet ist.9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lighting device A control device is assigned to keep the primary luminous flux constant. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger selektiv auf die Wellenlänge der Beleuchtungseinrichtung abgestimmt ist.10. The device according to claim 1, characterized in that the receiver is selectively matched to the wavelength of the lighting device.
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