DE3641716A1 - Verfahren und vorrichtung zum untersuchen einer partikel enthaltenden stroemung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum untersuchen einer partikel enthaltenden stroemung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Untersuchen in einer Strömung, wie zur Filterprüfung, wobei einem Meßvolumen die Strömung mit den Partikeln, insbesondere als Aerosol, zugeführt werden sowie eine Vorrichtung zur Untersuchung einer Partikel enthaltenen Strömung, wie einem Aerosol, insbesondere zum Prüfen von Filtern gemäß P 35 20 356.0.
Die Untersuchung einer Partikel enthaltenden Strömung, wie eines Aerosol, insbesondere auf Partikeldichte, Größenverteilung etc. ist insbesondere im Zusammenhang mit dem Prüfen von Filtern erforderlich.
Bei einem bekannten Verfahren zum Prüfen von Filtern werden aus der Hauptströmung des Aerosols durch in die Strömungs­ leitungen vor und hinter dem Filter eingebrachte Probeab­ zweigleitungen Proben entnommen und beispielsweise mittels einem Kondensationskernzähler die abgesetzten Teilchen subjektiv über eine Vergrößerungsoptik gezählt. Es stellt sich hier das Pro­ lem der Probenentnahme, da aus dem Hauptströmungsstrahl nur eine sehr geringe Probe entnommen werden kann. Würde ein größerer Anteil der Hauptströmung entnommen, so würde dies den zu messenden Filterungsvorgang beeinflussen, andererseits sind insbesondere hinter dem Filter im Hauptstrom so wenig Teilchen, daß bei einer Probeentnahme mittels eines Probe-Abzweigröhr­ chens keine zuverlässigen statistischen Untersuchungen mehr vorgenommen werden können, da der Eintritt eines Teilchens in die Abzweigleitung "selten" ist. Es wurde weiterhin schon vor­ geschlagen, zur Ermittlung der Ablagerung von Partikeln im Atemtrakt und/oder zur Überprüfung der Funktion des Atemtraktes Lichtstreuung am In- und Exhalatstrom vorzunehmen (DE-OS 29 38 856).
Zur Verbesserung derartiger Messungen und Vermeidung der ge­ nannten Nachteile schlägt die Hauptpatentanmeldung P 35 20 356.0 bei einem Verfahren vor, daß das erzeugte Aerosol verdünnt wird und der Partikelhauptstrahl durch ein ihn durchquerendes Lichtband geringer Stärke beleuchtet und durch beleuchtete Partikel erzeugte Streustrahlen gemessen werden. Eine Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens sieht vor, daß zwischen einem Aerosolgenerator und einer Filtereinrichtung Verdünnungs­ strecken zur Verdünnung des Aerosols angeordnet sind und daß eine Meßzelle in der Aerosolhauptströmung angeordnet ist und eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung der Aerosolhaupt­ strömung mit einem Lichtband geringer Stärke aufweist und daß eine Beobachtunsoptik mit einem Fotodetektor vorgesehen ist, deren Gegenstandsebene in den Schnittbereich von Lichtband und Aerosolströmung fällt.
Durch die Aufweitung des Lichtstrahls der Lichtquelle in ein Lichtband, beispielsweise mittels Zylinderlinsen, wird das auf ein Partikel fallende Primärlicht in seiner Intensität entsprechend geschwächt. Da bei kleinen Teilchen die Streulicht­ intensität eine Funktion der sechsten Potenz des Teilchendurch­ messers ist, müssen zur Untersuchung gegen die Wellenlänge des verwendeten Lichts kleinen Teilchen, Primärlichtquellen mit hohen Intensitäten eingesetzt werden bzw. ergeben sich bei sehr kleinen Teilchen zu geringe Streuintensitäten. Die Streu­ intensitäten werden weiterhin durch Interferenzerscheinungen herabgesetzt, die durch die Aufweitung des Lichtbandes mittels der Optik bedingt sind. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, insbesondere auch bei der Untersuchung von Strömungen mit sehr kleinen Teilchen größere Streulichtintensitäten zu erzielen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung von Partikel enthaltenden Strömungen, wie Aerosolen, insbesondere im Zusammenhang mit der Filterprüfung zu schaffen, die höhere Streulichtintensi­ täten gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Strömung über das Meßvolumen von einem Lichtstrahl abgetastet und durch beleuchtete Partikel erzeugte Streustrahlen gemessen werden. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekenn­ zeichnet durch eine Meßzelle für die Strömung mit einer Be­ leuchtungseinrichtung, die eine Lichtquelle und eine Abtast­ einrichtung aufweist, und durch eine Beobachtungsoptik mit einem Fotodetektor, deren Gegenstandsebene in den Schnittbe­ reich von Abtastebene des Lichts und Aerosolstrahlung fällt. Durch die Erfindung wird zunächst erreicht, daß Interferenz­ erscheinungen nicht mehr auftreten. Weiterhin kann die gesamte Intensität des Lichts auf ein enges Streuvolumen fokussiert werden, so daß keine Schwächung des Primärlichtstrahles gegeben ist; auch dies trägt zur Erhöhung der Intensität des Streu­ lichtes bei.
Durch die Erfindung wird weiterhin erreicht, daß eine Partikel­ größen-Analyse durchgeführt werden kann.
In bevorzugter Ausgestaltung ist weiterhin vorgesehen, daß der Lichtstrahl des Meßvolumens mit hoher Frequenz abtastet, wobei insbesondere die Abtastperiode kleiner als ein Drittel der Durchflußzeit eines Teilchens für einen Weg seiner eigenen Stärke ist.
Während grundsätzlich die Abtastung in unterschiedlicher Weise, beispielsweise mittels eines sich drehenden Polygonspiegels er­ folgen kann, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung vor, daß die Abtasteinrichtung eine elektrooptische Abtasteinheit ist und insbesondere, daß die Ab­ tasteinheit einen elektrischen Schwingungserzeuger und einen akustooptischen Deflektor aufweist, die miteinander mechanisch verbunden sind. Hierdurch können hohe Abtastfrequenzen bis zu 1 MHz erreicht werden, wobei aber die Abtastung üblicherweise mit einer maximalen Abtastfrequenz von wenigen hundert Kilo­ herz, beispielsweise 250 KHz durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere derart weiter­ gebildet werden, daß die Partikel im zugeführten und im ge­ filterten jeweils verdünnten Aerosol gemessen werden, wobei die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens derart ausge­ bildet ist, daß zwischen einem Aerosolgenerator und einer Filtereinrichtung zur Aufnahme eines zu prüfenden Filters Ver­ dünnungsstrecken zur Verdünnung eines durch den Aerosolgene­ rator erzeugten Aerosols angeordnet sind.
Hierdurch wird zunächst in effektiver Weise die grundsätzlich zu hohe Konzentration herkömmlicher Aerosolgeneratoren, die auch nicht ohne weiteres geändert werden können, effektiv herab­ gesetzt, wodurch eine Agglomaration der Aerosolpartikel ver­ mieden wird. Dies geschieht vorzugsweise in einer oder mehrerer Verdünnungsstrecken mittels einer Injektordüse, die Reinluft und Aerosol verwirbelt, so daß ein homogenes verdünntes Aero­ sol erzeugt wird. Die Regelung der Verdünnung erfolgt über eine Regel- und Steuereinheit. Das Aerosol ist vorzugsweise elek­ trisch weitgehend ungeladen, da dann der Abscheidegrad geringer ist und genauere Messungen möglich sind. Grundsätzlich könnte die Partikelkonzentration vor und hinter dem Filter gemessen werden, wozu zwei Meßzellen erforderlich sind. Gemäß einer be­ vorzugten konstruktiv einfachen Ausgestaltung ist aber vorge­ sehen, daß nacheinander ungefiltertes und gefiltertes Aerosol mittels der gleichen Meßeinrichtung gemessen wird bzw. daß ein Filter in der Filtereinheit aus dem Strömungsweg entfernbar angeordnet ist. Hierdurch wird nur eine Meßeinheit benötigt. Bevorzugte Ausgestaltungen ermöglichen einen bequemen Filter­ wechsel ohne großen Aufwand. Da weiterhin bei Messungen mit und ohne Filter die Teilchenkonzentration über 10er Potenzen unter­ schiedlich sind und bei Messung mit Filter nur einzelne Streu­ impulse auftreten, während bei Messung ohne Filter eine inten­ sive Streustrahlung, die auch von mehreren Teilchen herrühren kann, vorhanden ist, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß die Verarbeitungselektronik der Meßergebnisse des Fotode­ tektors der Meßzelle in Abhängigkeit davon, ob in der Aerosol­ strömung ein Filter eingebaut oder nicht eingebracht ist, auto­ matisch umschaltbar ist. Der Abfluß des Aerosols erfolgt über einen Durchflußmesser, der die Regelung der Verdünnung über die Steuer- und Regeleinheit unterstützt.
Gegenüber dem bekannten Prüfen von Filtern weist die Erfindung den großen Vorteil auf, daß keine Probe mehr entnommen werden muß, die entweder die Messung selbst verfälscht, oder aufgrund zu geringer Teilchenzahl insbesondere bei der Probenentnahme hinter dem Filter keine verwertbare Statistik liefert. Durch das erfindungsgemäße Vorgehen kann eine Messung im Hauptstrahl über einen beträchtlichen Querschnittsanteil desselben vorge­ nommen werden. Es wird eine berührungslose Messung im Haupt­ strom vorgenommen. Weiterhin wird durch die Verwendung einer Meßzelle erreicht, daß systematische Fehler, die sowohl bei der Messung der Partikelkonzentration ohne Filter als auch nach eingebrachten Filter auftreten, sich herausdividieren, das Meß­ ergebnis also nicht verfälschen. Mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung, können höchst feine Filter mit einem Abscheidegrad einer Größenordnung von 99,9999% oder besser geprüft werden. Derartige Filter werden eingesetzt in Klimaanlagen, bei Reinräumen, in sogenannten Flow-Boxen, d.h. Arbeitsplätzen, deren Luft einen hohen Rein­ heitsgrad aufweisen muß. Wenn das Meßsignal vom Detektor einem Impulshöhenanalysator zugeführt wird, ist eine Teilchengrößen­ bestimmung und damit Kalibrierung bzw. Eichung der Vorrichtung möglich.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ausführungs­ beispiels der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Filter­ einheit; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Meßzelle.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in der in Fig. 1 darge­ stellten Form einer Vorrichtung zum Prüfen von Filtern bzw. eines Filterprüfstandes weist zunächst eine Einheit zur Aero­ solaufbereitung 2 auf, der ein relativ hoch konzentriertes Aerosol von einem herkömmlichen Aerosolgenerator 3 zugeführt wird. Die Einheit zur Aerosolaufbereitung 2 weist zwei Ver­ dünnerstrecken 4, 5 auf, in denen das Aerosol mit Frischluft gemischt und verdünnt wird. Hierzu wird Luft über Einlässe 6, 7 die mit Regelventilen 8, 9 versehen sind, zugeführt. Den Regelventilen 8, 9 sind Filter 11, 12 und Durchflußmesser 13, 14 nachgeordnet. Die Mischung und Verdünnung des Aerosols er­ folgt in den Verdünnungsstrecken 4, 5 durch Durchfluß- oder Injektormischer. Da aufgrund der Verdünnung die gesamte Aero­ solmenge zu groß werden kann, kann ein Teil über einen Abzweig 16 als Abluft abgeführt werden. Dies geschieht vorzugsweise hinter einer ersten Verdünnungsstrecke und vor einer weiteren Verdünnungsstrecke. Das so aufbereitete Aerosol tritt dann in eine Filtereinheit 20, die neben einem Filter 21, der schema­ tisch angegeben ist, Meßfühler 22 (Fig. 2) und eine Sesor­ elektronik 23 zur Umwandlung der Meßsignale in elektrische Signale aufweist, so daß beispielsweise Druck, Feuchte, Tem­ peratur, bei eingeschaltetem Filter 21 vor und hinter dem Filter gemessen sowie die Druckdifferenz über den Filter be­ stimmt und die gewonnenen Werte zur Steuerung der Vorrichtung bzw- zur Beurteilung des Filters verwendet werden können. Die Filterzelle weist vorzugsweise zwei Durchflußkanäle 24, 25 auf, von denen in einen (hier 24) der Filter 21 auswechselbar ein­ bringbar sind. Die Durchflußkanäle 24, 25 liegen symmetrisch zu einer Drehachse 26, über die die Filtereinheit 20 ver­ schwenkt werden kann, so daß entweder der Kanal 24 oder der Kanal 25 in den Strömungsweg 27 des Aerosols eingebracht werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, daß in der Filtereinheit 20 auch in den Kanal 25 Filter eingebracht werden können. In diesem Falle kann der Kanal 25 zunächst zur Messung ohne Filter eingesetzt werden, anschließend wird der Kanal 24 in den Aero­ solweg 27 verschwenkt, während der Messung ein Filter in den Kanal 25 eingebracht, anschließend dieser wieder in den Durch­ flußweg 27 eingeschwenkt und während der Messung beispielsweise ein andersartiger Filter in den Kanal 24 eingebracht usw. Die Filtereinheit 20 könnte auch mehrere symmetrisch in die Achse 26 verteilten Kanäle aufweisen, in die Filter 21 einbringbar sind.
Der Aerosolstrahl gelangt nach der Filtereinheit 20 in die Meßzelle 31 einer Meßeinheit 30. In der Meßzelle wird die Aerosolströmung 27 durch einen Lichtstrahl 32 beleuchtet. Der Laserstrahl selbst ist vor der Ablenkung auf einen geringen Querschnitt parallelisiert.
Der von einem Laser 41 ausgesandte Lichtstrahl 32 wird von einem akustooptischen Deflektor 42 wiederholt mit einer ge­ wünschten Abtastfrequenz über die Breite des Aerosolstrahls 27 geführt. Hierzu sitzt an einer Seite des akustoopischen Deflektors 42 ein piezoelektrischer Kristall 43, der von einer Steuereinheit 44 mit einem durchstimmbaren Oszillator beauf­ schlagt wird. Die im piezoelektrischen Kristall 43 erzeugten Schwingungen werden in den akustooptischen Deflektor 42 einge­ koppelt und führen dort zu einem Gitter unterschiedlicher Dichte und damit unterschiedlicher Brechung in der an dem der Lichtstrahl 42 mittels Bragg-Beugung abgelenkt wird. Durch Frequenz-Modulation kann der Ablenkwinkel verändert und damit eine Abtastung über die gesamte Breite des Aerosolstrahls 27 bewirkt werden. Die Abtastung erfolgt mit geeigneter oder gewünschter, gegebenenfalls hoher Abtastfrequenz. Durch das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorgehen wird erreicht, daß eine hohe Lichtintensität zur Verfügung steht und damit insbesondere auch das Streulicht noch eine hinreichende Inten­ sität aufweist. Dies ist insbesondere wichtig bei sehr kleinen Teilchen, da die Streulichtintensität mit kleineren Teilchen­ durchmesser stark reduziert wird, so daß zur Erzielung hin­ reichenden Streulichts eine hohe Intensität des Primärlichts erforderlich. Auch kann durch die Abtastung eine Partikelgrößen­ analyse, insbesondere hinsichtlich der Größenverteilung über die Breite des Meßkanals vorgenommen werden.
Es ist weiterhin eine Beobachtungsoptik 33 vorgesehen, mit der der Schnittbereich von Lichtstrahl 32 und Aerosolströmung 27 beobachtet wird. Die Beobachtungseinrichtung weist einen Foto­ detektor 3, beispielsweise in Form eines Fotomultipliers auf, mit dem durch Partikel des Aerosols bewirkte Streuimpulse oder Streustrahlung gemessen wird. Bei hoher Streudichte kann dabei eine integrale Messung erfolgen, während bei geringer Streu­ dichte die einzelnen Streuimpulse in einem Zähler 36 gezählt werden. Zur Steuerung und Regelung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung, ist eine Steuer- und Regeleinheit 37 vorgesehen. ln der Fig. 1 bezeichnen duchgezogene Striche Leitungen für Luft oder Aerosol, während gestrichelte Striche Steuer- und Regel­ leitungen andeuten.
Bei der Erfindung wird zunächst in einem Aerosolgenerator 3 ein monodisperses Aerosol elektrisch ungeladener Feststoff­ oder Flüssigkeitsteilchen erzeugt. Die Teilchengröße ist dabei veränderbar. Der Aerosolgenerator 3 erzeugt aber eine sehr hohe Teilchenkonzentration im Aerosol, die zumindestens grund­ sätzlich nicht veränderbar ist. Zur Messung sind um mehrere Größenordnungen geringere Teilchenkonzentrationen erforderlich. Demgemäß wird erfindungsgemäß das vom Aerosolgenerator 3 er­ zeugte Aerosol in Verdünnungsstrecken 4, 5 die Injektordüsen aufweisen, verwirbelt und verdünnt. Nach der Verdünnungsstrecke 3 wird, soweit die Gesamtmenge des Aerosols zu groß geworden ist, ein Teil der Abluft zugeführt. Die Durchflußmenge der ge­ messenen Luft wird in einen Durchflußmesser 38 festgestellt, so daß der Durchfluß bekannt ist. Über Durchflußmesser 13, 14 wird der Durchfluß der Reinluft gemessen und aufgrund dieser Werte über Regler 8, 9 gemessen, so daß sowohl die Gesamtmenge des Durchflusses durch den Filter als auch der Verdünnungs­ oder Konzentrationsgrad geregelt werden kann. Die Reinluftzu­ fuhr geschieht dabei über Filter 11, 12 die verhindern, daß Fremdteilchen aus der Umgebung mit angesaugt und dem zu unter­ suchenden Filter zugeführt werden. Das aufbereitete und verdünnte Aerosol wird zunächst durch die Filtereinheit 20 geschickt, ohne daß ein Filter im Strömungsweg angeordnet ist. ln dieser Weise kann zunächst die Konzentration in der ungefilterten Strömung gemessen werden. Anschließend wird ein Filter in die Strömung eingebracht, wodurch in der Meßzelle die Partikelkonzentration in der gefilterten Luft gemessen wird. In der Meßzelle wird die Partikelkonzentration im Aerosol in einer durch einen Lichtstrahl beleuchteten Ebene begrenzter Stärke durch Streuung mittels eines Fotodetektors gemessen. Die Abtastebene des Lichtstrahls innerhalb des Aerosolkanals ist gleichzeitig Gegenstandsebene eines Mikroskopobjektives, das die im schmalen Lichtstrahl beleuchteten und angeregten Partikel in der Ebene einer Gesichtsfeldblende scharf abbildet, so daß Streulichtsignale identischer Partikel auch in gleich­ große Meßsignale umgewandelt werden. Es wird ein ausreichend großer Anteil von ca. 50% des Querschnitts der Aerosolströmung beobachtet. Wenn die Messung ohne Filter vorgenommen wird, so erzeugt der Fotodetektor, beispielsweise ein Fotomulitiplier, einen kontinuierlichen Fotostrom, der integral verarbeitet wird, während bei Einbringung eines Filters die Partikelkon­ zentration und Größenordnung geringer ist und einzelne Strom­ impulse erzeugt werden, die am elektronischen Zähler oder einem Vielkanal Impulshöhenanalysator zugeführt werden, wobei im letzteren Falle eine Teilchengrößenbestimmung und Kalibrierung vorgenommen werden kann. Aus der Meßzelle tritt die Luft dann über die Durchflußmeßeinrichtung 38 ins Freie aus.

Claims (23)

1. Verfahren zum Untersuchen von Partikeln in einer Strömung, wie zur Filterprüfung gemäß Patentanmeldung P 35 20 256.0, wobei einem Meßvolumen die Strömung mit den Partikeln, ins­ besondere als Aerosol, zugeführt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Strömung über das Meßvolumen von einem Lichtstrahl abgetastet und durch beleuchtete Partikel er­ zeugte Streustrahlen gemessen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl des Meßvolumens mit hoher Frequenz abtastet.
3. Verfahen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastperiode wesentlich kleiner ist, als die Zeit, in ein Partikel durchschnittliche Geschwindigkeit sich über seinen eigenen Durchmesser hin fortbewegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastperiode kleiner als ein Drittel der Durchflußzeit eines Teilchens für einen Weg seiner eigenen Stärke ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel im zugeführten und im ge­ filterten jeweils verdünnten Aerosol gemessen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander ungefiltertes und gefiltertes Aerosol mittels der gleichen Meßeinrichtung gemessen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem Aerosolgenerator erzeugte Aerosol zu­ sätzlich durch Reinluft verdünnt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdünnung über mehrere Stufen erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aerosolaufbereitung in geregelter Weise erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei mindes­ destens zwei Verdünnungsstufen vorgesehen sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Teil des Aerosols aus der Meßströmung abgezweigt wird.
11. Vorrichtung zur Untersuchung einer Partikel enthaltenen Strömung, wie einem Aerosol, insbesondere zum Prüfen von Filtern gemäß P 35 20 356.0, gekennzeichnet durch eine Meßzelle (31) für die Strömung mit einer Beleuchtungsein­ richtung (41, 42, 43, 44), die eine Lichtquelle (41) und eine Abtasteinrichtung (42, 43, 44) aufweist, und durch eine Beobachtungsoptik (33) mit einem Fotodetektor (3), deren Gegenstandsebene in den Schnittbereich von Abtast­ ebene des Lichts und Aerosolstrahlung fällt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung eine elektrooptische Abtasteinheit (42, 43, 44) ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheit einen elektrischen Schwingungserzeuger (43) und einen akustooptischen Deflektor (42) aufweist, die miteinander mechanisch verbunden sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Aerosolgenerator (3) und einer Filtereinrichtung (20) zur Aufnahme eines zu prüfenden Filters (21) Verdünnungsstrecken (4, 5) zur Ver­ dünnung eines durch den Aerosolgenerator (3) erzeugten Aerosols angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (21) in der Filtereinheit (20) aus dem Strömungs­ weg entfernbar angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinheit (20) mindestens zwei Strömungskanäle (24, 25) aufweist, von denen in mindestens einem kein Filter und in mindestens einem anderen ein Filter (21) an­ geordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich­ net, daß in Strömungskanälen der Filtereinheit (20) Meß­ fühler (22) vorgesehen sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit einem Filter (21) versehbaren Strömungskanal (24) sowohl vor als auch hinter dem Filter (21) Meßfühler (22) angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdünnungsstrecken (4) Injektor­ düsen aufweisen, mittels der Aerosol und Reinluft mitein­ ander verwirbelt und das Aerosol verdünnt wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in den Reinluftkanälen Regel- und Meßeinrichtungen (8, 13, 9, 14) sowie Filter (11, 12) angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Fotodetektor (3) zugeordnete Elektronik (36) zwischen einem Integrations- und einem Zählmodus automatisch in Abhängigkeit von der Stellung der Kanäle (24, 25) einer Filtereinheit (20) schaltbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptströmungskanal des Aerosols hinter den Verdünnerstrecken (4, 5) ein Durchflußmesser (38) vorgesehen ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß Meß- und Steuereinrichtung über eine Steuer- und Regelelektronik (37) miteinander elektronisch verbunden sind.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4134665A1 (de) * 1991-10-19 1993-04-22 Solvay Deutschland Medizinisches inhalationssystem
DE4215783A1 (de) * 1992-05-13 1993-11-18 Jagenberg Ag Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen der Filtrationswirkung von Filtern zur Filtration von Luft, Gasen oder Flüssigkeiten an Füll- und Verschließmaschinen oder dergleichen, insbesondere bei der Sterilluftaufbereitung
DE19612569C1 (de) * 1996-03-29 1997-10-23 Palas Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Größenverteilung von Partikeln in Aerosolen
DE19752033A1 (de) * 1997-11-24 1999-06-10 Andreas Trampe Vorrichtung zur Detektion von Partikeln mit nicht abbildenden optischen Strukturen
EP1124126A2 (de) * 2000-02-04 2001-08-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Verfahren und Vorrichtung zum Barrieretesten
EP1403984A2 (de) * 2002-09-24 2004-03-31 Kabushiki Kaisha TOPCON Laserlichtquelle und Oberflächeninspektionsvorrichtung unter Verwendung derselben
WO2009062256A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Xtralis Technologies Ltd Particle detection
EP2196250A2 (de) * 2008-11-26 2010-06-16 caverion GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Abscheidegrades und/oder zur Durchführung eines Lecktests bei einer Filteranordnung
US9002065B2 (en) 2003-05-14 2015-04-07 Xtralis Technologies Ltd. Method of detecting particles by detecting a variation in scattered radiation
US9007223B2 (en) 2004-11-12 2015-04-14 Xtralis Technologies Ltd. Particle detector, system and method
WO2016074832A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Robert Bosch Gmbh Partikelzähler
WO2021197957A1 (de) 2020-04-01 2021-10-07 Palas Gmbh Partikel- Und Lasermesstechnik Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von partikeln eines aerosols

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4134665A1 (de) * 1991-10-19 1993-04-22 Solvay Deutschland Medizinisches inhalationssystem
DE4215783A1 (de) * 1992-05-13 1993-11-18 Jagenberg Ag Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen der Filtrationswirkung von Filtern zur Filtration von Luft, Gasen oder Flüssigkeiten an Füll- und Verschließmaschinen oder dergleichen, insbesondere bei der Sterilluftaufbereitung
DE19612569C1 (de) * 1996-03-29 1997-10-23 Palas Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen der Größenverteilung von Partikeln in Aerosolen
DE19752033A1 (de) * 1997-11-24 1999-06-10 Andreas Trampe Vorrichtung zur Detektion von Partikeln mit nicht abbildenden optischen Strukturen
EP1124126A2 (de) * 2000-02-04 2001-08-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Verfahren und Vorrichtung zum Barrieretesten
EP1124126A3 (de) * 2000-02-04 2003-10-29 E.I. Du Pont De Nemours And Company Verfahren und Vorrichtung zur Barrieretestung
EP1403984A2 (de) * 2002-09-24 2004-03-31 Kabushiki Kaisha TOPCON Laserlichtquelle und Oberflächeninspektionsvorrichtung unter Verwendung derselben
EP1403984A3 (de) * 2002-09-24 2005-01-12 Kabushiki Kaisha TOPCON Laserlichtquelle und Oberflächeninspektionsvorrichtung unter Verwendung derselben
US9002065B2 (en) 2003-05-14 2015-04-07 Xtralis Technologies Ltd. Method of detecting particles by detecting a variation in scattered radiation
US9291555B2 (en) 2003-05-14 2016-03-22 Xtralis Technologies Ltd. Method of detecting particles by detecting a variation in scattered radiation
US10161866B2 (en) 2004-11-12 2018-12-25 Garrett Thermal Systems Limited Particle detector, system and method
US9007223B2 (en) 2004-11-12 2015-04-14 Xtralis Technologies Ltd. Particle detector, system and method
US9594066B2 (en) 2004-11-12 2017-03-14 Garrett Thermal Systems Limited Particle detector, system and method
US9025144B2 (en) 2007-11-15 2015-05-05 Xtralis Technologies Ltd. Particle detection
CN105185026A (zh) * 2007-11-15 2015-12-23 爱克斯崔里斯科技有限公司 颗粒探测
WO2009062256A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Xtralis Technologies Ltd Particle detection
US9702803B2 (en) 2007-11-15 2017-07-11 Garrett Thermal Systems Limited Particle detection
CN105185026B (zh) * 2007-11-15 2018-09-11 爱克斯崔里斯科技有限公司 颗粒探测
US10429289B2 (en) 2007-11-15 2019-10-01 Garrett Thermal Systems Limited Particle detection
CN101738362B (zh) * 2008-11-26 2013-10-02 卡夫里昂有限责任公司 在过滤装置中确定分离度和/或进行密封试验的装置和方法
EP2196250A3 (de) * 2008-11-26 2010-07-07 caverion GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Abscheidegrades und/oder zur Durchführung eines Lecktests bei einer Filteranordnung
EP2196250A2 (de) * 2008-11-26 2010-06-16 caverion GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Abscheidegrades und/oder zur Durchführung eines Lecktests bei einer Filteranordnung
WO2016074832A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Robert Bosch Gmbh Partikelzähler
WO2021197957A1 (de) 2020-04-01 2021-10-07 Palas Gmbh Partikel- Und Lasermesstechnik Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von partikeln eines aerosols
DE102020002041A1 (de) 2020-04-01 2021-10-07 Palas Gmbh Partikel- Und Lasermesstechnik Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Partikeln eines Aerosols

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