EP4139652A1 - Kit with separator device and particle sensor, use of the kit, dust-collecting device, and method for controlling the dust-collecting device - Google Patents

Kit with separator device and particle sensor, use of the kit, dust-collecting device, and method for controlling the dust-collecting device

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Publication number
EP4139652A1
EP4139652A1 EP21716791.5A EP21716791A EP4139652A1 EP 4139652 A1 EP4139652 A1 EP 4139652A1 EP 21716791 A EP21716791 A EP 21716791A EP 4139652 A1 EP4139652 A1 EP 4139652A1
Authority
EP
European Patent Office
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kit
dust
particle sensor
particles
fluid flow
Prior art date
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Pending
Application number
EP21716791.5A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Oliver Ohlendorf
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
    • G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke

Definitions

  • the present invention relates to a kit which comprises a separation device and a particle sensor.
  • the kit is characterized in that the separation device in the kit is located upstream of the particle sensor and is set up to leave only respirable particles in the fluid flow, so that only those particles reach the particle sensor and are analyzed by it that have a particle diameter in a range from 0 to 10 pm.
  • the particle sensor can be effectively protected from undesired contamination and its measuring accuracy can be increased considerably by reducing the number of particles to be analyzed that come into its measuring range.
  • the invention relates to the use of the proposed kit in a dust device, for example to control the dust device as a function of the measurement results determined with the proposed kit.
  • the invention relates to a dust device that comprises a proposed kit, as well as a method for controlling a dust device as a function of the measurement data determined with the kit.
  • the disadvantage of the known measuring devices is that most devices are not designed for the analysis of dust particles in the entire diameter range that occurs.
  • Most of the conventional devices have an optimal working range, which can be set, for example, by calibrating the device.
  • the problem thus arises that a fluid flow with particles with all particle sizes is guided through the conventional measuring devices, although the measuring device is only designed to analyze a small range of particle diameters.
  • the excess particles, which actually do not contribute to the analysis because their diameters are not in the calibration range of the measuring device are not simply passed through the measuring device. Rather, they reduce the measuring accuracy of the measuring device and can lead to undesired contamination and the resulting damage to the dust sensor.
  • the object of the present invention is therefore to provide a measuring device with which the investigation of a fluid flow to be analyzed can be improved.
  • the measuring accuracy of the measurements that are carried out with the measuring device should be increased and the risk of contamination within the measuring device should be reduced.
  • a dust device with an improved possibility of analyzing a fluid flow is to be provided, as well as a control method for this dust device.
  • kits that comprises a separation device and a particle sensor, the particle sensor being set up to analyze particles in a fluid flow.
  • the kit is characterized in that the separation device in the kit is arranged upstream of the particle sensor and is set up to leave only respirable particles in the fluid flow, so that only the respirable particles reach the particle sensor and are analyzed by it.
  • the invention relates to a specific arrangement of a separation device with certain properties in relation to a particle sensor.
  • the arrangement is characterized in that the separation device is arranged within the kit at a first position, while the particle sensor is arranged downstream of the separation device at a second position within the kit.
  • the separation device is located upstream of the particle sensor in the direction of flow or the fluid flow to be analyzed first passes the separation device and then the particle sensor.
  • a measuring path begins behind the separation device and comprises a measuring range of the particle sensor. The examination of the particles in the fluid flow through the kit preferably takes place in the measuring range of the particle sensor.
  • the fluid flow to be analyzed is in particular an aerosol flow.
  • this preferably means that the fluid or aerosol flow is formed by a heterogeneous mixture which comprises solid suspended particles and a fluid, preferably a gas or a gas mixture.
  • the suspended particles can in particular be dust particles of various sizes.
  • the fluid is preferably the known oxygen-nitrogen mixture that forms the earth's atmosphere.
  • the dust particles have diameters in a range from 1 to more than 100 ⁇ m. Dust particles with a diameter of 0 to 10 ⁇ m are referred to as alveolar particles in the context of the invention.
  • the alveoli form the human lungs as alveoli, and gas exchange in the human body takes place in the alveoli.
  • the fluid or aerosol stream comprises particles which have larger particle diameters.
  • thoracic particles have a diameter of up to 30 ⁇ m
  • the so-called “inhalable” particles have a particle diameter of 10 ⁇ m to, for example, 1000 ⁇ m, preferably up to 500 ⁇ m and particularly preferably up to 100 ⁇ m.
  • Tests have shown that it is primarily the particles with a particle diameter greater than 10 ⁇ m that are responsible for soiling conventional particle sensors. The contamination can lead to detection difficulties, increased measurement inaccuracies, damage or a possible total failure of the particle sensor.
  • particles with a particle diameter of greater than 10 ⁇ m can be filtered out of the measuring fluid flow so that these particles do not even come into contact with the particle sensor.
  • particles with a diameter of greater than 10 ⁇ m can be filtered out of the fluid flow by the separation device and removed from the fluid flow, so that these particles are effectively prevented from reaching the particle sensor.
  • the invention can ensure that only the health-relevant portion of particles arrives at the particle sensor and can be analyzed.
  • the particle sensor is reliably protected from undesired contamination and damage resulting therefrom.
  • an improved measurement accuracy of the particle sensor can be achieved and the service life of the sensor can be increased considerably.
  • the total number of particles to be analyzed is reduced, as a result of which the measurement accuracy of the particle sensor can be increased.
  • the particles to be analyzed are analyzed by the particle sensor, in particular with regard to their size, ie their diameter.
  • Another essential advantage achieved with the invention is that the proportion of health-relevant particles is essentially not influenced by filtering out the non-respirable, since these particles just remain in the fluid flow and are analyzed by the particle sensor. In this respect, despite the reduction in the number of particles, which significantly increases the measurement accuracy of the kit, there is no influence or distortion of the measurement results. Tests have shown that surprisingly accurate measurement results can be obtained with the proposed arrangement of separation device and particle sensor with respect to one another.
  • the separation device is designed as a centrifugal separator, deflection chamber or as a cyclone.
  • centrifugal force is used to filter the solid particles out of the aerosol or fluid flow.
  • Separation devices such as centrifugal separators or cyclones, are preferably based on the principle of mass force separation, the different masses of different types of particles being used in particular to sort the particles by weight and, if the density is similar, also by size or diameter.
  • a vortex flow can be generated in the separating device, the differently sized particles being exposed to centrifugal forces of different magnitudes due to their differently sized masses.
  • centrifugal separators or cyclones which are used as separation devices in the proposed kit, are particularly well suited to filtering out particles with a diameter of greater than 10 ⁇ m from the fluid flow.
  • a deflection chamber can preferably be a chamber in which a fluid flow is deflected as strongly as possible over a short distance.
  • the interior of the deflection chamber is preferably designed in such a way that a fluid flow can experience a particularly strong deflection.
  • the separation device is a selectively operating separation device.
  • this preferably means that the separation device is set up to filter out particles from the fluid flow depending on the particle diameter.
  • the separation device is set up to filter out particles with a diameter of greater than 10 ⁇ m from the fluid flow, while particles with a smaller particle diameter, ie a particle diameter of less than 10 ⁇ m or in one Range from 0 to 10 pm in which the aerosol flow remains.
  • the separation device as Filters function, the separation device being set up in particular to select the particles to be analyzed according to particle diameter and to let them through or to filter them out selectively.
  • let through in the context of the invention preferably means that the “let through” particles can remain in the fluid flow so that they can be analyzed by the particle sensor at a position downstream of the separation device within the proposed kit.
  • the preferably selectively operating separation device is set up to allow alveolar particles to pass through, while it is also set up to filter out thoracic and inhalable particles from the aerosol flow.
  • a selectively operating separation device is particularly advantageous when the particle sensor is a particle sensor which is calibrated in particular to small particle sizes. Since such particle sensors, calibrated to small particle sizes, guarantee an anyway better resolution and measurement accuracy than uncalibrated sensors, the provision of the preferably selectively operating separation device further improves the measurement accuracy of the particle sensor, so that particularly accurate and meaningful measurement results are obtained.
  • the particle sensor is an optically operating particle sensor.
  • the particle sensor of the proposed kit can be based, for example, on the principle of laser scattering, with the measurement data optically collected in this way being able to be evaluated and analyzed using various evaluation methods and algorithms.
  • the invention relates to the use of the proposed kit in a dust device.
  • the kit can in particular be used for the detection or analysis of particles in a fluid stream flowing through the dust device.
  • the use of the kit is characterized in that the separation device is arranged upstream of the particle sensor within the kit and is set up to leave only respirable particles in the fluid flow, so that only the respirable particles reach the particle sensor and from this can be analyzed.
  • the respirable particles preferably have particle diameters in a range from 0 to 10 ⁇ m.
  • the separation device is preferably set up to filter out particles with a diameter of greater than 10 ⁇ m from the fluid flow, so that these particles with a diameter of greater than 10 ⁇ m have to leave the fluid flow before they reach the particle sensor or its measuring range.
  • the proposed kit can be used to control the dust device.
  • the control of the dust device takes place in particular as a function of measurement data that are collected with the kit. It is preferred that the measurement data that are used to control the dust device are collected with the kit, preferably the particle sensor of the kit.
  • the separator of the kit is upstream of the particle sensor. In the context of the invention, this preferably means that the separation device is present in a first position within the kit and the particle sensor is present in a second position within the kit.
  • particles which are to be examined or analyzed as a function of their diameter first get into the separation device.
  • the particles are preferably sorted and filtered in such a way that only respirable particles remain in the fluid flow, while particles with a diameter of greater than 10 ⁇ m are filtered out by the separation device and have to leave the fluid flow.
  • only a fraction of the particles previously contained in the fluid flow advantageously remain in the fluid flow, which is then analyzed by the particle sensor. This he increases the measuring accuracy of the sensor and protects the preferably optical detection unit of the particle sensor from contamination and damage resulting therefrom.
  • the measurement data that can be collected with the kit and used to control the dust device relate in particular to the particle sizes of the particles in the fluid flow to be analyzed.
  • the particle sensor is set up, for example, to detect a number of particles and a volume flow.
  • the particle concentration can advantageously be calculated from these measured values.
  • the particle concentration can be specified, for example, in the unit milligrams per cubic meter (mg / m 3).
  • the determined particle concentration can be assigned to a particle size range according to the PM categorization.
  • the particle concentration can be used as a dust concentration value in order to control a dust device.
  • the dust device is an air cleaner, a vacuum cleaner or a dust collection device.
  • the air cleaner can be, for example, a stand-alone device for cleaning air in a preferably essentially closed space.
  • air purifiers who are used, for example, on construction sites to bind dust or to remove dust from the work area of a worker.
  • air purifiers can also be used in many other areas, for example in clean room monitoring, in clinics and care facilities or in public buildings for monitoring air quality.
  • the machine tools that are used on construction sites are preferably grinding or polishing machines, saws, drilling or chiselling devices, as well as core drilling devices, without being limited to them.
  • problems can arise with the removal of dust, as there is no wind in closed rooms, for example.
  • Air purifiers are used successfully here to reduce dust pollution for the workers on the construction site and the users of the machine tools. Since not all dust is equally harmful to human health, there is an interest in finding out how the dust is actually composed and to what extent it is a health burden for those working on the construction site.
  • the invention makes a contribution to the fact that dust can be analyzed with an increased measurement accuracy. Furthermore, with the invention, in particular that portion of the dust that is particularly relevant to health can be examined.
  • the use of the invention in a construction site context has proven to be particularly advantageous due to the fundamentally particularly high dust exposure of the workers. Due to the particularly dense dust-laden air, the invention can make a significant contribution to the fact that, despite the high dust load in the air, particularly accurate and reliable measurement results can be obtained from the particle sensor, in particular by the larger ones that are actually less relevant for the measurement Particles do not even get into the measuring range of the sensor.
  • a fluid flow to be analyzed with particles to be analyzed first reaches the separation device of the kit. There the particles are filtered or selected according to their size or diameter. It is also provided that the separation device only allows particles to pass which have a diameter in a range from 0 to 10 ⁇ m. Larger particles are filtered out by the separation device and removed from the fluid stream. In particular, the particles remaining in the fluid flow with a diameter in a range from 0 to 10 ⁇ m are passed on to the particle sensor.
  • an analysis of the particles can take place, with the measurement data collected with the particle sensor, which for example relate to the composition of the particles in the fluid stream or their size distribution, can advantageously be used to detect a dust interacting with the kit -To control device, ie to switch on or off, for example.
  • the kit -To control device ie to switch on or off, for example.
  • the measured values obtained with the particle sensor can be used to control a dust device.
  • the dust device e.g. the air cleaner or a vacuum cleaner, can be switched on or off as a function of the measured values that are determined with the particle sensor.
  • the dust device can be switched on.
  • the dust device can advantageously be switched off again.
  • the proposed kit in particular the particle sensor, can be connected to the dust device in terms of information technology via a communication link.
  • the dust device comprises a control unit to which the kit or the particle sensor is connected via the communication link.
  • the communication link can be based on WLAN or Bluetooth, for example.
  • Control commands based on the measurement results determined with the kit can preferably be transmitted from the kit, in particular the particle sensor, to the dust device, the control commands in the dust device leading to a change in status, a change in the operating status or a change in operating parameters can.
  • the measurement data determined by the particle sensor can be used not only to switch the dust device on or off, but also to set or regulate operating parameters of the dust device, preferably also continuously.
  • the control commands are preferably implemented in the control unit of the dust device, the control unit preferably being set up to work with components of the To cooperate dust device and to control and / or operate.
  • the components of the dust device can be, for example, motors, turbines, pumps or the like that perform essential functions of the respective dust device.
  • the measured values of the particle sensor are only evaluated in the control unit of the dust device.
  • the preferably raw measurement results are transmitted from the kit to the dust device using the communication link.
  • the dust device can also be a vacuum cleaner, such as a vacuum cleaner or a construction site vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaning device can, for example, comprise a proposed kit or be controlled by the kit. This control as a function of measured values that are collected with the kit, preferably the particle sensor of the kit, takes place analogously to the control as it was previously described with regard to the air cleaner.
  • the proposed kit can also be used in connection with a dust detection device.
  • a dust detection device For example, it is conceivable to equip the workers on a construction site with a personal dust collection device in the sense of an individual "dust dosimeter", which is able to determine or display or evaluate the individual dust exposure of a worker, for example per unit of time.
  • the personal dust collection device can have suitable means of communication in order to forward the determined traffic jam exposure data or the fine dust quantities to a central processing or storage device so that, for example, an employer or construction site operator can take suitable countermeasures to reduce the workers' exposure to dust if necessary.
  • a fluid flow to be analyzed is passed through a measurement path, the measurement path preferably beginning in the flow direction of the fluid flow behind the separation device and leading through the particle sensor of the kit.
  • the fluid flow includes particles whose properties are to be examined with the particle sensor.
  • the proposed kit is built up in such a way that the fluid stream first flows into the separation device, with the separation device filtering out those particles from the fluid flow which have a diameter of greater than 10 ⁇ m, ie are not alveolar. Only the alveolar Gen particles with a diameter of less than 10 ⁇ m are allowed to pass through the separating device and can remain in the fluid flow.
  • the fluid flow then reaches a measurement area of the preferably optically operating particle sensor. The particles remaining in the fluid flow are examined there.
  • the fluid flow then leaves the proposed kit and continues its way through the dust device.
  • a personal dust collection device interacts with an air cleaner and / or a vacuum cleaner.
  • the data collection or the fine dust quantity or exposure can take place, for example, in the personal dust detection device, while the determined data is used to control the operation of the air cleaner or the vacuum cleaner.
  • the personal dust detection device represents an external dust detection module, the measurement results of which are used to control dust devices, such as air cleaners and / or vacuum cleaners.
  • the proposed kit can be part of the personal dust detection device and / or the further dust device, such as an air cleaner or vacuum cleaner.
  • there is a communication connection between the personal dust collection device and the air cleaner or the vacuum cleaner device This can be based on WLAN or Bluetooth, for example. It can also be preferred within the meaning of the invention that the proposed kit, for example as an internal dust collection module, is integrated in the air cleaner or the vacuum cleaner.
  • the fluid flow to be examined can then, for example, be branched off from a larger fluid flow flowing through the dust device in the sense of a bypass.
  • the invention relates to a dust device which comprises a proposed kit.
  • the dust device is in particular an air cleaner, a vacuum cleaner or a (personal) dust collection device.
  • the proposed dust device comprises in particular a particle sensor and a separation device, the particle sensor being set up to analyze particles in a fluid flow.
  • the separation device is located upstream of the particle sensor within the kit and is also designed to leave only respirable particles in the fluid flow. This means that the separation device allows in particular those particles which have a particle diameter of 0 to 10 ⁇ m. Such particles with a particle diameter of 0 to 10 ⁇ m are referred to in particular as “fine dust”.
  • fine dust particles advantageously reach the particle sensor. This means that only the respirable particles are analyzed by the particle sensor. and only those measurement data are used, for example to control the dust device, which are based on such fine dust measurements.
  • the invention in yet another aspect, relates to a method for controlling a proposed dust device, the dust device having a proposed kit with a separation device and a particle sensor.
  • the method is characterized by the following steps: a) providing a proposed dust device, the dust device comprising a proposed kit, b) determining measurement data relating to the particles in the fluid flow, the measurement data being determined using the particle sensor of the proposed kit takes place, c) control of the dust device as a function of the measurement data determined in step b).
  • the dust device has a proposed kit with a separation device upstream of a particle sensor.
  • the proposed control method is also based on the particularly clever arrangement of the separation device and particle sensor within the proposed kit. Due to this advantageous arrangement, only the particles that are really health-relevant due to their size are examined by the particle sensor, while the remaining particles, which would reduce the accuracy of the measurement, are previously removed from the fluid flow by the separation device. As a result, particularly precise measurement data can be provided for the control of the dust device and the dust device, for example, can be operated in a particularly energy-saving, quiet or filter-friendly manner.
  • the kit is present as an external or internal dust capture module.
  • the kit can represent an external dust detection module that is in information-technological connection with a dust device via a communication link, so that, for example, measurement data or control commands can be exchanged.
  • the kit, an external traffic jam acquisition module can be set up, for example, in a room whose air quality is to be monitored. This can be, for example, a room in a building to be renovated, in which work is carried out with a handheld power tool, with dust being produced during the work.
  • the external dust detection module which in particular has a particle sensor and a separation device upstream of the particle sensor, can then examine the particles in a fluid flow and transfer the measured data to a dust collector. Send device. There, the measurement data can be used to make settings on the dust device, and consequently to control the dust device.
  • the dust device can comprise a control unit.
  • the kit can represent an integrated dust detection module within the dust device.
  • a small fluid flow can be branched off from a larger fluid flow flowing through the device and analyzed.
  • kit preferably apply analogously to its use, the dust device and the proposed control method.
  • Fig. 2 is a schematic representation of a preferred embodiment of the dust device, which interacts with a preferred embodiment of the kit as an external dust capture module
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the dust device, which interacts with a preferred embodiment of the kit as an integrated dust detection module
  • Figure 1 shows a preferred embodiment of the proposed kit (1).
  • Fig. 1 shows the components of the kit (1), i.e. the separation device (2) and the particle sensor (3).
  • the particle sensor (3) is designed to analyze particles in a fluid flow (4).
  • the fluid flow (4) is passed through the separation device (2) and the particle sensor (3).
  • the separation device (2) is set up to filter out those particles which have a diameter of greater than 10 ⁇ m from the fluid flow (4). This filtering or size selection can take place, for example, by a cyclone, a centrifugal separator or a deflection chamber.
  • the particles with a diameter of greater than 10 ⁇ m are removed from the fluid flow (4) by the separation device (2).
  • the fluid flow (4) and the particles remaining in the flow direction behind the separating device (2) in the fluid flow (4) are passed on in the direction of the particle sensor (3).
  • the measuring path (5) which preferably includes a measuring range of the particle sensor (3).
  • These particles are particularly health-relevant particles, as they pass the walls of the alveoli and can thus get into the interior of the human organism.
  • they are preferably referred to as "respirable” or as "fine dust”.
  • it is preferred that the particles in the fluid stream (4) or in the measuring path (5) are examined by the particle sensor (3) using optical analysis methods. This can be, for example, a method based on the scattering of laser light.
  • the dust device (6) can be an air cleaner, a vacuum cleaner or a (personal) dust detection device, without being limited thereto. It is preferred in the context of the invention that the kit (1) with its components, the separation device (2) and the particle sensor (3), is present as a self-contained unit outside the dust device (6).
  • a communication link (9) can preferably be present between the dust device (6) and the kit (1). In other words, the kit (1) and the dust device (6) can communicate with each other using a communication link (9). This communication can consist, for example, in the exchange of data, measurement results and / or control commands, without being restricted thereto.
  • the communication connection (9) preferably exists in particular between the parties kelsensor (3) of the kit (1) and the dust device (6).
  • the kit (1) can comprise a communication device, such as a transmitter (not shown).
  • the dust device (6) can comprise a communication device (not shown) configured as a receiver to receive the data from the kit (1).
  • the communication connection (9) between the kit (1) and the dust device (6) is preferably bidirectional, so that, for example, the kit (1) or its particle sensor (3) is also set up to receive data and the dust device ( 6) can be set up to send data.
  • the dust device (6) can also include a control unit (not shown) in which, for example, the data obtained from the particle sensor (3) of the kit (1) can be evaluated and converted into control commands for the dust device (6) .
  • the dust device (6) can be controlled as a function of the measurement results that are determined with the kit (1) or its particle sensor (3).
  • the kit (1) can preferably be used to examine the air or its load with particles of different sizes in the vicinity of the dust device (6).
  • the dust device (6) is preferably a device through which a fluid stream (4) flows.
  • This fluid stream (4) contains particles whose properties are to be examined with the kit (1) or the particle sensor (3) of the kit (1).
  • a bypass fluid flow (4) can be formed which is passed through the kit (1) instead of through the dust device (6).
  • the bypass fluid flow (4) or the particles contained therein preferably have essentially the same properties as the fluid flow (4) which flows through the dust device (6). This ensures that the measurement results that are determined with the kit (1) also apply to the dust device (6) and can be used to control it.
  • the separation device (2) is located upstream of the particle sensor (3) within the kit (1).
  • the non-respirable particles can be filtered out of the fluid flow (4) with the separator device (2) before they reach the measuring path (5) or the particle sensor (3).
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the dust device (6), the dust device (6) interacting with a preferred embodiment of the kit (1) as an integrated dust detection module (8).
  • the proposed kit (1) is available as an internal dust detection module (8) and can be integrated, for example, in the dust device (6).
  • the proposed kit (1) can be designed as an internal dust collection module (8). be det.
  • it can represent a self-contained unit that is present, for example, in the interior of the dust device (6).
  • the internal dust collection module (8) is arranged on an outside or outside wall of the dust device (6).
  • the kit (1) designed as an internal dust collection module (8) can preferably be easily removed from the dust device (6) and replaced.
  • the internal dust detection module (8) can be connected to the dust device (6) by means of data or power supply lines (not shown), for example.
  • the internal dust detection module (8) can preferably be supplied with energy via the energy supply lines, while communication in the sense of an exchange of data, measurement results and / or control commands can take place via the data lines.
  • the dust device (6) can be controlled with measurement results that are determined by the kit (1) or the particle sensor (3) of the kit (1).
  • the measurement results of the internal dust detection module (8) can be transmitted to the dust device (6) or a control unit (not shown) of the dust device (6).
  • the measurement results in the kit (1) are evaluated itself and control commands for the dust device (6) are derived from the measurement results, in this embodiment of the invention in particular the control commands to the Dust device (6) are transmitted.
  • the evaluation of the measurement results can take place in the dust device (6) or in the control unit of the dust device (6).
  • the raw or essentially raw measurement data or measurement results are transmitted from the internal dust detection module (8) to the dust device (6).

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Abstract

The present invention relates to a kit which comprises a separator device and a particle sensor. The kit is characterised in that the separator device is arranged upstream of the particle sensor and is designed to allow only alveolar particles in the fluid stream so that only particles having a particle diameter in a range of 0 to 10 µm reach the particle sensor and are analysed by same. The particle sensor can thus be protected effectively against undesirable contamination and its measurement accuracy can be increased significantly by the reduction of the particles to be analysed that reach its measurement region. In a second aspect, the invention relates to the use of the proposed kit in a dust-collecting device, for example in order to control the dust-collecting device depending on the measurement results obtained using the proposed kit. In further aspects, the invention relates to a dust-collecting device that comprises a proposed kit, and also to a method for controlling a dust-collecting device depending on the measurement data obtained using the kit.

Description

KIT MIT ABSCHEIDEVORRICHTUNG UND PARTIKELSENSOR, VERWENDUNG DES KITS, STAUB-VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR STEUERUNG DERKIT WITH SEPARATOR AND PARTICLE SENSOR, USE OF THE KIT, DUST DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING THE
STAUB-VORRICHTUNG DUST DEVICE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kit, das eine Abscheidevorrichtung und einen Partikel sensor umfasst. Das Kit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung in dem Kit dem Partikelsensor vorgelagert ist und dazu eingerichtet ist, nur alveolengängige Partikel in dem Fluidstrom zu belassen, so dass nur diejenigen Partikel den Partikelsensor erreichen und von diesem analysiert werden, die einen Partikeldurchmesser in einem Bereich von 0 bis 10 pm aufweisen. Dadurch kann der Partikelsensor wirksam vor unerwünschten Verschmutzungen geschützt werden und seine Messgenauigkeit durch die Reduzierung der in seinen Messbereich gelangenden zu analysierenden Partikel erheblich erhöht werden. In einem zweiten Aspekt be trifft die Erfindung die Verwendung des vorgeschlagenen Kits in einer Staub-Vorrichtung, bei spielsweise um die Staub-Vorrichtung in Abhängigkeit der mit dem vorgeschlagenen Kit ermittel ten Messergebnisse zu steuern. In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung eine Staub- Vorrichtung, die ein vorgeschlagenes Kit umfasst, sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Staub-Vorrichtung in Abhängigkeit der mit dem Kit ermittelten Messdaten. The present invention relates to a kit which comprises a separation device and a particle sensor. The kit is characterized in that the separation device in the kit is located upstream of the particle sensor and is set up to leave only respirable particles in the fluid flow, so that only those particles reach the particle sensor and are analyzed by it that have a particle diameter in a range from 0 to 10 pm. As a result, the particle sensor can be effectively protected from undesired contamination and its measuring accuracy can be increased considerably by reducing the number of particles to be analyzed that come into its measuring range. In a second aspect, the invention relates to the use of the proposed kit in a dust device, for example to control the dust device as a function of the measurement results determined with the proposed kit. In further aspects, the invention relates to a dust device that comprises a proposed kit, as well as a method for controlling a dust device as a function of the measurement data determined with the kit.
Hintergrund der Erfindung: Background of the invention:
Es sind im Stand der Technik Partikel- oder Staubsensoren bekannt, die dazu verwendet wer den, die Luftqualität in einem Raum oder einem Luftvolumen zu bestimmen. Konventionelle Staubsensoren, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, arbeiten mit einem konstan ten Mess-Luftvolumenstrom. Mit anderen Worten wird in den Messgeräten die gesamte schwe befähige Staubfraktion eingesagt und untersucht. Diese Zweiphasen-Strömung kann in den be kannten Messgeräten analysiert werden. Schwebefähige Partikel weisen beispielsweise einen Durchmesser von 0 bis weit über 100 pm auf. There are known in the art particle or dust sensors that are used to who to determine the air quality in a room or an air volume. Conventional dust sensors, as they are known from the prior art, work with a constant measurement air volume flow. In other words, the entire floating dust fraction is recorded and examined in the measuring devices. This two-phase flow can be analyzed in known measuring devices. Suspended particles have, for example, a diameter from 0 to well over 100 μm.
Nachteilig an den bekannten Messgeräten ist, dass die meisten Geräte nicht für die Analyse der Staubpartikel im gesamten, auftretenden Durchmesserbereich ausgelegt sind. Die meisten der konventionellen Geräte weisen einen optimalen Arbeitsbereich auf, der beispielsweise durch eine Kalibrierung des Geräts eingestellt werden kann. Es sind im Stand der Technik beispiels weise Messgeräte bekannt, die dazu ausgelegt sind, Partikel mit einem Durchmesser von 0 bis 16 pm zu analysieren. Die Kalibrierung dieser Geräte kann beispielsweise durch den sogenann- ten PM-Wert angegeben werden. Es ergibt sich somit das Problem, dass durch die konventionellen Messgeräte ein Fluidstrom mit Partikeln mit allen Partikelgrößen geführt wird, obwohl das Messgerät lediglich zur Analyse eines kleinen Bereichs von Partikeldurchmessern ausgelegt ist. Die überschüssigen Partikel, die eigentlich nicht zur Analyse beitragen, da ihre Durchmesser nicht im Kalibrierungsbereich des Messgeräts liegen, werden allerdings nicht einfach durch das Messgerät hindurchgeleitet. Vielmehr reduzieren sie die Messgenauigkeit des Messgeräts und können zu unerwünschten Verschmutzungen und daraus resultierenden Beschädigungen des Staubsensors führen. The disadvantage of the known measuring devices is that most devices are not designed for the analysis of dust particles in the entire diameter range that occurs. Most of the conventional devices have an optimal working range, which can be set, for example, by calibrating the device. There are, for example, measuring devices known in the prior art which are designed to analyze particles with a diameter of 0 to 16 μm. The calibration of these devices can be carried out, for example, by the so-called th PM value can be specified. The problem thus arises that a fluid flow with particles with all particle sizes is guided through the conventional measuring devices, although the measuring device is only designed to analyze a small range of particle diameters. The excess particles, which actually do not contribute to the analysis because their diameters are not in the calibration range of the measuring device, are not simply passed through the measuring device. Rather, they reduce the measuring accuracy of the measuring device and can lead to undesired contamination and the resulting damage to the dust sensor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Messvorrichtung bereitzustellen, mit der die Untersuchung eines zu analysierenden Fluidstroms verbessert werden kann. Dabei soll insbesondere die Messgenauigkeit der Messungen, die mit der Messvorrichtung durchgeführt werden, erhöht und das Risiko von Verschmutzungen innerhalb der Messvorrichtung reduziert werden. Darüber hinaus soll eine Staub-Vorrichtung mit verbesserter Analysemöglichkeit eines Fluidstroms bereitgestellt werden, sowie ein Steuerungsverfahren für diese Staub-Vorrichtung.The object of the present invention is therefore to provide a measuring device with which the investigation of a fluid flow to be analyzed can be improved. In particular, the measuring accuracy of the measurements that are carried out with the measuring device should be increased and the risk of contamination within the measuring device should be reduced. In addition, a dust device with an improved possibility of analyzing a fluid flow is to be provided, as well as a control method for this dust device.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen zu dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den abhängigen Ansprüchen. The object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments relating to the subject matter of the independent claims can be found in the dependent claims.
Beschreibung der Erfindung: Description of the invention:
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kit, das eine Abscheidevorrichtung und einen Partikelsensor umfasst, wobei der Partikelsensor dazu eingerichtet ist, Partikel in einem Fluidstrom zu analysieren. Das Kit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung in dem Kit dem Partikelsensor vorgelagert angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, nur alveolengängige Partikel in dem Fluidstrom zu belassen, so dass nur die alveolengängigen Partikel den Partikelsensor erreichen und von diesem analysiert werden. The object is achieved by a kit that comprises a separation device and a particle sensor, the particle sensor being set up to analyze particles in a fluid flow. The kit is characterized in that the separation device in the kit is arranged upstream of the particle sensor and is set up to leave only respirable particles in the fluid flow, so that only the respirable particles reach the particle sensor and are analyzed by it.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine spezifische Anordnung einer Abscheidevorrichtung mit bestimmten Eigenschaften in Bezug auf einem Partikelsensor. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung innerhalb des Kits an einer ersten Position angeordnet ist, während der Partikelsensor der Abscheidevorrichtung nachgelagert an einer zweiten Position innerhalb des Kits angeordnet vorliegt. Mit anderen Worten ist die Abscheidevorrichtung in Strömungsrichtung dem Partikelsensor vorgelagert bzw. der zu analysierende Fluidstrom passiert zunächst die Abscheidevorrichtung und anschließend den Partikelsensor. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein Messpfad hinter der Abscheidevorrichtung beginnt und einen Messbereich des Partikelsensors umfasst. Vorzugsweise findet die Untersuchung der Par tikel in dem Fluidstrom durch das Kit im Messbereich des Partikelsensors statt. Durch die vorge schlagene Anordnung bzw. Reihenfolge der Komponenten des vorgeschlagenen Kits wird vor teilhafterweise erreicht, dass mit der Abscheidevorrichtung ein erheblicher Teil der Partikel aus dem Fluidstrom herausgefiltert werden kann, so dass dieser herausgefilterte Anteil den Parti kelsensor nicht mehr erreicht. Es hat sich herausgestellt, dass die Auswertung bzw. Analyse eines Mess-Fluidvolumens umso besser funktioniert, je weniger Partikel insgesamt in dem Mess-Fluidvolumen enthalten sind. Indem mit der vorgeschlagenen Erfindung bzw. der spezifi schen Anordnung der Komponenten in dem vorgeschlagenen Kit ein erheblicher Anteil an Parti keln aus dem Mess-Fluidvolumen herausgefiltert bzw. abgeschieden werden kann, bevor der Fluidstrom den Partikelsensor erreicht, wird die insgesamt durch den Partikelsensor zu analysie rende Menge an Partikeln erheblich reduziert. Insbesondere können mit der Erfindung diejeni gen Partikel aus dem Fluidstrom herausgefiltert werden, die für die Analyse des Fluidstroms in Bezug auf seine Gesundheitsrelevanz nicht unbedingt erforderlich sind. Mit anderen Worten werden insbesondere überschüssige Partikel durch die Abscheidevorrichtung herausfiltert und insbesondere die gesundheitsrelevanten Partikel in dem Fluidstrom von dem Partikelsensor un tersucht. Dadurch kann einerseits die Messgenauigkeit des Partikelsensors erheblich verbessert werden. Andererseits kann der Partikelsensor wirksam vor Verschmutzungen geschützt werden. Dieser Verschmutzungsschutz betrifft insbesondere die sensitive, bevorzugt optisch arbeitende Erfassungseinheit des Partikelsensors. In particular, the invention relates to a specific arrangement of a separation device with certain properties in relation to a particle sensor. The arrangement is characterized in that the separation device is arranged within the kit at a first position, while the particle sensor is arranged downstream of the separation device at a second position within the kit. In other words, the separation device is located upstream of the particle sensor in the direction of flow or the fluid flow to be analyzed first passes the separation device and then the particle sensor. It is preferred in the context of the invention that a measuring path begins behind the separation device and comprises a measuring range of the particle sensor. The examination of the particles in the fluid flow through the kit preferably takes place in the measuring range of the particle sensor. Due to the proposed arrangement or sequence of the components of the proposed kit is achieved before geous that a considerable part of the particles can be filtered out of the fluid flow with the separation device, so that this filtered-out portion no longer reaches the particle sensor. It has been found that the evaluation or analysis of a measurement fluid volume works better the fewer particles are contained in the measurement fluid volume. By using the proposed invention or the specific arrangement of the components in the proposed kit, a significant proportion of particles can be filtered or separated from the measurement fluid volume before the fluid flow reaches the particle sensor, the total is analyzed by the particle sensor The amount of particles is significantly reduced. In particular, with the invention, those particles can be filtered out of the fluid flow which are not absolutely necessary for the analysis of the fluid flow with regard to its health relevance. In other words, in particular excess particles are filtered out by the separation device and in particular the health-relevant particles in the fluid flow are examined by the particle sensor. In this way, on the one hand, the measurement accuracy of the particle sensor can be significantly improved. On the other hand, the particle sensor can be effectively protected from contamination. This protection against soiling relates in particular to the sensitive, preferably optically operating detection unit of the particle sensor.
Bei dem zu analysierenden Fluidstrom handelt es sich insbesondere um einen Aerosolstrom. Dies bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Fluid- oder Aerosolstrom von einem heterogenen Gemisch gebildet wird, das feste Schwebeteilchen und ein Fluid, vorzugsweise ein Gas oder ein Gasgemisch, umfasst. Bei den Schwebeteilchen kann es sich insbesondere um Staubpartikel verschiedenster Größe handeln. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um das bekannte Sauerstoff-Stickstoffgemisch, das die Atmosphäre der Erde bildet. Die Staubparti kel weisen Durchmesser in einem Bereich von 1 bis mehr als 100 pm auf. Dabei werden Staub partikel, die einen Durchmesser von 0 bis 10 pm aufweisen, im Sinne der Erfindung als alveo lengängige Partikel bezeichnet. Die Alveolen bilden als Lungenbläschen die menschliche Lunge, wobei in den Lungenbläschen der Gasaustausch im menschlichen Körper erfolgt. Dort wird Sauerstoff aus der Lunge ans Blut abgegeben und umgekehrt Kohlenstoffdioxid aus dem Blut in die Lunge aufgenommen, um das Kohlenstoffdioxid durch das Ausatmen aus dem menschli chen Körper zu entfernen. Tests haben gezeigt, dass vor allem Partikel mit einem Durchmesser von 0 bis 10 pm die physische Schranke, die von den Wänden der Lungenbläschen gebildet wird, überwinden können, weswegen solche Partikel als besonders gesundheitsgefährdend eingestuft werden. Staub mit Partikeldurchmessern von 0 bis 10 pm wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als Feinstaub bezeichnet. The fluid flow to be analyzed is in particular an aerosol flow. In the context of the invention, this preferably means that the fluid or aerosol flow is formed by a heterogeneous mixture which comprises solid suspended particles and a fluid, preferably a gas or a gas mixture. The suspended particles can in particular be dust particles of various sizes. The fluid is preferably the known oxygen-nitrogen mixture that forms the earth's atmosphere. The dust particles have diameters in a range from 1 to more than 100 μm. Dust particles with a diameter of 0 to 10 μm are referred to as alveolar particles in the context of the invention. The alveoli form the human lungs as alveoli, and gas exchange in the human body takes place in the alveoli. There, oxygen from the lungs is released into the blood and, conversely, carbon dioxide is absorbed from the blood into the lungs in order to remove the carbon dioxide from the human body by exhaling. Tests have shown that mainly particles with a diameter of 0 to 10 pm cross the physical barrier formed by the walls of the alveoli will be able to overcome, which is why such particles are classified as particularly hazardous to health. Dust with particle diameters of 0 to 10 μm is preferably referred to as fine dust in the context of the invention.
Ferner umfasst der Fluid- oder Aerosolstrom Partikel, die größere Partikeldurchmesser aufweisen. Beispielsweise weisen thorakale Partikel einen Durchmesser bis 30 pm auf, während die sogenannten „einatembaren“ Partikel Partikeldurchmesser von 10 pm bis beispielsweise 1000 pm aufweisen, bevorzugt bis 500 pm und besonders bevorzugt bis 100 pm. Tests haben gezeigt, dass vor allem die Partikel mit einem Partikeldurchmesser von größer als 10 pm für Verschmutzungen konventioneller Partikelsensoren verantwortlich sind. Durch die Verschmutzungen kann es zu Erfassungsschwierigkeiten, erhöhten Messungenauigkeiten, Beschädigungen oder einem möglichen Totalausfall des Partikelsensors kommen. Es ist daher wesentlicher Vorteil, der mit der vorliegenden Erfindung erreicht wird, dass Partikel mit einem Partikeldurchmesser von größer als 10 pm aus dem Mess-Fluidstrom herausgefiltert werden können, damit diese Partikel gar nicht erst in Berührung mit dem Partikelsensor kommen. Mit anderen Worten ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass Partikel mit einem Durchmesser von größer als 10 pm von der Abscheidevorrichtung aus dem Fluidstrom herausgefiltert und aus dem Fluidstrom entfernt werden können, so dass diese Partikel wirksam daran gehindert werden, den Partikelsensor zu erreichen. Zur Entfernung der größeren Partikel wird insbesondere vorgeschlagen, dem Partikelsensor innerhalb des vorgeschlagenen Kits eine Abscheidevorrichtung vorzulagern. Die Abscheidevorrichtung ist dazu eingerichtet, Partikel mit einem Partikeldurchmesser von größer als 10 pm besonders sicher und zuverlässig aus dem Aerosolstrom zu entfernen. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass nur die für die Messung und Analyse besonders relevanten alveolengängigen Feinstaubpartikel in den Messbereich des Partikel sensors gelangen. Mit anderen Worten kann mit der Erfindung sichergestellt werden, dass nur der gesundheitsrelevante Anteil von Partikeln beim Partikelsensor ankommt und analysiert werden kann. Darüber hinaus wird der Partikelsensor zuverlässig vor unerwünschten Verunreinigungen und daraus resultierenden Beschädigungen geschützt. Dadurch kann eine verbesserte Messgenauigkeit des Partikelsensors erreicht und die Lebensdauer des Sensors erheblich erhöht werden. Vorteilhafterweise wird mit der Erfindung insbesondere die Gesamtzahl der zu analysierenden Partikel reduziert, wodurch die Messgenauigkeit des Partikelsensors erhöht werden kann. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, dass die zu analysierenden Partikel vom Partikelsensor insbesondere in Bezug auf ihre Größe, d.h. ihren Durchmesser, analysiert werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil, der mit der Erfindung erreicht wird, besteht darin, dass der Anteil der gesundheitsrelevanten Partikel durch das Herausfiltern der nicht-alveolengängigen im Wesentlichen nicht beeinflusst wird, da diese Partikel gerade in dem Fluidstrom verbleiben und von dem Partikelsensor analysiert werden. Insofern erfolgt hier trotz der Reduktion der Partikelzahl, die die Messgenauigkeit des Kits erheblich erhöht, keine Beeinflussung oder Verzerrung der Messergebnisse. Tests haben gezeigt, dass durch die vorgeschlagene Anordnung von Abscheidevorrichtung und Partikelsensor zueinander überraschend genaue Messergebnisse erhalten werden können. Furthermore, the fluid or aerosol stream comprises particles which have larger particle diameters. For example, thoracic particles have a diameter of up to 30 μm, while the so-called “inhalable” particles have a particle diameter of 10 μm to, for example, 1000 μm, preferably up to 500 μm and particularly preferably up to 100 μm. Tests have shown that it is primarily the particles with a particle diameter greater than 10 μm that are responsible for soiling conventional particle sensors. The contamination can lead to detection difficulties, increased measurement inaccuracies, damage or a possible total failure of the particle sensor. It is therefore an essential advantage that is achieved with the present invention that particles with a particle diameter of greater than 10 μm can be filtered out of the measuring fluid flow so that these particles do not even come into contact with the particle sensor. In other words, it is preferred in the context of the invention that particles with a diameter of greater than 10 μm can be filtered out of the fluid flow by the separation device and removed from the fluid flow, so that these particles are effectively prevented from reaching the particle sensor. In order to remove the larger particles, it is proposed in particular to place a separation device in front of the particle sensor within the proposed kit. The separation device is set up to remove particles with a particle diameter of greater than 10 μm from the aerosol flow in a particularly safe and reliable manner. This advantageously ensures that only the respirable fine dust particles that are particularly relevant for the measurement and analysis reach the measurement area of the particle sensor. In other words, the invention can ensure that only the health-relevant portion of particles arrives at the particle sensor and can be analyzed. In addition, the particle sensor is reliably protected from undesired contamination and damage resulting therefrom. As a result, an improved measurement accuracy of the particle sensor can be achieved and the service life of the sensor can be increased considerably. Advantageously, with the invention, in particular the total number of particles to be analyzed is reduced, as a result of which the measurement accuracy of the particle sensor can be increased. For the purposes of the invention, it is particularly preferred that the particles to be analyzed are analyzed by the particle sensor, in particular with regard to their size, ie their diameter. Another essential advantage achieved with the invention is that the proportion of health-relevant particles is essentially not influenced by filtering out the non-respirable, since these particles just remain in the fluid flow and are analyzed by the particle sensor. In this respect, despite the reduction in the number of particles, which significantly increases the measurement accuracy of the kit, there is no influence or distortion of the measurement results. Tests have shown that surprisingly accurate measurement results can be obtained with the proposed arrangement of separation device and particle sensor with respect to one another.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Abscheidevorrichtung als Fliehkraftabscheider, Umlenkkammer oder als Zyklon ausgebildet ist. Bei einem Fliehkraftabscheider oder einem Zyklon wird die Zentrifugalkraft eingesetzt, um die festen Partikel aus dem Aerosol- bzw. Fluidstrom herauszufiltern. Abscheidevorrichtungen, wie Fliehkraftabscheider oder Zyklone, basieren vorzugsweise auf dem Prinzip der Massenkraftabscheidung, wobei insbesondere die unterschiedlichen Massen von verschiedenen Typen von Partikeln ausgenutzt werden, um die Partikel nach Gewicht und bei ähnlicher Dichte auch nach Größe oder Durchmesser zu sortieren. Zur Trennung der unterschiedlichen großen Partikel kann in der Abscheidevorrichtung eine Wirbelströmung erzeugt werden, wobei die unterschiedlich großen Partikel aufgrund ihrer unterschiedlich großen Massen unterschiedlich großen Zentrifugalkräften ausgesetzt sind. Tests haben gezeigt, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung Fliehkraftabscheider oder Zyklone, die als Abscheidevorrichtung im vorgeschlagenen Kit eingesetzt werden, besonders gut dazu geeignet sind, Partikel mit einem Durchmesser von größer als 10 pm aus dem Fluidstrom herauszufiltern.It is preferred in the context of the invention that the separation device is designed as a centrifugal separator, deflection chamber or as a cyclone. In a centrifugal separator or a cyclone, centrifugal force is used to filter the solid particles out of the aerosol or fluid flow. Separation devices, such as centrifugal separators or cyclones, are preferably based on the principle of mass force separation, the different masses of different types of particles being used in particular to sort the particles by weight and, if the density is similar, also by size or diameter. To separate the differently sized particles, a vortex flow can be generated in the separating device, the differently sized particles being exposed to centrifugal forces of different magnitudes due to their differently sized masses. Tests have shown that, in the context of the present invention, centrifugal separators or cyclones, which are used as separation devices in the proposed kit, are particularly well suited to filtering out particles with a diameter of greater than 10 μm from the fluid flow.
Bei einer Umlenkkammer kann es sich im Sinne der Erfindung bevorzugt um eine Kammer handeln, in der ein Fluidstrom auf einer kurzen Strecke möglichst stark umgelenkt wird. Mit anderen Worten ist die Umlenkkammer in ihrem Inneren vorzugsweise so ausgestaltet, dass ein Fluidstrom ein besonders starke Ablenkung erfahren kann. In the context of the invention, a deflection chamber can preferably be a chamber in which a fluid flow is deflected as strongly as possible over a short distance. In other words, the interior of the deflection chamber is preferably designed in such a way that a fluid flow can experience a particularly strong deflection.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Abscheidevorrichtung eine selektiv arbeitende Abscheidevorrichtung ist. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Abscheidevorrichtung dazu eingerichtet ist, Partikel je nach dem Partikeldurchmesser aus dem Fluidstrom herauszufiltern. Beispielsweise ist es im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass die Abscheidevorrichtung dazu eingerichtet ist, Partikel mit einem Durchmesser von größer als 10 pm aus dem Fluidstrom herauszufiltern, während Partikel mit einem kleineren Partikeldurchmesser, d.h. einem Partikeldurchmesser von kleiner als 10 pm oder in einem Bereich von 0 bis 10 pm, in dem Aerosolstrom verbleiben. Mit anderen Worten kann die Abscheidevorrichtung als Filter fungieren, wobei die Abscheidevorrichtung insbesondere dazu eingerichtet ist, die zu ana lysierenden Partikel nach Partikeldurchmesser zu selektieren und selektiv durchzulassen oder herauszufiltern. Der Begriff „durchlassen“ bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die „durchgelassenen“ Partikel in dem Fluidstrom verbleiben können, so dass sie an einer der Ab scheidevorrichtung nachgelagerten Position innerhalb des vorgeschlagenen Kits von dem Parti kelsensor analysiert werden können. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass die vorzugsweise selektiv arbeitende Abscheidevorrichtung dazu eingerichtet ist, alveolen gängige Partikel durchzulassen, während sie ferner dazu eingerichtet ist, thorakale und eina tembare Partikel aus dem Aerosolstrom herauszufiltern. It is preferred in the context of the invention that the separation device is a selectively operating separation device. In the context of the invention, this preferably means that the separation device is set up to filter out particles from the fluid flow depending on the particle diameter. For example, it is very particularly preferred in the context of the invention that the separation device is set up to filter out particles with a diameter of greater than 10 μm from the fluid flow, while particles with a smaller particle diameter, ie a particle diameter of less than 10 μm or in one Range from 0 to 10 pm in which the aerosol flow remains. In other words, the separation device as Filters function, the separation device being set up in particular to select the particles to be analyzed according to particle diameter and to let them through or to filter them out selectively. The term “let through” in the context of the invention preferably means that the “let through” particles can remain in the fluid flow so that they can be analyzed by the particle sensor at a position downstream of the separation device within the proposed kit. According to the invention, it is particularly preferred that the preferably selectively operating separation device is set up to allow alveolar particles to pass through, while it is also set up to filter out thoracic and inhalable particles from the aerosol flow.
Der Einsatz einer selektiv arbeitende Abscheidevorrichtung ist vor allem dann von Vorteil, wenn es sich bei dem Partikelsensor um einen Partikelsensor handelt, der insbesondere auf kleine Partikelgrößen kalibriert ist. Da solche, auf kleine Partikelgrößen kalibrierte Partikelsensoren eine ohnehin verbesserte Auflösung und Messgenauigkeit gewährleisten als unkalibrierte Sen soren, verbessert die Vorsehung der vorzugsweise selektiv arbeitenden Abscheidevorrichtung die Messgenauigkeit des Partikelsensors weiter, so dass besonders genaue und aussagefähige Messergebnisse erhalten werden. The use of a selectively operating separation device is particularly advantageous when the particle sensor is a particle sensor which is calibrated in particular to small particle sizes. Since such particle sensors, calibrated to small particle sizes, guarantee an anyway better resolution and measurement accuracy than uncalibrated sensors, the provision of the preferably selectively operating separation device further improves the measurement accuracy of the particle sensor, so that particularly accurate and meaningful measurement results are obtained.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Partikelsensor ein optisch arbeitender Parti kelsensor ist. Dabei kann der Partikelsensor des vorgeschlagenen Kits beispielsweise auf dem Prinzip der Laserstreuung basieren, wobei die auf diese Weise optisch erhobenen Messdaten unter Verwendung verschiedener Auswertungsverfahren und Algorithmen ausgewertet und ana lysiert werden können. For the purposes of the invention, it is preferred that the particle sensor is an optically operating particle sensor. The particle sensor of the proposed kit can be based, for example, on the principle of laser scattering, with the measurement data optically collected in this way being able to be evaluated and analyzed using various evaluation methods and algorithms.
In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des vorgeschlagenen Kits in ei ner Staub-Vorrichtung. Das Kit kann insbesondere zur Erkennung bzw. Analyse von Partikeln in einem Fluidstrom, der durch die Staub-Vorrichtung strömt, verwendet werden. In einer beson ders bevorzugten Ausführungsform ist die Verwendung des Kits dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung innerhalb des Kits dem Partikelsensor vorgelagert angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, nur alveolengängige Partikel in dem Fluidstrom zu belassen, so dass nur die alveolengängigen Partikel den Partikelsensor erreichen und von diesem analysiert werden. Die alveolengängigen Partikel weisen vorzugsweise Partikeldurchmesser in einem Bereich von 0 bis 10 pm auf. Somit ist die Abscheidevorrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, Partikel mit einem Durchmesser von größer als 10 pm aus dem Fluidstrom herauszufiltern, so dass diese Partikel mit einem Durchmesser von größer als 10 pm den Fluidstrom verlassen müssen, bevor sie den Partikelsensor bzw. seinen Messbereich erreichen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das vorgeschlagene Kit zur Steuerung der Staub-Vorrichtung verwendet werden. Die Steuerung der Staubvorrichtung erfolgt insbesondere in Abhängigkeit von Messdaten, die mit dem Kit erhoben werden. Dabei ist es bevorzugt, dass die Messdaten, die zur Steuerung der Staub-Vorrichtung verwendet werden, mit dem Kit, vorzugsweise dem Partikelsensor des Kits, erhoben werden. Dabei ist dem Partikel sensor die Abscheidevorrichtung des Kits vorgelagert. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass an einer ersten Position innerhalb des Kits die Abscheidevorrichtung vorliegt und in einer zweiten Position innerhalb des Kits der Partikelsensor. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass Partikel, die in Abhängigkeit von ihrem Durchmesser untersucht bzw. analysiert werden sollen, zunächst in die Abscheidevorrichtung gelangen. Dort erfolgt vorzugsweise eine Sortierung und Filterung der Partikel dergestalt, dass lediglich alveolengängige Partikel in dem Fluidstrom verbleiben, während Partikel mit einem Durchmesser von größer als 10 pm von der Abscheidevorrichtung herausgefiltert werden und den Fluidstrom verlassen müssen. Dies führt dazu, dass vorteilhafterweise nur ein Bruchteil der zuvor in dem Fluidstrom enthaltene Partikel in dem Fluidstrom verbleiben, der anschließend von dem Partikelsensor analysiert wird. Dies er höht die Messgenauigkeit des Sensors und schützt die bevorzugt optische Erfassungseinheit des Partikelsensors vor Verschmutzungen und daraus resultierenden Beschädigungen. Die Messdaten, die mit dem Kit erhoben und zur Steuerung der Staub-Vorrichtung verwendet wer den können, betreffen insbesondere die Partikelgrößen der Partikel in dem zu analysierenden Fluidstrom. In a second aspect, the invention relates to the use of the proposed kit in a dust device. The kit can in particular be used for the detection or analysis of particles in a fluid stream flowing through the dust device. In a particularly preferred embodiment, the use of the kit is characterized in that the separation device is arranged upstream of the particle sensor within the kit and is set up to leave only respirable particles in the fluid flow, so that only the respirable particles reach the particle sensor and from this can be analyzed. The respirable particles preferably have particle diameters in a range from 0 to 10 μm. Thus, the separation device is preferably set up to filter out particles with a diameter of greater than 10 μm from the fluid flow, so that these particles with a diameter of greater than 10 μm have to leave the fluid flow before they reach the particle sensor or its measuring range. In a particularly preferred embodiment of the invention, the proposed kit can be used to control the dust device. The control of the dust device takes place in particular as a function of measurement data that are collected with the kit. It is preferred that the measurement data that are used to control the dust device are collected with the kit, preferably the particle sensor of the kit. The separator of the kit is upstream of the particle sensor. In the context of the invention, this preferably means that the separation device is present in a first position within the kit and the particle sensor is present in a second position within the kit. For the purposes of the invention, it is preferred that particles which are to be examined or analyzed as a function of their diameter first get into the separation device. There the particles are preferably sorted and filtered in such a way that only respirable particles remain in the fluid flow, while particles with a diameter of greater than 10 μm are filtered out by the separation device and have to leave the fluid flow. As a result, only a fraction of the particles previously contained in the fluid flow advantageously remain in the fluid flow, which is then analyzed by the particle sensor. This he increases the measuring accuracy of the sensor and protects the preferably optical detection unit of the particle sensor from contamination and damage resulting therefrom. The measurement data that can be collected with the kit and used to control the dust device relate in particular to the particle sizes of the particles in the fluid flow to be analyzed.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Partikelsensor beispielsweise dazu eingerich tet ist, eine Partikelanzahl und einen Volumenstrom zu erfassen. Aus diesen Messwerten kann vorteilhafterweise die Partikelkonzentration berechnet werden. Die Partikelkonzentration kann beispielsweise in der Einheit Milligramm pro Kubikmeter (mg/m3) angegeben werden. Insbeson dere kann die ermittelte Partikelkonzentration einem Partikelgrößenbereich entsprechend der PM-Kategorisierung zugeordnet werden. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevor zugt, dass die Partikelkonzentration als Staubkonzentrationswert verwendet werden kann, um eine Staub-Vorrichtung zu steuern. In diesem Zusammenhang kann es bevorzugt sein, die Par tikelkonzentration als Regelgröße in einem Regel- und Steuerkreis zu verwenden. Mit anderen Worten kann es im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt sein, die Staub-Vorrichtung in Abhängigkeit von der Partikelkonzentration bzw. des Staubkonzentrationswerts als Regelgrö ße zu steuern. For the purposes of the invention, it is preferred that the particle sensor is set up, for example, to detect a number of particles and a volume flow. The particle concentration can advantageously be calculated from these measured values. The particle concentration can be specified, for example, in the unit milligrams per cubic meter (mg / m 3). In particular, the determined particle concentration can be assigned to a particle size range according to the PM categorization. In the context of the invention, it is particularly preferred that the particle concentration can be used as a dust concentration value in order to control a dust device. In this context, it can be preferred to use the particle concentration as a controlled variable in a control circuit. In other words, within the meaning of the invention, it can be particularly preferred to control the dust device as a function of the particle concentration or the dust concentration value as a control variable.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass es sich bei der Staub-Vorrichtung um einen Luft reiniger, eine Staubsaugvorrichtung oder eine Stauberfassungseinrichtung handelt. Bei dem Luftreiniger kann es sich beispielsweise um ein alleinstehendes Gerät zur Reinigung von Luft in einem vorzugsweise im Wesentlichen geschlossenen Raum handeln. Solche Luftreiniger wer den beispielsweise auf Baustellen zur Staubbindung bzw. zur Entfernung von Staub aus dem Arbeitsbereich eines Arbeiters eingesetzt. Luftreiniger können allerdings auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise bei der Reinraumüberwachung, in Kliniken und Pflegeeinrichtungen oder in öffentlichen Gebäuden zur Überwachung der Luftqualität. In the context of the invention, it is preferred that the dust device is an air cleaner, a vacuum cleaner or a dust collection device. In which The air cleaner can be, for example, a stand-alone device for cleaning air in a preferably essentially closed space. Such air purifiers who are used, for example, on construction sites to bind dust or to remove dust from the work area of a worker. However, air purifiers can also be used in many other areas, for example in clean room monitoring, in clinics and care facilities or in public buildings for monitoring air quality.
Es ist bekannt, dass beispielsweise bei der Arbeit mit Werkzeugmaschinen Staub, insbesondere Feinstaub, entstehen kann. Bei den Werkzeugmaschinen, die auf Baustellen eingesetzt werden, handelt es sich vorzugsweise um Schleif- oder Poliermaschinen, Sägen, Bohr- oder Meißelgerä te, sowie Kernbohrgeräte, ohne darauf beschränkt zu sein. Gerade bei Arbeiten im Innenbereich von Gebäuden, d.h. bei Renovierungs- oder Instandsetzungsarbeiten, kann es zu Problemen mit der Abführung von Staub kommen, da in geschlossenen Räumen beispielsweise kein Wind geht. Hier werden Luftreiniger erfolgreich eingesetzt, um die Staubbelastung für die auf der Baustelle tätigen Arbeiter und die Nutzer der Werkzeugmaschinen zu reduzieren. Da nicht jeder Staub gleichermaßen belastend für die menschliche Gesundheit ist, besteht ein Interesse daran, zu erfahren, wie der Staub konkret zusammengesetzt ist und inwiefern er eine Gesundheitsbe lastung für die auf der Baustelle Tätigen darstellt. Dieses Interesse kann durch die Erfindung befriedigt werden, in dem das vorgeschlagene Kit einen Beitrag dazu leistet, dass Staub mit einer erhöhten Messgenauigkeit analysiert werden kann. Ferner kann mit der Erfindung insbe sondere derjenige Anteil im Staub untersucht werden, der besonders gesundheitsrelevant ist. Der Einsatz der Erfindung in einem Baustellenkontext hat sich aufgrund der grundsätzlich be sonders hohen Staubexposition der Arbeiter als besonders vorteilhaft erwiesen. Durch die be sonders dicht mit Staub beladene Luft kann die Erfindung einen wesentlichen Beitrag dazu leis ten, dass trotz der hohen Staubbeladung der Luft besonders genaue und verlässliche Messer gebnisse von dem Partikelsensor erhalten werden können, indem insbesondere die größeren und für die Messung eigentlich weniger relevanten Partikel gar nicht erst in den Messbereich des Sensors gelangen. It is known that, for example, when working with machine tools, dust, in particular fine dust, can arise. The machine tools that are used on construction sites are preferably grinding or polishing machines, saws, drilling or chiselling devices, as well as core drilling devices, without being limited to them. Especially when working inside buildings, i.e. when renovating or repairing work, problems can arise with the removal of dust, as there is no wind in closed rooms, for example. Air purifiers are used successfully here to reduce dust pollution for the workers on the construction site and the users of the machine tools. Since not all dust is equally harmful to human health, there is an interest in finding out how the dust is actually composed and to what extent it is a health burden for those working on the construction site. This interest can be satisfied by the invention in that the proposed kit makes a contribution to the fact that dust can be analyzed with an increased measurement accuracy. Furthermore, with the invention, in particular that portion of the dust that is particularly relevant to health can be examined. The use of the invention in a construction site context has proven to be particularly advantageous due to the fundamentally particularly high dust exposure of the workers. Due to the particularly dense dust-laden air, the invention can make a significant contribution to the fact that, despite the high dust load in the air, particularly accurate and reliable measurement results can be obtained from the particle sensor, in particular by the larger ones that are actually less relevant for the measurement Particles do not even get into the measuring range of the sensor.
Dieser Vorteil der Erfindung wird insbesondere durch die Anordnung von Abscheidevorrichtung und Partikelsensor innerhalb des vorgeschlagenen Kits erreicht. Es ist erfindungsgemäß vorge sehen, dass ein zu analysierender Fluidstrom mit zu analysierenden Partikeln zunächst in die Abscheidevorrichtung des Kits gelangt. Dort erfolgt eine Filterung bzw. Selektion der Partikel nach ihrer Größe bzw. nach ihrem Durchmesser. Es ist ferner vorgesehen, dass die Abscheide vorrichtung nur solche Partikel passieren lässt, die einen Durchmesser in einem Bereich von 0 bis 10 pm aufweisen. Größere Partikel werden von der Abscheidevorrichtung herausgefiltert und aus dem Fluidstrom entfernt. Insbesondere die in dem Fluidstrom verbleibenden Partikel mit einem Durchmesser in einem Bereich von 0 bis 10 pm werden an den Partikelsensor weiterge leitet. Dort, d.h. der Abscheidevorrichtung nachgelagert, kann eine Analyse der Partikel erfolg ten, wobei die mit dem Partikelsensor erhobenen Messdaten, die beispielsweise die Zusam mensetzung der Partikel im Fluidstrom oder ihre Größenverteilung betreffen, vorteilhafterweise dazu verwendet werden können, um eine mit dem Kit zusammenwirkende Staub-Vorrichtung zu steuern, d.h. beispielsweise ein- oder auszuschalten. Durch das Herausfiltern von Partikeln, die nicht alveolengängig sind, d.h. keinen Feinstaub darstellen, weil sie einen Durchmesser von grö ßer als 10 pm aufweisen, können auch im Baustellenbereich besonders feine und fein-kalibrierte Partikelsensoren eingesetzt werden, die bisher für den Einsatz im Baugewerbe kaum eingesetzt werden konnten, weil sie zu schnell verschmutzten und unbrauchbar wurden. This advantage of the invention is achieved in particular by the arrangement of the separation device and particle sensor within the proposed kit. According to the invention, a fluid flow to be analyzed with particles to be analyzed first reaches the separation device of the kit. There the particles are filtered or selected according to their size or diameter. It is also provided that the separation device only allows particles to pass which have a diameter in a range from 0 to 10 μm. Larger particles are filtered out by the separation device and removed from the fluid stream. In particular, the particles remaining in the fluid flow with a diameter in a range from 0 to 10 μm are passed on to the particle sensor. There, ie downstream of the separation device, an analysis of the particles can take place, with the measurement data collected with the particle sensor, which for example relate to the composition of the particles in the fluid stream or their size distribution, can advantageously be used to detect a dust interacting with the kit -To control device, ie to switch on or off, for example. By filtering out particles that are not respirable, that is, they are not particulate matter because they have a diameter of greater than 10 μm, particularly fine and finely calibrated particle sensors can also be used in construction sites, which have so far hardly been used in the construction industry could be used because they got dirty too quickly and became unusable.
Es ist im Sinne der Erfindung besonders bevorzugt, dass die mit dem Partikelsensor erhaltenen Messwerte zur Steuerung einer Staub-Vorrichtung verwendet werden können. Beispielsweise kann die Staub-Vorrichtung, z.B. der Luftreiniger oder ein Staubsauger, in Abhängigkeit von den Messwerten, die mit dem Partikelsensor ermittelt werden, ein- oder ausgeschaltet werden.In the context of the invention, it is particularly preferred that the measured values obtained with the particle sensor can be used to control a dust device. For example, the dust device, e.g. the air cleaner or a vacuum cleaner, can be switched on or off as a function of the measured values that are determined with the particle sensor.
Wenn von dem Partikelsensor beispielsweise eine besonders hohe Anzahl von gesundheitsre levanten Feinstaubpartikeln in der Luft eines zu überwachenden Raumes oder Baustellenab schnittes festgestellt wird, kann die Staub-Vorrichtung eingeschaltet werden. Bei einer deutli chen Reduzierung der gesundheitsrelevanten Feinstaubpartikeln in der Luft, die von dem Parti kelsensor detektiert werden kann, kann die Staub-Vorrichtung vorteilhafterweise wieder ausge schaltet werden. Dazu kann das vorgeschlagenen Kit, insbesondere der Partikelsensor, über eine Kommunikationsverbindung mit der Staub-Vorrichtung informationstechnologisch verbun den sein. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass die Staub-Vorrichtung eine Steuereinheit umfasst, mit der das Kit bzw. der Partikelsensor über die Kommunikations verbindung verbunden ist. Die Kommunikationsverbindung kann beispielsweise auf WLAN oder Bluetooth basieren. Vorzugsweise können Steuerbefehle, die auf den mit dem Kit ermittelten Messergebnissen basieren, von dem Kit, insbesondere dem Partikelsensor, an die Staub- Vorrichtung übermittelt werden, wobei die Steuerbefehle in der Staubvorrichtung zu einer Zu standsänderung, Änderung des Betriebszustands oder Änderung von Betriebsparametern füh ren können. Mit anderen Worten können die vom Partikelsensor ermittelten Messdaten nicht nur zum Ein- oder Ausschalten der Staub-Vorrichtung verwendet werden, sondern auch um Be triebsparameter der Staub-Vorrichtung, vorzugsweise auch stufenlos, einzustellen oder zu re geln. Die Umsetzung der Steuerbefehle erfolgt vorzugsweise in der Steuereinheit der Staub- Vorrichtung, wobei die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet ist, mit Komponenten der Staub-Vorrichtung zusammenzuwirken und diese zu steuern und/oder zu betätigen. Bei den Komponenten der Staub-Vorrichtung kann es sich beispielsweise um Motoren, Turbinen, Pum pen oder dergleichen handeln, die wesentliche Funktionen der jeweiligen Staub-Vorrichtung ausführen. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass die Messwerte des Parti kelsensors erst in der Steuereinheit der Staub-Vorrichtung ausgewertet werden. In diesem Fall werden insbesondere die vorzugsweiseweise rohen Messergebnisse von dem Kit an die Staub- Vorrichtung unter Verwendung der Kommunikationsverbindung übermittelt. If, for example, a particularly high number of health-relevant fine dust particles in the air of a room or building site to be monitored is detected by the particle sensor, the dust device can be switched on. In the event of a significant reduction in the health-relevant fine dust particles in the air, which can be detected by the particle sensor, the dust device can advantageously be switched off again. For this purpose, the proposed kit, in particular the particle sensor, can be connected to the dust device in terms of information technology via a communication link. It is very particularly preferred in the context of the invention that the dust device comprises a control unit to which the kit or the particle sensor is connected via the communication link. The communication link can be based on WLAN or Bluetooth, for example. Control commands based on the measurement results determined with the kit can preferably be transmitted from the kit, in particular the particle sensor, to the dust device, the control commands in the dust device leading to a change in status, a change in the operating status or a change in operating parameters can. In other words, the measurement data determined by the particle sensor can be used not only to switch the dust device on or off, but also to set or regulate operating parameters of the dust device, preferably also continuously. The control commands are preferably implemented in the control unit of the dust device, the control unit preferably being set up to work with components of the To cooperate dust device and to control and / or operate. The components of the dust device can be, for example, motors, turbines, pumps or the like that perform essential functions of the respective dust device. In the context of the invention, it can also be preferred that the measured values of the particle sensor are only evaluated in the control unit of the dust device. In this case, in particular, the preferably raw measurement results are transmitted from the kit to the dust device using the communication link.
Bei der Staub-Vorrichtung kann es sich auch um eine Staubsaugvorrichtung, wie einen Staub sauger oder einen Baustellensauger, handeln. Die Staubsaugvorrichtung kann beispielsweise ein vorgeschlagenes Kit umfassen oder von dem Kit gesteuert werden. Diese Steuerung in Ab hängigkeit von Messwerten, die mit dem Kit, vorzugsweise dem Partikelsensor des Kits, erho ben werden, erfolgt analog zu der Steuerung wie sie zuvor in Bezug auf den Luftreiniger be schrieben wurde. The dust device can also be a vacuum cleaner, such as a vacuum cleaner or a construction site vacuum cleaner. The vacuum cleaning device can, for example, comprise a proposed kit or be controlled by the kit. This control as a function of measured values that are collected with the kit, preferably the particle sensor of the kit, takes place analogously to the control as it was previously described with regard to the air cleaner.
Das vorgeschlagene Kit kann auch in Zusammenhang mit einer Stauberfassungseinrichtung verwendet werden. Denkbar ist beispielsweise die Ausstattung der Arbeiter auf einer Baustelle mit einer persönlichen Stauberfassungseinrichtung im Sinne eines individuellen „Staub-Dosime ters“, das in der Lage ist, die individuelle Staubexposition eines Arbeiters, beispielsweise pro Zeiteinheit, zu ermitteln bzw. anzuzeigen oder auszuwerten. Durch den Einsatz des vorgeschla genen Kits in einer solchen persönlichen Stauberfassungseinrichtung kann die Feinstaubexposi tion des einzelnen Arbeiters besonders genau ermittelt werden. Die persönliche Stauberfas sungseinrichtung kann über geeignete Kommunikationsmittel verfügen, um die ermittelten Stau bexpositionsdaten bzw. die Feinstaubmengen an eine zentrale Verarbeitungs- oder Speicher vorrichtung weiterzuleiten, so dass beispielsweise ein Arbeitgeber oder Baustellenbetreiber er forderlichenfalls geeignete Gegenmaßnahmen zur Reduzierung der Staubexposition der Arbei ter ergreifen kann. The proposed kit can also be used in connection with a dust detection device. For example, it is conceivable to equip the workers on a construction site with a personal dust collection device in the sense of an individual "dust dosimeter", which is able to determine or display or evaluate the individual dust exposure of a worker, for example per unit of time. By using the proposed kit in such a personal dust collection device, the fine dust exposure of the individual worker can be determined particularly precisely. The personal dust collection device can have suitable means of communication in order to forward the determined traffic jam exposure data or the fine dust quantities to a central processing or storage device so that, for example, an employer or construction site operator can take suitable countermeasures to reduce the workers' exposure to dust if necessary.
Bei der Verwendung des vorgeschlagenen Kits in einer Staub-Vorrichtung ist jeweils vorgese hen, dass ein zu analysierender Fluidstrom durch einen Messpfad geführt wird, wobei der Mess pfad vorzugsweise in Strömungsrichtung des Fluidstroms hinter der Abscheidevorrichtung be ginnt und durch den Partikelsensor des Kits führt. Der Fluidstrom umfasst Partikel, deren Eigen schaften mit dem Partikelsensor untersucht werden sollen. Das vorgeschlagene Kit ist so aufge baut, dass der Fluidstrom zunächst in die Abscheidevorrichtung strömt, wobei von der Abschei devorrichtung diejenigen Partikel aus dem Fluidstrom herausgefiltert werden, die einen Durch messer von größer als 10 pm aufweisen, d.h. nicht alveolengängig sind. Nur die alveolengängi- gen Partikel mit einem Durchmesser von kleiner als 10 pm werden von der Abscheidevorrich tung durchgelassen und können in dem Fluidstrom verbleiben. Der Fluidstrom gelangt dann in einen Messbereich des vorzugsweise optisch arbeitenden Partikelsensors. Dort erfolgt die Un tersuchung der in dem Fluidstrom verbliebenen Partikel. Anschließend verlässt der Fluidstrom das vorgeschlagenen Kit und setzt seinen Weg durch die Staubvorrichtung fort. When using the proposed kit in a dust device it is provided that a fluid flow to be analyzed is passed through a measurement path, the measurement path preferably beginning in the flow direction of the fluid flow behind the separation device and leading through the particle sensor of the kit. The fluid flow includes particles whose properties are to be examined with the particle sensor. The proposed kit is built up in such a way that the fluid stream first flows into the separation device, with the separation device filtering out those particles from the fluid flow which have a diameter of greater than 10 μm, ie are not alveolar. Only the alveolar Gen particles with a diameter of less than 10 μm are allowed to pass through the separating device and can remain in the fluid flow. The fluid flow then reaches a measurement area of the preferably optically operating particle sensor. The particles remaining in the fluid flow are examined there. The fluid flow then leaves the proposed kit and continues its way through the dust device.
Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass eine persönliche Stauberfassungs einrichtung mit einem Luftreiniger und/oder einer Staubsaugvorrichtung zusammenwirkt. Dabei kann die Datenerhebung bzw. der Feinstaubmenge bzw. -exposition beispielsweise in der per sönlichen Stauberfassungseinrichtung erfolgen, während die ermittelten Daten dazu verwendet werden, den Betrieb des Luftreinigers bzw. der Staubsaugvorrichtung zu steuern. In diesem Sinne stellt die persönliche Stauberfassungseinrichtung ein externes Stauberfassungsmodul dar, dessen Messergebnisse verwendet werden, um Staub-Vorrichtungen, wie Luftreiniger und/ oder Staubsaugvorrichtung, zu steuern. Das vorgeschlagene Kit kann in dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung Bestandteil der persönlichen Stauberfassungseinrichtung und/oder der weiteren Staub-Vorrichtung, wie Luftreiniger oder Staubsaugvorrichtung, sein. In dieser Aus führungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass zwischen der persönlichen Stauberfassungs einrichtung und dem Luftreiniger bzw. der Staubsaugvorrichtung eine Kommunikationsverbin dung besteht. Diese kann beispielsweise auf WLAN oder Bluetooth basieren. Es kann im Sinne der Erfindung ebenso bevorzugt sein, dass das vorgeschlagene Kit, beispielsweise als internes Stauberfassungsmodul, in dem Luftreiniger bzw. der Staubsaugvorrichtung integriert vorliegt.In the context of the invention, it can also be preferred that a personal dust collection device interacts with an air cleaner and / or a vacuum cleaner. The data collection or the fine dust quantity or exposure can take place, for example, in the personal dust detection device, while the determined data is used to control the operation of the air cleaner or the vacuum cleaner. In this sense, the personal dust detection device represents an external dust detection module, the measurement results of which are used to control dust devices, such as air cleaners and / or vacuum cleaners. In this preferred embodiment of the invention, the proposed kit can be part of the personal dust detection device and / or the further dust device, such as an air cleaner or vacuum cleaner. In this embodiment of the invention, it is preferred that there is a communication connection between the personal dust collection device and the air cleaner or the vacuum cleaner device. This can be based on WLAN or Bluetooth, for example. It can also be preferred within the meaning of the invention that the proposed kit, for example as an internal dust collection module, is integrated in the air cleaner or the vacuum cleaner.
Der zu untersuchende Fluidstrom kann dann beispielsweise aus einem größeren Fluidstrom, der durch die Staub-Vorrichtung strömt, im Sinne eines Bypasses abgezweigt werden. The fluid flow to be examined can then, for example, be branched off from a larger fluid flow flowing through the dust device in the sense of a bypass.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Staub-Vorrichtung, die ein vorgeschlagenen Kit umfasst. Bei der Staub-Vorrichtung handelt es sich insbesondere um einen Luftreiniger, eine Staubsaugvorrichtung oder eine (persönliche) Stauberfassungseinrichtung. Die vorgeschlagene Staub-Vorrichtung umfasst insbesondere einen Partikelsensor und eine Abscheidevorrichtung, wobei der Partikelsensor dazu eingerichtet ist, Partikel in einem Fluidstrom zu analysieren. Die Abscheidevorrichtung ist innerhalb des Kits dem Partikelsensor vorgelagert und ferner dazu ein gerichtet, nur alveolengängige Partikel in dem Fluidstrom zu belassen. Dies bedeutet, dass von der Abscheidevorrichtung insbesondere solche Partikel durchgelassen werden, die einen Parti keldurchmesser von 0 bis 10 pm aufweisen. Solche Partikel mit einem Partikeldurchmesser von 0 bis 10 pm werden insbesondere als „Feinstaub“ bezeichnet. Bei der vorgeschlagenen Staub- Vorrichtung erreichen vorteilhafterweise nur solche Feinstaubpartikel den Partikelsensor. Das bedeutet, dass auch nur die alveolengängigen Partikel von dem Partikelsensor analysiert wer- den und nur solche Messdaten beispielsweise zur Steuerung der Staub-Vorrichtung verwendet werden, die auf solchen Feinstaub-Messungen beruhen. In a further aspect, the invention relates to a dust device which comprises a proposed kit. The dust device is in particular an air cleaner, a vacuum cleaner or a (personal) dust collection device. The proposed dust device comprises in particular a particle sensor and a separation device, the particle sensor being set up to analyze particles in a fluid flow. The separation device is located upstream of the particle sensor within the kit and is also designed to leave only respirable particles in the fluid flow. This means that the separation device allows in particular those particles which have a particle diameter of 0 to 10 μm. Such particles with a particle diameter of 0 to 10 μm are referred to in particular as “fine dust”. In the proposed dust device, only such fine dust particles advantageously reach the particle sensor. This means that only the respirable particles are analyzed by the particle sensor. and only those measurement data are used, for example to control the dust device, which are based on such fine dust measurements.
In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer vorge schlagenen Staub-Vorrichtung, wobei die Staub-Vorrichtung ein vorgeschlagenes Kit mit einer Abscheidevorrichtung und einem Partikelsensor aufweist. Das Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet: a) Bereitstellung einer vorgeschlagenen Staub-Vorrichtung, wobei die Staub-Vorrichtung ein vorgeschlagenes Kit umfasst, b) Ermittlung von Messdaten, die die im Fluidstrom befindlichen Partikel betreffen, wobei die Ermittlung der Messdaten mit dem Partikelsensor des vorgeschlagenen Kits erfolgt, c) Steuerung der Staub-Vorrichtung in Abhängigkeit der in Schritt b) ermittelten Messda ten. In yet another aspect, the invention relates to a method for controlling a proposed dust device, the dust device having a proposed kit with a separation device and a particle sensor. The method is characterized by the following steps: a) providing a proposed dust device, the dust device comprising a proposed kit, b) determining measurement data relating to the particles in the fluid flow, the measurement data being determined using the particle sensor of the proposed kit takes place, c) control of the dust device as a function of the measurement data determined in step b).
Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, dass die Staub-Vorrichtung ein vorge schlagenes Kit mit einer einem Partikelsensor vorgelagerten Abscheidevorrichtung aufweist. Mit anderen Worten beruht auch das vorgeschlagene Steuerungsverfahren auf die besonders ge schickte Anordnung von Abscheidevorrichtung und Partikelsensor innerhalb des vorgeschlage nen Kits. Durch diese vorteilhafte Anordnung werden nur die aufgrund ihrer Größe wirklich ge sundheitsrelevanten Partikel von dem Partikelsensor untersucht, während die übrigen Partikel, die die Genauigkeit der Messung reduzieren würden, vorher durch die Abscheidevorrichtung aus dem Fluidstrom entfernt werden. Dadurch können besonders genaue Messdaten für die Steuerung der Staub-Vorrichtung bereitgestellt werden und die Staub-Vorrichtung beispielswei se besonders energiesparend, leise oder filterschonend betrieben werden. In the context of the invention, it is particularly preferred that the dust device has a proposed kit with a separation device upstream of a particle sensor. In other words, the proposed control method is also based on the particularly clever arrangement of the separation device and particle sensor within the proposed kit. Due to this advantageous arrangement, only the particles that are really health-relevant due to their size are examined by the particle sensor, while the remaining particles, which would reduce the accuracy of the measurement, are previously removed from the fluid flow by the separation device. As a result, particularly precise measurement data can be provided for the control of the dust device and the dust device, for example, can be operated in a particularly energy-saving, quiet or filter-friendly manner.
Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Kit als externes oder internes Stauberfas sungsmodul vorliegt. Mit anderen Worten kann das Kit ein externes Stauberfassungsmodul dar stellen, das mit einer Staub-Vorrichtung über eine Kommunikationsverbindung in informations technologischer Verbindung steht, damit zum Beispiel Messdaten oder Steuerbefehle ausge tauscht werden können. In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann das Kit ein externes Stau berfassungsmodul beispielsweise in einem Raum aufgestellt sein, dessen Luftqualität überwacht werden soll. Dabei kann es sich zum Beispiel um einen Raum in einem zu renovierenden Ge bäude handeln, in dem Arbeiten mit einer Handwerkzeugmaschine durchgeführt werden, wobei bei den Arbeiten Staub anfällt. Das externe Stauberfassungsmodul, das insbesondere einen Partikelsensor und eine dem Partikelsensor vorgelagerte Abscheidevorrichtung aufweist, kann dann die Partikel in einem Fluidstrom untersuchen und die ermittelten Messdaten an eine Staub- Vorrichtung übermitteln. Dort können die Messdaten dazu verwendet werden, Einstellungen an der Staub-Vorrichtung vorzunehmen, mithin die Staub-Vorrichtung zu steuern. Dazu kann die Staub-Vorrichtung eine Steuereinheit umfassen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass zwischen dem Kit und der Staub-Vorrichtung eine Kommunikationsverbindung besteht. Dies gilt vorzugsweise dann, wenn das Kit als externes Stauberfassungsmodul vorliegt und insbesonde re nicht in der Staub-Vorrichtung integriert vorliegt. It is preferred in the context of the invention that the kit is present as an external or internal dust capture module. In other words, the kit can represent an external dust detection module that is in information-technological connection with a dust device via a communication link, so that, for example, measurement data or control commands can be exchanged. In this embodiment of the invention, the kit, an external traffic jam acquisition module, can be set up, for example, in a room whose air quality is to be monitored. This can be, for example, a room in a building to be renovated, in which work is carried out with a handheld power tool, with dust being produced during the work. The external dust detection module, which in particular has a particle sensor and a separation device upstream of the particle sensor, can then examine the particles in a fluid flow and transfer the measured data to a dust collector. Send device. There, the measurement data can be used to make settings on the dust device, and consequently to control the dust device. For this purpose, the dust device can comprise a control unit. For the purposes of the invention, it is preferred that there is a communication link between the kit and the dust device. This preferably applies if the kit is available as an external dust detection module and, in particular, is not integrated in the dust device.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann das Kit innerhalb der Staub-Vorrichtung ein integriertes Stauberfassungsmodul darstellen. In diesem Fall kann ein kleiner Fluidstrom aus einem größeren Fluidstrom, der durch die Vorrichtung strömt, abgezweigt und analysiert wer- den. In an alternative embodiment of the invention, the kit can represent an integrated dust detection module within the dust device. In this case, a small fluid flow can be branched off from a larger fluid flow flowing through the device and analyzed.
Die für das Kit eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile gelten vorzugsweise für seine Verwendung, die Staub-Vorrichtung und das vorgeschlagene Steuerungsverfahren analog. The terms, definitions and technical advantages introduced for the kit preferably apply analogously to its use, the dust device and the proposed control method.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figuren, die Be schreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen: Further advantages emerge from the following description of the figures. The figures, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations. In the figures, the same and similar components are numbered with the same reference numerals. Show it:
Fig. 1 schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung des Kits 1 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the kit
Fig. 2 schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der Staub-Vorrichtung, die mit einer bevorzugten Ausgestaltung des Kits als externem Stauberfassungsmo dul zusammenwirkt Fig. 2 is a schematic representation of a preferred embodiment of the dust device, which interacts with a preferred embodiment of the kit as an external dust capture module
Fig. 3 schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der Staub-Vorrichtung, die mit einer bevorzugten Ausgestaltung des Kits als integriertem Stauberfassungs modul zusammenwirkt Fig. 3 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the dust device, which interacts with a preferred embodiment of the kit as an integrated dust detection module
Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung: Embodiments and description of the figures:
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des vorgeschlagenen Kits (1). Insbesondere zeigt Fig. 1 die Komponenten des Kits (1), d.h. die Abscheidevorrichtung (2) und den Parti kelsensor (3). Der Partikelsensor (3) ist dazu eingerichtet, Partikel in einem Fluidstrom (4) zu analysieren. Dazu wird der Fluidstrom (4) durch die Abscheidevorrichtung (2) und den Parti kelsensor (3) geführt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Abscheidevorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, diejenigen Partikel, die einen Durchmesser von größer als 10 pm aufweisen, aus dem Fluidstrom (4) herauszufiltern. Diese Filterung bzw. Größenselektion kann beispielsweise durch einen Zyklon, einen Fliehkraftabscheider oder eine Umlenkkammer erfolgen. Die Partikel mit einem Durchmesser von größer als 10 pm werden von der Abscheidevorrichtung (2) aus dem Fluidstrom (4) entfernt. Der Fluidstrom (4) und die in Strömungsrichtung hinter der Ab scheidevorrichtung (2) in dem Fluidstrom (4) verbleibenden Partikel werden weiter in Richtung des Partikelsensors (3) geleitet. Dort passieren sie den Messpfad (5), der vorzugsweise einen Messbereich des Partikelsensors (3) umfasst. Vorzugsweise erreichen nur diejenigen Partikel den Messpfad (5), die einen Durchmesser von kleiner als 10 pm aufweisen bzw. deren Durch messer in einem Bereich von 0 bis 10 pm liegt. Bei diesen Partikeln handelt es sich um die be sonders gesundheitsrelevanten Partikel, da sie die Wände der Lungenbläschen passieren und so in das Innere des menschlichen Organismus gelangen können. Sie werden im Sinne der Er findung bevorzugt als «alveolengängig» oder als «Feinstaub» bezeichnet. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Partikel im Fluidstrom (4) bzw. im Messpfad (5) durch den Parti kelsensor (3) mit optischen Analysemethoden untersucht werden. Dabei kann es sich beispiels weise um Verfahren, die auf der Streuung von Laserlicht basieren, handeln. Figure 1 shows a preferred embodiment of the proposed kit (1). In particular, Fig. 1 shows the components of the kit (1), i.e. the separation device (2) and the particle sensor (3). The particle sensor (3) is designed to analyze particles in a fluid flow (4). For this purpose, the fluid flow (4) is passed through the separation device (2) and the particle sensor (3). According to the invention, it is provided that the separation device (2) is set up to filter out those particles which have a diameter of greater than 10 μm from the fluid flow (4). This filtering or size selection can take place, for example, by a cyclone, a centrifugal separator or a deflection chamber. The particles with a diameter of greater than 10 μm are removed from the fluid flow (4) by the separation device (2). The fluid flow (4) and the particles remaining in the flow direction behind the separating device (2) in the fluid flow (4) are passed on in the direction of the particle sensor (3). There they pass the measuring path (5), which preferably includes a measuring range of the particle sensor (3). Preferably only those particles reach the measuring path (5) which have a diameter of less than 10 μm or whose diameter is in a range from 0 to 10 μm. These particles are particularly health-relevant particles, as they pass the walls of the alveoli and can thus get into the interior of the human organism. For the purposes of the invention, they are preferably referred to as "respirable" or as "fine dust". For the purposes of the invention, it is preferred that the particles in the fluid stream (4) or in the measuring path (5) are examined by the particle sensor (3) using optical analysis methods. This can be, for example, a method based on the scattering of laser light.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung des Kits (1), wobei das Kit (1) als externes Stauberfassungsmodul (7) mit einer Staub-Vorrichtung (6) zusammen wirkt. Bei der Staub-Vorrichtung (6) kann es sich um einen Luftreiniger, eine Staubsaugvorrich tung oder um eine (persönliche) Stauberfassungseinrichtung handeln, ohne darauf beschränkt zu sein. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Kit (1) mit seinen Komponenten, der Abscheidevorrichtung (2) und dem Partikelsensor (3), als in sich geschlossene Einheit außer halb der Staub-Vorrichtung (6) vorliegt. Vorzugsweise kann zwischen der Staub-Vorrichtung (6) und dem Kit (1) eine Kommunikationsverbindung (9) vorliegen. Mit anderen Worten können das Kit (1) und die Staub-Vorrichtung (6) unter Verwendung einer Kommunikationsverbindung (9) miteinander kommunizieren. Diese Kommunikation kann beispielsweise in dem Austausch von Daten, Messergebnisse und/oder Steuerbefehlen bestehen, ohne darauf beschränkt zu sein. Vorzugsweise besteht die Kommunikationsverbindung (9) insbesondere zwischen den Parti- kelsensor (3) des Kits (1) und der Staub-Vorrichtung (6). Das Kit (1) kann zum Zwecke der Her stellung der Kommunikationsverbindung (9) eine Kommunikationsvorrichtung, wie einen Sender (nicht dargestellt), umfassen. Die Staub-Vorrichtung (6) kann zum Erhalt der Daten des Kits (1) eine als Empfänger ausgestaltete Kommunikationsvorrichtung (nicht dargestellt) umfassen. Vor zugsweise ist die Kommunikationsverbindung (9) zwischen Kit (1) und Staub-Vorrichtung (6) bidirektional ausgerichtet, so dass beispielsweise auch das Kit (1) bzw. sein Partikelsensor (3) zum Empfangen von Daten eingerichtet und die Staub-Vorrichtung (6) zum Senden von Daten eingerichtet sein kann. Die Staub-Vorrichtung (6) kann ferner eine Steuereinheit (nicht darge stellt) umfassen, in der beispielsweise die von dem Partikelsensor (3) des Kits (1) erhaltenen Daten ausgewertet und in Steuerbefehle für die Staub-Vorrichtung (6) umgewandelt werden können. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass die Staub-Vorrichtung (6) in Abhängigkeit von den Messergebnissen, die mit dem Kit (1) bzw. seinem Partikelsensor (3) ermittelt werden, gesteuert werden kann. 2 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the kit (1), the kit (1) interacting as an external dust detection module (7) with a dust device (6). The dust device (6) can be an air cleaner, a vacuum cleaner or a (personal) dust detection device, without being limited thereto. It is preferred in the context of the invention that the kit (1) with its components, the separation device (2) and the particle sensor (3), is present as a self-contained unit outside the dust device (6). A communication link (9) can preferably be present between the dust device (6) and the kit (1). In other words, the kit (1) and the dust device (6) can communicate with each other using a communication link (9). This communication can consist, for example, in the exchange of data, measurement results and / or control commands, without being restricted thereto. The communication connection (9) preferably exists in particular between the parties kelsensor (3) of the kit (1) and the dust device (6). For the purpose of establishing the communication link (9), the kit (1) can comprise a communication device, such as a transmitter (not shown). The dust device (6) can comprise a communication device (not shown) configured as a receiver to receive the data from the kit (1). The communication connection (9) between the kit (1) and the dust device (6) is preferably bidirectional, so that, for example, the kit (1) or its particle sensor (3) is also set up to receive data and the dust device ( 6) can be set up to send data. The dust device (6) can also include a control unit (not shown) in which, for example, the data obtained from the particle sensor (3) of the kit (1) can be evaluated and converted into control commands for the dust device (6) . According to the invention, it is particularly preferred that the dust device (6) can be controlled as a function of the measurement results that are determined with the kit (1) or its particle sensor (3).
Vorzugsweise kann mit dem Kit (1) die Luft bzw. deren Beladung mit Partikeln verschiedener Größe in der Umgebung der Staub-Vorrichtung (6) untersucht werden. Bei der Staub-Vorrich tung (6) handelt es sich vorzugsweise um eine Vorrichtung, durch die ein Fluidstrom (4) strömt. Dieser Fluidstrom (4) enthält Partikel, deren Eigenschaften mit dem Kit (1) bzw. dem Parti kelsensor (3) des Kits (1) untersucht werden sollen. Dazu kann beispielsweise ein Bypass- Fluidstrom (4) gebildet werden, der anstatt durch die Staub-Vorrichtung (6) durch das Kit (1) geführt wird. Der Bypass-Fluidstrom (4) bzw. die darin enthaltenen Partikel weisen vorzugweise im Wesentlichen dieselben Eigenschaften auf, wie der Fluidstrom (4), der durch die Staub- Vorrichtung (6) strömt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Messergebnisse, die mit dem Kit (1) ermittelt werden, auch für die Staub-Vorrichtung (6) Gültigkeit haben und zu deren Steuerung verwendet werden können. Auch bei der Verwendung des vorgeschlagenen Kits (1) als externes Stauberfassungsmodul (7) ist die Abscheidevorrichtung (2) dem Partikelsensor (3) innerhalb des Kits (1) vorgelagert. Dadurch können die nicht-alveolengängigen Partikel mit der Abscheidevor richtung (2) aus dem Fluidstrom (4) herausgefiltert werden, bevor sie den Messpfad (5) oder den Partikelsensor (3) erreichen. The kit (1) can preferably be used to examine the air or its load with particles of different sizes in the vicinity of the dust device (6). The dust device (6) is preferably a device through which a fluid stream (4) flows. This fluid stream (4) contains particles whose properties are to be examined with the kit (1) or the particle sensor (3) of the kit (1). For this purpose, for example, a bypass fluid flow (4) can be formed which is passed through the kit (1) instead of through the dust device (6). The bypass fluid flow (4) or the particles contained therein preferably have essentially the same properties as the fluid flow (4) which flows through the dust device (6). This ensures that the measurement results that are determined with the kit (1) also apply to the dust device (6) and can be used to control it. Even when the proposed kit (1) is used as an external dust collection module (7), the separation device (2) is located upstream of the particle sensor (3) within the kit (1). As a result, the non-respirable particles can be filtered out of the fluid flow (4) with the separator device (2) before they reach the measuring path (5) or the particle sensor (3).
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung der Staub-Vorrich tung (6), wobei die Staub-Vorrichtung (6) mit einer bevorzugten Ausgestaltung des Kits (1) als integriertem Stauberfassungsmodul (8) zusammenwirkt. In der in Fig. 3 dargestellten bevorzug ten Ausgestaltung der Erfindung liegt das vorgeschlagene Kit (1) als internes Stauberfassungs modul (8) vor und kann beispielsweise in der Staub-Vorrichtung (6) integriert vorliegen. Mit an deren Worten kann das vorgeschlagene Kit (1) als internes Stauberfassungsmodul (8) ausgebil- det sein. Es kann beispielsweise eine in sich geschlossene Einheit darstellen, die beispielsweise im Inneren der Staub-Vorrichtung (6) vorliegt. Es kann in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt sein, dass das interne Stauberfassungsmodul (8) an einer Außenseite oder Außenwand der Staub-Vorrichtung (6) angeordnet vorliegt. Vorzugsweise kann das als internes Stauberfassungsmodul (8) ausgebildete Kit (1) einfach aus der Staub-Vorrichtung (6) entnom men und ausgetauscht werden. Das interne Stauberfassungsmodul (8) kann beispielsweise mit Daten- oder Energieversorgungsleitungen (nicht dargestellt) mit der Staub-Vorrichtung (6) ver bunden sein. Vorzugsweise kann das interne Stauberfassungsmodul (8) über die Energiever sorgungsleitungen mit Energie versorgt werden, während über die Datenleitungen eine Kommu- nikation im Sinne eines Austauschs von Daten, Messergebnissen und/oder Steuerbefehlen er folgen kann. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, dass die Staub-Vorrichtung (6) mit Messergebnissen, die von dem Kit (1) bzw. dem Partikelsensor (3) des Kits (1) ermittelt werden, gesteuert werden kann. Dazu können die Messergebnisse des internen Stauberfas sungsmoduls (8) an die Staub-Vorrichtung (6) oder eine Steuereinheit (nicht dargestellt) der Staub-Vorrichtung (6) übermittelt werden. Es kann in einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt sein, dass die Messergebnisse in dem Kit (1) selbst ausgewertet und Steuerbefehle für die Staub-Vorrichtung (6) aus den Messergebnisse abgeleitet werden, wobei in dieser Ausführungsform der Erfindung insbesondere die Steuerbefehle an die Staub-Vorrich tung (6) übermittelt werden. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Auswer- tung der Messergebnisse in der Staub-Vorrichtung (6) bzw. in der Steuereinheit der Staub- Vorrichtung (6) erfolgen. In diesem Fall werden insbesondere die rohen oder im Wesentlichen rohen Messdaten bzw. Messergebnisse von dem internen Stauberfassungsmodul (8) an die Staub-Vorrichtung (6) übermittelt. Fig. 3 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the dust device (6), the dust device (6) interacting with a preferred embodiment of the kit (1) as an integrated dust detection module (8). In the preferred embodiment of the invention shown in Fig. 3, the proposed kit (1) is available as an internal dust detection module (8) and can be integrated, for example, in the dust device (6). In other words, the proposed kit (1) can be designed as an internal dust collection module (8). be det. For example, it can represent a self-contained unit that is present, for example, in the interior of the dust device (6). In an alternative embodiment of the invention, it can be preferred that the internal dust collection module (8) is arranged on an outside or outside wall of the dust device (6). The kit (1) designed as an internal dust collection module (8) can preferably be easily removed from the dust device (6) and replaced. The internal dust detection module (8) can be connected to the dust device (6) by means of data or power supply lines (not shown), for example. The internal dust detection module (8) can preferably be supplied with energy via the energy supply lines, while communication in the sense of an exchange of data, measurement results and / or control commands can take place via the data lines. In the context of the invention, it is particularly preferred that the dust device (6) can be controlled with measurement results that are determined by the kit (1) or the particle sensor (3) of the kit (1). For this purpose, the measurement results of the internal dust detection module (8) can be transmitted to the dust device (6) or a control unit (not shown) of the dust device (6). In a first preferred embodiment of the invention, it may be preferred that the measurement results in the kit (1) are evaluated itself and control commands for the dust device (6) are derived from the measurement results, in this embodiment of the invention in particular the control commands to the Dust device (6) are transmitted. In an alternative embodiment of the invention, the evaluation of the measurement results can take place in the dust device (6) or in the control unit of the dust device (6). In this case, in particular the raw or essentially raw measurement data or measurement results are transmitted from the internal dust detection module (8) to the dust device (6).
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Kit 1 kit
2 Abscheidevorrichtung 2 separator
3 Partikelsensor 4 Fluidstrom 3 particle sensor 4 fluid flow
5 Messpfad 5 measurement path
6 Staub-Vorrichtung 6 dust device
7 externes Stauberfassungsmodul 7 external dust collection module
8 internes bzw. integriertes Stauberfassungsmodul 9 Kommunikationsverbindung 8 internal or integrated dust collection module 9 communication link

Claims

Patentansprüche Claims
1. Kit (1) umfassend eine Abscheidevorrichtung (2) und einen Partikelsensor (3), wobei der Partikelsensor (3) dazu eingerichtet ist, Partikel in einem Fluidstrom (4) zu analy sieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung (2) in dem Kit (1) dem Partikelsensor (3) vorgelagert ange ordnet ist und dazu eingerichtet ist, nur alveolengängige Partikel in dem Fluidstrom (4) zu belassen, so dass nur die alveolengängigen Partikel den Partikelsensor (3) errei chen und von diesem analysiert werden. 1. Kit (1) comprising a separation device (2) and a particle sensor (3), wherein the particle sensor (3) is set up to analyze particles in a fluid stream (4), characterized in that the separation device (2) in the kit (1) is arranged upstream of the particle sensor (3) and is set up to leave only respirable particles in the fluid stream (4), so that only the respirable particles reach the particle sensor (3) and are analyzed by it.
2. Kit (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung (2) als Fliehkraftabscheider, Umlenkkammer oder als Zyklon ausgebildet ist. 2. Kit (1) according to claim 1, characterized in that the separation device (2) is designed as a centrifugal separator, deflection chamber or as a cyclone.
3. Kit (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidevorrichtung (2) eine selektiv arbeitende Abscheidevorrichtung ist. 3. Kit (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the separation device (2) is a selectively operating separation device.
4. Kit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Partikelsensor (3) ein optisch arbeitender Partikelsensor ist. 4. Kit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the particle sensor (3) is an optically operating particle sensor.
5. Verwendung des Kits (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen in einer Staub- Vorrichtung (6) 5. Use of the kit (1) according to one of the preceding claims in a dust device (6)
6. Verwendung des Kits (1) nach Anspruch 5 zur Steuerung der Staub-Vorrichtung (6) in Abhängigkeit von Messdaten, die mit dem Kit (1) erhoben werden. 6. Use of the kit (1) according to claim 5 for controlling the dust device (6) as a function of measurement data that are collected with the kit (1).
7. Verwendung des Kits (1) nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Staub-Vorrichtung (6) um einen Luftreiniger, eine Staubsaugvorrichtung oder eine Stauberfassungseinrichtung handelt. 7. Use of the kit (1) according to claim 5 or 6, characterized in that the dust device (6) is an air cleaner, a vacuum cleaner or a dust detection device.
8. Staub-Vorrichtung (6) dadurch gekennzeichnet, dass die Staub-Vorrichtung (6) ein Kit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst. 8. Dust device (6) characterized in that the dust device (6) comprises a kit (1) according to one of claims 1 to 4.
9. Verfahren zur Steuerung einer Staub-Vorrichtung (6) nach Anspruch 8 umfassend ein Kit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellung einer Staub-Vorrichtung (6) nach Anspruch 8 umfassend ein Kit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, b) Ermittlung von Messdaten, die die im Fluidstrom (4) befindlichen Partikel betreffen, wobei die Ermittlung der Messdaten mit dem Partikelsensor (3) des vorgeschlagenen Kits erfolgt, c) Steuerung der Staub-Vorrichtung (6) in Abhängigkeit der in Schritt b) ermittelten Messdaten. 9. A method for controlling a dust device (6) according to claim 8 comprising a kit (1) according to one of claims 1 to 4, the method comprising the following steps: a) providing a dust device (6) according to claim 8 comprising a kit (1) according to one of claims 1 to 4, b) determination of measurement data relating to the particles in the fluid flow (4), the measurement data being determined with the particle sensor (3) of the proposed kit, c) control of the dust device (6) as a function of the measurement data determined in step b).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kit (1) als externes Stauberfassungsmodul (7) oder internes Stauberfassungsmo dul (8) der Staub-Vorrichtung (6) vorliegt. 10. The method according to claim 9, characterized in that the kit (1) is present as an external dust detection module (7) or internal dust detection module (8) of the dust device (6).
11 . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kit (1) und der Staub-Vorrichtung (6) eine Kommunikationsverbindung (9) besteht. 11. Method according to Claim 9 or 10, characterized in that there is a communication link (9) between the kit (1) and the dust device (6).
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