JP2002501182A

JP2002501182A - 空気搬送微粒子監視装置および方法

Info

Publication number: JP2002501182A
Application number: JP2000528354A
Authority: JP
Inventors: リリエンフェルド，ペドロ
Original assignee: エムアイイー・コーポレーション
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2002-01-15
Also published as: EP1059992A1; US6055052A; EP1059992A4; WO1999037383A1

Abstract

(57)【要約】ＰＭ_2.5級の微粒子を含む空気搬送微粒子を監視する装置および方法。空気搬送微粒子を監視する装置は、採取された空気搬送微粒子のサイズ特性を計測する光学センサ（５）と、相対湿度を計測する湿度センサ（２４）とを含む。調整された空気搬送濃度値が、計測されたサイズ特性および湿度計測に応答して発生される。一実施例によれば、光学センサ（５）は、多波長比濁計（例えば、２波長比濁計）として、与えられる。別の実施例によれば、湿度センサ（２４）が光学検知領域に比較的近くに置かれ、相対湿度計測をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［技術分野］本発明は、環境監視に関し、さらに詳しく言えば、ＰＭ_2.5級の微粒子の監視に関する。

【０００２】［背景技術］過去四半世紀にわたって、周囲の空気品質に関する管理規則が、ＰＭ₁₀級に対
していわゆる「全懸濁粒子」構想からＰＭ_2.5として知られている「微粒子」までの小粒子の監視および調整に向けて開発されてきた。

【０００３】その他には、調整が、空気中の空気搬送微粒子の量を監視または計測するよう
に「基準方法」（ＦＲＭ）を特定している。基準方法は、長く不変に留まってい
た。代表的には、その方法は、収集物質の重量測定評価と組み合わせてフィルタ
に粒子を収集する空気採集を行う。この方法は関連記録データの多くに責任をも
つが、それは以下の多くの欠点をももつ。

【０００４】１．その労働は集約的であり、長期間連続非管理運転に両立できないこと。２．それは時間的に遅延した情報を与え、実時間計測を与えないこと。３．運転問題のみならず固有の計測不明確性を受けること。

【０００５】欠点（３）について、本質的な計測不明確性は、化学的反応および／または物
理的不安定エアゾールを採取するさいに生じる。このような粒子は、フィルタに
それらを採取した後に、蒸発し、反応し、さもなくば最初の空気搬送条件に関し
て変えられる。これらの効果は、設計の流れ速度、フィルタ構造および組成、内
部表面特性、壁温度、それらの勾配等のようなＦＲＭ採取装置の設計特異性によ
ってさらに影響を受ける。このような因子は、採取された微粒子が必要なサンプ
ル調整手続を受ける前に、採取された微粒子の運命に影響を及ぼす役割を演ずる
。そのサンプル調整手続は、融合された液体水を除去するために調整された湿度
および温度環境に対して収集サンプルを曝すことを含む。

【０００６】１９７０年代以来、２形式の準連続、準実時間周囲微粒子監視装置が、フィル
タ／重量測定基準方法、フィルタ・テープ／ベータ放射減衰質量監視、テーパ付
き要素振動質量監視（ＴＥＯＭ）に関して「等価状態」を認められていた（等価
状態は、これらの装置がＦＲＭ装置の代用として用いられることを許す。）。器
具の両級は、濾過による微粒子収集に依存するが、各級は収集された微粒子の質
量を検知する異なる方法を用いる。前者はその質量を計るようにベータ線の減衰
を用い、他方、後者は微粒子収集フィルタ・カートリッジが取り付けられる振動
体の自然共振周波数の変化を検知することに依存している。上述した器具は、累
積微粒子質量を計測し、代表的周囲微粒子濃度に対しては必要な計測感度を達成
する１時間程度の採取時間を必要とする。

【０００７】準連続微粒子質量監視のこれら２つの級は、基準採取方法として同じ固有な問
題を受ける。すなわち、それらは、それらの周囲状態に関して粒子の保全に影響
を及ぼす濾過にもとづいている。さらに、高湿度レベルにおいて微粒子への水融
合から生じる誤差を排除するために、これらの器具はサンプル流れの加熱に依存
している。しかし、水除去のこの方法は、他の有益な揮発性粒子物体に影響を及
ぼすことがわかった。１９９７年１０月１３−１７日のＡＡＡＲ第１６回年次会
議において発表された、Ｏｂｅｉｄｉ，Ｆ．およびＥａｔｏｕｇｈ，Ｄ．Ｊ．著
、論文「揮発性微粒子物体の実時間監視」第３９ページ参照。同様な問題が、拡
散乾燥のような水捕捉手段に影響を及ぼす傾向がある。

【０００８】周囲微粒子監視の有効性に影響を及ぼす上述した機構のすべてが、いわゆる蓄
積モードの微粒子の場合に特に顕著である。これは、これら粒子が凝結および光
化学方法の結果に有効になるからである。これらは、霧状にされた土粒子および
その他の化学的に発生された微粒子によって原理的に構成される粗雑モードに反
して、固有に不安定なエアゾールである。したがって、従来装置から生じる任意
の計測の有効性は、微粒子が計測装置によって著しく影響を受けるので、疑わし
いと考えられる。

【０００９】このようにして、周囲微粒子を連続的に理想的には実時間で監視するように、
現状の技術および対応する装置に対する要請がある。いかなる粒子物体にも影響
を及ぼさずに粒子を監視できる装置および技術の要請もある。液体水発生成長を
弁別できるように微粒子を監視する装置および技術のさらに別の要請もある。上
記のすべての要請は、ＰＭ_2.5級の微粒子の計測に対して特に痛切である。

【００１０】［発明の開示］本発明の目的は、上記要請に向けた装置および方法を提供することにある。本発明の代表的な実施例は、採取された空気搬送微粒子のサイズ特性を計測す
る光学センサと、相対湿度を計測する湿度センサとを提供する。調整された空気
搬送微粒子値は、計測されたサイズ特性および湿度計測に応答して発生される。

【００１１】本発明の１つの考え方によれば、光学センサが多波長比濁計として装備される
。本発明の別の考え方によれば、湿度センサが光学センサの比較的近くに置かれ
、相対湿度計測をする。

【００１２】代表的な方法は、空気サンプル中の空気搬送微粒子のサイズ特性を決定するよ
うに空気サンプルを検知し、相対湿度を計測する。空気搬送微粒子の濃度は、サ
イズ特性および湿度計測の関数として算出される。

【００１３】［発明を実施するための最良の形態］本発明の代表的な実施例は、非侵入方法で空気搬送微粒子の濃度を検知する。
特に、微粒子の光学的検知が、採取された微粒子の中央直径のような微粒子のサ
イズを決定する。湿度が計測され、その計測値は水融合の効果を相殺するように
対応する修正アルゴリズムによって用いられる。このようにして、乾燥技術が採
取された空気に適用されない。さもなければ、採取空気は計測の有効性を危険に
さらしかねない。このことは、これらの粒子が不安定なエアゾールをしばしば含
むので、ＰＭ_2.5に対応する級の微粒子を監視するのに特に有利である。

【００１４】比濁計は、空気搬送微粒子による散乱発光の計測である。従来、それは可視研
究のために周囲エアゾールの監視に適用されてきた。このような構成においては
、単波長計測が光線によって代表的になされるが、５５０ｎｍ付近の波長におい
て専用ではない。湿度の修正はない。実験的関係においては、微粒子質量濃度の
実時間監視に対して、それは用いられていた。これらの場合には、エアゾール質
量濃度計測は、物理的特性が監視されるべき母集団を表す試験ダスト（または液
体粒子）によってフィルタ／重量測定較正にもとづく比濁計を用いる。しかし、
粒子サイズ情報がない場合には、微粒子質量濃度計測のための比濁計は、代理の
方法に留まっていた。すなわち、比濁計は標準フィルタ／重量測定技術に対して
補助としてのみのこの関係で用いられる。この代理の場合、可視監視に反して、
高い周囲相対湿度で粒子に融合された水が、水誘導粒子成長から生じる誤差を排
除するように採取された空気流を加熱することによって、通常は排除される。Ｗ
ａｇｇｏｎｅｒ，Ａ．Ｐ．およびＷｅｉｓｓ，Ｒ．Ｅ．著、「周囲エアゾール内
の微粒子質量濃度と光線散乱減衰の比較」１４ＡＴＯＭＳ．ＥＮＶＩＲＯＮ．６
２３−６２６（１９８０）参照。

【００１５】比濁計または光線散乱光線度測定法は、微粒子検知法にもとづくフィルタ修正
に関して下記の顕著な利点を有する。１．検知は微粒子物体に重要でない接触をし、したがってエアゾールの物理
的または化学的特重要でない影響を及ぼす。２．検出および計測は実時間でなされ、採取流量から独立している。３．検出感度は他の検知方法よりも優れている。４．延長時間中に注意または維持をせずに運転が可能である。５．比較的に低い設備費、資金、稼働である。

【００１６】ＰＭ_2.5母集団の関連した考え方は、（ａ）０．２−１．０μｍの質量中央直径、（ｂ）２ｇ／ｃｍ³の平均密度、（ｃ）対数正規サイズ分布関数、（ｄ）２つの（サイズ分布の）幾何学的標準偏差、（ｅ）１．５０−１．５５の平均反射
率である。フィルタにもとづく質量濃度計測に対する比濁計の相関関係は、周囲
微粒子物質の上記物理的特性の不変性に依存する。これらの特性が一定に留まっ
ているならば、比濁計計測と質量濃度との関係は一定に留まっている。応答は、
多散乱非線形の開始まで線形である。その非線形は、周囲レベルを超えた大きい
程度の濃度においてのみ生じる。このようにして、以下に述べる代表的な比濁計
構造は、ＦＲＭに対する等価装置として満たさなければならない。

【００１７】ａ．粒子サイズを決定するための比濁計周囲エアゾールの散乱係数は、散乱計測をするために用いられる光線の波長の
関数である。それは、その波長に関して粒子サイズの関数に依存する。波長より
もずっと小さい粒子に対しては、散乱係数は波長の４乗の逆数として変化する。
粒子を照らすように用いられる光線の波長よりもずっと大きい粒子サイズに対し
ては、散乱係数は波長から独立している。照射ビームの波長に匹敵する粒子サイ
ズに対しては、散乱係数の波長依存性は１．５−２．５乗の逆数に従う。この最
後の場合は、微粒子母集団に比濁計を用い、４００−１０００ｎｍの波長の通常
範囲にある光源を用いるのが最も代表的である。この指数の大きさ（オングスト
ローム係数と呼ばれる）は、粒子サイズの関数になる。特別なサイズ分布関数（
例えば、所定の幾何学的標準偏差をもつ対数正規）をもつエアゾールに対しては
、その波長の依存性は、粒子母集団の容積中央直径の関数となる。これらの関係
は公知である。Ｃｈａｒｌｓｔｏｎ，Ｒ．Ｊ．等著、「多波長比濁計計測」、Ｌ
ｏｓＡｎｇｅｌｅｓＳｍｏｇＡｅｒｏｓｏｌ，３９Ｊ．ＣＯＬＬＯＩＤ
ＡＮＤＩＮＴＥＲＦＡＣＥＳＣＩ．，２４０−２６５（１９７２）参照。

【００１８】散乱係数の上述した波長依存性から、ＰＭ_2.5粒子母集団の容積中央直径を決定することは可能である。特に、１波長以上において散乱の共同または事実上共
同の計測を行うことによって、公知の相関関係は、容積中央直径を決定するよう
に用いられてもよい。上記Ｃｈａｒｌｓｔｏｎ，Ｒ．Ｊ．等を参照。

【００１９】ｂ．水／揮発性問題周囲相対湿度が約６５−７０％以上に上昇するに従って、微粒子は液体水融合
の結果として非常に急速に成長する傾向にある。この湿度誘導成長の大きさは、
粒子の組成によって決まる。この効果は、図１に示されている。質量濃度を監視
するＰＭ２．５監視については、融合水は、核粒子分布のみが計られるべきであ
るので、排除されるべき障害となる。

【００２０】高い湿度（例えば、７０％以上）が粒子成長によって達成されるならば、その
サイズ増分が液体水融合の障害効果に安全に寄与する。図２は、乾燥および湿り
状態に対してビーンナ（Ｖｉｅｎｎａ）付近の周囲微粒子の計測されたサイズ分
布を示すことによってこの効果を示す。

【００２１】この目的のために、本発明の代表的な実施例は、多波長比濁計（例えば、２波
長比濁計）と相対湿度センサとを組み合わせる。高湿度と粒子成長との組合せを
同一視することによって、水融合の効果は修正されかつ消去される。この方法の
顕著な利点は、粒子の完全性が影響を受けずに留まり、揮発性化合物が変わらず
に留まることである。

【００２２】付随した高湿度なしに大粒子に向かうずれがその他の因子（例えば、長距離に
わたって起こる風に吹かれた砂漠の砂分布の小粒子端巻込み）に貢献する。代案
として、顕著な粒子成長なしの高湿度は、疎水性微粒子物質を表す。

【００２３】ｃ．微粒子構成２波長比濁計の代表的検知構造が、横断面図として図３に示されている。その
構造５は、中央流れダクト１２を通過するハウジング１０を含む。ハウジング１
０は、陽極酸化処理アルミニウムからつくられ、無反射塗料で一体に被覆される
。流れダクト１２は、１から数センチメートルの範囲にある代表内径を有する。
採取された空気流は紙面に垂直に中央流れダクト１２を通過する。照明ビームは
２つの光源１４、１６によって与えられる。各光源は、光放射ダイオード（ＬＥ
Ｄ）１４ａ、１６ａと、視準光学部品１４ｂ、１６ｂとを有する。これら２つの
ＬＥＤの照明軸は、検知領域において散乱光線を検知する共通散乱光線検出器１
８の軸Ｄに関して対称に配置される。光線トラップ１９は、このような検知を容
易にするために暗い背景を与える。両光源に対する散乱角度は、共通検知軸に関
して対称であり、検出器１８およびトラップ１９によって、例えば、６０°の散
乱角度に画定される。これら光源ビームの非散乱部分が各光線捕捉空所２０、２
２に入射した後に、各光源ビームは流れダクト１２内の検知領域を横切る。これ
ら２つの空所の各端において、２つのＬＥＤ１４ａ、１６ａのうちの対応する１
つからの一定光線出力を維持する帰還制御回路（図示せず）において基準として
働くビーム検出器２０ａ、２２ａがある。

【００２４】２つのＬＥＤ光源は異なる波長で放射する。例えば、第１波長は、約５５０ｎ
ｍから約６００ｎｍまでの範囲から選ばれた波長で光線を放射する。第２波長は
、約８８０ｎｍから約９５０ｎｍまでの範囲から選ばれた波長で光線を放射する
。好ましくは、ＬＥＤは、例えば、５−１５ｍＷの高電力で、また、例えば、約
１０°の比較的狭い範囲に視準される。この種の代表的なＬＥＤは、ガリウム・
アルミニウム砒化物ドーム・レンズ・エミッタである。例えば、一実施例は、６
００ｎｍＬＥＤおよび８８０ｎｍＬＥＤを使用する。光源波長は、それらが赤外
線および／または可視帯域付近にあるならば、８８０および６００ｎｍ以外のも
のでもよい。

【００２５】各ＬＥＤの光線は、共通散乱検出器１８によって検知される対応する波長で散
乱光線を生じる。制御ロジック（図示せず）は、２つの光源１４、１６の作動を
急速に交替させかつパルス化させる。制御ロジックもまた検出器１８を同期作動
し、各波長に対して２つの信号チャンネルにおいて１つを有効に生じる。代表的
なパルス周波数は使用される検出器およびそれに関連した回路の応答速度にもと
づいて毎秒数サイクルから毎秒数百サイクルまでの範囲内にある。

【００２６】共通検出器１８によって検知された２つの信号（すなわち、各波長源について
１つの信号）の大きさの比は、微粒子母集団の容積中央直径の関数になる。６０
０および８８０ｎｍ光源に対応する代表的な関数が、図４に示されている。この
ようにして、その比は微粒子物体の容積中央直径を決定するように用いられても
よい。

【００２７】上述したように決定されかつこれら粒子の平均密度の狭い変化にもとづく容積
中央粒子直径と組み合わせて２つの信号のうちいずれかの大きさは、質量濃度、
すなわち、ＰＭ_2.5濃度を与える。

【００２８】周囲相対湿度が公知の値（代表的には７０％）を超えるとき、質量濃度値を修
正するように対応する情報を与える。図示するように、センサ２４は、微粒子が
光学的に検知される領域（光学検知領域）に比較的近くに置かれる。代表的な実
施例は、サンプル流れ（例えば、空気ダクト１２に接触する直接流れ）にセンサ
を置くので、湿度計測は粒子が光学的に検知される条件をより正確に反映する。
このようにして、湿度計測および中央直径計測は、湿度調整濃度値を与える修正
アルゴリズムへの入力になる。

【００２９】図１に示すように、濃度アルゴリズムは、微粒子物体（例えば、ＮａＣｌ）に
関してなされるか、または微粒子位置（例えば、Ｄｅｎｖｅｒ，Ｃｏｌｏｒａｄ
ｏ）に関してなされる。アルゴリズムは、入力として湿度を、出力として修正因
子をもった検査表または明確な関数として装備される。修正因子は、湿度の関数
として散乱係数の観察された変化の結果として引き出されてもよい。この修正ア
ルゴリズムは、湿度の関数として散乱係数の観察された増加の平均値にもとづい
て（例えば、図１の曲線の平均値にもとづいて）なされてもよい。代案として、
湿度修正アルゴリズムは、散乱係数について湿度効果の局地的計測にもとづいて
なされてもよい。

【００３０】代表的な粒子サイズおよび湿度検知装置は、多くの形体で用いられてもよい。
２つの好適形体は、（ａ）携帯器具として、および（ｂ）連邦基準法（ＦＲＭ）
フィルタ・サンンプラと組み合わされてもよい。携帯式変更例は、ＭＩＥモデル
ＤＲ−２０００に類似していてもよいが、ＤＲ−２０００によって用いられてい
る単波長比濁計に代えて上述した２波長比濁計を用いてもよい。さらに、それは
また、湿度センサ、制御プロセッサ５２内のソフトウエア・ロジックとして上述
した修正計数アルゴリズムを含んでいてもよい。携帯変更例は、代表的には２ｌ
／ｍｉｎの流量で作動し、また、図５に示すように、モデルＤＲ−２０００の選
択的付録として現在設けられている全方向採取入口５０および２．５μｍインラ
イン・インパクタを利用する。この変更例の顕著な利点は、その小型、軽便、安
価であることである。

【００３１】第２の変更例は、ＰＭ_2.5についてのＦＲＭサンプラの変更からなる（ＰＭ_2.5 用のＦＲＭは本質的には１６．６７ｌ／ｍｉｎ（１ｍ³／ｈ）の流量で動作するフィルタ／重量測定サンプラである。）。さらに詳しくは、ＣＦＲ４０、Ｐａｒ
ｔ５０、ＡｐｅｎｄｉｘＬ、６２Ｆｅｄ．Ｒｅｇ．１３８（１９９７）参照。
ＦＲＭの変更例は、２．５μｍインパクタの下流でかつフィルタ収集段の上流で
ＦＲＭの流れダクト内に上述した光学検知構造５の組込みを含む。さらに、光学
検知構造５は、インパクタ６０とフィルタ・ホルダ６５との間に置かれる。この
構造は、全体的に図６に示され、図７に拡大して示される。

【００３２】２波長比濁計検知段５とＦＲＭ内の湿度センサとの組合せは、下記の利点を与
える。１．同じ流量で周囲環境を採取し、ＦＲＭと同じ地形内で２．５μｍ粒子サ
イズ予備収集を行うことによって、ＦＲＭに関するすべての可能な粒子採取、搬
送、サイズ分離が阻止される。これは、ＦＲＭに関する空気採取および粒子サイ
ズ分別の両立性を与える。２．比濁計検知装置の直接重量測定算定は、変更されたＦＲＭのフィルタ収
集段を用いて達成される。３．既存のＦＲＭユニットは、実時間監視能力と組み込むように改装されて
もよい。

【００３３】比濁計検知の連続的無人監視の利点を保留するために、ＦＲＭのフィルタ６５
が、圧力降下がフィルタのそれに等しい非梗塞流拘束器によって置き換えられる
。

【００３４】比濁計検知装置の自動ゼロ点調整は、モデルＤＲ−２０００に用いられた工程
に類似して行われる。実際には、濾過された粒子なし空気が検知段の下流に噴射
される。プログラムを組まれた順序が、例えば、２４時間、主採取ポンプを遮断
し、小ダイアフラム・ポンプを作動してそれが濾過された空気を供給し、光学検
知室を清浄にする。その結果、散乱検出器が２波長で光学背景を検知し、計測値
を電気的に記録し、それらが次いで通常の空気採取中に測定信号から減じられる
。

【００３５】２つの算出手続がある。第１の算出手続は、絶対散乱計数応答決定である。こ
れは、各波長について１つ、２つの信号チャンネル間の適切な応答関係を得るこ
とを要求される。それは、共通検出器１８のスペクトル感度のみならず相対光源
出力１４ａ、１６ａが装置から装置にわたって変わってもよいので、要求される
のである。散乱係数比算出は、所定の波長で公知の散乱係数をもつガス（例えば
、フレオン１２または同等のもの）を用いてなされる。その係数の波長依存性は
、ガスについて正確に知られているので、それは２つの信号チャンネルの応答を
直接に標準化する。

【００３６】第２の形式の算出は、基準質量濃度計測に関するものである。これは、フィル
タ重量測定基準器を用いて、研究所または周囲エアゾールの並列監視によってな
される。周囲微粒子算出の場合に、１またはそれを超えるＦＲＭが用いられる（
図６、７の組合せ装置の位置部としてまたは別個に）。質量濃度算出について、
ただ１つの２信号チャンネルが使用されるのに必要である。その他は、上述した
ように、散乱係数標準化によって達成された一定比で自動的に追跡するように設
計される。

【００３７】代表的な実施例について述べてきたが、本発明の精神および範囲から逸脱せず
に上述した実施例に対して変更がなされうることは、当業者であれば明らかであ
ろう。例えば、光学検知装置に近接して湿度センサを配置することが一定の利益
を与えるが、湿度計測が外で行われ、２つの環境について補償をした修正因子に
もとづいて目定めされてもよい。同様に、他の光学検知構造および装置が予測で
き、他の機構が粒子ササイズについて用いられてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】相対光線散乱係数と周囲相対湿度との間の代表的な関係を示すグラ
フである。

【図２】質量濃度と空気力学等価直径との間の代表的な関係を示すグラフで
ある。

【図３】微粒子のサイズを決定する代表的な光学検知構造の横断面図である
。

【図４】検知されるべき微粒子物体の容積中央直径に関する図３に示す構造
の検出光線比間の代表的な関係を示すグラフである。

【図５】本発明の代表的な実施例の正面図である。

【図６】本発明の代表的な実施例（ＦＲＭ装置と組み合わせた変更例）の側
面図である。

【図７】図６に示す実施例の一部拡大図であって、ＦＲＭ装置と関連して用
いられるインパクタおよびフィルタ・ホルダに関連した光学検知構造を特に示す
。

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月６日（２００１．３．６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】次のものからなる空気搬送微粒子の量を監視する装置。（ａ）採取された空気搬送微粒子のサイズ特性を計測する光学センサ。（ｂ）空気サンプルの相対湿度を計測する湿度センサ。（ｃ）計測されたサイズ特性および湿度計測に応答して調整された空気搬送濃度
値を与える濃度値論理。
【請求項２】前記光学センサは比濁計である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記比濁計は多波長比濁計である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】前記比濁計は２波長比濁計である、請求項２に記載の装置。
【請求項５】前記２波長比濁計は、約５５０−６００ｎｍの範囲から選ばれ
た波長で動作する第１光源と、約８８０−９５０ｎｍの範囲から選ばれた波長で
動作する第２光源とを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】前記第１光源は６００ｎｍで動作し、前記第２光源は８８０ｎ
ｍで動作する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】前記比濁計は第１光源と、第２光源と、前記第１および第２光
源によって生じた散乱光線線に光学的に関係をもつ光線検出器とからなり、前記
装置は予め定められた作動パルス持続時間を交互に変えて前記第１および第２光
源を作動する制御論理をさらに有する、請求項４に記載の装置。
【請求項８】前記第１および第２光源は光線検出器に関して対称関係にある
、請求項７に記載の装置。
【請求項９】前記装置は監視されるべき空気サンプルが通過する空気ダクト
を含み、前記第１および第２光源ならびに共通光線検出器が前記空気ダクトの縦
軸に関して放射状にある、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】前記第１および第２光源が前記空気ダクトの縦軸に関して対
称放射状に配置された、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】前記第１および第２光源は、各光源が約６０°の散乱角度を
画定するように、光線検出器に関して配置された、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】前記２波長比濁計は、第１周波数で空気サンプルを検知する
ことから第１計測値を与え、第２周波数で空気サンプルを検知することから第２
計測値を与え、また、採取された空気搬送微粒子のサイズ特性が前記第１および
第２計測値の比の関数として決定される、請求項４に記載の装置。
【請求項１３】前記湿度センサによって計測された空気サンプルは、前記光
学センサによって計測された採取空気搬送微粒子を有する空気サンプルと同じで
ある、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】前記装置は光学検知領域を画定し、空気サンプルが前記光学
センサによって検知され、前記湿度センサが前記光学検知領域付近に配置される
、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】ＰＭ_2.5級の微粒子を監視するＦＲＭ装置からさらになる、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】前記ＦＲＭ装置は２．５μｍインパクタとフィルタ・ホルダ
とを含み、前記光学センサが前記インパクタと前記フィルタ・ホルダとの間に配
置される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】次の工程からなる空気搬送微粒子を監視する方法。（ａ）空気サンプル内の空気搬送微粒子のサイズ特性を決定するように空気サン
プルを光学的に検知すること、（ｂ）空気サンプルの相対湿度を計測すること、（ｃ）サイズ特性および湿度計測の関数として空気搬送微粒子の濃度を算出する
こと。
【請求項１８】前記工程（ａ）は多波長比濁計を用いて空気サンプルを光学
的に検知する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】前記工程（ｂ）は２波長比濁計を用いて空気搬送微粒子の中
央直径を決定する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】前記中央直径は、前記比濁計の光線の第１波長で前記サンプ
ルの第１計測を行い、前記比濁計の光線の第２波長で前記サンプルの第２計測を
行い、前記中央直径に対して関数関係にある前記第１計測と前記第２計測との比
をつくることによって決定される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】前記比濁計は第１光源と、第２光源と、前記第１および第２
光源によって生じた散乱光線線に光学的に関係をもつ共通の光線検出器とからな
り、前記第１および第２計測は前記第１および第２光源を交互に制御することに
よってなされる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】前記光学的検知は、包囲された検知領域内で行われ、前記工
程（ｂ）は包囲された検知領域内で湿度を計測する、請求項１７に記載の方法。