JP2006126137A - Particle counting device and particle counting sensor used therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive particle counting device which can precisely detect the number of particles suspended in the air. <P>SOLUTION: The particle counting device comprises a particle counting sensor 18 which guides introduced air to a measurement region R, irradiates the measurement region R with light by using a light emitting means 26, receives scattered light from particles included in the air by using a light receiving means 28, converts an output from the light receiving means 28 into a digital pulse by using an output circuit 30, and outputs it; and a counting means (microcomputer 37) which counts the number of particles, based on an output pulse from the sensor 18. The counting means is made up such that one or more number of particles passing through the measurement region R at approximately one time are counted, based on the pulse width W of the digital pulse output from the light receiving means 28. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、大気中に浮遊する粒子濃度を連続的に検出するための粒子計数装置および該装置に用いる粒子計数用センサに関するものである。   The present invention relates to a particle counting device for continuously detecting the concentration of particles floating in the atmosphere and a particle counting sensor used in the device.

従来、精密機械やその部品などの製造は、クリーンルーム内で行われている。このクリーンルームには、内部の空気中に浮遊する粒子濃度を基準値以下にする必要性から、空気中の浮遊粒子の数(濃度)を連続的に検出する光散乱式の粒子計数装置が設けられる。   Conventionally, the manufacture of precision machines and parts thereof is performed in a clean room. This clean room is provided with a light scattering type particle counter that continuously detects the number (concentration) of suspended particles in the air because the concentration of particles suspended in the internal air needs to be lower than the reference value. .

この粒子計数装置は、吸引(サンプリング)した空気に含まれる粒子を検出する粒子計数用センサと、該粒子計数用センサの出力パルスに基づいてセンサ内を通過した粒子数を計数する計数手段とを備えている。   The particle counting apparatus includes a particle counting sensor that detects particles contained in the aspirated (sampled) air, and a counting unit that counts the number of particles that have passed through the sensor based on an output pulse of the particle counting sensor. I have.

そのうち、前記粒子計数用センサは、吸気口と排気口とを連通させた流路と、該流路の測定領域に前記吸引口から空気を導入して前記排気口から排出する空気導入手段と、前記測定領域に光を照射する発光手段と、該発光手段により照射された空気中の粒子からの散乱光を受光する受光手段と、該受光手段からの出力をデジタルパルスに変換して出力する出力手段とを備えている。   Among them, the particle counting sensor includes a flow path in which an intake port and an exhaust port communicate with each other, an air introduction unit that introduces air from the suction port into a measurement region of the flow channel and discharges the air from the exhaust port, Light emitting means for irradiating the measurement area with light, light receiving means for receiving scattered light from particles in the air irradiated by the light emitting means, and output for converting the output from the light receiving means into a digital pulse and outputting it Means.

検出した粒子の直径は、前記出力手段から出力されるデジタルパルスの波高値により判断できる。そのため、計数対象粒子径に相当する波高値(基準電圧値)を予め設定し、前記計数手段を構成するマイコンは、その基準電圧値以上のパルス数を計数することにより、通過した計数対象粒子径以上の粒子数を判断し、表示手段に表示する構成としている。   The diameter of the detected particle can be determined from the peak value of the digital pulse output from the output means. Therefore, a peak value (reference voltage value) corresponding to the particle diameter to be counted is set in advance, and the microcomputer constituting the counting means counts the number of pulses equal to or greater than the reference voltage value, thereby passing the particle diameter to be counted. The above particle number is judged and displayed on the display means.

なお、本発明の粒子計数装置に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。   Prior art document information related to the particle counter of the present invention includes the following.

特開平11−237329号公報JP-A-11-237329

しかしながら、従来の粒子計数装置は、矩形状の1つのパルスを1個の粒子として計数するため、前記センサにおける測定領域に同時に2個以上の粒子が通過した場合でも、1個の粒子として計数してしまう。そのため、実際にサンプリングした粒子数より少ない検出結果を表示手段に表示してしまい、精度が低くなるという問題がある。   However, since the conventional particle counting device counts one rectangular pulse as one particle, even when two or more particles simultaneously pass through the measurement region in the sensor, it counts as one particle. End up. Therefore, there is a problem that the detection result smaller than the number of actually sampled particles is displayed on the display means, and the accuracy is lowered.

ここで、この問題を解消するには、測定領域できる限り小さくする方法がある。この場合には、空気の流路も小さくしなければならない。一方、クリーンルームなどの粒子濃度が低い場所の測定では、浮遊している粒子個数が少ないため、精度良く検出するためには、多くの空気をサンプリングする必要がある。しかし、小さい流路で多くの空気をサンプリングする場合には、測定領域を通過する粒子の速度が速くなってしまう。それに伴い出力される光パルスは、高周波数で微弱なパルスになるため、それを検出するためには、高価な受光素子と高価な増幅器が必要になり、装置全体が非常にコスト高になるという問題がある。   Here, in order to solve this problem, there is a method of making the measurement region as small as possible. In this case, the air flow path must also be reduced. On the other hand, in the measurement at a low particle concentration such as in a clean room, since the number of floating particles is small, it is necessary to sample a large amount of air for accurate detection. However, when a large amount of air is sampled in a small flow path, the speed of particles passing through the measurement region is increased. Along with this, the output light pulse becomes a weak pulse at a high frequency, and in order to detect it, an expensive light receiving element and an expensive amplifier are required, and the entire device is very expensive. There's a problem.

また、この種の粒子計数装置は、単位流量当たりの粒子個数を検出するため、正確に一定流量のサンプリングを行う必要がある。その結果、流量の安定したポンプを使用するか、流量計を併用して一定の流量を確保できるように制御する必要があり、いずれにしてもコスト高になるという問題がある。   In addition, since this type of particle counter detects the number of particles per unit flow rate, it is necessary to accurately sample at a constant flow rate. As a result, it is necessary to use a pump with a stable flow rate, or to use a flow meter in combination so as to ensure a constant flow rate.

本発明では、空気中の浮遊粒子数を高精度で検出できる安価な粒子計数装置を提供することを課題とするものである。   An object of the present invention is to provide an inexpensive particle counter that can detect the number of suspended particles in the air with high accuracy.

前記課題を解決するため、本発明の粒子計数装置は、導入した空気を測定領域に導くとともに、発光手段によって前記測定領域に光を照射し、空気中に含まれる粒子からの散乱光を受光手段により受光し、該受光手段からの出力を出力手段によってデジタルパルスに変換して出力する粒子計数用センサと、前記センサからの出力パルスに基づいて粒子数を計数する計数手段とを備えた粒子計数装置において、前記計数手段は、前記受光手段から出力されたデジタルパルスのパルス幅に基づいて前記測定領域を略同時に通過した1以上の粒子数を計数する構成としている。   In order to solve the above problems, the particle counting apparatus of the present invention guides the introduced air to the measurement region, irradiates the measurement region with light by the light emitting means, and receives the scattered light from the particles contained in the air. A particle counting sensor comprising: a particle counting sensor that receives the light from the light receiving means, converts the output from the light receiving means into a digital pulse by the output means, and outputs the digital pulse; and a counting means that counts the number of particles based on the output pulse from the sensor. In the apparatus, the counting means is configured to count the number of one or more particles that have passed through the measurement region substantially simultaneously based on the pulse width of the digital pulse output from the light receiving means.

この粒子計数装置では、前記粒子計数用センサの出力手段は、予め設定された計数対象粒子径以上の粒子が通過した場合にデジタルパルスを出力する比較回路と、最小の計数対象粒子径の粒子が通過した場合のパルス幅より小さいパルス幅の矩形波を出力する矩形波発生回路と、これら比較回路と矩形波発生回路との論理和を出力する論理和回路とを備えていることが好ましい。   In this particle counting device, the output means of the particle counting sensor includes a comparison circuit that outputs a digital pulse when particles larger than a preset particle diameter to be counted pass, and particles having a minimum particle diameter to be counted. It is preferable to include a rectangular wave generation circuit that outputs a rectangular wave having a pulse width smaller than the pulse width when passing, and an OR circuit that outputs a logical sum of the comparison circuit and the rectangular wave generation circuit.

また、この装置に用いる粒子計数用センサは、吸気口と排気口とを連通させた流路、該流路中の測定領域に前記吸引口から空気を導入して前記排気口から排出する空気導入手段、前記測定領域に光を照射する発光手段、該発光手段により照射された空気中の粒子からの散乱光を受光する受光可能に配設した受光手段、および、該受光手段からの出力をデジタルパルスに変換して出力する出力手段を備えた粒子計数用センサにおいて、前記出力手段は、予め設定された計数対象粒子径以上の粒子が通過した場合にデジタルパルスを出力する比較回路と、最小の計数対象粒子径の粒子が通過した場合のパルス幅より小さいパルス幅の矩形波を出力する矩形波発生回路と、これら比較回路と矩形波発生回路との論理和を出力する論理和回路とを備えた構成としている。   In addition, the particle counting sensor used in this apparatus has a flow path in which an intake port and an exhaust port communicate with each other, an air introduction system that introduces air from the suction port to a measurement region in the flow channel and discharges the air from the exhaust port. Means, a light emitting means for irradiating light to the measurement region, a light receiving means arranged to receive light scattered from particles in the air irradiated by the light emitting means, and an output from the light receiving means is digital In the particle counting sensor provided with the output means for converting to a pulse and outputting the output means, the output means includes a comparison circuit that outputs a digital pulse when a particle having a particle diameter larger than a preset target particle diameter passes, A rectangular wave generation circuit that outputs a rectangular wave having a pulse width smaller than the pulse width when particles having a particle size to be counted pass, and an OR circuit that outputs a logical sum of the comparison circuit and the rectangular wave generation circuit are provided. It has a configuration.

本発明の粒子計数装置では、受光手段から出力されたパルス数を計数するのではなく、受光手段から出力されたパルスの幅に基づいて1以上の粒子数を計数できる構成としているため、計数漏れを大幅に無くし、高精度な計数を行うことができる。その結果、測定領域を小さくする必要はなく、これに伴い高価な受光素子や増幅器も必要ない。しかも、安定した空気のサンプリングを確保するために、高価なポンプを使用したり、流量計を併用する必要もない。その結果、高精度で安価な粒子計数装置を提供することができる。   The particle counting device of the present invention is configured not to count the number of pulses output from the light receiving means, but to count one or more particles based on the width of the pulses output from the light receiving means. Can be eliminated and high-precision counting can be performed. As a result, it is not necessary to reduce the measurement area, and accordingly, an expensive light receiving element and amplifier are not required. In addition, it is not necessary to use an expensive pump or a flow meter in combination to ensure stable air sampling. As a result, a highly accurate and inexpensive particle counter can be provided.

また、前記装置に用いる粒子計数用センサは、受光手段によって検出した散乱光に相当するパルスを、複数の矩形波によって出力するため、受光手段が出力したパルスの幅を簡単かつ確実に検出させることができる。   In addition, since the particle counting sensor used in the apparatus outputs a pulse corresponding to the scattered light detected by the light receiving means by a plurality of rectangular waves, the width of the pulse output by the light receiving means can be detected easily and reliably. Can do.

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明の実施形態に係る粒子計数装置を示す。この粒子計数装置は、外装体10の内部に、空気をサンプリングする粒子計数用センサ(以下「センサ」と略す。)18と、計数手段の役割をなすマイコン37を実装した制御基板36とが収容され、粒子濃度に対応する計数した粒子数を表示手段であるレベル表示部12に表示可能としたものである。   1 and 2 show a particle counter according to an embodiment of the present invention. This particle counting apparatus is housed in an exterior body 10 with a particle counting sensor (hereinafter abbreviated as “sensor”) 18 for sampling air and a control board 36 on which a microcomputer 37 serving as a counting means is mounted. Thus, the counted number of particles corresponding to the particle concentration can be displayed on the level display unit 12 as display means.

前記外装体10は、長方形状をなす前後一対のケースを備えている。この外装体10の前ケースには、図2に示すように、左側の上下端部に、正面から側面にかけて延びるL字形状の通気孔11が設けられている。また、前ケースの右側には、計数した粒子数をLED(図示せず)によって10段階で表示するレベル表示部12が設けられている。このレベル表示部12の下側には、アラームの作動状態を示すアラーム表示部13と、計数した粒子数をクリアするためのリセットスイッチ14と、許容濃度を設定するためのセットスイッチ15とが配設されている。さらに、前ケースの側面には、周知のパーソナルピュータなどからなる集中管理装置に接続するための接続部や商用電源と接続するための接続部などの複数の端子接続部16が設けられるとともに、放熱用の通気孔17が設けられている。一方、外装体10を構成する後ケースには、クリーンルームの壁面などに取り付けるための周知の取付構造が設けられている。   The exterior body 10 includes a pair of front and rear cases having a rectangular shape. As shown in FIG. 2, the front case of the exterior body 10 is provided with L-shaped air holes 11 extending from the front to the side at the upper and lower ends of the left side. In addition, on the right side of the front case, a level display unit 12 is provided that displays the counted number of particles in 10 steps using LEDs (not shown). Below the level display unit 12, an alarm display unit 13 indicating an alarm operating state, a reset switch 14 for clearing the counted number of particles, and a set switch 15 for setting an allowable concentration are arranged. It is installed. In addition, the side surface of the front case is provided with a plurality of terminal connection portions 16 such as a connection portion for connecting to a centralized management device such as a well-known personal computer and a connection portion for connecting to a commercial power source. A vent hole 17 is provided. On the other hand, the rear case constituting the exterior body 10 is provided with a known attachment structure for attachment to a wall surface of a clean room or the like.

前記センサ18は、図1に示すように、室内の空気を導入して浮遊粒子を検出するセンサ本体19と、前記受光手段28から出力されたアナログパルスをデジタルパルスに変換して出力する出力手段である出力回路30とからなる。   As shown in FIG. 1, the sensor 18 includes a sensor main body 19 that introduces indoor air and detects suspended particles, and an output means that converts an analog pulse output from the light receiving means 28 into a digital pulse and outputs the digital pulse. Output circuit 30.

前記センサ本体19は、図3に示すように、遮光性を有するハウジング20の内部に、空気導入手段であるヒータ25と、発光手段26と、受光手段28とを配設したものである。   As shown in FIG. 3, the sensor main body 19 is provided with a heater 25, which is an air introduction means, a light emitting means 26, and a light receiving means 28, inside a light-shielding housing 20.

前記ハウジング20は、空気を取り入れるための下端の吸気口21aと、空気を排出するための上端の排気口21bとを直線的に連通させた流路21を備え、後述するヒータ25によって導入した空気をハウジング20の下から上に向かって流動させるものである。このハウジング20には、前記流路21の略中央部に位置するように発光部22と受光部23とが左右対称に設けられている。本実施形態では、これら発光部22と受光部23とは、前記流路21内における空気の流動方向に対して、約60度で相対向する角度で設けられている。言い換えれば、発光部22は、その内部に配置する発光手段26の照射方向が、流路21内での空気の流動方向に対して逆向きに約60度の角度で交差するように設けられ、この発光部22と対称に位置するように受光部23が設けられている。なお、この流路21、発光部22および受光部23の中心が交差する位置が、後述する測定領域Rの中心位置となる。また、前記流路21には、測定領域Rに対して空気の流動方向上流側に位置するように、導入した空気を、測定領域Rの大きさと同等あるいは若干小さい大きさに絞るための気流誘導板24が設けられている。   The housing 20 includes a flow path 21 in which a lower intake port 21a for taking in air and an upper exhaust port 21b for discharging air are in linear communication, and air introduced by a heater 25 described later. Is caused to flow from the bottom to the top of the housing 20. In the housing 20, a light emitting unit 22 and a light receiving unit 23 are provided symmetrically so as to be positioned at a substantially central portion of the flow path 21. In the present embodiment, the light emitting unit 22 and the light receiving unit 23 are provided at an angle of facing each other at about 60 degrees with respect to the air flow direction in the flow path 21. In other words, the light emitting unit 22 is provided so that the irradiation direction of the light emitting means 26 disposed therein intersects the air flow direction in the flow path 21 at an angle of about 60 degrees in the opposite direction. A light receiving unit 23 is provided so as to be symmetrical to the light emitting unit 22. A position where the centers of the flow path 21, the light emitting part 22, and the light receiving part 23 intersect is the center position of the measurement region R described later. In addition, the air flow guide for restricting the introduced air to the flow path 21 to be equal to or slightly smaller than the size of the measurement region R so as to be located upstream of the measurement region R in the air flow direction. A plate 24 is provided.

前記ヒータ25は、前記ハウジング20において、気流誘導板24と吸気口21aとの間に配設した抵抗素子からなる。このヒータ25は、通電により発熱することにより、ハウジング20の内部の前記吸気口21aの近傍が負圧となり、これにより吸気口21aから室内の空気を吸引し、煙突効果により排気口21bから排気する構成としている。   The heater 25 includes a resistance element disposed between the airflow guide plate 24 and the air inlet 21 a in the housing 20. The heater 25 generates heat when energized, so that the vicinity of the intake port 21a in the housing 20 has a negative pressure, thereby sucking indoor air from the intake port 21a and exhausting it from the exhaust port 21b by a chimney effect. It is configured.

前記発光手段26は半導体レーザーからなり、前記ハウジング20の発光部22における閉鎖端に配設され、前記流路21、発光部22および受光部23が交差する中心位置を照射することにより、前記流路21中を流動する気体に含まれる粒子を照射するものである。この発光手段26の照射方向前方には、照射した光を集光するための第1集光レンズ27が配設されている。この第1集光レンズ27は、発光手段26からの光を平行光として出力する。   The light emitting means 26 is composed of a semiconductor laser, and is disposed at a closed end of the light emitting portion 22 of the housing 20, and irradiates a central position where the flow path 21, the light emitting portion 22, and the light receiving portion 23 intersect, thereby The particles contained in the gas flowing in the passage 21 are irradiated. A first condenser lens 27 for condensing the emitted light is disposed in front of the light emitting means 26 in the irradiation direction. The first condenser lens 27 outputs the light from the light emitting means 26 as parallel light.

前記受光手段28はフォトダイオードからなり、前記ハウジング20の受光部23における閉鎖端に配設され、前記発光手段26の照射による浮遊粒子からの散乱光を測定(検出)し、その受光した散乱光に相当するパルス電流を出力するものである。具体的には、この受光手段28は、前記ハウジング20の構成により入射光軸に対して約60度の散乱角の方向に配置されている。言い換えれば、受光手段28が入射光軸に対して約60度の散乱角の方向に配置されるように、前記ハウジング20を形成している。この受光手段28の受光方向手前には、遊粒子からの散乱光を集光するための第2集光レンズ29が配設されている。   The light receiving means 28 is composed of a photodiode, and is disposed at a closed end of the light receiving portion 23 of the housing 20, and measures (detects) scattered light from suspended particles due to irradiation of the light emitting means 26, and the received scattered light. The pulse current corresponding to is output. Specifically, the light receiving means 28 is arranged in the direction of the scattering angle of about 60 degrees with respect to the incident optical axis due to the configuration of the housing 20. In other words, the housing 20 is formed so that the light receiving means 28 is arranged in the direction of the scattering angle of about 60 degrees with respect to the incident optical axis. In front of the light receiving direction of the light receiving means 28, a second condensing lens 29 for condensing scattered light from the loose particles is disposed.

そして、前記第1集光レンズ27を介して発光手段27から出力された平行光と、前記第2集光レンズ29を介して受光手段28が集光可能な範囲とが交わる領域が、空気中に含まれる浮遊粒子の測定領域Rとなる。   An area where the parallel light output from the light emitting means 27 via the first condenser lens 27 intersects with a range where the light receiving means 28 can collect light via the second condenser lens 29 is in the air. It becomes the measurement area | region R of the suspended particle contained in.

前記出力回路30は、図1に示すように、前記受光手段28から出力されたアナログのパルス電流をデジタルパルスに変換して出力するもので、電流電圧変換回路31と、増幅回路32と、電圧比較回路33と、矩形波発生回路34と、論理和回路35とからなる。   As shown in FIG. 1, the output circuit 30 converts the analog pulse current output from the light receiving means 28 into a digital pulse and outputs the digital pulse. The output circuit 30 includes a current-voltage conversion circuit 31, an amplifier circuit 32, a voltage The comparison circuit 33, the rectangular wave generation circuit 34, and the OR circuit 35 are included.

前記電流電圧変換回路31は、前記発光手段26から出力されたパルス電流をパルス電圧に変換して出力するものである。   The current / voltage conversion circuit 31 converts the pulse current output from the light emitting means 26 into a pulse voltage and outputs the pulse voltage.

前記増幅回路32は、前記電流電圧変換回路31から入力された微弱なパルス電圧を増幅させて出力するものである。   The amplifier circuit 32 amplifies and outputs a weak pulse voltage input from the current-voltage conversion circuit 31.

前記電圧比較回路33は、予め設定された計数対象粒子径以上の粒子が通過した場合にデジタルパルス電圧を出力するものである。具体的には、この電圧比較回路33では、予め実験により検出対象の大きさの浮遊粒子の散乱強度が反映される光パルスの波高値(基準電圧値)を決定しておく。そして、この基準電圧値を電圧比較回路33に設定しておき、その基準電圧値より大きなパルス電圧が入力された場合のみ、Highを出力し、基準電圧値より小さなパルス電圧が入力された場合は、Lowを出力する構成としている。その結果、この電圧比較回路33では、前記測定領域Rに計数対象粒子径以上の浮遊粒子が通過した場合のみデジタルパルスが出力されることになる。なお、本実施形態のセンサ18による計数対象粒子は、その径が0.3ミクロン以上となるように、前記基準電圧値を設定している。   The voltage comparison circuit 33 outputs a digital pulse voltage when particles larger than a preset particle size to be counted pass. Specifically, in the voltage comparison circuit 33, the peak value (reference voltage value) of the light pulse that reflects the scattering intensity of the suspended particles of the size to be detected is determined in advance by experiments. Then, this reference voltage value is set in the voltage comparison circuit 33, and only when a pulse voltage larger than the reference voltage value is input, High is output, and when a pulse voltage smaller than the reference voltage value is input. , Low is output. As a result, the voltage comparison circuit 33 outputs a digital pulse only when floating particles having a particle size larger than the counting target particle diameter pass through the measurement region R. The reference voltage value is set so that the particle to be counted by the sensor 18 of the present embodiment has a diameter of 0.3 microns or more.

前記矩形波発生回路34は、最小の計数対象粒子径の粒子が通過した場合のパルス幅より小さいパルス幅の1KHzの矩形波を所定時間毎になど間隔で出力するものである。   The rectangular wave generating circuit 34 outputs a rectangular wave of 1 KHz having a pulse width smaller than the pulse width when particles having the smallest particle size to be counted pass at regular intervals.

前記論理和回路35は、前記電圧比較回路33から入力されたデジタルパルスと、矩形波発生回路34から入力されたデジタルパルスとの論理和を出力するものである。   The OR circuit 35 outputs a logical sum of the digital pulse input from the voltage comparison circuit 33 and the digital pulse input from the rectangular wave generation circuit 34.

前記マイコン37は、図示しない電源回路から供給された電圧により動作するもので、本実施形態では計数手段の役割をなし、計数した粒子数を前記レベル表示部12の所定のLEDを点灯させることにより段階表示する。また、入力手段である前記リセットスイッチ14が操作されると、それまでに計数した粒子数をクリアする。さらに、セットスイッチ15が操作されると、室内の汚染状況である浮遊粒子数に相当する許容濃度を変更するとともに、その設定状況を前記レベル表示部12に表示(点灯または点滅)する。なお、このレベル表示部12の表示は、セットが完了すると消灯する。さらにまた、このマイコン37には、前記端子接続部16に接続した外部出力手段38が接続されている。   The microcomputer 37 is operated by a voltage supplied from a power supply circuit (not shown). In the present embodiment, the microcomputer 37 functions as a counting unit, and turns on a predetermined LED of the level display unit 12 based on the counted number of particles. Display stage. Further, when the reset switch 14 as an input means is operated, the number of particles counted so far is cleared. Further, when the set switch 15 is operated, the permissible concentration corresponding to the number of suspended particles, which is the indoor contamination status, is changed, and the setting status is displayed (lit or flashed) on the level display unit 12. The display on the level display unit 12 is turned off when the setting is completed. Furthermore, the microcomputer 37 is connected to an external output means 38 connected to the terminal connection unit 16.

具体的には、計数手段としてマイコン37は、前記出力回路30を介して受光手段28から入力されたパルス幅に基づいて、前記センサ18の測定領域Rを通過した計数対象粒子径以上の1以上の粒子数を計数する構成としている。言い換えれば、本実施形態では、入力されたパルス幅に基づいて計数することにより、2以上の粒子が前記測定領域Rに同時に通過しても計数できるように構成している。   Specifically, the microcomputer 37 serving as the counting unit is based on the pulse width input from the light receiving unit 28 via the output circuit 30 and is one or more than the particle size to be counted that has passed through the measurement region R of the sensor 18. The number of particles is counted. In other words, the present embodiment is configured such that counting can be performed even when two or more particles pass through the measurement region R simultaneously by counting based on the input pulse width.

次に、前記出力回路30によって受光手段28が検出した散乱光に対応するパルスの出力について具体的に説明する。   Next, the output of the pulse corresponding to the scattered light detected by the light receiving means 28 by the output circuit 30 will be specifically described.

まず、図4(A)は、最小の計数対象粒子径である0.3ミクロンの1個の粒子が測定領域Rを通過した際に受光手段28から出力されたアナログパルス電流を、前記電流電圧変換回路31によって変換した後のアナログパルス電圧である。このパルス電圧は、増幅回路32によって増幅された後、電圧比較回路33によって、図4(B)に示すように、LighまたはLowのみの矩形波からなるデジタルパルス波形に変換されて出力される。同時に、図4(C)に示すように、矩形波発生回路34から所定時間毎に矩形波が出力されている。そして、論理和回路35では、図4(D)に示すように、デジタルパルスの波形幅に応じた複数の矩形波として出力される。   First, FIG. 4A shows an analog pulse current output from the light receiving means 28 when one particle having a minimum counting target particle diameter of 0.3 microns passes through the measurement region R, and shows the current voltage. It is an analog pulse voltage after being converted by the conversion circuit 31. This pulse voltage is amplified by the amplifier circuit 32, and then converted into a digital pulse waveform consisting of a rectangular wave of only Low or Low, as shown in FIG. At the same time, as shown in FIG. 4C, a rectangular wave is output from the rectangular wave generating circuit 34 every predetermined time. Then, as shown in FIG. 4D, the logical sum circuit 35 outputs a plurality of rectangular waves corresponding to the waveform width of the digital pulse.

また、図4(E)は、最小の計数対象粒子径である0.3ミクロンの2個の粒子が測定領域Rを通過した際に受光手段28から出力されたアナログパルス電流を、前記電流電圧変換回路31によって変換した後のアナログパルス電圧である。このパルス電圧は、前記と同様に増幅された後、電圧比較回路33によって、図4(F)に示すように、矩形波からなるデジタルパルス波形に変換される。同時に、図4(G)に示すように、矩形波発生回路34から所定時間毎に矩形波が出力されている。そして、論理和回路35では、図4(H)に示すように、デジタルパルスの波形幅に応じた複数の矩形波として出力される。ここで、この場合のパルスは、同一径の粒子が1個の通過した場合と比較すると、図4(A),(E)に示すようにその波高には殆ど差異はないが、図4(B),(F)に示すように幅W1,W2には大きな差異が生じる。   FIG. 4E shows an analog pulse current output from the light receiving means 28 when two particles having a minimum counting target particle diameter of 0.3 microns pass through the measurement region R. It is an analog pulse voltage after being converted by the conversion circuit 31. This pulse voltage is amplified in the same manner as described above, and then converted into a digital pulse waveform consisting of a rectangular wave by the voltage comparison circuit 33 as shown in FIG. At the same time, as shown in FIG. 4G, a rectangular wave is output from the rectangular wave generating circuit 34 every predetermined time. Then, as shown in FIG. 4H, the logical sum circuit 35 outputs a plurality of rectangular waves according to the waveform width of the digital pulse. Here, the pulse in this case has almost no difference in the wave height as shown in FIGS. 4A and 4E, as compared with the case where one particle having the same diameter passes, but FIG. As shown in B) and (F), there is a large difference between the widths W1 and W2.

また、図5(A)は、計数対象粒子径である0.5ミクロンの1個の粒子が測定領域Rを通過した際に受光手段28から出力されたアナログパルス電流を、前記電流電圧変換回路31によって変換した後のアナログパルス電圧である。このパルス電圧は、前記と同様に増幅された後、電圧比較回路33によって、図5(B)に示すように、矩形波からなるデジタルパルス波形に変換される。同時に、図5(C)に示すように、矩形波発生回路34から所定時間毎に矩形波が出力されている。そして、論理和回路35では、図5(D)に示すように、デジタルパルスの波形幅に応じた複数の矩形波として出力される。ここで、この場合のパルスは、0.3ミクロン粒子が1個の通過した場合と比較すると、その波高に大きな差異が生じ、幅W1,W3には若干の差異が生じる。そして、そのパルス幅W3は、0.3ミクロンの粒子が2個通過した場合のパルス幅W2より小さい。   FIG. 5A shows an analog pulse current output from the light receiving means 28 when one particle having a particle diameter of 0.5 μm, which is the particle size to be counted, passes through the measurement region R. 3 is an analog pulse voltage after conversion by 31. This pulse voltage is amplified in the same manner as described above, and then converted into a digital pulse waveform consisting of a rectangular wave by the voltage comparison circuit 33 as shown in FIG. At the same time, as shown in FIG. 5C, a rectangular wave is output from the rectangular wave generating circuit 34 every predetermined time. Then, as shown in FIG. 5D, the logical sum circuit 35 outputs a plurality of rectangular waves according to the waveform width of the digital pulse. Here, the pulse in this case has a large difference in the wave height and a slight difference in the widths W1 and W3 as compared with the case where one 0.3 micron particle passes. The pulse width W3 is smaller than the pulse width W2 when two 0.3 micron particles pass.

また、図5(E)は、浮遊粒子としては略最大の計数対象粒子径である1ミクロンの1個の粒子が測定領域Rを通過した際に受光手段28から出力されたアナログパルス電流を、前記電流電圧変換回路31によって変換した後のアナログパルス電圧である。このパルス電圧は、前記と同様に増幅された後、電圧比較回路33によって、図5(E)に示すように、矩形波からなるデジタルパルス波形に変換される。同時に、図5(G)に示すように、矩形波発生回路34から所定時間毎に矩形波が出力されている。そして、論理和回路35では、図5(H)に示すように、デジタルパルスの波形幅に応じた複数の矩形波として出力される。ここで、この場合のパルスは、0.3ミクロンおよび0.5ミクロンの粒子が1個の通過した場合と比較すると、その波高に大きな差異が生じ、幅W1,W3,W4には若干の差異が生じる。そして、そのパルス幅W4は、0.3ミクロンの粒子が2個通過した場合のパルス幅W2より小さい。   FIG. 5 (E) shows an analog pulse current output from the light receiving means 28 when one particle of 1 micron, which is approximately the largest particle diameter to be counted as a suspended particle, passes through the measurement region R, It is an analog pulse voltage after being converted by the current-voltage conversion circuit 31. This pulse voltage is amplified in the same manner as described above, and then converted into a digital pulse waveform composed of a rectangular wave by the voltage comparison circuit 33 as shown in FIG. At the same time, as shown in FIG. 5G, a rectangular wave is output from the rectangular wave generating circuit 34 every predetermined time. Then, as shown in FIG. 5H, the logical sum circuit 35 outputs a plurality of rectangular waves according to the waveform width of the digital pulse. Here, the pulse in this case has a large difference in the wave height compared with the case where one particle of 0.3 microns and 0.5 microns passes, and there is a slight difference in the widths W1, W3, and W4. Occurs. The pulse width W4 is smaller than the pulse width W2 when two 0.3 micron particles pass.

即ち、測定領域Rを通過した粒子の大きさ(径)は、受光手段28から出力されたパルスの波高値により判断できる。そのため、電圧比較回路33への基準電圧値の設定を変更することにより、検出する対象の粒子径を変更することができる。   That is, the size (diameter) of the particles that have passed through the measurement region R can be determined from the peak value of the pulse output from the light receiving means 28. Therefore, the particle size of the target to be detected can be changed by changing the setting of the reference voltage value in the voltage comparison circuit 33.

また、測定領域Rを同時に通過した粒子数は、受光手段28から出力されたパルス幅により判断できる。即ち、計数対象粒子径である0.3ミクロンの粒子が2個通過した際のパルス幅W2は、計数対象粒子径である1ミクロンの粒子が1個通過した際のパルス幅W4より大きい。そのため、この1ミクロンの粒子が通過した場合のパルス幅W4より大きなパルス幅を検出した場合には、計数対象粒子が2個通過したと計数する構成としている。そして、本実施形態では、出力回路30は、基準となる矩形波を出力する矩形波発生回路34を設け、その矩形波と検出パルスとの論理和を出力する構成としているため、マイコン37は、その矩形波のパルス数を計数することにより、相当するパルス幅を演算できるように構成している。なお、パルス幅に相当するパルス数と、そのパルス数に相当する粒子数との関係を示すデータテーブルは、マイコン37に内蔵した記憶手段であるRAMに予め記憶されている。   Further, the number of particles that have simultaneously passed through the measurement region R can be determined from the pulse width output from the light receiving means 28. That is, the pulse width W2 when two particles having a particle diameter of 0.3 μm that is the counting target particle diameter pass is larger than the pulse width W4 when one particle having a particle diameter of 1 μm that is the counting target particle diameter is passed. Therefore, when a pulse width larger than the pulse width W4 when the 1-micron particle passes is detected, it is configured to count that two counting target particles have passed. In this embodiment, the output circuit 30 is provided with a rectangular wave generation circuit 34 that outputs a rectangular wave as a reference, and is configured to output a logical sum of the rectangular wave and the detection pulse. By counting the number of pulses of the rectangular wave, the corresponding pulse width can be calculated. A data table indicating the relationship between the number of pulses corresponding to the pulse width and the number of particles corresponding to the number of pulses is stored in advance in a RAM which is a storage unit built in the microcomputer 37.

次に、前記粒子計数装置による計数制御について具体的に説明する。   Next, the counting control by the particle counter will be specifically described.

まず、商用電源に接続することにより電力が入力されると、ヒータ25、発光手段26および受光手段28が動作を開始する。また、セットスイッチ15の操作により汚染状態を判断するための許容濃度を設定して測定を開始すると、マイコン37が計数を開始する。なお、この設定操作は、粒子計数装置が端子接続部16を介して集中管理装置に接続されている場合には、この集中管理装置により行うことができるようにしてもよい。   First, when electric power is input by connecting to a commercial power source, the heater 25, the light emitting means 26, and the light receiving means 28 start operation. Further, when the measurement is started after setting the allowable concentration for judging the contamination state by operating the set switch 15, the microcomputer 37 starts counting. This setting operation may be performed by the centralized management apparatus when the particle counting apparatus is connected to the centralized management apparatus via the terminal connection unit 16.

そして、ヒータ25が昇温すると、センサ18のハウジング20の煙突効果により上昇気流が生じ、下端の吸気口21aから室内の空気が吸引される。この吸引された空気は、気流誘導板24によって測定領域Rを通過するように絞られ、該測定領域Rを通過して排気口21bから室内に排気される。   When the temperature of the heater 25 rises, an ascending airflow is generated due to the chimney effect of the housing 20 of the sensor 18, and indoor air is sucked from the lower intake port 21a. The sucked air is squeezed to pass through the measurement region R by the airflow guide plate 24, passes through the measurement region R, and is exhausted into the room through the exhaust port 21b.

測定領域Rでは、発光手段26が空気中の浮遊粒子を照射することにより、該浮遊粒子から散乱光が発せられる。この散乱光を受光手段28が受光すると、その受光量に応じたアナログパルス電流を受光手段28が出力する。この受光手段28から出力されたアナログパルス電流は、前述のように出力回路30によってデジタルパルスとして出力される。   In the measurement region R, the light emitting means 26 irradiates suspended particles in the air, whereby scattered light is emitted from the suspended particles. When the light receiving means 28 receives the scattered light, the light receiving means 28 outputs an analog pulse current corresponding to the amount of light received. The analog pulse current output from the light receiving means 28 is output as a digital pulse by the output circuit 30 as described above.

そして、制御基板36に実装されたマイコン37は、出力回路30から入力されたそのパルス数を計数することにより相当するパルス幅を演算し、そのパルス幅に相当する粒子数をデータテーブルから読み込んで、レベル表示部12に表示する。また、計数した粒子数が設定された上限値に達すると、圧電ブザーなどの基板に実装した音声出力手段によりアラームを出力する。   The microcomputer 37 mounted on the control board 36 calculates the corresponding pulse width by counting the number of pulses input from the output circuit 30, and reads the number of particles corresponding to the pulse width from the data table. And displayed on the level display unit 12. When the counted number of particles reaches a set upper limit value, an alarm is output by audio output means mounted on a substrate such as a piezoelectric buzzer.

このように、本実施形態の粒子計数装置に適用するセンサ18は、受光手段28によって検出した散乱光を、複数の矩形波によって出力するため、受光手段28が出力したパルスの幅を簡単かつ確実に検出することができる。   As described above, since the sensor 18 applied to the particle counter of the present embodiment outputs the scattered light detected by the light receiving means 28 by a plurality of rectangular waves, the width of the pulse output by the light receiving means 28 can be easily and reliably. Can be detected.

そして、粒子計数装置では、受光手段28から出力されたパルス数を計数するのではなく、出力回路30を介して受光手段28から出力されたパルスの幅に基づいて1以上の粒子数を同時に計数できる構成としているため、計数漏れを大幅に無くし、高精度な計数を行うことができる。   The particle counter does not count the number of pulses output from the light receiving means 28, but simultaneously counts one or more particles based on the width of the pulses output from the light receiving means 28 via the output circuit 30. Since the configuration is such that counting omissions can be greatly eliminated, highly accurate counting can be performed.

なお、本発明者らは、前記構成および計数方法の精度を確認するために3種の実験を行った。   In addition, the present inventors conducted three types of experiments in order to confirm the accuracy of the configuration and the counting method.

第1の実験では、283mLの空気中に0〜5000個の範囲の0.3ミクロンポリスチレンラテックス粒子を含有させた状態で、パルス幅に基づいて計数する本発明の装置と、パルス数に基づいて計数する従来の装置とで、センサ出力(計数値)を得た。   In the first experiment, a device of the present invention that counts based on pulse width with 0 to 5000 range of 0.3 micron polystyrene latex particles contained in 283 mL of air, and based on the number of pulses. Sensor output (count value) was obtained with a conventional device for counting.

その結果、本発明の装置では、図6(A)に示すように、含有量に相当する濃度が増えるのに比例して計数値が増え、直線的な検出結果を示した。これに対して、従来の装置では、図6(B)に示すように、濃度が増えるのに従って計数値が少しづつ減少し、曲線的な検出結果を示した。つまり、従来の装置では、粒子濃度が増えるに従い、測定領域Rを同時に通過する粒子の数が増えるために、測定領域Rを実際に通過した粒子の数よりも少なくカウントしているのに対し、本発明の構成では、測定領域Rを同時に2個以上通過しても、その影響を受け難いことを実証できている。   As a result, in the apparatus of the present invention, as shown in FIG. 6A, the count value increased in proportion to the increase in concentration corresponding to the content, and a linear detection result was shown. On the other hand, in the conventional apparatus, as shown in FIG. 6B, the count value gradually decreased as the concentration increased, indicating a curvilinear detection result. That is, in the conventional apparatus, as the particle concentration increases, the number of particles that simultaneously pass through the measurement region R increases, so that the number of particles that have actually passed through the measurement region R is counted less. In the configuration of the present invention, it can be proved that even if two or more measurement regions R are simultaneously passed, they are hardly affected.

第2の実験では、283mLの空気中に0〜20000個の範囲の0.3ミクロンポリスチレンラテックス粒子を含有させることにより更に高濃度とした状態で、本発明の装置と従来の装置とで、センサ出力(計数値)を得た。   In the second experiment, the sensor of the present invention and the conventional device were used in a state where the concentration was further increased by containing 0.3 micron polystyrene latex particles in the range of 0 to 20000 in 283 mL of air. Output (count value) was obtained.

その結果、本発明の装置では、図7(A)に示すように、粒子濃度が増えるに従い、少しづつ計数漏れが発生しているが、濃度が増えるに従って計数値も増えるという関係は維持されている。これに対して、従来の装置では、図7(B)に示すように、粒子濃度8000個を越えると計数値の増加が少なくなり、15000個を越えると、逆に計数値が低下している。つまり、従来の装置では計数値が低下する高濃度の状態でも、本発明の装置では、濃度の影響を受ける度合いが低いことを実証できている。   As a result, in the apparatus of the present invention, as shown in FIG. 7A, the counting leakage gradually occurs as the particle concentration increases, but the relationship that the count value increases as the concentration increases is maintained. Yes. On the other hand, in the conventional apparatus, as shown in FIG. 7B, when the particle concentration exceeds 8000 particles, the increase in the count value decreases, and when it exceeds 15,000 particles, the count value decreases. . In other words, even in a high concentration state where the count value decreases in the conventional device, it can be demonstrated that the device of the present invention is less affected by the concentration.

第3の実験では、流路21を通過する空気の流量の影響を判断するために、283mLの空気中に0〜20000個の範囲の0.3ミクロンポリスチレンラテックス粒子を含有させた状態で、本発明の装置と従来の装置に7種の流量で空気を供給することにより、センサ出力(計数値)を得た。   In the third experiment, in order to determine the influence of the flow rate of the air passing through the flow path 21, 283 mL of air containing 0.3 micron polystyrene latex particles ranging from 0 to 20000 was used. The sensor output (count value) was obtained by supplying air at seven flow rates to the inventive device and the conventional device.

その結果、本発明の装置では、図8(A)に示すように、空気の流量を変化させても殆ど変化することなく、各流量での計数値が集中する結果を示した。これに対して、従来の装置では、流量の変化に従って計数値も変化している。つまり、本発明の装置は、従来の装置と比較してサンプリングする空気の流量に対しても影響を受け難いことを実証できている。   As a result, in the apparatus of the present invention, as shown in FIG. 8A, even when the air flow rate was changed, the count value at each flow rate was concentrated with almost no change. On the other hand, in the conventional apparatus, the count value also changes according to the change in the flow rate. That is, it can be demonstrated that the apparatus of the present invention is less susceptible to the sampling air flow rate than the conventional apparatus.

このような実験結果からも理解できるように、本発明の粒子計数装置では、計数漏れを大幅に無くし、高精度な計数を行うことができる。また、室内の空気をサンプリングするための空気導入手段による影響も受けることはない。その結果、測定領域Rを小さくする必要はなく、これに伴い高価な受光素子や増幅器は必要ない。言い換えれば、本発明の構成によれば、従来と比較して測定領域Rを大きくすることが可能である。しかも、安定した空気の導入(サンプリング)を確保するために、高価なポンプを使用したり、流量計を併用する必要もない。その結果、高精度で安価な粒子計数装置を提供することができる。言い換えれば、本実施形態の粒子計数装置では、空気を導入するための手段に影響されないため、センサ18に搭載する空気導入手段としては、従来では導入に係る安定性が低いことを理由に使用が避けられていた安価なヒータ25による加熱方式を採用することができるものである。   As can be understood from the experimental results, the particle counting device of the present invention can eliminate counting omissions and perform highly accurate counting. Moreover, it is not affected by the air introduction means for sampling the indoor air. As a result, it is not necessary to reduce the measurement region R, and accordingly, an expensive light receiving element or amplifier is not necessary. In other words, according to the configuration of the present invention, it is possible to enlarge the measurement region R compared to the conventional case. In addition, there is no need to use an expensive pump or a flow meter in combination to ensure stable air introduction (sampling). As a result, a highly accurate and inexpensive particle counter can be provided. In other words, in the particle counter of the present embodiment, since it is not affected by the means for introducing air, the air introducing means mounted on the sensor 18 is conventionally used because of its low stability related to introduction. The heating method using the inexpensive heater 25 that has been avoided can be employed.

なお、本発明の粒子計数装置、特に、センサ18は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。   In addition, the particle | grain counter of this invention, especially the sensor 18 are not limited to the structure of the said embodiment, A various change is possible.

例えば、前記実施形態では、受光部23の散乱角は60度に設定したが、0度から90度の間であれば良い。また、発光部22に配設する発光手段26としては半導体レーザーを使用したが、必ずしも半導体レーザーである必要はなく、LEDやタングステンランプなどを使用してもよい。さらに、受光部23に配設する受光手段28としてはフォトダイオードを使用したが、必ずしもフォトダイオードである必要はなく、フォトトランジスタやフォトICなどを使用してもよい。さらにまた、波形幅を測定する方法として1KHzの矩形波との論理和をとったが、必ずしも1KHzである必要はなく、光パルスの周波数より高い周波数であればよく、望ましくは、10倍以上が好ましい。そして、波形幅を測定する方法であれば、必ずしも矩形波との論理和をとる必要はなく、直接、波形幅を測定してもよい。   For example, in the embodiment, the scattering angle of the light receiving unit 23 is set to 60 degrees, but may be between 0 degree and 90 degrees. Further, although the semiconductor laser is used as the light emitting means 26 disposed in the light emitting unit 22, it is not always necessary to use a semiconductor laser, and an LED, a tungsten lamp, or the like may be used. Furthermore, although a photodiode is used as the light receiving means 28 disposed in the light receiving unit 23, it is not necessarily a photodiode, and a phototransistor, a photo IC, or the like may be used. Furthermore, as a method of measuring the waveform width, a logical sum with a rectangular wave of 1 KHz is taken, but it is not necessarily 1 KHz, it may be a frequency higher than the frequency of the optical pulse, and preferably 10 times or more. preferable. And if it is a method of measuring a waveform width, it is not always necessary to take a logical sum with a rectangular wave, and the waveform width may be measured directly.

また、前記実施形態では、1組の電圧比較回路33、矩形波発生回路34および論理和回路35により、粒子径が0.3ミクロン以上の粒子を計数対象としたが、複数組の電圧比較回路33、矩形波発生回路34および論理和回路35を増幅回路32の下流に並列に接続するとともに、各電圧比較回路33での基準電圧値を変更することにより、異なる計数対象粒子径の粒子数を同時に検出できるように構成してもよい。   Further, in the above embodiment, a set of voltage comparison circuits 33, a rectangular wave generation circuit 34, and an OR circuit 35 are used to count particles having a particle diameter of 0.3 microns or more. However, a plurality of sets of voltage comparison circuits are used. 33, the rectangular wave generating circuit 34 and the logical sum circuit 35 are connected in parallel downstream of the amplifier circuit 32, and the reference voltage value in each voltage comparison circuit 33 is changed, so that the number of particles having different particle sizes to be counted can be obtained. You may comprise so that it can detect simultaneously.

本発明の実施形態に係る粒子計数装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the particle | grain counter which concerns on embodiment of this invention. 粒子計数装置を示し、(A)は斜視図、(B)は(A)の横断面図である。The particle counter is shown, (A) is a perspective view, (B) is a cross-sectional view of (A). 装置に搭載する粒子計数用センサを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the particle | grain count sensor mounted in an apparatus. (A)〜(D)は0.3ミクロンの1個の粒子が通過した場合のパルスを示す図面、(E)〜(H)は0.3ミクロンの2個の粒子が通過した場合のパルスを示す図面である。(A)-(D) is a drawing showing a pulse when one particle of 0.3 microns passes, (E)-(H) is a pulse when two particles of 0.3 microns pass. It is drawing which shows. (A)〜(D)は0.5ミクロンの1個の粒子が通過した場合のパルスを示す図面、(E)〜(H)は1ミクロンの1個の粒子が通過した場合のパルスを示す図面である。(A) to (D) are drawings showing a pulse when one particle of 0.5 microns passes, and (E) to (H) show a pulse when one particle of 1 micron passes. It is a drawing. (A)は本発明の装置による第1の実験結果を示すグラフ、(B)は従来の装置による第1の実験結果を示すグラフである。(A) is a graph which shows the 1st experimental result by the apparatus of this invention, (B) is a graph which shows the 1st experimental result by the conventional apparatus. (A)は本発明の装置による第2の実験結果を示すグラフ、(B)は従来の装置による第2の実験結果を示すグラフである。(A) is a graph which shows the 2nd experimental result by the apparatus of this invention, (B) is a graph which shows the 2nd experimental result by the conventional apparatus. (A)は本発明の装置による第3の実験結果を示すグラフ、(B)は従来の装置による第3の実験結果を示すグラフである。(A) is a graph which shows the 3rd experimental result by the apparatus of this invention, (B) is a graph which shows the 3rd experimental result by the conventional apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

18…センサ
21…流路
21a…吸気口
21b…排気口
25…ヒータ(空気導入手段)
26…発光手段
28…受光手段
30…出力回路(出力手段)
31…電流電圧変換回路
32…増幅回路
33…電圧比較回路
34…矩形波発生回路
35…論理和回路
37…マイコン(計数手段)
R…測定領域
18 ... sensor 21 ... flow path 21a ... intake port 21b ... exhaust port 25 ... heater (air introduction means)
26 ... Light emitting means 28 ... Light receiving means 30 ... Output circuit (output means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Current-voltage conversion circuit 32 ... Amplifier circuit 33 ... Voltage comparison circuit 34 ... Rectangular wave generation circuit 35 ... Logical sum circuit 37 ... Microcomputer (counting means)
R ... Measurement area

Claims (3)

導入した空気を測定領域に導くとともに、発光手段によって前記測定領域に光を照射し、空気中に含まれる粒子からの散乱光を受光手段により受光し、該受光手段からの出力を出力手段によってデジタルパルスに変換して出力する粒子計数用センサと、
前記センサからの出力パルスに基づいて粒子数を計数する計数手段とを備えた粒子計数装置において、
前記計数手段は、前記受光手段から出力されたデジタルパルスのパルス幅に基づいて前記測定領域を略同時に通過した1以上の粒子数を計数するようにしたことを特徴とする粒子計数装置。
The introduced air is guided to the measurement region, the light is irradiated to the measurement region by the light emitting means, the scattered light from the particles contained in the air is received by the light receiving means, and the output from the light receiving means is digitally output by the output means. A particle counting sensor that converts and outputs pulses, and
In a particle counter comprising a counting means for counting the number of particles based on an output pulse from the sensor,
The particle counting apparatus characterized in that the counting means counts the number of one or more particles that have passed through the measurement region substantially simultaneously based on the pulse width of the digital pulse output from the light receiving means.
前記粒子計数用センサの出力手段は、予め設定された計数対象粒子径以上の粒子が通過した場合にデジタルパルスを出力する比較回路と、最小の計数対象粒子径の粒子が通過した場合のパルス幅より小さいパルス幅の矩形波を出力する矩形波発生回路と、これら比較回路と矩形波発生回路との論理和を出力する論理和回路とを備えていることを特徴とする請求項1に記載の粒子計数装置。   The output means of the particle counting sensor includes a comparison circuit that outputs a digital pulse when a particle having a predetermined counting object particle diameter or more passes, and a pulse width when a particle having the smallest counting object particle diameter passes. 2. A rectangular wave generating circuit that outputs a rectangular wave having a smaller pulse width, and an OR circuit that outputs a logical sum of the comparison circuit and the rectangular wave generating circuit. Particle counting device. 吸気口と排気口とを連通させた流路、該流路中の測定領域に前記吸引口から空気を導入して前記排気口から排出する空気導入手段、前記測定領域に光を照射する発光手段、該発光手段により照射された空気中の粒子からの散乱光を受光する受光可能に配設した受光手段、および、該受光手段からの出力をデジタルパルスに変換して出力する出力手段を備えた粒子計数用センサにおいて、
前記出力手段は、予め設定された計数対象粒子径以上の粒子が通過した場合にデジタルパルスを出力する比較回路と、最小の計数対象粒子径の粒子が通過した場合のパルス幅より小さいパルス幅の矩形波を出力する矩形波発生回路と、これら比較回路と矩形波発生回路との論理和を出力する論理和回路とを備えていることを特徴とする粒子計数用センサ。
A flow path in which an intake port and an exhaust port are communicated, an air introduction unit that introduces air from the suction port to a measurement region in the flow channel and discharges the air from the exhaust port, and a light emitting unit that irradiates light to the measurement region A light receiving means disposed so as to receive light scattered from particles in the air irradiated by the light emitting means, and an output means for converting the output from the light receiving means into a digital pulse and outputting the digital pulse. In the particle counting sensor,
The output means includes a comparison circuit that outputs a digital pulse when particles that are larger than a preset counting target particle diameter pass, and a pulse width that is smaller than the pulse width when particles with the smallest counting target particle diameter pass. A particle counting sensor comprising: a rectangular wave generating circuit that outputs a rectangular wave; and an OR circuit that outputs a logical sum of the comparison circuit and the rectangular wave generating circuit.
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