JP2012177590A - Dust meter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気相中に含まれるダスト(微小粒子状物質、浮遊粒子状物質等)の濃度を測定するダスト計に関し、さらに詳述すると、等価膜を用いて感度の校正を行うダスト計に関する。 The present invention relates to a dust meter that measures the concentration of dust (microparticulate matter, suspended particulate matter, etc.) contained in a gas phase, and more particularly, to a dust meter that calibrates sensitivity using an equivalent film. .
気相中のダスト濃度を測定するダスト計として、濾紙上に気相中のダストを吸引捕集するとともに、ダスト捕集前後における濾紙の透過β線強度を計測し、これらβ線強度から気相中のダスト濃度を求めるβ線吸収法によるダスト計が使用されている(例えば、特許文献1参照)。β線吸収法は、低いエネルギーのβ線を物質に照射した場合、その物質の質量に比例してβ線の吸収量が増加することを利用した測定法である。 As a dust meter for measuring the dust concentration in the gas phase, the dust in the gas phase is sucked and collected on the filter paper, and the transmitted β-ray intensity of the filter paper before and after dust collection is measured. A dust meter based on a β-ray absorption method for obtaining the dust concentration therein is used (see, for example, Patent Document 1). The β-ray absorption method is a measurement method that utilizes the fact that when a substance is irradiated with low-energy β-rays, the amount of β-ray absorption increases in proportion to the mass of the substance.
上述したβ線吸収法によるダスト計として、従来、図4に示すものが知られている。図4のダスト計において、2は部品取付板、4は測定セル、6は測定セル4の上ブロック、8は測定セル4の下ブロック、10は測定セル4内に設けられたガス流路、12は測定セル4内に設けられたβ線照射路、14はサンプリングパイプ、16は吸引管、18はポンプ、20は吐出部、22はβ線源容器、24はβ線源、26はβ線検出器、28はβ線透過性薄膜、30は繰り出しリール、32はテープ状濾紙、34は巻き取りリール、36はピンチローラ、38はキャプスタン、40は演算制御部、42は表示部を示す。
Conventionally, the dust meter shown in FIG. 4 is known as a dust meter based on the β-ray absorption method. 4, 2 is a component mounting plate, 4 is a measurement cell, 6 is an upper block of the
図4のダスト計を用いて例えば大気中のダスト濃度を測定する手順は下記の通りである。
(1)大気採取箇所にサンプリングパイプ14の流入端を配置する。一方、β線源24から放射され、濾紙32を透過してβ線検出器26に到達するβ線強度を測定し、この測定値I0を演算制御部40に記憶する。
(2)ポンプ18を所定時間作動させて所定量の大気を吸引した後、ポンプ18を停止させる。これにより大気中のダストが濾別され、濾紙32の上面にダストの沈着層44が形成される。この状態において濾紙32及びダストの沈着層44を透過してβ線検出器26に到達するβ線源24からのβ線強度を測定する。得られた測定値Iは演算制御部40に送られ、この測定値Iと予め記憶されている測定値I0とを用いてダスト濃度が算出され、表示部42に表示される。ダスト濃度Cの算出は下記式により行われる。
C=[A/(μQt)]・ln(I0/I)
C:ダスト濃度(g/cm2)
A:捕集面積(cm2)
μ:質量吸収係数(cm2/g)
Q:気相通過流量(cm3/min)
t:捕集時間(min)
I:濾紙及びダストを透過したβ線強度
I0:濾紙のみを透過したβ線強度
(3)その後、ブロック6、8を上下に開くとともに、ピンチローラ36を駆動して濾紙32を所定距離前方に移動させる。これにより沈着層44がガス流路10外に移動し、ガス流路10内にはダストが沈着していない新たな濾紙部分が供給され、この状態においてブロック6、8間の間隙が閉じられて最初の状態に復帰する。以後、同様の操作が繰り返されてダスト濃度が測定され続けるが、これらの動作は全て演算制御部40の制御により行われる。
The procedure for measuring, for example, the dust concentration in the atmosphere using the dust meter of FIG. 4 is as follows.
(1) The inflow end of the
(2) The
C = [A / (μQt)] · ln (I 0 / I)
C: Dust concentration (g / cm 2 )
A: Collection area (cm 2 )
μ: Mass absorption coefficient (cm 2 / g)
Q: Gas phase passage flow rate (cm 3 / min)
t: Collection time (min)
I: β-ray intensity transmitted through filter paper and dust I 0 : β-ray intensity transmitted through filter paper only (3) Then,
従来、図4に示したβ線吸収法によるダスト計の感度の校正は、等価膜を用いて行われている。等価膜は、特定の単位面積当たり質量を有し、単位面積当たり質量の基準として使用される合成樹脂製の膜であり、濾紙のみにβ線を照射したときの透過β線強度と、濾紙上に等価膜を載置してこれらにβ線を照射したときの透過β線強度とを計測し、これらの値に基づいてスパン校正を行うものである。 Conventionally, calibration of the sensitivity of the dust meter by the β-ray absorption method shown in FIG. 4 has been performed using an equivalent membrane. The equivalent membrane is a synthetic resin membrane that has a specific mass per unit area and is used as a basis for the mass per unit area. The transmission β-ray intensity when only β-rays are irradiated to the filter paper and the filter paper Equivalent membranes are placed on the surface, and the transmitted β-ray intensity is measured when β-rays are irradiated to these, and span calibration is performed based on these values.
等価膜を用いた校正は、具体的には、図5に示すように行われる。図5において46は校正用具を示す。この校正用具46は、透孔48を有する金属製支持板50の下面に透孔48を覆って等価膜52が固着されたものである。この校正用具46を用いて図4に示したダスト計の校正を行う場合、まず測定セル4の上下ブロック6、8間に濾紙32のみを挟持してその透過β線強度を測定する。次いで、上下ブロック6、8を開いてから上下ブロック6、8間に校正用具46を手作業で配置する。その後上下ブロック6、8を閉じ、濾紙32上に等価膜52を密着させた状態で上下ブロック6、8により濾紙32及び等価膜52を挟持し、それらの透過β線強度を測定するものである。
Specifically, the calibration using the equivalent film is performed as shown in FIG. In FIG. 5,
上記校正用具46は、測定セル4に手作業で装着するものであるため、つまみ部54と、2個の位置決め用くぼみ56、58とが支持板50に形成されており、これらくぼみ56、58を測定セル4の上下ブロック6、8間に設けられたガイドボルト60(一方のみ図示)に係合させることにより、上下ブロック6、8間における校正用具46の位置決めを行う。
Since the
しかし、図5に示した校正用具を用いる従来の校正手段には、下記(A)、(B)に示す問題点があった。
(A)上下ブロック間に校正用具を手作業で配置する場合、校正用具の支持板や等価膜が濾紙に接触して、濾紙の位置が変化することがある。濾紙の密度及び質量は場所によってムラがあるため、上記のように濾紙の位置が変化すると測定値に影響を与え、等価膜校正の再現性が悪くなる。
(B)前述した測定セルは、通常は下ブロックを上下動させて上下ブロックの開閉を行うが、上下ブロック間に校正用具を配置しやすくするために上下ブロックを大きく開くようにすると、上下動する下ブロックの動きによって濾紙の位置が変化することがある。このように濾紙の位置が変化すると、(A)と同様に等価膜校正の再現性が悪くなる。
However, the conventional calibration means using the calibration tool shown in FIG. 5 has the following problems (A) and (B).
(A) When the calibration tool is manually arranged between the upper and lower blocks, the support plate or the equivalent membrane of the calibration tool may come into contact with the filter paper, and the position of the filter paper may change. Since the density and mass of the filter paper vary depending on the location, if the position of the filter paper changes as described above, the measured value is affected, and the reproducibility of the equivalent membrane calibration deteriorates.
(B) The above-mentioned measurement cell normally opens and closes the upper and lower blocks by moving the lower block up and down. However, if the upper and lower blocks are opened wide to make it easier to place the calibration tool between the upper and lower blocks, the measurement cell moves up and down. The position of the filter paper may change depending on the movement of the lower block. When the position of the filter paper changes in this way, the reproducibility of the equivalent membrane calibration deteriorates as in (A).
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、等価膜校正時に測定セルの上下ブロック間に校正用具を手作業で配置するときに、校正用具の支持板や等価膜が濾紙に接触することがなく、したがって濾紙の位置が変化して等価膜校正の再現性が悪くなることを防止することができるダスト計を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and when the calibration tool is manually placed between the upper and lower blocks of the measurement cell during equivalent membrane calibration, the support plate of the calibration tool and the equivalent membrane come into contact with the filter paper. Therefore, an object of the present invention is to provide a dust meter capable of preventing the position of the filter paper from changing and the reproducibility of the equivalent membrane calibration from being deteriorated.
本発明は、上記目的を達成するため、
開閉可能な上下ブロックを有するとともに、内部にガス流路及びβ線照射路が形成され、前記ガス流路を流れる気相中のダストを上下ブロックで挟持した濾紙上に吸引捕集するとともに、前記β線照射路を通して濾紙にβ線を照射することにより、ダスト捕集前後における濾紙の透過β線強度を計測する測定セルを備え、
ダスト捕集前における濾紙のみの透過β線強度を計測した後、上下ブロックを開いた状態で、透孔を有する支持板に前記透孔を覆って等価膜を固着した校正用具を上下ブロック間に手作業で挿入し、次いで上下ブロックを閉じて濾紙及び等価膜を透過した透過β線強度を計測することにより等価膜校正を行うダスト計であって、
下ブロックの上面の濾紙が配置される部分を含む領域に、深さが濾紙の厚さより大きい凹部を形成し、濾紙が前記凹部の底面に接触するようにしたことを特徴とするダスト計を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention
While having an openable and closable upper and lower block, a gas flow path and a β-ray irradiation path are formed inside, and sucking and collecting the dust in the gas phase flowing through the gas flow path on a filter paper sandwiched between the upper and lower blocks, and By irradiating the filter paper with β-rays through the β-ray irradiation path, equipped with a measurement cell that measures the transmitted β-ray intensity of the filter paper before and after dust collection,
After measuring the transmission β-ray intensity of only the filter paper before dust collection, with the upper and lower blocks open, a calibration tool that covers the through holes on the support plate having the through holes and attaches an equivalent membrane is placed between the upper and lower blocks. A dust meter that manually inserts and then calibrates the equivalent membrane by closing the upper and lower blocks and measuring the transmitted β-ray intensity transmitted through the filter paper and the equivalent membrane,
A dust meter is provided in which a recess having a depth larger than the thickness of the filter paper is formed in a region including a portion where the filter paper is disposed on the upper surface of the lower block, and the filter paper is in contact with the bottom surface of the recess. To do.
本発明に係るダスト計の測定セルは、下ブロックの上面の濾紙が配置される部分を含む領域に、深さが濾紙の厚さより大きい凹部を形成したので、濾紙は凹部の底面に接触する一方、上下ブロック間に校正用具を手作業で配置するときに、校正用具の支持板や等価膜は下ブロックの最上面には接触するが、濾紙には接触しない。そのため、本発明のダスト計では、上下ブロック間に校正用具を配置するときに濾紙の位置が変化することがなく、濾紙の位置が変化して等価膜校正の再現性が悪くなることを防止することができる。 Since the measurement cell of the dust meter according to the present invention has a recess having a depth larger than the thickness of the filter paper in a region including a portion where the filter paper is arranged on the upper surface of the lower block, the filter paper is in contact with the bottom surface of the recess. When the calibration tool is manually arranged between the upper and lower blocks, the support plate and equivalent membrane of the calibration tool are in contact with the uppermost surface of the lower block, but are not in contact with the filter paper. Therefore, in the dust meter of the present invention, the position of the filter paper does not change when the calibration tool is disposed between the upper and lower blocks, and the position of the filter paper is prevented from changing and the reproducibility of the equivalent membrane calibration is deteriorated. be able to.
また、上記のように校正用具が濾紙に接触することがないので、校正用具を下ブロックの上面を滑らせて上下ブロック間に挿入することができ、上下ブロック間に校正用具を配置しやすくするために上下ブロックを大きく開く必要がなくなる。そのため、本発明のダスト計では、上下動する下ブロックの動きによって濾紙の位置が変化することがなく、この点でも濾紙の位置が変化して等価膜校正の再現性が悪くなることを防止することができる。 Moreover, since the calibration tool does not contact the filter paper as described above, the calibration tool can be inserted between the upper and lower blocks by sliding the upper surface of the lower block, and the calibration tool can be easily arranged between the upper and lower blocks. Therefore, it is not necessary to open the upper and lower blocks greatly. Therefore, in the dust meter of the present invention, the position of the filter paper does not change due to the movement of the lower block that moves up and down, and also in this respect, the position of the filter paper changes and the reproducibility of the equivalent membrane calibration is prevented from being deteriorated. be able to.
本発明においては、下ブロックの校正用具を挿入する入口部分の前側上端部を、上ブロックの同部分の前側下端部よりも前方に突出させることが好ましい。このようにすると、上下ブロック間に校正用具を手作業で配置するときに、校正用具の端部を下ブロックの上記入口部分の前側上端部の上面に当て、校正用具を下ブロックの上面を滑らせて上下ブロック間に挿入することができ、上下ブロック間に校正用具を挿入しやすくなる。 In the present invention, it is preferable that the front upper end portion of the inlet portion into which the calibration tool for the lower block is inserted protrude forward from the front lower end portion of the same portion of the upper block. In this way, when the calibration tool is manually placed between the upper and lower blocks, the end of the calibration tool is brought into contact with the upper surface of the front upper end of the entrance portion of the lower block, and the calibration tool is slid on the upper surface of the lower block. It is possible to insert the calibration tool between the upper and lower blocks.
本発明においては、上ブロックの下面のガス流路の周囲に凸部を形成し、濾紙のみを透過した透過β線強度を計測するときに、上記凸部が濾紙を下ブロックに対して押圧するとともに、濾紙及び等価膜を透過した透過β線強度を計測するときに、上記凸部が等価膜を濾紙及び下ブロックに対して押圧する構成とすることが好ましい。このようにすると、濾紙及び下ブロックが密着した状態で濾紙のみの透過β線強度を測定することができるとともに、等価膜、濾紙及び下ブロックが密着した状態で濾紙及び等価膜の透過β線強度を測定することができ、等価膜校正の再現性を向上させることができる。 In the present invention, a convex portion is formed around the gas flow path on the lower surface of the upper block, and the convex portion presses the filter paper against the lower block when measuring the transmitted β-ray intensity transmitted only through the filter paper. At the same time, it is preferable that the convex portion presses the equivalent membrane against the filter paper and the lower block when measuring the transmitted β-ray intensity transmitted through the filter paper and the equivalent membrane. In this way, the transmission β-ray intensity of only the filter paper can be measured in a state where the filter paper and the lower block are in close contact, and the transmission β-ray intensity of the filter paper and the equivalent membrane in a state where the equivalent membrane, the filter paper and the lower block are in close contact with each other. Can be measured, and the reproducibility of the equivalent membrane calibration can be improved.
本発明のダスト計は、等価膜校正時に測定セルの上下ブロック間に校正用具を手作業で配置するときに、校正用具の支持板や等価膜が濾紙に接触することがなく、したがって濾紙の位置が変化して等価膜校正の再現性が悪くなることを防止することができる。 In the dust meter of the present invention, when the calibration tool is manually arranged between the upper and lower blocks of the measurement cell at the time of equivalent membrane calibration, the support plate of the calibration tool and the equivalent membrane do not come into contact with the filter paper. It is possible to prevent the reproducibility of the equivalent membrane calibration from deteriorating due to the change of the.
図1は本発明に係るダスト計の測定セルの一例を示す模式的一部省略断面図、図2は同測定セルの下ブロックを示す概略平面図である。本測定セル100において、102は上ブロック、104は下ブロック、106はガス流路を示す。また、図1において、108はテープ状濾紙、110は校正用具、112は校正用具110の金属製支持板、114は金属製支持板112の透孔、116は校正用具110の等価膜を示す。
1 is a schematic partially omitted sectional view showing an example of a measurement cell of a dust meter according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view showing a lower block of the measurement cell. In this
本例の測定セル100は、下ブロック104の上面のテープ状濾紙108が配置される部分(通過する部分)を含む領域に、深さが濾紙108の厚さ(通常、0.1mm以下)より大きい凹部が形成されている。より具体的には、下ブロック104の上面の濾紙108が配置される部分を含む領域に、帯状の第1凹部118が形成され、さらにガス流路106の周囲において、第1凹部118より深さが深い四角形の第2凹部120が形成されている。第1凹部118の幅は濾紙108の幅より大きい。また、下ブロックの最上面122に対する第1凹部118の底面の深さは0.3mmであり、第1凹部118の底面に対する第2凹部120の底面の深さは0.2mmである。なお、本発明において、凹部の形状、構造に限定はなく、下ブロックの上面の濾紙が配置される部分を含む領域に形成され、校正用具が濾紙に接触することを防止できる形状、構造であればよい。例えば、本例では、凹部を第1凹部118、第2凹部120からなる2段式としたが、第1凹部118のみからなる1段式としてもよい。
In the
また、本例の測定セル100は、図3に示すように、下ブロック104の校正用具110を挿入する入口部分の前側上端部126が、上ブロック102の同部分の前側下端部128よりも前方に突出している。なお、本例では、下ブロック104の上記入口部分の前側全体を上ブロック102の同部分の前側全体よりも前方に突出させたが、少なくとも、下ブロック104の上記入口部分の前側上端部が、上ブロック102の同部分の前側下端部よりも前方に突出していればよい。
Further, as shown in FIG. 3, in the
さらに、本例の測定セル100は、図1に示すように、上ブロック102の下面のガス流路106の周囲に、前記下ブロック104の第2凹部120の平面形状より小さい底面形状を有する凸部124が形成され、濾紙108のみを透過した透過β線強度を計測するときに、上記凸部124が濾紙108を下ブロック104に対して押圧するとともに、濾紙108及び等価膜116を透過した透過β線強度を計測するときに、上記凸部124が等価膜116を濾紙108及び下ブロック104に対して押圧するようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
本例のダスト計は、上述した測定セル100に関する点以外は、図4のダスト計と同様の構成を有する。また、本例のダスト計の等価膜校正を行う手順は、図5を参照して説明したとおりである。この場合、本例のダスト計は、等価膜校正において下記の利点を有する。
The dust meter of this example has the same configuration as the dust meter of FIG. 4 except for the point related to the
(1)本例のダスト計の校正を行う場合、まず測定セル100の上下ブロック102、104間に濾紙108のみを挟持してその透過β線強度を測定した後、下ブロック104を下降させて上下ブロック102、104を開いてから、上下ブロック102、104間に校正用具100を手作業で配置する。この場合、本例のダスト計では、下ブロック104の上面の濾紙108が配置される部分を含む領域に、深さが濾紙の厚さより大きい第1凹部118を形成したので、濾紙108は第1凹部118の底面に接触する一方、上下ブロック102、104間に校正用具110を手作業で配置するときに、校正用具110の支持板112や等価膜116は下ブロック104の最上面122には接触するが、濾紙108には接触しない。そのため、本例のダスト計では、上下ブロック102、104間に校正用具110を配置するときに濾紙108の位置が変化することがなく、濾紙108の位置が変化して等価膜校正の再現性が悪くなることを防止することができる。また、上記のように校正用具110が濾紙108に接触することがないので、校正用具100を下ブロック104の上面を滑らせて上下ブロック102、104間に挿入することができ、上下ブロック102、104間に校正用具110を配置しやすくするために上下ブロック102、104を大きく開く必要がなくなる。そのため、本例のダスト計では、上下動する下ブロック104の動きによって濾紙108の位置が変化することがなく、この点でも濾紙108の位置が変化して等価膜校正の再現性が悪くなることを防止することができる。
(1) When calibrating the dust meter of this example, first, only the
(2)また、本例のダスト計では、下ブロック104の校正用具110を挿入する入口部分の前側上端部126が、上ブロック102の同部分の前側下端部128よりも前方に突出しているので、上下ブロック102、104間に校正用具110を手作業で配置するときに、校正用具100の端部を下ブロック104の上記入口部分の前側上端部126の上面に当て、校正用具110を下ブロック104の上面を滑らせて上下ブロック102、104間に挿入することができ、上下ブロック102、104間に校正用具を挿入しやすい。
(2) Further, in the dust meter of this example, the front
(3)さらに、本例のダスト計では、(1)のように上下ブロック102、104間に校正用具110を配置した後、下ブロック104を上昇させて上下ブロック102、104を閉じ、濾紙108及び等価膜116を透過した透過β線強度を測定する。この場合、本例のダスト計においては、上ブロック102の下面のガス流路106の周囲に、下ブロック104の第2凹部120の平面形状より小さい底面形状を有する凸部124が形成され、濾紙108のみを透過した透過β線強度を計測するときに、上記凸部124が濾紙108を下ブロック104に対して押圧するとともに、濾紙108及び等価膜116を透過した透過β線強度を計測するときに、上記凸部124が等価膜116を濾紙108及び下ブロック104に対して押圧するようになっているので、濾紙108及び下ブロックが密着した状態で濾紙108のみの透過β線強度を測定することができるとともに、等価膜116、濾紙108及び下ブロックが密着した状態で濾紙108及び等価膜116の透過β線強度を測定することができ、等価膜校正の再現性を向上させることができる。
(3) Further, in the dust meter of the present example, after the
100 測定セル
102 上ブロック
104 下ブロック
106 ガス流路
108 テープ状濾紙
110 校正用具
112 金属製支持板
114 透孔
116 等価膜
118 第1凹部
120 第2凹部
124 凸部
100
Claims (3)
ダスト捕集前における濾紙のみの透過β線強度を計測した後、上下ブロックを開いた状態で、透孔を有する支持板に前記透孔を覆って等価膜を固着した校正用具を上下ブロック間に手作業で挿入し、次いで上下ブロックを閉じて濾紙及び等価膜を透過した透過β線強度を計測することにより等価膜校正を行うダスト計であって、
下ブロックの上面の濾紙が配置される部分を含む領域に、深さが濾紙の厚さより大きい凹部を形成し、濾紙が前記凹部の底面に接触するようにしたことを特徴とするダスト計。 While having an openable and closable upper and lower block, a gas flow path and a β-ray irradiation path are formed inside, and sucking and collecting the dust in the gas phase flowing through the gas flow path on a filter paper sandwiched between the upper and lower blocks, and By irradiating the filter paper with β-rays through the β-ray irradiation path, equipped with a measurement cell that measures the transmitted β-ray intensity of the filter paper before and after dust collection,
After measuring the transmission β-ray intensity of only the filter paper before dust collection, with the upper and lower blocks open, a calibration tool that covers the through holes on the support plate having the through holes and attaches an equivalent membrane is placed between the upper and lower blocks. A dust meter that manually inserts and then calibrates the equivalent membrane by closing the upper and lower blocks and measuring the transmitted β-ray intensity transmitted through the filter paper and the equivalent membrane,
A dust meter, wherein a recess having a depth larger than the thickness of the filter paper is formed in a region including a portion where the filter paper is disposed on the upper surface of the lower block, and the filter paper is in contact with the bottom surface of the recess.
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