JP2881731B2 - 浮遊粒子測定装置 - Google Patents
浮遊粒子測定装置Info
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は流体中に浮遊する粒
子を光学的に実時間で検出し、またはその粒子の種類を
識別する装置のための技術に関するものである。
子を光学的に実時間で検出し、またはその粒子の種類を
識別する装置のための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の浮遊粒子測定装置は例えば図９に
示すように、フロー管１に流体取り込み口１１及び流体
取り出し口１２を設けると共に、フロー管１の長さ方向
に外部の光源３から光を入射し、フロー管１の側壁に検
出器４を配置してフロー管１内で生じた散乱光を測定す
ることによって浮遊粒子を検出していた。
示すように、フロー管１に流体取り込み口１１及び流体
取り出し口１２を設けると共に、フロー管１の長さ方向
に外部の光源３から光を入射し、フロー管１の側壁に検
出器４を配置してフロー管１内で生じた散乱光を測定す
ることによって浮遊粒子を検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
浮遊粒子測定装置では、散乱角度が９０゜付近の散乱光
のみの計測が可能であり、それ以外の散乱角での計測が
不可能であるという問題を有していた。
浮遊粒子測定装置では、散乱角度が９０゜付近の散乱光
のみの計測が可能であり、それ以外の散乱角での計測が
不可能であるという問題を有していた。
【０００４】本発明は、散乱角度が９０゜付近以外の散
乱光も計測することが可能な浮遊粒子測定装置を得るこ
とを目的とするものである。
乱光も計測することが可能な浮遊粒子測定装置を得るこ
とを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の課題を解
決するものであり、流体を通すフロー管の内壁の断面の
大きさよりも小さい断面を有する枝管を複数個設け、該
枝管の先端部に無反射光学窓を取付けて枝管内を密封す
ると共に、前記無反射光学窓に接して乱反射光吸収用カ
バーを配設し、該乱反射光吸収用カバーには光ビーム入
射または出射穴を穿設すると共に散乱光検出器視野用穴
を穿設した浮遊粒子測定装置を提供するものである。
決するものであり、流体を通すフロー管の内壁の断面の
大きさよりも小さい断面を有する枝管を複数個設け、該
枝管の先端部に無反射光学窓を取付けて枝管内を密封す
ると共に、前記無反射光学窓に接して乱反射光吸収用カ
バーを配設し、該乱反射光吸収用カバーには光ビーム入
射または出射穴を穿設すると共に散乱光検出器視野用穴
を穿設した浮遊粒子測定装置を提供するものである。
【０００６】また、本発明は、前記枝管が光学的に対を
なして設けられた浮遊粒子測定装置を提供するものであ
る。
なして設けられた浮遊粒子測定装置を提供するものであ
る。
【０００７】更に、本発明は、前記フロー管に沿って前
記枝管と直交する向きに一対の粒子配向用電極を配設し
た浮遊粒子測定装置を提供するものである。
記枝管と直交する向きに一対の粒子配向用電極を配設し
た浮遊粒子測定装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の構成を図面にした
がって説明する。図２は本発明の一実施形態の浮遊粒子
測定装置であり、光源３からの光ビーム７の入射および
出射、および散乱光検出器４の視野を取るために、気体
または液体が流れるフロー管１に、その内壁の断面の大
きさよりも小さい断面の大きさを持つ枝管２をフロー管
１に接続する。フロー管１の中心軸上のある点に対して
点対称に取り付けた２個の枝管２，２をもって、これを
一組の枝管２，２と称する。
がって説明する。図２は本発明の一実施形態の浮遊粒子
測定装置であり、光源３からの光ビーム７の入射および
出射、および散乱光検出器４の視野を取るために、気体
または液体が流れるフロー管１に、その内壁の断面の大
きさよりも小さい断面の大きさを持つ枝管２をフロー管
１に接続する。フロー管１の中心軸上のある点に対して
点対称に取り付けた２個の枝管２，２をもって、これを
一組の枝管２，２と称する。
【０００９】光ビーム７の入射および出射用の２個の枝
管２，２を対称に取り付けるのは、入射した光ビーム７
を外に導くことによりフロー管１の中での乱反射光を減
らすためである。また、散乱光検出器４の視野用に２個
の枝管２，２を対称に取り付けるのは、散乱光検出器４
がフロー管１内の乱反射光を検出しないようにするため
である。更に、フロー管１よりも断面の小さい枝管２を
取り付けるのは、フロー管１を流れる流体および浮遊粒
子が枝管２の部分で乱流によって乱されないようにする
ためである。
管２，２を対称に取り付けるのは、入射した光ビーム７
を外に導くことによりフロー管１の中での乱反射光を減
らすためである。また、散乱光検出器４の視野用に２個
の枝管２，２を対称に取り付けるのは、散乱光検出器４
がフロー管１内の乱反射光を検出しないようにするため
である。更に、フロー管１よりも断面の小さい枝管２を
取り付けるのは、フロー管１を流れる流体および浮遊粒
子が枝管２の部分で乱流によって乱されないようにする
ためである。
【００１０】また、枝管２の端部に、光学窓を取り付け
る。この際、光学窓は光源３の光の波長において無反射
であるものを用いる。具体的には枝管２の内部より気体
または液体が外に流れないようにし、かつ、光ビーム７
の入射および出射、および散乱光検出がフロー管１の外
部から行えるようにするために無反射膜付き光学窓など
の無反射光学窓５を設ける。無反射光学窓５は、光源３
の光ビーム７の損失を防ぐとともに、フロー管１の内部
の乱反射光を減少させるため必要である。
る。この際、光学窓は光源３の光の波長において無反射
であるものを用いる。具体的には枝管２の内部より気体
または液体が外に流れないようにし、かつ、光ビーム７
の入射および出射、および散乱光検出がフロー管１の外
部から行えるようにするために無反射膜付き光学窓など
の無反射光学窓５を設ける。無反射光学窓５は、光源３
の光ビーム７の損失を防ぐとともに、フロー管１の内部
の乱反射光を減少させるため必要である。
【００１１】そして、光ビーム用穴９および散乱光検出
器視野用穴１０を設けた、乱反射光吸収用カバー６を無
反射光学窓５の片面または両面に取り付ける。乱反射光
吸収用カバー６に用いる光源３の波長の光を高い吸収率
で吸収する材料でカバー両面を被覆する。あるいは、無
反射光学窓５の表面に直接に光ビーム用穴および散乱光
検出器視野用穴の部分を除いて光吸収率の高い塗料等を
塗布しても良い。
器視野用穴１０を設けた、乱反射光吸収用カバー６を無
反射光学窓５の片面または両面に取り付ける。乱反射光
吸収用カバー６に用いる光源３の波長の光を高い吸収率
で吸収する材料でカバー両面を被覆する。あるいは、無
反射光学窓５の表面に直接に光ビーム用穴および散乱光
検出器視野用穴の部分を除いて光吸収率の高い塗料等を
塗布しても良い。
【００１２】光ビーム用穴９および散乱光検出器視野用
穴１０を設けた上で、光吸収率の高い材料で被覆するの
は、光源３の光ビーム７のフロー管１内部での乱反射を
減少させ、また散乱光検出器４の視野を限定、確保する
ためである。乱反射光吸収用カバー６を、無反射光学窓
５の片面に取り付けるよりも、両面に設ける方がフロー
管内部の乱反射を小さくすることができる。
穴１０を設けた上で、光吸収率の高い材料で被覆するの
は、光源３の光ビーム７のフロー管１内部での乱反射を
減少させ、また散乱光検出器４の視野を限定、確保する
ためである。乱反射光吸収用カバー６を、無反射光学窓
５の片面に取り付けるよりも、両面に設ける方がフロー
管内部の乱反射を小さくすることができる。
【００１３】図１に、特定の散乱角で散乱光を検出する
ことにより、種類の異なる粒子の識別が可能であること
示す例を上げる。図１は屈折率１．５５の物質の球粒子
および円柱粒子による散乱光の後方散乱に近い散乱角１
７０度での波長０．４８８ミクロンの光の偏光の大きさ
の、粒子半径に対する依存性を示している。
ことにより、種類の異なる粒子の識別が可能であること
示す例を上げる。図１は屈折率１．５５の物質の球粒子
および円柱粒子による散乱光の後方散乱に近い散乱角１
７０度での波長０．４８８ミクロンの光の偏光の大きさ
の、粒子半径に対する依存性を示している。
【００１４】大きい半径の粒子は空気中に浮遊できない
ため、浮遊している粒子の粒子径は、図２の横軸の半分
の粒子径より充分小さいと考えられ、そのような粒子に
対しては散乱角１７０度という散乱角での散乱光の偏光
が、球粒子で負、円柱粒子で正と異なるため、形状の異
なる球粒子と円柱粒子の識別が可能となる。
ため、浮遊している粒子の粒子径は、図２の横軸の半分
の粒子径より充分小さいと考えられ、そのような粒子に
対しては散乱角１７０度という散乱角での散乱光の偏光
が、球粒子で負、円柱粒子で正と異なるため、形状の異
なる球粒子と円柱粒子の識別が可能となる。
【００１５】この例に示したように、測定したい粒子の
光散乱の特徴に合わせ、前方散乱近くから後方散乱近く
まで、散乱角を広く選択できるため、様々な形状および
光学的性質を持つ粒子の検出に本実施形態は有用であ
る。また、微小粒子や散乱強度の小さい粒子を検出およ
び識別するためには、フロー管内部での乱反射光強度を
低くして、低い強度の散乱光を測定できるようにするこ
とができる本技術が必要である。
光散乱の特徴に合わせ、前方散乱近くから後方散乱近く
まで、散乱角を広く選択できるため、様々な形状および
光学的性質を持つ粒子の検出に本実施形態は有用であ
る。また、微小粒子や散乱強度の小さい粒子を検出およ
び識別するためには、フロー管内部での乱反射光強度を
低くして、低い強度の散乱光を測定できるようにするこ
とができる本技術が必要である。
【００１６】また、図２は浮遊粒子からの散乱光を後方
散乱に近い散乱角で計測する場合に適用するための配置
方法を示しており、一組の枝管２，２および無反射光学
窓５に、光源３からの光ビーム用穴９と散乱光検出器視
野用穴１０を設けた例である。また、図３に１個の乱反
射光吸収用カバー６に光源３からの光ビーム用穴９と散
乱光検出器視野用の穴１０を設けた例を示す。
散乱に近い散乱角で計測する場合に適用するための配置
方法を示しており、一組の枝管２，２および無反射光学
窓５に、光源３からの光ビーム用穴９と散乱光検出器視
野用穴１０を設けた例である。また、図３に１個の乱反
射光吸収用カバー６に光源３からの光ビーム用穴９と散
乱光検出器視野用の穴１０を設けた例を示す。
【００１７】図４は本発明の一実施形態である浮遊粒子
測定装置を応用し、浮遊粒子からの散乱光を前方散乱に
近い散乱角で計測する場合に適用するための配置方法の
例を示している。
測定装置を応用し、浮遊粒子からの散乱光を前方散乱に
近い散乱角で計測する場合に適用するための配置方法の
例を示している。
【００１８】図５は本発明の一実施形態である浮遊粒子
測定装置を応用し、光源３からの光ビーム用穴９と散乱
光検出器用視野８のそれぞれに対し、一組の枝管および
穴を設ける場合の配置方法の例を示しており、この構成
により、光源からの光ビームと散乱光検出器視野の間の
角度を広く取ることができる。
測定装置を応用し、光源３からの光ビーム用穴９と散乱
光検出器用視野８のそれぞれに対し、一組の枝管および
穴を設ける場合の配置方法の例を示しており、この構成
により、光源からの光ビームと散乱光検出器視野の間の
角度を広く取ることができる。
【００１９】図６は本発明の一実施形態である浮遊粒子
測定装置を応用し、光源３からの光ビーム用枝管２と散
乱光検出器視野用枝管２の両者またはどちらかを複数個
以上設置して計測するための配置方法を示す図であり、
複数以上の波長、偏光などの性質を持つ光源３を使用す
る場合、および複数以上の散乱角で散乱光を測定する場
合に有効である。図では、光源３からの光ビーム用枝管
２と散乱光検出器視野用枝管２をそれぞれ２組ずつ設け
た場合の例を示す。
測定装置を応用し、光源３からの光ビーム用枝管２と散
乱光検出器視野用枝管２の両者またはどちらかを複数個
以上設置して計測するための配置方法を示す図であり、
複数以上の波長、偏光などの性質を持つ光源３を使用す
る場合、および複数以上の散乱角で散乱光を測定する場
合に有効である。図では、光源３からの光ビーム用枝管
２と散乱光検出器視野用枝管２をそれぞれ２組ずつ設け
た場合の例を示す。
【００２０】図７は本発明の一実施形態である浮遊粒子
測定装置を応用し、石綿粒子実時間検出装置に応用した
例を示しており、フロー管１に繊維状の粒子を高電界に
よって電界方向に配向するための電極を枝管２に垂直方
向の管壁に取り付けており、石綿粒子を識別するのに有
効である後方散乱に近い１７０度の散乱角で散乱光の２
方向の偏光を検出するための配置方法の例を示す。
測定装置を応用し、石綿粒子実時間検出装置に応用した
例を示しており、フロー管１に繊維状の粒子を高電界に
よって電界方向に配向するための電極を枝管２に垂直方
向の管壁に取り付けており、石綿粒子を識別するのに有
効である後方散乱に近い１７０度の散乱角で散乱光の２
方向の偏光を検出するための配置方法の例を示す。
【００２１】図８に、石綿粒子実時間検出装置において
検出された石綿粒子からの散乱光パルスの直交する２方
向の偏光成分の例を示す。偏光の垂直成分が水平成分よ
りも大きく、正の偏光が得られており、図１に示した理
論的予想と一致している。
検出された石綿粒子からの散乱光パルスの直交する２方
向の偏光成分の例を示す。偏光の垂直成分が水平成分よ
りも大きく、正の偏光が得られており、図１に示した理
論的予想と一致している。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の浮遊粒子測定装置は、散乱角度を９０゜以外に、前方
散乱近くから後方散乱近くまで広く選択して取ることが
できる。これにより、種類の異なる様々な形状および光
学的性質（複素屈折率、異方性など）を持つ粒子はそれ
ぞれ異なる散乱角で特徴を持った光散乱を行うため、種
類の異なる粒子の検出および識別を行うための浮遊粒子
測定装置に応用することができる。
の浮遊粒子測定装置は、散乱角度を９０゜以外に、前方
散乱近くから後方散乱近くまで広く選択して取ることが
できる。これにより、種類の異なる様々な形状および光
学的性質（複素屈折率、異方性など）を持つ粒子はそれ
ぞれ異なる散乱角で特徴を持った光散乱を行うため、種
類の異なる粒子の検出および識別を行うための浮遊粒子
測定装置に応用することができる。
【００２３】また、フロー管内部の乱反射光を低くする
ことができる。これにより、低いレベルの散乱光を検出
できるので、微小な粒子および散乱強度の小さい粒子の
検出および識別が可能となる。
ことができる。これにより、低いレベルの散乱光を検出
できるので、微小な粒子および散乱強度の小さい粒子の
検出および識別が可能となる。
【図１】屈折率１．５５の物質の球粒子および円柱粒子
による散乱光の後方散乱に近い散乱角１７０度での波長
０．４８８ミクロンの光の偏光の大きさの粒子半径に対
する依存性を示す特性図である。
による散乱光の後方散乱に近い散乱角１７０度での波長
０．４８８ミクロンの光の偏光の大きさの粒子半径に対
する依存性を示す特性図である。
【図２】本発明の一実施形態の浮遊粒子測定装置におい
て、浮遊粒子からの散乱光を後方散乱に近い散乱角で計
測する場合に適用するための配置方法を示す概略図であ
る。
て、浮遊粒子からの散乱光を後方散乱に近い散乱角で計
測する場合に適用するための配置方法を示す概略図であ
る。
【図３】１個の乱反射光吸収用カバーに光源からの光ビ
ーム用穴と散乱光検出器視野用の穴を設けた概略図であ
る。
ーム用穴と散乱光検出器視野用の穴を設けた概略図であ
る。
【図４】本発明の一実施形態の浮遊粒子測定装置におい
て、浮遊粒子からの散乱光を前方散乱に近い散乱角で計
測する場合の配置方法を示す概略図である。
て、浮遊粒子からの散乱光を前方散乱に近い散乱角で計
測する場合の配置方法を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態の浮遊粒子測定装置におい
て、光源からの光ビームと散乱光検出器用視野のそれぞ
れに対し、一組の枝管および穴を設ける場合の配置方法
を示す概略図である。
て、光源からの光ビームと散乱光検出器用視野のそれぞ
れに対し、一組の枝管および穴を設ける場合の配置方法
を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施形態の浮遊粒子測定装置におい
て、光源からの光ビーム用枝管と散乱光検出器視野用枝
管の両者またはどちらかを複数個以上設置して計測する
ための配置方法を示す概略図である。
て、光源からの光ビーム用枝管と散乱光検出器視野用枝
管の両者またはどちらかを複数個以上設置して計測する
ための配置方法を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態の浮遊粒子測定装置を石綿
粒子実時間検出装置に応用した概略図である。
粒子実時間検出装置に応用した概略図である。
【図８】石綿粒子実時間測定装置において検出された石
綿粒子からの散乱光パルスの直交する２方向の偏光成分
を示す概略図である。
綿粒子からの散乱光パルスの直交する２方向の偏光成分
を示す概略図である。
【図９】従来の微粒子測定装置の概略図である。
１ フロー管 ２ 枝管 ３ 光源 ４ 検出器 ５ 無反射光学窓 ６ 乱反射光吸収用カバー ７ 光ビーム ８ 散乱光検出器視野 ９ 光ビーム入射または出射用穴 １０ 散乱光検出器視野用穴 １１ 流体取り込み口 １２ 流体取り出し口
Claims (3)
- 【請求項１】 流体を通すフロー管の内壁の断面の大き
さよりも小さい断面を有する枝管を複数個設け、該枝管
の先端部に無反射光学窓を取付けて枝管内を密封すると
共に、前記無反射光学窓に接して乱反射光吸収用カバー
を配設し、該乱反射光吸収用カバーには光ビーム入射ま
たは出射穴を穿設すると共に散乱光検出器視野用穴を穿
設したことを特徴とする浮遊粒子測定装置。 - 【請求項２】 前記枝管は光学的に対をなして設けられ
たことを特徴とする請求項１に記載の浮遊粒子測定装
置。 - 【請求項３】 前記フロー管に沿って前記枝管と直交す
る向きに一対の粒子配向用電極を配設したことを特徴と
する請求項１または請求項２の何れかに記載の浮遊粒子
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9073454A JP2881731B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 浮遊粒子測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9073454A JP2881731B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 浮遊粒子測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267828A JPH10267828A (ja) | 1998-10-09 |
| JP2881731B2 true JP2881731B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=13518712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9073454A Expired - Lifetime JP2881731B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 浮遊粒子測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881731B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241361A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
| JP2009156669A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
| JP2009162712A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4719587B2 (ja) * | 2006-02-21 | 2011-07-06 | トライボテックス株式会社 | 微粒子計数装置、これを用いる微粒子計数方法及びこれを備える潤滑対象部診断システム |
| JP4787645B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2011-10-05 | 倉敷紡績株式会社 | 繊維状粒子測定方法及び装置 |
| JP2008107118A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Hattori Kogyo Co Ltd | 浮遊物測定装置 |
| KR102435974B1 (ko) * | 2020-09-28 | 2022-08-24 | (주)티에스테크 | 멀티 측정모듈을 이용한 미세먼지 측정 장치 |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP9073454A patent/JP2881731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241361A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
| JP2009156669A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
| JP2009162712A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 浮遊粒子状物質測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10267828A (ja) | 1998-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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