JP5973296B2 - 流量比決定方法、粒径別粒度分布測定装置及び粒径別粒度分布測定方法 - Google Patents
流量比決定方法、粒径別粒度分布測定装置及び粒径別粒度分布測定方法 Download PDFInfo
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Description
解決手段1:本発明の流量比決定方法は、帯電したエアロゾル粒子を含む試料流体(試料ガス)と清浄な空気からなる清浄流体(シースガス)とを、所定の電界中において電気移動度に基づいて前記帯電したエアロゾル粒子を分級する電気移動度分級工程に流動する際に、前記試料流体の流量から前記清浄流体の流量を除算した流量比を算出する流量比決定方法であって、前記流量比決定方法は、前記帯電したエアロゾル粒子のうち測定対象とするエアロゾル粒子の最大帯電数を2以上の自然数xとして決定する最大帯電数決定工程と、前記測定対象とする帯電数が1価の前記エアロゾル粒子の前記電界中での移動のしやすさである電気移動度を、前記電界を形成するために印加される電圧値Uで表しZc(U)と定義する基準電気移動度定義工程と、前記最大帯電数決定行程により決定されたxに基づいて、電気移動度Zc(U)と前記電圧値Uを2からxまでの値でそれぞれ乗算した電圧値で表される電気移動度とを含む第1特別電気移動度群、及び、前記電圧値Uをx/(x−1)、x/(x−2)、…、x/2、(x−1)/(x−2)、(x−1)/(x−3)、…、(x−1)/2、(x−2)/(x−3)、(x−2)/(x−4)、…、(x−2)/2、…、3/2の規則性を有する値のうちの互いに素である既約分数でそれぞれ乗算した電圧値で表される電気移動度を含む第2特別電気移動度群を導き出す特別電気移動度群導出工程と、前記特別電気移動度群導出工程により導き出された前記第1特別電気移動度群及び前記第2特別電気移動度群に含まれる全ての電気移動度について、前記基準電気移動度定義工程により定義されたZc(U)を用いて各電気移動度を表す変換工程と、前記流量比を調整することで所定の電気移動度が変動し得る領域をその電気移動度に対応する領域と定義した場合、前記変換工程後であって前記特別電気移動度群導出工程により導き出された前記第1特別電気移動度群及び前記第2特別電気移動度群に含まれる全ての電気移動度に対応した領域をそれぞれ定義する領域定義工程と、前記領域定義行程により定義された前記第1特別電気移動度群に含まれる電気移動度に対応する各領域がお互いに干渉せず、かつ、前記第1特別電気移動度群に含まれる電気移動度に対応する各領域と前記第2特別電気移動度群に含まれる電気移動度に対応する各領域とが干渉しない前記流量比を算出する最終算出工程とを含むことを特徴とする流量比決定方法である。
解決手段2:本発明の粒径別粒度分布測定方法は、前記エアロゾル粒子を平衡帯電状態とする荷電中和工程と、解決手段1に記載の流量比決定方法により算出された前記流量比に基づいて、前記荷電中和工程により帯電された前記エアロゾル粒子を含む前記試料流体と清浄な空気からなる前記清浄流体とを前記所定の電界中に流動させる流動工程と、前記流動工程により流動された前記エアロゾル粒子を前記所定の電界中で電気移動度に基づき分級する電気移動度分級工程と、前記電気移動度分級工程により分級された前記エアロゾル粒子を電気的又は光学的な測定方法のうち少なくとも一方の測定方法により測定し、その測定結果を出力するエアロゾル粒子測定工程と、前記エアロゾル粒子測定工程により出力される測定結果に基づき、所定の条件を満たしているか否かを確認する確認工程と、前記確認工程による確認の結果前記条件を満たしていない場合、前記電気移動度分級工程による分級と、前記エアロゾル粒子測定工程による前記測定結果の出力と、を再度実行させる制御を行う再測定制御工程と、前記確認工程による確認の結果前記条件を満たした場合、前記荷電中和工程における前記エアロゾル粒子が帯電する際の荷電確率に基づき、前記エアロゾル粒子測定工程により出力された前記測定結果から粒径に対する粒度分布を算出する粒度分布算出工程とを含み、前記電気移動度分級工程は、前記確認工程による確認をする前に、前記電界を形成するために印加する基準となる電圧を電圧値Uに設定する基準電圧設定工程と、前記基準電圧設定工程により設定された電圧値Uで印加し、前記エアロゾル粒子の分級を実行する基準電気移動度分級実行工程と、前記確認工程による確認の結果前記条件を満たしていない場合、前回分級された際の印加された電圧の電圧値(前回値)にさらに電圧値Uを加算したものを、前記電界を形成するために印加する電圧として再設定する電圧再設定工程と、前記電圧再設定工程により設定された電圧値で印加し、前記エアロゾル粒子の分級を実行する電気移動度再分級実行工程と、を含み、前記エアロゾル粒子測定工程は、前記基準電気移動度分級工程により分級された前記エアロゾル粒子に対応する測定結果を測定結果M1として出力する基準エアロゾル粒子測定工程と、前記電気移動度再分級工程により分級された前記エアロゾル粒子に対応する測定結果を、前記再測定工程により繰り返し行われた測定毎に新たな測定結果Mxとして出力するエアロゾル粒子再測定工程と、を含み、前記確認工程は、前記基準エアロゾル粒子測定工程により出力された前記測定結果M1と、前記エアロゾル粒子再測定工程により出力された新たな前記測定結果Mxと、の比率を算出し、その算出結果が規定値未満であれば前記条件を満たしたと確認し、前記算出結果が前記規定値より大きければ前記条件を満たしていないと確認することを特徴とする粒径別粒度分布測定方法である。
解決手段6:本発明の粒径別粒度分布装置は、前記エアロゾル粒子を平衡帯電状態とする荷電中和手段と、解決手段1に記載の流量比決定方法により算出された前記流量比に基づいて、前記荷電中和手段により帯電された前記エアロゾル粒子を含む前記試料流体と清浄な空気からなる前記清浄流体とを前記所定の電界中に流動させる流動手段と、前記流動手段により流動された前記エアロゾル粒子を前記所定の電界中で電気移動度に基づき分級する電気移動度分級手段と、前記電気移動度分級手段により分級された前記エアロゾル粒子を電気的又は光学的な測定方法のうち少なくとも一方の測定方法により測定し、その測定結果を出力するエアロゾル粒子測定手段と、前記エアロゾル粒子測定手段により出力される測定結果に基づき、所定の条件を満たしているか否かを確認する確認手段と、前記確認手段による確認の結果前記条件を満たしていない場合、前記電気移動度分級手段による分級と、前記エアロゾル粒子測定手段による前記測定結果の出力と、を再度実行させる制御を行う再測定制御手段と、前記確認手段による確認の結果前記条件を満たした場合、前記荷電中和手段における前記エアロゾル粒子が帯電する際の荷電確率に基づき、前記エアロゾル粒子測定手段により出力された前記測定結果から粒径に対する粒度分布を算出する粒度分布算出手段とを備え、前記電気移動度分級手段は、前記確認手段による確認をする前に、前記電界を形成するために印加する基準となる電圧を電圧値Uに設定する基準電圧設定手段と、前記基準電圧設定手段により設定された電圧値Uで印加し、前記エアロゾル粒子の分級を実行する基準電気移動度分級実行手段と、前記確認手段による確認の結果前記条件を満たしていない場合、前回分級された際の印加された電圧の電圧値(前回値)にさらに電圧値Uを加算したものを、前記電界を形成するために印加する電圧として再設定する電圧再設定手段と、前記電圧再設定手段により設定された電圧値で印加し、前記エアロゾル粒子の分級を実行する電気移動度再分級実行手段と、を備え、前記エアロゾル粒子測定手段は、前記基準電気移動度分級手段により分級された前記エアロゾル粒子に対応する測定結果を測定結果M1として出力する基準エアロゾル粒子測定手段と、前記電気移動度再分級手段により分級された前記エアロゾル粒子に対応する測定結果を、前記再測定手段により繰り返し行われた測定毎に新たな測定結果Mxとして出力するエアロゾル粒子再測定手段と、を備え、前記確認手段は、前記基準エアロゾル粒子測定手段により出力された前記測定結果M1と、前記エアロゾル粒子再測定手段により出力された新たな前記測定結果Mxと、の比率を算出し、その算出結果が規定値未満であれば前記条件を満たしたと確認し、前記算出結果が前記規定値より大きければ前記条件を満たしていないと確認することを特徴とする粒径別粒度分布測定装置である。
エアロゾル粒子収集装置100により収集された(又はエアロゾル粒子発生装置100により発生された)エアロゾル粒子は、次に荷電中和装置200に送られる。
荷電中和装置200は、エアロゾル収集装置100により収集されたエアロゾル粒子を平均帯電量がゼロになる(平衡帯電状態)ように帯電させる装置である。なお、荷電中和装置200により帯電されるエアロゾル粒子についての具体的な内容については、別の図を参照しながらさらに後述する。
次に、エアロゾル粒子収集装置100により収集される大気中のエアロゾル粒子について説明する。
図2は、大気中におけるエアロゾル粒子密度分布(Junge分布(1952))を説明する図である(Reference:H Israel Atmospheric Electrisity, Volume 1, pp.153、1970)。
次に、収集又は発生されたエアロゾル粒子が荷電中和装置200により帯電されることについて説明する。
図3に示すように、荷電中和装置200は、容器210に設けられた流入口220からエアロゾル粒子を流入させる。容器210は、例えば、SUS容器から構成される。また、容器210内には、例えば一対をなす多孔板230,250が設けられており、これら多孔板230,250の間の領域に放射線源240が設置されている。放射線源240としては、241AM、85Kr、210Po等が用いられる。放射線源240が設置されることで、多孔板230,250間の領域内には、平衡帯電状態が保たれ、エアロゾル粒子が通過することで、帯電することとなる。次に、その粒径毎に異なるエアロゾル粒子の荷電確率について説明する。
図4は、荷電確率分布について説明する図である(ISO15900:2009)。
図4は、エアロゾル粒子が、平衡帯電状態における、ゼロ価から±5価までの荷電確率を表している。エアロゾル粒子は、その粒径が小さいものほど帯電しにくく、逆に粒径が大きいものほど帯電しやすく、さらに多価にも帯電しやすい。
図5に示すように、DMA300は、内筒と外筒からなる二重円筒状の構造を有する。荷電中和装置200により帯電されたエアロゾル粒子を含む大気(試料ガスG1)は、清浄空気(シースガスG2)と共に流される。なお、エアロゾル粒子と合流する前の位置にフィルター320が設けられており、シースガスG2の不純物はフィルター320で取り除かれる。
ここで、電気移動度Zは以下の数式(1)で表される。
図6は、電気移動度に対応して分級されるエアロゾル粒子の粒径及び価数を説明する図である。
図6は、DMA300を作動させた際の、それぞれ電気移動度Zを表す数式(1)と数式(2)とから求められた粒径に対する電気移動度の一例を示している。ここでは、帯電価数が4価までを示しているが、粒度分布をみる上では4価程度まで考慮すればほとんど問題ない。
図7は、ファラデーカップ式エアロゾルエレクトロメータ(FCAE)について説明する図である。
図7に示すように、FCAE401は、容器410に設けられた流入口420からDMA300により分級されたエアロゾル粒子を流入する。容器410内には、導電性部材430が設置されており、その導電性部材430内に絶縁材440が設置されている。また絶縁材440内にはエアロゾル粒子収集部450が設置されており、この収集部450は、帯電したエアロゾル粒子を収集(捕集)する導電性部材からなる。エアロゾル粒子収集部450と導電部材430とは絶縁材440により絶縁されている。また、導電性部材430とアース469とはリード線463により接続されており、そのリード線463上には電流計467が設置されている。また、エアロゾル粒子収集部450にはリード線461の一端が接続され、そのリード線461の他端はスイッチ465を介してアース469に接続されている。
次に、CPC501について説明する。
図8は、凝縮式粒子カウンタ(CPC)について説明する図である。
図8に示すように、CPC501は、エアロゾル粒子を凝縮して大きく成長させるエアロゾル粒子凝縮部503と、その成長したエアロゾル粒子を光学系により検出するエアロゾル粒子光学検出部505とを含む。
次に、測定結果解析装置600において、FCAE401又はCPC501により測定されたデータに基づいて、粒径別のエアロゾル粒子の粒子数を計数する。測定結果解析装置600は、演算処理機能とメモリ機能を備え、メモリ機能には予め演算処理の処理内容が記録されており、演算処理機能が適宜その演算処理の処理内容を読みだすことで、FCAE401又はCPC501により測定されたデータから粒径別のエアロゾル粒子の粒子数を計数している。
計数結果出力装置700(不図示)は、エアロゾル粒子の粒径別に計数結果を表示する。例えば、表示装置710は、エアロゾル粒子の大きさの基準を示す「Size(nm)」の表示部と、各粒径に対応する計数したエアロゾル粒子の個数(計数値)を示す「Count」の表示部とする。「Size(nm)」の表示部には、基準とした粒径の値を表示する。そして、「Count」の表示部には、荷電確率分布から求めた総粒子数や基準とした粒径の帯電価数1価の数などを表示する。また、それらをグラフで表示してもよい。所望に合わせて表示すればよく、限定するものではない。
大気中のエアロゾル粒子の測定にあたり、大気中のエアロゾル粒子の粒子密度を、図2を用いて説明したように、粒径が100nmより大きなエアロゾル粒子については逆3乗則(Junge分布)に基づき大気中に浮遊しているものとする。
図11は、DMA300に関する初期設定処理の手順例を示すフローチャートである。
ステップS110:粒径別粒度分布測定装置1は、測定対象とする粒径(d1)の設定を行う。具体的には、粒径別粒度分布測定装置1は、DMA300により分級するエアロゾル粒子の粒径(d1)を1価に帯電したものとして設定を行う。粒径別粒度分布測定装置1は次にステップS120を実行する。
図12は、DMA300に関する設定変更処理の手順例を示すフローチャートである。以下、手順例に沿って内容を説明する。
また、実際にエアロゾル粒子がDMA300で分級される確率、すなわち、トランスファ関数Ω(Z)は図13のように表される。
図13に示すように、電気移動度を利用してエアロゾル粒子を分級する場合、実際に分級されるエアロゾル粒子の濃度は以下の数式(11)で表されるZuからZdまでの積分値となる。なお、上記数式(2)のZ1(U)をZc(U)に置き換えて説明する。
図14に示すように、上記で説明したように、電気移動度Zc(U),Zc(2U),Zc(3U)に対応して分級されるエアロゾル粒子が図14中にプロットされる。ここで、図14中の2価に対応する曲線上に星印(☆)がプロットされているように、電気移動度の幅(±δ)が広い場合、2価に帯電した粒径d3のエアロゾル粒子が分級されてしまうことがある。このことは、上記数式(1)と数式(2)に基づくと、DMA300に電圧(3/2)Uを印加し、それによってエアロゾル粒子を電気移動度Zc((3/2)U)で分級したときのエアロゾル粒子が混入することを意味する。
図15は、最大帯電数が3の場合の電気移動度によるトランスファ関数Ωを説明する図である。
図15は、電気移動度Zc(U)で帯電価数が3価まで測定する場合に必要となるトランスファ関数Ωを示している。それぞれの電気移動度Zc(U)、Zc((3/2)U)、Zc(2U)、Zc(3U)は±δの幅を有している。したがって、それぞれの電気移動度の幅が重ならない(干渉しない)ことが、測定対象のエアロゾル粒子を正確に分級することを意味し、粒径毎のエアロゾル粒子の粒径数を精度よく算出することとなる。
図16は、最大帯電数が4の場合の電気移動度によるトランスファ関数Ωを説明する図である。
図16は、電気移動度Zc(U)で帯電価数が4価まで測定する場合に必要となるトランスファ関数Ωを示している。それぞれの電気移動度Zc(U)、Zc((4/3)U)、Zc((3/2)U)、Zc(2U)、Zc(3U)は±δの幅を有している。したがって、それぞれの電気移動度の幅が重ならないことが、測定対象のエアロゾル粒子を正確に分級することを意味し、粒径毎のエアロゾル粒子の粒径数を精度よく算出することとなる。
図17は、分級されるエアロゾル粒子の帯電価数と流量比との関係を説明する図である(流量比=試料ガスq2/シースガスq1)。
図17に示すように、測定対象とするエアロゾル粒子の帯電価数と、DMA300に流入させるシースガスq1とエアロゾル粒子を含む試料ガスq2との設定流量比δ=q1/q2との関係が表にされている。具体的には、測定対象とする帯電価数を2価とすると、DMA300において流量比δ<1/3を満たす設定をする必要があるということを表している。他にも、測定対象とする帯電価数を5価とすると、DMA300において流量比δ<1/11を満たす設定をする必要があるということを表し、測定対象とする帯電価数を6価とすると、DMA300において流量比δ<1/11を満たす設定をする必要があるということを表している。なお、測定対象とする帯電価数を6価までに限らず、流量比を算出することができる。また、帯電価数が4価までは、電気移動度Zc((4/3)U)やZc((3/2)U)のように、電気移動度Zc(U)とZc(2U)の間となったが、帯電価数が5価以上では、電気移動度Zc((5/2)U)のように電気移動度Zc(2U)とZc(3U)の間となり、電気移動度Zc(U)とZc(2U)間とは限らない。
図18は、流量比決定処理の手順例を示すフローチャートである。
Zc(x/(x−1))(U)、Zc(x/(x−2))(U)、…、Zc(x/2)(U)、Zc((x−1)/(x−2))(U)、Zc((x−1)/(x−3))(U)、…、Zc((x−1)/2)(U)、Zc((x−2)/(x−3))(U)、Zc((x−2)/(x−4))(U)、…、Zc((x−2)/2)(U)、…、Zc(3/2)(U)を導出する。具体的には、xが3の場合、第2特別電気移動度群としてZc((3/2)U)が該当し、xが4の場合、第2特別電気移動度群としてZc((4/3)U)、Zc((3/2)U)が該当する。粒径別粒度分布測定装置1は次にステップS2040を実行する。
100 エアロゾル粒子収集装置
200 荷電中和装置
300 微分型電気移動度分級装置(DMA)
400 エアロゾル粒子測定装置
401 ファラデーカップ式エアロゾルエレクトロメータ(FCAE)
501 凝縮式粒子カウンタ(CPC)
600 測定結果解析装置
700 計数結果出力装置
Claims (9)
- 帯電したエアロゾル粒子を含む試料流体と清浄な空気からなる清浄流体とを、所定の電界中において電気移動度に基づいて前記帯電したエアロゾル粒子を分級する電気移動度分級工程に流動する際に、前記試料流体の流量から前記清浄流体の流量を除算した流量比を算出する流量比決定方法であって、
前記流量比決定方法は、
前記帯電したエアロゾル粒子のうち測定対象とするエアロゾル粒子の最大帯電数を2以上の自然数xとして決定する最大帯電数決定工程と、
前記測定対象とする帯電数が1価の前記エアロゾル粒子の前記電界中での移動のしやすさである電気移動度を、前記電界を形成するために印加される電圧値Uで表しZc(U)と定義する基準電気移動度定義工程と、
前記最大帯電数決定行程により決定されたxに基づいて、電気移動度Zc(U)と前記電圧値Uを2からxまでの値でそれぞれ乗算した電圧値で表される電気移動度とを含む第1特別電気移動度群、及び、前記電圧値Uをx/(x−1)、x/(x−2)、…、x/2、(x−1)/(x−2)、(x−1)/(x−3)、…、(x−1)/2、(x−2)/(x−3)、(x−2)/(x−4)、…、(x−2)/2、…、3/2の規則性を有する値のうちの互いに素である既約分数でそれぞれ乗算した電圧値で表される電気移動度を含む第2特別電気移動度群を導き出す特別電気移動度群導出工程と、
前記特別電気移動度群導出工程により導き出された前記第1特別電気移動度群及び前記第2特別電気移動度群に含まれる全ての電気移動度について、前記基準電気移動度定義工程により定義されたZc(U)を用いて各電気移動度を表す変換工程と、
前記流量比を調整することで所定の電気移動度が変動し得る領域をその電気移動度に対応する領域と定義した場合、前記変換工程後であって前記特別電気移動度群導出工程により導き出された前記第1特別電気移動度群及び前記第2特別電気移動度群に含まれる全ての電気移動度に対応した領域をそれぞれ定義する領域定義工程と、
前記領域定義行程により定義された前記第1特別電気移動度群に含まれる電気移動度に対応する各領域がお互いに干渉せず、かつ、前記第1特別電気移動度群に含まれる電気移動度に対応する各領域と前記第2特別電気移動度群に含まれる電気移動度に対応する各領域とが干渉しない前記流量比を算出する最終算出工程と
を含むことを特徴とする流量比決定方法。 - 前記エアロゾル粒子を平衡帯電状態とする荷電中和工程と、
請求項1に記載の流量比決定方法により算出された前記流量比に基づいて、前記荷電中和工程により帯電された前記エアロゾル粒子を含む前記試料流体と清浄な空気からなる前記清浄流体とを前記所定の電界中に流動させる流動工程と、
前記流動工程により流動された前記エアロゾル粒子を前記所定の電界中で電気移動度に基づき分級する電気移動度分級工程と、
前記電気移動度分級工程により分級された前記エアロゾル粒子を電気的又は光学的な測定方法のうち少なくとも一方の測定方法により測定し、その測定結果を出力するエアロゾル粒子測定工程と、
前記エアロゾル粒子測定工程により出力される測定結果に基づき、所定の条件を満たしているか否かを確認する確認工程と、
前記確認工程による確認の結果前記条件を満たしていない場合、前記電気移動度分級工程による分級と、前記エアロゾル粒子測定工程による前記測定結果の出力と、を再度実行させる制御を行う再測定制御工程と、
前記確認工程による確認の結果前記条件を満たした場合、前記荷電中和工程における前記エアロゾル粒子が帯電する際の荷電確率に基づき、前記エアロゾル粒子測定工程により出力された前記測定結果から粒径に対する粒度分布を算出する粒度分布算出工程と
を含み、
前記電気移動度分級工程は、
前記確認工程による確認をする前に、前記電界を形成するために印加する基準となる電圧を電圧値Uに設定する基準電圧設定工程と、
前記基準電圧設定工程により設定された電圧値Uで印加し、前記エアロゾル粒子の分級を実行する基準電気移動度分級実行工程と、
前記確認工程による確認の結果前記条件を満たしていない場合、前回分級された際の印加された電圧の電圧値(前回値)にさらに電圧値Uを加算したものを、前記電界を形成するために印加する電圧として再設定する電圧再設定工程と、
前記電圧再設定工程により設定された電圧値で印加し、前記エアロゾル粒子の分級を実行する電気移動度再分級実行工程と、
を含み、
前記エアロゾル粒子測定工程は、
前記基準電気移動度分級工程により分級された前記エアロゾル粒子に対応する測定結果を測定結果M1として出力する基準エアロゾル粒子測定工程と、
前記電気移動度再分級工程により分級された前記エアロゾル粒子に対応する測定結果を、前記再測定工程により繰り返し行われた測定毎に新たな測定結果Mxとして出力するエアロゾル粒子再測定工程と、
を含み、
前記確認工程は、
前記基準エアロゾル粒子測定工程により出力された前記測定結果M1と、前記エアロゾル粒子再測定工程により出力された新たな前記測定結果Mxと、の比率を算出し、その算出結果が規定値未満であれば前記条件を満たしたと確認し、前記算出結果が前記規定値より大きければ前記条件を満たしていないと確認することを特徴とする粒径別粒度分布測定方法。 - 請求項2に記載の粒径別粒度分布測定方法において、
前記流動工程は、
請求項1に記載の流量比算出方法により前記最大帯電数であるxが2である場合に算出された前記流量比が1/3であることに基づいて、前記清浄流体の流量を前記試料流体の流量の3倍より多い流量とすることを特徴とする粒径別粒度分布測定方法。 - 請求項2に記載の粒径別粒度分布測定方法において、
前記流動工程は、
請求項1に記載の流量比算出方法により前記最大帯電数であるxが3又は4である場合に算出された前記流量比が1/7であることに基づいて、前記清浄流体の流量を前記試料流体の流量の7倍より多い流量とすることを特徴とする粒径別粒度分布測定方法。 - 請求項2に記載の粒径別粒度分布測定方法において、
前記流動工程は、
請求項1に記載の流量比算出方法により前記最大帯電数であるxが5又は6である場合に算出された前記流量比が1/11であることに基づいて、前記清浄流体の流量を前記試料流体の流量の11倍より多い流量とすることを特徴とする粒径別粒度分布測定方法。 - 前記エアロゾル粒子を平衡帯電状態とする荷電中和手段と、
請求項1に記載の流量比決定方法により算出された前記流量比に基づいて、前記荷電中和手段により帯電された前記エアロゾル粒子を含む前記試料流体と清浄な空気からなる前記清浄流体とを前記所定の電界中に流動させる流動手段と、
前記流動手段により流動された前記エアロゾル粒子を前記所定の電界中で電気移動度に基づき分級する電気移動度分級手段と、
前記電気移動度分級手段により分級された前記エアロゾル粒子を電気的又は光学的な測定方法のうち少なくとも一方の測定方法により測定し、その測定結果を出力するエアロゾル粒子測定手段と、
前記エアロゾル粒子測定手段により出力される測定結果に基づき、所定の条件を満たしているか否かを確認する確認手段と、
前記確認手段による確認の結果前記条件を満たしていない場合、前記電気移動度分級手段による分級と、前記エアロゾル粒子測定手段による前記測定結果の出力と、を再度実行させる制御を行う再測定制御手段と、
前記確認手段による確認の結果前記条件を満たした場合、前記荷電中和手段における前記エアロゾル粒子が帯電する際の荷電確率に基づき、前記エアロゾル粒子測定手段により出力された前記測定結果から粒径に対する粒度分布を算出する粒度分布算出手段と
を備え、
前記電気移動度分級手段は、
前記確認手段による確認をする前に、前記電界を形成するために印加する基準となる電圧を電圧値Uに設定する基準電圧設定手段と、
前記基準電圧設定手段により設定された電圧値Uで印加し、前記エアロゾル粒子の分級を実行する基準電気移動度分級実行手段と、
前記確認手段による確認の結果前記条件を満たしていない場合、前回分級された際の印加された電圧の電圧値(前回値)にさらに電圧値Uを加算したものを、前記電界を形成するために印加する電圧として再設定する電圧再設定手段と、
前記電圧再設定手段により設定された電圧値で印加し、前記エアロゾル粒子の分級を実行する電気移動度再分級実行手段と、
を備え、
前記エアロゾル粒子測定手段は、
前記基準電気移動度分級手段により分級された前記エアロゾル粒子に対応する測定結果を測定結果M1として出力する基準エアロゾル粒子測定手段と、
前記電気移動度再分級手段により分級された前記エアロゾル粒子に対応する測定結果を、前記再測定手段により繰り返し行われた測定毎に新たな測定結果Mxとして出力するエアロゾル粒子再測定手段と、
を備え、
前記確認手段は、
前記基準エアロゾル粒子測定手段により出力された前記測定結果M1と、前記エアロゾル粒子再測定手段により出力された新たな前記測定結果Mxと、の比率を算出し、その算出結果が規定値未満であれば前記条件を満たしたと確認し、前記算出結果が前記規定値より大きければ前記条件を満たしていないと確認することを特徴とする粒径別粒度分布測定装置。 - 請求項6に記載の粒径別粒度分布測定装置において、
前記流動手段は、
請求項1に記載の流量比算出方法により前記最大帯電数であるxが2である場合に算出された前記流量比が1/3であることに基づいて、前記清浄流体の流量を前記試料流体の流量の3倍より多い流量とすることを特徴とする粒径別粒度分布測定装置。 - 請求項6に記載の粒径別粒度分布測定装置において、
前記流動手段は、
請求項1に記載の流量比算出方法により前記最大帯電数であるxが3又は4である場合に算出された前記流量比が1/7であることに基づいて、前記清浄流体の流量を前記試料流体の流量の7倍より多い流量とすることを特徴とする粒径別粒度分布測定装置。 - 請求項6に記載の粒径別粒度分布測定装置において、
前記流動手段は、
請求項1に記載の流量比算出方法により前記最大帯電数であるxが5又は6である場合に算出された前記流量比が1/11であることに基づいて、前記清浄流体の流量を前記試料流体の流量の11倍より多い流量とすることを特徴とする粒径別粒度分布測定装置。
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