JP6865380B2 - 微粒子濃度測定器の性能試験方法、性能試験システム及びその制御方法、制御装置並びに記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、微粒子濃度測定器の性能試験、特に微粒子濃度測定器の性能試験方法、性能試験システム及びその制御装置、制御方法並びに記憶媒体に関する。

近年、中国では、社会経済の急速な発展に伴い、より深刻な大気汚染が発生しており、特に大気中の微粒子濃度の上昇は人々の健康に大きな悪影響を及ぼしている。この問題に対処するために、空気中の微粒子の濃度を正確に測定することがまず必要になっている。

従来の技術では、様々な微粒子濃度測定器は提供されている。しかしながら、現状では、これら測定器の性能には大きなバラツキがある。そのため、微粒子濃度測定器の性能を確実に試験できる方法が求められている。

この状況に鑑みて、本発明は、微粒子濃度測定器の性能を確実に試験できる性能試験方法、性能試験システム及びその制御装置、制御方法並びに記憶媒体を提供する。

本発明の第１の態様に係る微粒子濃度測定器の性能試験方法は、ｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において、被検微粒子濃度測定器に微粒子濃度の測定を行わせることを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る微粒子濃度測定器の性能試験システムは、所定の大きさの空間で、気密性を有する試験室と、前記試験室内に微粒子を発生させるための微粒子発生装置と、前記試験室内の前記微粒子の濃度を降下させるための微粒子浄化装置と、を備え、前記微粒子発生装置及び前記微粒子浄化装置が動作して前記試験室内の微粒子濃度を変化させ、かつ、被検微粒子濃度測定器がｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行うように構成されることを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る微粒子濃度測定器の性能試験システムの制御方法は、微粒子濃度測定器の性能試験システムの制御方法であって、前記性能試験システムは、所定の大きさの空間で、気密性を有する試験室と、前記試験室内に微粒子を発生させるための微粒子発生装置と、前記試験室内の前記微粒子の濃度を降下させるための微粒子浄化装置と、を備え、前記制御方法は、前記微粒子発生装置及び前記微粒子浄化装置を動作させて前記試験室内の微粒子濃度を変化させ、被検微粒子濃度測定器に、ｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行わせることを特徴とする。

本発明の第４の態様に係る微粒子濃度測定器の性能試験システムの制御装置は、微粒子濃度測定器の性能試験システムの制御装置であって、前記性能試験システムは、所定の大きさの空間で、気密性を有する試験室と、前記試験室内に微粒子を発生させるための微粒子発生装置と、前記試験室内の前記微粒子の濃度を降下させるための微粒子浄化装置と、を備え、前記制御装置は、前記微粒子発生装置及び前記微粒子浄化装置を動作させて前記試験室内の微粒子濃度を変化させるユニットと、被検微粒子濃度測定器に、ｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行わせるユニットとを備えることを特徴とする。

本発明の第５の態様に係る不揮発性コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータで実行されることにより、前記コンピュータを前記制御装置として利用可能にするコンピュータプログラム命令を記憶したことを特徴とする。

被検微粒子濃度測定器に、ｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行わせることにより、被検微粒子濃度測定器の性能を確実に試験できる。

本発明の他の特徴及び側面は、下記の図面に基づく例示的な実施例の詳細な説明を参照すれば明らかになる。

明細書の一部分として含まれる図面は明細書とともに、本発明の例示的な実施例、特徴及び側面を示し、本発明の原理を釈明する。

図１は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験システムを模式的に示す図である。 図２は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験システムの一つの具体例を示すブロック図である。 図３は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験システムのもう一つの具体例を示すブロック図である。 図４は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験システムの具体例を示すものである。 図５は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験方法のフローチャートである。 図６は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験方法の具体例のタイミングチャートである。 図７は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験方法の具体例の各処理動作のリストである。 図８は、微粒子濃度測定器の性能試験方法の具体例の試験結果を示すものであり、図８の（Ａ）は、良品として判定された被検微粒子濃度測定器の試験結果を示し、図８の（Ｂ）は、不良品として判定された被検微粒子濃度測定器の試験結果を示す。

以下には、図面を参照して本発明の種々の例示的な実施例、特徴及び側面を詳しく説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程（ステップ）及び工程の順序等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図中の同一の符号は、同一又は類似の機能を有する素子を示す。図面は、実施例の種々の側面を示しているが、特別な説明がない限り、必ずしも比率どおりの図面ではない。

「例示的な」とは、「例としての、実施例又は説明」を意味する。「例示的な」ものとして説明する実施例は、必ずしも他の実施例より好適なものではない。

また、本発明をより良く説明するために、以下の実施の形態には具体的な細部の説明も多くある。当業者は、具体的な細部を一部省略しても、本発明を問題なく実施できることを理解し得る。一部の実例において、本発明の主旨を明確にするために、当業者に熟知されている方法、手段、素子及び回路については詳しく説明しないことにする。

本発明における微粒子は、微細粒子、微粒とも呼ばれ、大気中の空気力学的直径が２．５ミクロン以下である粒子状物質を意味し、ＰＭ２．５を含む。本発明における微粒子濃度測定器は、微粒子濃度検出器若しくはセンサ、ＰＭ２．５測定器若しくは検出器若しくはセンサ、または粉塵測定器若しくは検出器若しくはセンサとも呼ばれる。本発明における微粒子濃度測定器として、β線吸収法、マイクロ発振バランス法、光散乱法等の様々な方法に基づく微粒子濃度測定器が挙げられる。本発明における微粒子濃度測定器は、空気清浄機等の様々な機器に組み込まれた測定器であってもよく、独立して使用できる測定器であってもよい。さらに、本発明における微粒子濃度測定器は、空気清浄機等の様々な機器に組み込まれた場合、空気清浄機等の機器と同時に稼働する測定器であってもよく、空気清浄機等の機器の稼働にかかわらず独立して稼働できる測定器であってもよい。

次に、本発明の微粒子濃度測定器の性能試験システム及び方法について説明する。

［微粒子濃度測定器の性能試験システムの構成］
図１を参照して本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験システム１を説明する。性能試験システム１は、試験対象である被検微粒子濃度測定器Ａの性能を試験するものである。図１に示すように、性能試験システム１は、所定の大きさの空間で、気密性を有する試験室と、試験室内に微粒子を発生させるための微粒子発生装置と、試験室内の前記微粒子の濃度を降下させるための微粒子浄化装置と、を備える。この性能試験システム１は、微粒子発生装置及び微粒子浄化装置が動作して試験室内の微粒子濃度を変化させ、かつ、被検微粒子濃度測定器Ａがｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行うように構成される。３個以上の微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行わせることにより、被検微粒子濃度測定器Ａの性能をより確実に試験できる。

所望により、性能試験システム１は、微粒子発生装置が動作して試験室内の微粒子濃度を所定値以上にした後、微粒子浄化装置が動作して試験室内の微粒子濃度を降下させ、その後、被検微粒子濃度測定器に微粒子濃度の測定を行うように構成されてもよい。微粒子浄化装置の動作及び被検微粒子濃度測定器の動作をｎ回繰り返すことにより、ｎ個の異なる微粒子濃度における測定を行う。

所望により、性能試験システム１は空気撹拌装置をさらに備えてもよい。微粒子浄化装置の動作終了後、かつ被検微粒子濃度測定器の測定の前に、この空気撹拌装置を動作させて試験室内の空気を撹拌し、試験室内の微粒子をより均一に分散させることにより、微粒子の不均一な分散による試験結果への影響が低減される。

所望により、性能試験システム１は、試験室内の微粒子の濃度を基準微粒子濃度として測定するための参照微粒子濃度測定器をさらに備えてもよい。

図２及び図３は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験システムの具体例を示すブロック図である。

一具体例において、図２に示すように、被検微粒子濃度測定器Ａは試験室内に配置され、微粒子発生装置、微粒子浄化装置は試験室外に配置され、吸気口、排気口を通じて試験室とつながることで、かかる機能を実現する。

図１と同様に、参照微粒子濃度測定器及び空気撹拌装置を配置してもよい。この例において、参照微粒子濃度測定器及び空気撹拌装置を採用する場合、参照微粒子濃度測定器は試験室内に配置され、空気撹拌装置は試験室外に配置され、吸気口、排気口を通じて試験室とつながることで、かかる機能を実現する。

もう１つの具体例において、図３に示すように、被検微粒子濃度測定器Ａ、微粒子発生装置、微粒子浄化装置は試験室内に配置される。

また、図１と同様に、参照微粒子濃度測定器及び空気撹拌装置を配置してもよい。この例において、参照微粒子濃度測定器及び空気撹拌装置を採用する場合、参照微粒子濃度測定器、空気撹拌装置は試験室内に配置される。

以上、２つの具体例のブロック図を挙げて性能試験システム１を説明しているが、本発明はこれらに限定されず、各装置のかかる機能を実現できれば、各装置の具体的な配置の位置は限定しない。

次に、図４を参照して図３に係る微粒子濃度測定器の性能試験システム１の具体例を説明する。

図４に示すように、この性能試験システム１は、試験室２、温度調整装置３、試験用微粒子浄化装置４、微粒子発生装置５、参照微粒子濃度測定器６、接続装置７、空気撹拌装置８、制御装置９及びリセット用微粒子浄化装置１０を備える。リセット用微粒子浄化装置１０は、試験用微粒子浄化装置４と同一の装置を使用してもよい。すなわち、一台の微粒子浄化装置を試験用微粒子浄化装置４とリセット用微粒子浄化装置１０との両方を兼用する装置として使用してもよい。なお、リセット用微粒子浄化装置１０と試験用微粒子浄化装置４とは別々の装置であってもよい。試験用微粒子浄化装置４とリセット用微粒子浄化装置１０とを別々の装置として使用する場合、同じタイプの装置を使用してもよいし、異なるタイプの装置を使用してもよい。

試験室２は、試験用微粒子を格納できる気密的な空間であり、内部には試験用の各装置を配置できる。この試験室２について、長さ×幅×高さ＝３６９０ｍｍ×３６９０ｍｍ×２４００ｍｍ＝約３２ｍ^３の外形寸法がある。この試験室２は、アルミニウムプロファイル又はステンレス鋼からなる枠、板ガラス又はステンレス鋼からなる壁、ステンレス鋼板からなる床、及び、ステンレス鋼板又は類似する材料の金属複合板からなる天井を備え、各継ぎ目がシリコーンゴムストリップ及びガラスシーラントをシール材としてシールされる。所望により、試験室２の壁及び天井の上に無塵布が覆われてもよい。

この試験室２内に、温度調整装置３、試験用微粒子浄化装置４、微粒子発生装置５、参照微粒子濃度測定器６、接続装置７、空気撹拌装置８及びリセット用微粒子浄化装置１０が配置される。

温度調整装置３は、試験室２内の天井に近い位置に配置でき、試験室２内の温度を制御するためのものである。この温度調整装置３としては、例えば、試験室２内の温度を目標温度±１摂氏度に制御できる温度制御能力を有するエアコンを使用できる。

試験用微粒子浄化装置４は、試験室２内の床上に配置でき、試験室２内の微粒子の濃度を降下させるためのものであり、例えば空気清浄機を使用できる。この試験用微粒子浄化装置４は、フィルタリング方式、電気清浄方式、複合方式等の各種の清浄方式を採用でき、後述の制御装置９の制御下で動作できる。

微粒子発生装置５は、試験室２内の床上に配置でき、試験室２内で微粒子を発生させるためのものである。この微粒子発生装置５として、タバコ吸煙器を使用でき、タバコ煙（例えば中国製の紅塔山（登録商標）、日本製のマイルドセブン（登録商標））を微粒子のソースとして使用できる。紅塔山を吸煙して発生したタバコ煙において、９２．１％の粒子は直径が０．５μｍ以下であり、７．４％の粒子は直径が０．５μｍ〜１．０μｍであり、０．５％の粒子は直径が１．０μｍ〜２．０μｍである。マイルドセブンを吸煙して発生したタバコ煙において、８９．８％の粒子は直径が０．５μｍ以下であり、９．４％の粒子は直径が０．５μｍ〜１．０μｍであり、０．７％の粒子は直径が１．０μｍ〜２．０μｍであり、０．１％の粒子は直径が２．０μｍ〜５．０μｍである。所望により、この微粒子発生装置５は、中華人民共和国国家標準ＧＢ／Ｔ１８８０１−２０１５ ［空気清浄機］に規定される粒子発生装置を使用できる。この微粒子発生装置５は後述の制御装置９の制御下で動作できる。

参照微粒子濃度測定器６は、試験対象である微粒子濃度測定器Ａの付近に配置でき、試験室２内の基準微粒子濃度を提供するためのものである。この参照微粒子濃度測定器６は、デジタル粉塵計、レーザダストパーティクルカウンタ、レーザパーティクル濃度測定器等、微粒子の濃度を高精度かつ微小誤差で検出可能な測定器を用いることができる。所望により、この参照微粒子濃度測定器６は０．００１ｍｇ／ｍ^３〜１０ｍｇ／ｍ^３の検知範囲、±１０％以内の検知精度を有してよい。この参照微粒子濃度測定器６は、後述の制御装置９と通信可能に接続され、微粒子の濃度の検知データを後述の制御装置９に送信し、また、制御装置９の制御下で動作できる。

接続装置７は、試験対象の微粒子濃度測定器Ａと接続され、後述の制御装置９と通信可能に接続されるものであり、例えばＵＡＲＴ等の通信規格により、接続している被検微粒子濃度測定器Ａによって検知された微粒子の濃度データを制御装置９に送信し、また、制御装置９の制御下で動作できる。この接続装置７は例えば、インタフェース（Ｉ／Ｆ）ボードを使用できる。所望により、複数の接続装置７を備えてもよく、各接続装置７に被検微粒子濃度測定器をそれぞれ接続することにより、テスト１回で複数の微粒子濃度測定器の性能を試験することができる。

空気撹拌装置８は、試験室２内の床上に配置するフロアファンを使用でき、試験室２内の微粒子が均一に分散するように、制御装置９の制御下で動作して試験室２内の空気を撹拌することができる。所望により、空気撹拌装置８は試験室２の天井に配置するシーリングファンであってもよい。

制御装置９は、試験室２の外に配置でき、性能試験システム１を制御して被検微粒子濃度測定器Ａの性能試験を行わせるためのものである。この制御装置９は、プロセッサ及びメモリを備えるコンピュータを使用できる。この制御装置９は制御部、読取部及び記憶部を備えてもよい。

制御部は、試験用微粒子浄化装置４、微粒子発生装置５、参照微粒子濃度測定器６、接続装置７及び空気撹拌装置８を制御し、少なくとも接続装置７及び参照微粒子濃度測定器６とデータの送受信を行う。読取部は、参照微粒子濃度測定器６から測定値を読み取り及び／又は接続装置７を介して被検微粒子濃度測定器Ａから測定値を読み取る。記憶部は、微粒子濃度測定器の性能試験を行うためのプログラム、受信した各種データ等を記憶する。

リセット用微粒子浄化装置１０は、試験用微粒子浄化装置４と同じように、試験室２内の床上に配置でき、試験室２内の微粒子の濃度を降下させるためのものであり、例えば空気清浄機を使用できる。ただし、試験用微粒子浄化装置４とは違い、リセット用微粒子浄化装置１０は、制御装置９による制御を受けずに手動により制御され、主として、被検微粒子濃度測定器Ａの性能試験に必要な一連のテスト終了後に、試験室２内の微粒子の濃度を速やかに所定のレベルにリセットするためのものである。

以上は性能試験システム１の一具体例を説明したが、当業者は、以上の説明は例示的なものにすぎず、本発明を限定するものではないことを理解できる。例えば、温度調整装置３、試験用微粒子浄化装置４、微粒子発生装置５、参照微粒子濃度測定器６、接続装置７、空気撹拌装置８及びリセット用微粒子浄化装置１０の試験室２内における位置は限定されず、必要に応じて試験室２内の任意の位置に配置できる。また、温度調整装置３、試験用微粒子浄化装置４、微粒子発生装置５、参照微粒子濃度測定器６、接続装置７、空気撹拌装置８及びリセット用微粒子浄化装置１０の数も限定されず、必要に応じて複数個配置してもよい。

一実施形態において、温度調整装置３、試験用微粒子浄化装置４、微粒子発生装置５及びリセット用微粒子浄化装置１０は試験室２の外に配置し、吸気口、排気口を通じて試験室２とつながることで、かかる機能を実現してもよい。

一実施形態において、試験用微粒子浄化装置４、微粒子発生装置５及び空気撹拌装置８は制御装置９と接続せずに、例えばこれらの装置と別々に配置される遠隔制御装置により、手動の操作で制御されてもよい。

一実施形態において、温度調整装置３及びリセット用微粒子浄化装置１０も制御装置９の制御下で動作してもよい。

一実施形態において、制御装置９は、制御装置９の読取部が参照微粒子濃度測定器６から読み取った測定値及び／又は接続装置７を介して被検微粒子濃度測定器Ａから読み取った測定値に基づいて、被検微粒子濃度測定器Ａの性能を評価する評価部を備えてもよい。

一実施形態において、試験室２は、長さ×幅×高＝３．５ｍ×３．４ｍ×２．５ｍ＝約３０ｍ^３の外形寸法を有する試験室を使用してもよい。本発明は試験室２の寸法を限定せず、試験室２の寸法は必要に応じて任意に設定することができる。

［微粒子濃度測定器の性能試験方法］
図５は、本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験方法のフローチャートである。図５に示すように、工程Ｓ１において、微粒子発生装置を動作させて微粒子を発生させ、試験室内の微粒子濃度を所定値以上にする。工程Ｓ２において、微粒子浄化装置を動作させて微粒子の濃度調整（ｉ）を行わせ、試験室内の微粒子濃度を降下させる。ここで、ｉの初期値は１に設定される。

工程Ｓ３において、被検微粒子濃度測定器Ａを動作させて微粒子の濃度測定（ｉ）を行わせる。所望により、毎回の測定において、被検微粒子濃度測定器Ａは測定動作を複数回繰り返し、複数回の測定による測定データの相加平均値を最終測定データとして出力してもよい。

工程Ｓ４において、濃度調整（ｉ）の回数がｎ回に達したか否かを判定する。ｎ回に達した場合（工程Ｓ４で「ＹＥＳ」の場合）、工程Ｓ５に進むが、ｎ回に達していない場合（工程Ｓ４で「ＮＯ」の場合）、工程Ｓ２に戻り、ｉに１だけ増加させ（ｉ＝ｉ＋１）、工程Ｓ２、Ｓ３の動作を繰り返す。ここで、ｎ≧３である。ｉが１からｎまで増加することに伴い、濃度調整（ｉ）後の微粒子濃度は次第に減少する。

毎回の濃度調整の目標濃度値は、互いに重複しないｎ個の微粒子濃度範囲からそれぞれ選択してよく、このｎ個の微粒子濃度範囲は各国の大気質評価基準及びｎの数値に基づいて決定することができる。中国において、「環境空気質量指数（ＡＱＩ）技術規定（試行）」（ＨＪ ６３３-２０１２）における大気質指数についての規定は下記の表に示すとおりである。

したがって、ｎ＝３の場合、所望により、３つの濃度範囲は、一〜二級の大気質、三〜六級の大気質、六級以上の汚染の大気質にそれぞれ対応するように、０〜７５μｇ／ｍ^３、７５μｇ／ｍ^３〜５００μｇ／ｍ^３、５００μｇ／ｍ^３以上に設定できる。ｎ＝４の場合、所望により、４つの濃度範囲は、一〜二級の大気質、三〜四級の大気質、五〜六級の大気質、六級以上の汚染の大気質にそれぞれ対応するように、０〜７５μｇ／ｍ^３、７５μｇ／ｍ^３〜１５０μｇ／ｍ^３、１５０μｇ／ｍ^３〜５００μｇ／ｍ^３、５００μｇ／ｍ^３以上に設定できる。当業者は、以上の濃度範囲の設定は例示的なものにすぎず、本発明を限定するものではないことを理解できる。

工程Ｓ５において、被検微粒子濃度測定器Ａの測定値を読み取る。

以上の記述において、試験室内の微粒子濃度を所定値以下に上昇させてから、ｎ回の微粒子浄化を行って試験室内にｎ個の異なる微粒子濃度を発生させることを説明したが、本発明はこのような形態に限定されず、試験室内にｎ個の異なる微粒子濃度を発生させることさえできれば、ｎ回の微粒子発生を行ってもよく、又は微粒子発生と微粒子浄化とを混ぜて行ってもよい。

所望により、工程Ｓ３において、参照微粒子濃度測定器を動作させて、被検微粒子濃度測定器Ａと同時に微粒子濃度の測定を行わせてもよい。これに応じて、工程Ｓ５において、参照微粒子濃度測定器の測定値を同時に読み取る。参照微粒子濃度測定器を動作させる場合、さらに所望により、図５に示すように、工程Ｓ１の前に参照微粒子濃度測定器のゼロ戻し（０にリセットする）工程Ｓ１’を加えてもよい。工程Ｓ１’において、微粒子浄化装置を動作させ、試験室内の微粒子の濃度をほぼ０に降下させることにより、参照微粒子濃度測定器の測定値を０にリセットする。この工程は主に、後の参照微粒子濃度測定器６による測定値の正確性を確保するためのものである。

所望により、図５に示すように、工程Ｓ２の後かつ工程Ｓ３の前に安定化工程Ｓ３’を追加してもよい。この安定化工程Ｓ３’において、微粒子浄化装置の動作を停止させる。所望により、この安定化工程Ｓ３’は、空気撹拌装置により試験室内の空気を撹拌する撹拌工程を含んでもよい。さらに、所望により、この安定化工程Ｓ３’は、撹拌工程の後に空気撹拌装置の撹拌を停止させ、撹拌により生じた気流が止まるまで待つ工程を含んでもよい。この工程は主に、試験室内の微粒子濃度を安定させ、濃度測定工程Ｓ３の期間内に微粒子濃度が変化することを防止するためのものである。

所望により、図５に示すように、工程Ｓ５の後に評価工程Ｓ５’を追加してもよい。この評価工程Ｓ５’において、読み取った被検微粒子濃度測定器Ａのｎ個の異なる微粒子濃度における微粒子濃度の測定データに基づいて、被検微粒子濃度測定器Ａの性能を評価する。所望により、読み取った被検微粒子濃度測定器Ａの測定値と所定値との差を計算し、この差が所定の範囲内である場合、被検微粒子濃度測定器Ａを良品として判定し、この差が所定の範囲を超えた場合、被検微粒子濃度測定器Ａを不良品として判定する。ここの所定値は、予め実験により特定することができる。所望により、上述した性能試験方法と同様の条件で工程Ｓ１〜Ｓ４を行い、工程Ｓ３において高精度の微粒子濃度測定器により微粒子濃度を測定し、このような操作を複数回繰り返して、複数回の操作における各回の測定（ｉ）により得られた複数の測定値の平均値を、今回の測定（ｉ）の所定値とすることができる。

工程Ｓ３において参照微粒子濃度測定器も動作させる場合、この評価工程Ｓ５’において、読み取った被検微粒子濃度測定器Ａ及び参照微粒子濃度測定器のｎ個の異なる微粒子濃度における微粒子濃度の測定データに基づいて、被検微粒子濃度測定器Ａの性能を評価する。所望により、読み取った被検微粒子濃度測定器Ａ及び参照微粒子濃度測定器の測定値の差を計算し、この差が所定の範囲内である場合、被検微粒子濃度測定器Ａを良品として判定し、この差が所定の範囲を超えた場合、被検微粒子濃度測定器Ａを不良品として判定することができる。

各微粒子濃度についての所定の範囲は、同一の範囲、例えばいずれも±２０％×所定値又は参照微粒子濃度測定器の出力値に設定してもよく、異なってもよい。所望により、最も低い微粒子濃度の測定では、より大きなバラツキが生じやすいことを考慮して、最も低い微粒子濃度の場合、この所定の範囲を±３０％×所定値又は参照微粒子濃度測定器６の出力値に設定し、その他の微粒子濃度の場合、この所定の範囲を±２０％×所定値又は参照微粒子濃度測定器６の出力値に設定してもよい。

次に、図６及び図７を参照して本発明に係る微粒子濃度測定器の性能試験方法の具体例を説明する。この具体例では、図４に基づいて説明した微粒子濃度測定器の性能評価システム１を使用する。また、この性能試験方法は、プログラムとして制御装置９の記憶部に予め記憶され、微粒子濃度測定器の性能試験を行う時に実行される。

微粒子濃度測定器の性能試験を行う前に、準備作業を予め行う必要がある。所望により、試験室２の気密性を確認し、例えば試験室内の空気漏れ率が０．０５未満であることを確保する。温度調整装置３、試験用微粒子浄化装置４、微粒子発生装置５、参照微粒子濃度測定器６、接続装置７、空気撹拌装置８、制御装置９及びリセット用微粒子浄化装置１０がいずれも通常使用状態にあり、互いに問題なく接続されていることを確認する。その後、被検微粒子濃度測定器Ａを接続装置７に接続する。所望により、被検微粒子濃度測定器Ａを試験室２の略中央に位置するラックに吊り下げてよい。

性能試験を行う際に、まず、温度調整装置３の目標温度を手動で２３摂氏度に設定し、そして試験室２内の温度が目標温度になるまでに待つ。この過程は約１５分かかる。

次に、制御装置９は、試験用微粒子浄化装置４を稼働させることによりバックグラウンド調整動作を行い、試験室２内の微粒子濃度を０．０７μｇ／ｍ^３以下に調整する。このバックグラウンド調整動作は約５分かかる。

次に、制御装置９は空気撹拌装置８を１分稼働させることにより、試験室２内の微粒子濃度を均一にし、その後、空気撹拌装置８を停止させ、０．５分静置し、撹拌により生じた気流が止まるまで待つ。

次に、制御装置９は参照微粒子濃度測定器６に微粒子濃度の測定を２分行わせることにより、ノイズ測定を行い、参照微粒子濃度測定器６をゼロ戻しする。これにより、後の測定値の正確性を確保する。

次に、制御装置９は、所定の本数のタバコを取り付けたタバコ吸煙器を動作させ、タバコを燃やす。例えば、紅塔山ブランドクラシック１５０（登録商標）を２本取り付けた場合、タバコが燃え切れた約１０分後に、試験室２内の微粒子の濃度が約３ｍｇ／ｍ^３まで上昇する。

次に、制御装置９は、濃度調整１の動作を行い、試験用微粒子浄化装置４を稼働させて、試験室２内の微粒子の濃度を約７５０μｇ／ｍ^３に降下させる。この過程は約７分かかる。

次に、制御装置９は、空気撹拌装置８に撹拌動作を行わせ、試験室２内の空気を１分撹拌させた後、空気撹拌装置８を停止させ、０．５分静置し、撹拌により生じた気流が止まるまで待つ。この工程を経て、試験室２内の微粒子の濃度は約６００μｇ／ｍ^３になる。

次に、制御装置９は、参照微粒子濃度測定器６及び被検微粒子濃度測定器Ａに微粒子濃度の測定をそれぞれ１０分行わせる。取得したデータは制御装置９に出力される。

次に、制御装置９は、濃度調整２の動作を行い、試験用微粒子浄化装置４を稼働させて、試験室２内の微粒子の濃度を約２５０μｇ／ｍ^３に降下させる。この過程は約６分かかる。

次に、制御装置９は、空気撹拌装置８に撹拌動作を行わせ、試験室２内の空気を１分撹拌させた後、空気撹拌装置８を停止させ、０．５分静置し、撹拌により生じた気流が止まるまで待つ。この工程を経て、試験室２内の微粒子の濃度は約２００μｇ／ｍ^３になる。

次に、制御装置９は、参照微粒子濃度測定器６及び被検微粒子濃度測定器Ａに微粒子濃度の測定をそれぞれ１０分行わせる。取得したデータは制御装置９に出力される。

次に、制御装置９は、濃度調整３の動作を行い、試験用微粒子浄化装置４を稼働させて、試験室２内の微粒子の濃度を約４３．７５μｇ／ｍ^３に降下させる。この過程は約８分かかる。

次に、制御装置９は、空気撹拌装置８に撹拌動作を行わせ、試験室２内の空気を１分撹拌させた後、空気撹拌装置８を停止させ、０．５分静置し、撹拌により生じた気流が止まるまで待つ。この工程を経て、試験室２内の微粒子の濃度は約３５μｇ／ｍ^３になる。

次に、制御装置９は、参照微粒子濃度測定器６及び被検微粒子濃度測定器Ａに微粒子濃度の測定をそれぞれ１０分行わせる。取得したデータは制御装置９に出力される。

最後に、試験用微粒子浄化装置４及びリセット用微粒子浄化装置１０を稼働させて、試験室２内の微粒子の濃度を降下させる室内クリーニング動作を行う。

この具体例において、ｎを３として説明し、また、番号２〜５のバックグラウンド濃度調整、撹拌、気流停止待ち、バックグラウンド濃度測定は、図５中の工程Ｓ１’に対応し、番号６〜７のタバコ設置／着火及びタバコ発煙は、図５の工程Ｓ１に対応し、番号８、１２、１６の濃度調整は、図５の工程Ｓ２に対応し、番号９〜１０、１３〜１４、１７〜１８の撹拌及び気流停止待ちは、図５の工程Ｓ３’に対応し、番号１１、１５、１９の測定動作は、図５の工程Ｓ３に対応する。

この具体例において、各工程の時間は、事前の実験により、環境温度、使用する微粒子浄化装置４、１０の数、設置位置、除塵性能の減衰特性、参照微粒子濃度測定器６の検知位置、空気撹拌装置８の設置位置、微粒子発生装置５の設置位置等による試験結果への影響を評価した上で予め設定されたものである。かかる工程を、予め設定した時間だけ実行すれば、所望の微粒子濃度に達すると予測される。当業者は、以上の具体例における数値設定は例示的なものにすぎず、本発明を限定するものではないことを理解できる。

以上の説明では、特定の微粒子濃度に達することを終了条件とする工程と、特定の時間に達することを終了条件とする工程がある。しかし、当業者であれば理解できるように、本発明はこれらに限定されない。各工程は任意に、微粒子濃度又は時間を終了条件として設定することができる。所望により、各工程に対して、工程の終了条件となる微粒子濃度を設定することができ、参照微粒子濃度測定器６により試験室２内の微粒子濃度をリアルタイムで、または所定の時間間隔で測定し、参照微粒子濃度測定器６により測定された微粒子濃度が所定の微粒子濃度に達すると、かかる工程を終了する。

図８は、上述の微粒子濃度測定器の性能試験方法を利用した具体例の試験結果を示す。図８の（Ａ）は、良品として判定された被検微粒子濃度測定器の試験結果を示し、図８の（Ｂ）は、不良品として判定された被検微粒子濃度測定器の試験結果を示す。

上述の具体例において、微粒子濃度測定器の性能試験方法のプログラム命令が制御装置９の記憶部に記憶された形態を例に説明したが、このような形態に限定されるわけではない。この微粒子濃度測定器の性能試験方法のプログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体として提供できる。コンピュータ可読記憶媒体としては、例えば電気記憶装置、磁気記憶装置、光学記憶装置、電磁記憶装置、半導体記憶装置、またはこれらの任意の適切な組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（非網羅的な例示）としては、ポータブルコンピュータディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブルコンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、メモリスティック、フロッピーディスク、命令が格納されるパンチカードまたはイングルーブ隆起構造のような機械的なコーディング機器、ならびに上記の任意の適切な組み合わせが挙げられる。

また、本明細書に記載のコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体から各計算・処理装置にダウンロードしてもよく、または、例えばインターネット、LAN、WAN、および／または無線ネットワークなどのネットワークを介して、外部コンピュータや外部記憶装置にダウンロードしてもよい。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光ファイバ伝送、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ、および／またはエッジサーバを含むことができる。各計算・処理装置内のネットワークアダプタカードまたはネットワークインタフェースは、ネットワークから、各計算・処理装置内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶するためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を受信して転送する。

本明細書に記載のコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、各計算・処理装置に実行されることにより、微粒子発生装置及び微粒子浄化装置を動作させて試験室内の微粒子濃度を変化させるユニットと、被検微粒子濃度測定器及び参照微粒子濃度測定器に、ｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行わせるユニットとを少なくとも備える制御装置として各計算・処理装置を利用可能にする。

上記の説明は例示的なものにすぎず、網羅的ではなく、本明細書の各実施例に限定されない。説明した各実施例の範囲および精神から逸脱することなく、多くの変更および変形ができることは当業者には明らかであろう。本明細書中で使用する用語は、各実施例の原理、実際の使用、または市場上の技術への改良を最適に説明するために、または本明細書の各実施例を当業者に理解してもらうために選択したものである。

Claims (21)

1. ｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において、被検微粒子濃度測定器に微粒子濃度の測定を行わせることを特徴とする微粒子濃度測定器の性能試験方法であって、
   気密性を有する試験室内で行われ、
   微粒子発生装置により前記試験室内の微粒子濃度を所定値以上にする微粒子発生工程と、
   微粒子浄化装置により前記試験室内の微粒子濃度を降下させる濃度調整工程と、
   前記被検微粒子濃度測定器に微粒子濃度の測定を行わせる測定工程と、
   前記濃度調整工程及び前記測定工程をｎ回繰り返すことにより、ｎ個の異なる微粒子濃度における測定を行うことと、
   を含む性能試験方法。
2. 前記濃度調整工程とその直後の前記測定工程との間に、前記微粒子浄化装置の動作を停止させる安定化工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の性能試験方法。
3. 前記安定化工程は、空気撹拌装置により、前記試験室内の空気を撹拌する撹拌工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の性能試験方法。
4. 前記安定化工程は、前記撹拌工程の後に、前記空気撹拌装置による撹拌を停止させ、撹拌により生じた気流が止まるまで待つ工程をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の性能試験方法。
5. 前記被検微粒子濃度測定器の測定値を読み取ることをさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の性能試験方法。
6. 前記被検微粒子濃度測定器の測定値に基づいて、前記被検微粒子濃度測定器を評価する工程をさらに含み、
   前記被検微粒子濃度測定器の測定値と所定値の差が所定の範囲を超えた場合、前記被検微粒子濃度測定器を不良品として評価することを特徴とする請求項５に記載の性能試験方法。
7. 前記ｎ個の異なる微粒子濃度において、さらに参照微粒子濃度測定器に微粒子濃度の測定を行わせることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の性能試験方法。
8. 前記微粒子発生工程の前に、前記微粒子浄化装置により、前記試験室内の微粒子濃度をほぼ０に降下させて、前記参照微粒子濃度測定器の測定値を０にリセットする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に従属する請求項７に記載の性能試験方法。
9. 前記被検微粒子濃度測定器及び前記参照微粒子濃度測定器の測定値を読み取ることをさらに含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の性能試験方法。
10. 前記被検微粒子濃度測定器及び前記参照微粒子濃度測定器の測定値に基づいて、前記被検微粒子濃度測定器を評価する工程をさらに含み、
    前記被検微粒子濃度測定器と前記参照微粒子濃度測定器との測定値の差が所定の範囲を超えた場合、前記被検微粒子濃度測定器を不良品として評価することを特徴とする請求項９に記載の性能試験方法。
11. 最も低い微粒子濃度の場合、前記所定の範囲を他の微粒子濃度より大きくすることを特徴とする請求項６又は１０に記載の性能試験方法。
12. 前記ｎ個の異なる微粒子濃度は、互いに重複しない微粒子濃度範囲であって、大気質評価基準及びｎの数値に基づいて設定されたｎ個の微粒子濃度範囲からそれぞれ選択されたものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の性能試験方法。
13. ｎは３であり、３つの異なる微粒子濃度は、０〜７５μｇ／ｍ^３、７５μｇ／ｍ^３〜５００μｇ／ｍ^３、５００μｇ／ｍ^３以上という３つの微粒子濃度範囲からそれぞれ選択されたものであることを特徴とする請求項１２に記載の性能試験方法。
14. 前記３つの異なる微粒子濃度はそれぞれ３５μｇ／ｍ^３、２００μｇ／ｍ^３、６００μｇ／ｍ^３であることを特徴とする請求項１３に記載の性能試験方法。
15. 所定の大きさの空間で、気密性を有する試験室と、
    前記試験室内に微粒子を発生させるための微粒子発生装置と、
    前記試験室内の前記微粒子の濃度を降下させるための微粒子浄化装置と、
    を備え、
    前記微粒子発生装置及び前記微粒子浄化装置が動作して前記試験室内の微粒子濃度を変化させ、かつ、被検微粒子濃度測定器がｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行うように構成され、
    前記微粒子発生装置が動作して前記試験室内の微粒子濃度を所定値以上にした後、前記微粒子浄化装置が動作して前記試験室内の微粒子濃度を降下させ、その後、前記被検微粒子濃度測定器が微粒子濃度の測定を行い、
    前記微粒子浄化装置の動作と、前記被検微粒子濃度測定器の動作をｎ回繰り返すことにより、ｎ個の異なる微粒子濃度における測定を行うことを特徴とする微粒子濃度測定器の性能試験システム。
16. 前記試験室内の空気を撹拌するための空気撹拌装置をさらに備え、
    前記微粒子浄化装置の動作終了後、かつ前記被検微粒子濃度測定器の測定の前に、前記空気撹拌装置が動作することを特徴とする請求項１５に記載の性能試験システム。
17. 前記微粒子発生装置はタバコ吸煙器であり、前記微粒子浄化装置は空気清浄機であり、
    前記微粒子発生装置と前記微粒子浄化装置は、前記試験室の内部に配置されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の性能試験システム。
18. 前記微粒子発生装置は、中華人民共和国国家標準ＧＢ／Ｔ１８８０１−２０１５ ［空気清浄機］に規定される粒子発生装置である、
    請求項１５に記載の性能試験システム。
19. 微粒子濃度測定器の性能試験システムの制御方法であって、
    前記性能試験システムは、所定の大きさの空間で、気密性を有する試験室と、前記試験室内に微粒子を発生させるための微粒子発生装置と、前記試験室内の前記微粒子の濃度を降下させるための微粒子浄化装置と、を備え、
    前記制御方法は、
    前記試験室内で行われ、
    前記微粒子発生装置を動作させて前記試験室内の微粒子濃度を所定値以上にする微粒子発生工程と、
    前記微粒子浄化装置を動作させて前記試験室内の微粒子濃度を降下させる濃度調整工程と、
    被検微粒子濃度測定器に、ｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行わせる測定工程とを含み、
    前記濃度調整工程及び前記測定工程をｎ回繰り返すことにより、ｎ個の異なる微粒子濃度における測定を行うことを特徴とする微粒子濃度測定器の性能試験システムの制御方法。
20. 微粒子濃度測定器の性能試験システムの制御装置であって、
    前記性能試験システムは、所定の大きさの空間で、気密性を有する試験室と、前記試験室内に微粒子を発生させるための微粒子発生装置と、前記試験室内の前記微粒子の濃度を降下させるための微粒子浄化装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記微粒子発生装置を動作させて前記試験室内の微粒子濃度を所定値以上にするとともに前記微粒子浄化装置を動作させて前記試験室内の微粒子濃度を降下させるユニットと、
    被検微粒子濃度測定器に、ｎ（ｎ≧３）個の異なる微粒子濃度において微粒子濃度の測定を行わせるユニットとを備え、
    前記試験室内の微粒子濃度を降下させることと微粒子濃度の測定を行わせることとをｎ回繰り返すことにより、ｎ個の異なる微粒子濃度における測定を行うことを特徴とする微粒子濃度測定器の性能試験システムの制御装置。
21. コンピュータで実行されることにより、前記コンピュータを請求項２０に記載の制御装置として利用可能にするコンピュータプログラム命令を記憶したことを特徴とする不揮発性コンピュータ可読記憶媒体。

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