JPH01267439A - エアロゾルの粒度分布測定方法及び装置 - Google Patents
エアロゾルの粒度分布測定方法及び装置Info
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- JPH01267439A JPH01267439A JP63096599A JP9659988A JPH01267439A JP H01267439 A JPH01267439 A JP H01267439A JP 63096599 A JP63096599 A JP 63096599A JP 9659988 A JP9659988 A JP 9659988A JP H01267439 A JPH01267439 A JP H01267439A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 120
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 6
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、エアロゾル科学、粉体工学あるいは大気汚
染やクリーンルームのモニタ、更には気象、吸入毒性、
原子力等の分野に適用されるエアロゾル粒子の粒度分布
測定方法及び装置に関する。
染やクリーンルームのモニタ、更には気象、吸入毒性、
原子力等の分野に適用されるエアロゾル粒子の粒度分布
測定方法及び装置に関する。
［従来の技術］
従来より、気相中に浮遊している粒子状物質、いわゆる
エアロゾル粒子の粒度分布を測定する方法の中で０．１
μｍ以下の超微小エアロゾル粒子に適用可能なものとし
て、電気移動度あるいは拡散係数の粒径依存性を利用し
たものが実用化されている。
エアロゾル粒子の粒度分布を測定する方法の中で０．１
μｍ以下の超微小エアロゾル粒子に適用可能なものとし
て、電気移動度あるいは拡散係数の粒径依存性を利用し
たものが実用化されている。
例えば、拡散係数の粒径依存性を利用したものとしては
、第４図に示すような拡散バッテリー１０を用いたもの
がある。拡散バッテリー１０はエアロゾルの流入口と排
出口との間に数段階のステージＳ工、Ｓ２、・・・を有
し、各ステージには微細なスクリーンメツシュ１１が組
み込まれている。
、第４図に示すような拡散バッテリー１０を用いたもの
がある。拡散バッテリー１０はエアロゾルの流入口と排
出口との間に数段階のステージＳ工、Ｓ２、・・・を有
し、各ステージには微細なスクリーンメツシュ１１が組
み込まれている。
この拡散バッテリ内でエアロゾル粒子は粒径の違いに基
く挙動の違いによって各ステージに分級される。すなわ
ち、０．００５〜１．０μｍ範囲にある粒子は拡散バッ
テリ内に吸引時に付与される運動とブラウン運動による
拡散現象の影響を受ける。
く挙動の違いによって各ステージに分級される。すなわ
ち、０．００５〜１．０μｍ範囲にある粒子は拡散バッ
テリ内に吸引時に付与される運動とブラウン運動による
拡散現象の影響を受ける。
粒径の小さな粒子は大きな粒子に比べ運動量が小さく拡
散力に大きく支配され、スクリーンメツシュ１１を通過
する時にスクリーシワイヤに衝突し付着する確率が高い
。一方１粒径の大きなものは拡散による影響は少なくな
りスクリーンメツシュ１１を通過しやすい。このような
粒子の挙動の差によって粒子はその粒径によって小さい
ものから順にステージに分級される。このように拡散バ
ッテリによって分級された各ステージの粒字を例えば凝
縮核測定器等の粒子センサ１２で測定することにより、
粒度分布を求めることができる。
散力に大きく支配され、スクリーンメツシュ１１を通過
する時にスクリーシワイヤに衝突し付着する確率が高い
。一方１粒径の大きなものは拡散による影響は少なくな
りスクリーンメツシュ１１を通過しやすい。このような
粒子の挙動の差によって粒子はその粒径によって小さい
ものから順にステージに分級される。このように拡散バ
ッテリによって分級された各ステージの粒字を例えば凝
縮核測定器等の粒子センサ１２で測定することにより、
粒度分布を求めることができる。
電気移動度を利用したものとしては、単極イオン場で粒
子を荷電した後、この荷電粒子の電気的移動度分布を測
定し、これを粒度分布に変換する静電式粒度分布測定器
（ＦＡＡ）がある。
子を荷電した後、この荷電粒子の電気的移動度分布を測
定し、これを粒度分布に変換する静電式粒度分布測定器
（ＦＡＡ）がある。
［発明が解決しようとする課題］
ところで、これら従来の粒度分布測定方法は、いずれも
時分割により粒径解析を行うものである。
時分割により粒径解析を行うものである。
しかし、一般にエアロゾル粒子の粒度分布は時間と共に
絶えず変動するもので、特にその濃度が高い場合、ある
いは粒径が小さい場合はその変動が顕著である。具体的
には、光化学エアロゾル、燃焼エアロゾルのような場合
、その粒度分布は秒単位内で変化しているし、発塵、沈
着現象のように時間的に変化しているものがある。
絶えず変動するもので、特にその濃度が高い場合、ある
いは粒径が小さい場合はその変動が顕著である。具体的
には、光化学エアロゾル、燃焼エアロゾルのような場合
、その粒度分布は秒単位内で変化しているし、発塵、沈
着現象のように時間的に変化しているものがある。
このような場合、従来のような時分割による粒径解析で
は測定中の粒径変化に対応することができず、正確な測
定が得られない。また、連続測定にも対応できない。更
に電気移動度を利用したものでは、０．０１以下の微小
粒子では無荷電粒子の割合が多く測定値が不安定になる
という欠点がある。
は測定中の粒径変化に対応することができず、正確な測
定が得られない。また、連続測定にも対応できない。更
に電気移動度を利用したものでは、０．０１以下の微小
粒子では無荷電粒子の割合が多く測定値が不安定になる
という欠点がある。
この発明は、このような従来の粒度分布測定の欠点を解
消し１粒度分布の変化及び粒径の変化に対応した、高精
度の測定が可能であり、且つ連続測定が可能である粒度
分布測定方法及び装置を提供することを目的とする。
消し１粒度分布の変化及び粒径の変化に対応した、高精
度の測定が可能であり、且つ連続測定が可能である粒度
分布測定方法及び装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成する本発明の粒度分布測定方法は、被測
定エアロゾルを、粒子の通過率が粒径に依存して相異な
る複数の機構部品により群分割し、前記機構部品毎に、
群分割された粒子の粒子量を測定し、該粒子量に基き前
記被測定エアロゾルの粒度分布を求めることを特徴とし
、その装置は、被測定エアロゾルの吸引口と、排気口と
、前記吸引口と前記排気口との間に並列に配設され且つ
粒子を群分割するための複数の機構部品と該機構部品の
各々に接続された粒子センサとを備えたことを特徴とす
る。
定エアロゾルを、粒子の通過率が粒径に依存して相異な
る複数の機構部品により群分割し、前記機構部品毎に、
群分割された粒子の粒子量を測定し、該粒子量に基き前
記被測定エアロゾルの粒度分布を求めることを特徴とし
、その装置は、被測定エアロゾルの吸引口と、排気口と
、前記吸引口と前記排気口との間に並列に配設され且つ
粒子を群分割するための複数の機構部品と該機構部品の
各々に接続された粒子センサとを備えたことを特徴とす
る。
［作用］
被測定エアロゾル粒子は、並列に設置された機構部品に
よって一時に群分割され、群ごとに粒子量が測定される
ので、群ごとの時間的なずれがなく直ちに被測定エアロ
ゾル粒子の粒度分布を測定することができる。また、被
測定エアロゾル粒子を連続して導入し群分割できるので
連続測定が可能である。
よって一時に群分割され、群ごとに粒子量が測定される
ので、群ごとの時間的なずれがなく直ちに被測定エアロ
ゾル粒子の粒度分布を測定することができる。また、被
測定エアロゾル粒子を連続して導入し群分割できるので
連続測定が可能である。
［発明の実施例］
以下、本発明の好ましい実施例を図面に基き説明する。
第１図は本発明のエアロゾル粒度分布測定装置の概要を
示すもので、エアロゾル粒子の吸引口１．排気口２、並
列に配置される複数の機構部品３−１．８−２．３−３
・・・・３−ｉ及び、各機構部品に接続された粒子セン
サ４から成る。
示すもので、エアロゾル粒子の吸引口１．排気口２、並
列に配置される複数の機構部品３−１．８−２．３−３
・・・・３−ｉ及び、各機構部品に接続された粒子セン
サ４から成る。
エアロゾル吸引口１には被測定エアロゾルが所定の流量
、例えば４Ωρｍで吸引される。この流量は例えば排気
口２に接続される図示しない流量計及びポンプによって
制御することができる。
、例えば４Ωρｍで吸引される。この流量は例えば排気
口２に接続される図示しない流量計及びポンプによって
制御することができる。
機構部品３−１．３−２．３−３・・・・３−ｉは各々
の粒子の通過率が粒径に依存するように構成され粒子を
群分割することのできる機構部品であり、好適には、１
ステージから成る拡散バッテリの組み合わせたものが用
いられる。例えば、機構部品３−１はスクリーンメツシ
ュのないもの、機構部品３−２はスクリーンメツシュ５
が１、機構部品３−３はスクリーンメツシュ５が２とい
うように、スクリーンメツシュ５の数が段階的に増加し
たものとすることができる。エアロゾル粒子が一つのス
クリーンメツシュを通過する割合（％）は第２図のグラ
フからも明らかなように、粒径に依存し、０．２〜０．
３μｍ以下の粒子では粒径の大きいものほど通過する割
合が多い（粒径がある程度以上では、その逆の関係にな
る）。従って、０゜２〜０．３μｍ以下の粒子では粒径
の小さい粒子はスクリーンメツシュ数が増加するに従っ
て、順次カットされ群分割される。
の粒子の通過率が粒径に依存するように構成され粒子を
群分割することのできる機構部品であり、好適には、１
ステージから成る拡散バッテリの組み合わせたものが用
いられる。例えば、機構部品３−１はスクリーンメツシ
ュのないもの、機構部品３−２はスクリーンメツシュ５
が１、機構部品３−３はスクリーンメツシュ５が２とい
うように、スクリーンメツシュ５の数が段階的に増加し
たものとすることができる。エアロゾル粒子が一つのス
クリーンメツシュを通過する割合（％）は第２図のグラ
フからも明らかなように、粒径に依存し、０．２〜０．
３μｍ以下の粒子では粒径の大きいものほど通過する割
合が多い（粒径がある程度以上では、その逆の関係にな
る）。従って、０゜２〜０．３μｍ以下の粒子では粒径
の小さい粒子はスクリーンメツシュ数が増加するに従っ
て、順次カットされ群分割される。
粒子センサ４としては、例えば第３図に示すような凝縮
核測定器を用いることができる。凝縮核測定器４０は飽
和用チューブ４１、凝縮チューブ４２及び測定部４３か
ら成り飽和用チューブ４１にはアルコール蒸気が飽和し
ており、ここで飽和チューブ４１に導入されたエアロゾ
ルにアルコールを含ませる。次いで凝縮チューブ４２で
エアロゾル粒子を核として凝縮成長させた後、測定部４
３において、光散乱法により粒子数を求めるものである
。
核測定器を用いることができる。凝縮核測定器４０は飽
和用チューブ４１、凝縮チューブ４２及び測定部４３か
ら成り飽和用チューブ４１にはアルコール蒸気が飽和し
ており、ここで飽和チューブ４１に導入されたエアロゾ
ルにアルコールを含ませる。次いで凝縮チューブ４２で
エアロゾル粒子を核として凝縮成長させた後、測定部４
３において、光散乱法により粒子数を求めるものである
。
以上のように構成されるエアロゾル粒度分布測定装置を
用いた粒度分布測定方法について説明する。まず被測定
エアロゾルを吸引によって測定装置内に導入する。サン
プリング流量は排気側に設けた流量計及び真空ポンプに
よって制御し、脈動のない連続流とする。吸引口１から
導入されたエアロゾルは均等に各機構部品３−１〜３−
ｉに移動し各機構部品の出口側において１群分割される
。
用いた粒度分布測定方法について説明する。まず被測定
エアロゾルを吸引によって測定装置内に導入する。サン
プリング流量は排気側に設けた流量計及び真空ポンプに
よって制御し、脈動のない連続流とする。吸引口１から
導入されたエアロゾルは均等に各機構部品３−１〜３−
ｉに移動し各機構部品の出口側において１群分割される
。
すなわち、スクリーンメツシュのない機構部品３−１で
は導入されたエアロゾルがそのまま通過しクリーンメツ
シュ５を１有する機構部品３−２では最も粒径の小さい
グループの粒子が高い確率でスクリーンメツシュ５に捕
えられ、その他の粒子が通過し、スクリーンメツシュを
２有する機構部品３−３では最も粒径の小さいグループ
と、その次に／ＩＸさいグループの粒子が高い確率でス
クリーンメツシュに捕えられ、その他の粒子が通過する
。
は導入されたエアロゾルがそのまま通過しクリーンメツ
シュ５を１有する機構部品３−２では最も粒径の小さい
グループの粒子が高い確率でスクリーンメツシュ５に捕
えられ、その他の粒子が通過し、スクリーンメツシュを
２有する機構部品３−３では最も粒径の小さいグループ
と、その次に／ＩＸさいグループの粒子が高い確率でス
クリーンメツシュに捕えられ、その他の粒子が通過する
。
以下同様にして、スクリーンメツシュ数が増加するに従
って粒径の大きい粒子も補足される確率が高くなるので
、機構部品３−ｉを通過するのは最も粒径の大きいグル
ープの粒子が大部分になる。
って粒径の大きい粒子も補足される確率が高くなるので
、機構部品３−ｉを通過するのは最も粒径の大きいグル
ープの粒子が大部分になる。
このように各機構部品によって群分割された粒子のグル
ープの粒子数を同時に粒子センサ４によって測定する。
ープの粒子数を同時に粒子センサ４によって測定する。
すなわち、機構部品３−１を通過した粒子数をＣ工、機
構部品３−２を通過した粒子数を６２、以下、同様に各
機構部品３−３〜３一１通過した粒子数をＣ３〜Ｃｉと
すると、最も粒径の小さいグループの粒子の数は（Ｃニ
ーＣＺ）、次に粒径の小さいグループの粒子の数は（Ｃ
８−０３）・・・最も粒径の大きいグルー・プの粒子の
数は（Ｃｉ−Ｃｉ−□）にそれぞれ比例するので、各粒
子センサ４の出力信号を例えばマイクロコンピュータ等
の演算処理機能を有する信号処理装置によって信号処理
し、エアロゾル粒子の粒度分布を求める。このような測
定は連続的に行なうことができ、所定の表示装置により
表示する。表示は、リアルタイムのディジタル表示、オ
シロスコープ、あるいはプリント表示等が適宜選択でき
る。
構部品３−２を通過した粒子数を６２、以下、同様に各
機構部品３−３〜３一１通過した粒子数をＣ３〜Ｃｉと
すると、最も粒径の小さいグループの粒子の数は（Ｃニ
ーＣＺ）、次に粒径の小さいグループの粒子の数は（Ｃ
８−０３）・・・最も粒径の大きいグルー・プの粒子の
数は（Ｃｉ−Ｃｉ−□）にそれぞれ比例するので、各粒
子センサ４の出力信号を例えばマイクロコンピュータ等
の演算処理機能を有する信号処理装置によって信号処理
し、エアロゾル粒子の粒度分布を求める。このような測
定は連続的に行なうことができ、所定の表示装置により
表示する。表示は、リアルタイムのディジタル表示、オ
シロスコープ、あるいはプリント表示等が適宜選択でき
る。
尚、以上の実施例においては粒子の通過率が粒径に依存
するように構成された機構部品として、スクリーンメツ
シュ数の異なる拡散バッテリを用いた例を示したが本発
明はこれらに限定されるものではなくスクリーンメツシ
ュの種類の異なる拡散バッテリ、粒子の電気移動度を利
用したものなど粒子を群分割できるものであればすべて
利用することができ、各機構部品の数は被測定エアロゾ
ルの種類等によって適宜、選択することができる。
するように構成された機構部品として、スクリーンメツ
シュ数の異なる拡散バッテリを用いた例を示したが本発
明はこれらに限定されるものではなくスクリーンメツシ
ュの種類の異なる拡散バッテリ、粒子の電気移動度を利
用したものなど粒子を群分割できるものであればすべて
利用することができ、各機構部品の数は被測定エアロゾ
ルの種類等によって適宜、選択することができる。
また、粒子センサ４についても凝縮核測定器のみならず
公知の粒子センサを採用することができる。
公知の粒子センサを採用することができる。
［発明の効果］
以上の実施例からも明らかなように本発明によれば、エ
アロゾル粒子を同時に群分割するようにしたので、測定
中の粒径変化に対応でき、また連続測定が可能である。
アロゾル粒子を同時に群分割するようにしたので、測定
中の粒径変化に対応でき、また連続測定が可能である。
第１図は本発明のエアロゾル粒子の粒度分布測定装置の
概略を示す図、第２図は粒径とスクリーンメツシュ通過
率の関係を示すグラフ、第３図は粒子センサの一実施例
を示す図、第４図は従来の粒度分布測定装置を示す図で
ある。 １・・・・・吸引口 ２・・・・・排気口 ３−１．３−２．３−３・・・３−ｉ・・・・・機構部
品４・・・・・粒子センサ ５・・・・・スクリーンメツシュ 代理人 弁理士 守 谷 −雄 第１図 第２図 、を怪 ｔ、ａｍｌ
概略を示す図、第２図は粒径とスクリーンメツシュ通過
率の関係を示すグラフ、第３図は粒子センサの一実施例
を示す図、第４図は従来の粒度分布測定装置を示す図で
ある。 １・・・・・吸引口 ２・・・・・排気口 ３−１．３−２．３−３・・・３−ｉ・・・・・機構部
品４・・・・・粒子センサ ５・・・・・スクリーンメツシュ 代理人 弁理士 守 谷 −雄 第１図 第２図 、を怪 ｔ、ａｍｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被測定エアロゾルを、粒子の通過率が粒径に依存し
て相異なる複数の機構部品により群分割し、前記機構部
品毎に群分割された粒子の粒子量を測定し、該粒子量に
基き前記被測定エアロゾルの粒度分布を求めることを特
徴とするエアロゾルの粒度分布測定方法。 ２、被測定エアロゾルの吸引口と、排気口と、前記吸引
口と前記排気口との間に並列に配設され且つ粒子を群分
割するための複数の機構部品と、該機構部品の各々に接
続された粒子センサとを備えたことを特徴とするエアロ
ゾルの粒度分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096599A JPH01267439A (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | エアロゾルの粒度分布測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096599A JPH01267439A (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | エアロゾルの粒度分布測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01267439A true JPH01267439A (ja) | 1989-10-25 |
Family
ID=14169346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63096599A Pending JPH01267439A (ja) | 1988-04-19 | 1988-04-19 | エアロゾルの粒度分布測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01267439A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4107902A1 (de) * | 1990-07-04 | 1992-01-09 | Agency Ind Science Techn | Vorrichtung zur in-line-analyse der partikelgroessenverteilung in abgasen |
| US6263744B1 (en) * | 1995-10-12 | 2001-07-24 | California Institute Of Technology | Automated mobility-classified-aerosol detector |
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| JP2010127790A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Jfe Steel Corp | 微粒子の粒径分布測定方法 |
| JP2011506956A (ja) * | 2007-12-12 | 2011-03-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 気流における帯電浮遊粒子のサイズ分布を特徴付けるデバイス |
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| JPS5443095A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-05 | Toray Industries | Particle distribution measuring apparatus of aerosol |
-
1988
- 1988-04-19 JP JP63096599A patent/JPH01267439A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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| JP2010127790A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Jfe Steel Corp | 微粒子の粒径分布測定方法 |
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