JPH0135291B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0135291B2
JPH0135291B2 JP55011102A JP1110280A JPH0135291B2 JP H0135291 B2 JPH0135291 B2 JP H0135291B2 JP 55011102 A JP55011102 A JP 55011102A JP 1110280 A JP1110280 A JP 1110280A JP H0135291 B2 JPH0135291 B2 JP H0135291B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
particle size
size distribution
measurement
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55011102A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56108936A (en
Inventor
Shozo Yano
Hiroshi Shirahase
Tetsuo Nishimura
Shohei Ishida
Kazu Takeuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP1110280A priority Critical patent/JPS56108936A/ja
Publication of JPS56108936A publication Critical patent/JPS56108936A/ja
Publication of JPH0135291B2 publication Critical patent/JPH0135291B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02Investigating particle size or size distribution

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は固体または液体の微粒子を気体中
に、あるいは固体の微粒子を液体中に分散させ重
力によつて沈降する状態の光学像を映像信号に変
換し、一定時間ごとにその粒子数を計数して粒子
分布として演算表示する粒度分布測定装置に関す
るものである。
固体または液体のエアロゾル粒子あるいは固体
のハイドロゾル粒子の粒度分布を浮遊状態のまま
測定する装置は、試料粒子の大きさによつて沈降
速度が異なることを利用して上面を透明ガラスで
作つた測定セルのそのガラス内面からある一定の
沈降距離水平面における濃度の時間的変化を限外
顕微鏡で光学像として撮像し、これをテレビなど
で観測するとともに粒子数を自動計数し、マイク
ロコンピユータにてStokes−Cunninghamの式で
演算・表示するものである。この装置の測定セル
1は第1図にその一例を示すようにエアロゾル粒
子またはハイドロゾル粒子Aを矢印の方向から導
入し、これを両端で電磁弁(図示せず)などで密
閉する管状部材2の一部にパツキング3,3′を
介して装着されている。4はセルカバーガラスで
平板の透明ガラス、5はそのパツキング、6は測
定セル底板で4と同じく平面状に作られており6
Pはその底面である。7はセルカバーガラス4に
近接し上下可動自在の限外顕微鏡の対物レンズ
(外筒などは図示を省略)で、Fはその下方焦点、
HはFと上記カバーガラス4の下面との一定の沈
降距離でたとえば0.5mm〜2mm位のきわめて短か
いものであるが、粒子の沈降速度Vを求める際沈
降時間Tとともに基準となるもので精密に設定さ
れる。一点鎖線Pは上記焦点Fの水平面でP1
P2をたとえば1mm径とする広さの視野がそこに
存在する粒子とともに限外顕微鏡の倍率によつて
拡大された光学像となるものである。Lは限外顕
微鏡のたとえばハロゲンランプ(図示せず)から
の発せられ粒子を上側面から強く照らす照明光
線、P1′,P2′は上記P1−P2を径とする視野内の粒
子の散乱光を含めた反射光である。以上が従来の
エアロゾル粒子0.1μm〜10μm位、ハイドロゾル
粒子1μm〜40μm位の微粒子の粒度分布測定装置
の一般的な測定セルの構成であるが、この粒度分
布の測定精度を高めるためには粒子径Dpならび
に粒子密度ρpに対応して最適のセル容積と照明
光量が必要である。たとえば粒子径Dpが0.1〜1μ
m位の微小なばあいでかつρpも小さいと沈降距
離Hが大きいと沈降に時間がかかり照明光によつ
て媒体が熱せられ対流が発生し、測定水平面で粒
子が横方向に移動して測定しにくくなる。また上
記対流は測定面Pからセルの底6pまでの深さD
が大きすぎても粒子の沈降の流れが不安定となつ
て発生しやすく大体上記Hの1〜1.5倍の範囲が
よいことが実験的に判つている。つぎに粒子径
Dpが10〜40μmに大きいばあいは沈降速度Vが大
で、したがつて沈降距離Hを上記の3〜4倍位に
設定しなければ測定が正確にできず、深さDもそ
れに比例して大きくなければならない。このよう
に主として粒子径Dpの大小とセル容積と間には
その沈降粒子の流れを安定にして計測しやすい条
件を満たせる相関関係があり、そのセル容積も面
積一定で深さを調整する方が良いデータが求まる
ことが判つた。さらに照明光量とセル容積の関係
においてもたとえば粒子径Dpが0.1〜0.5μmの範
囲においてはRayleigh散乱の現象によつて粒子
の散乱光が観測側方向と反対方向すなわちセル底
面へも散乱し、このため底面からの乱反射が測定
視野のバツクグランドを明るくし測定のSN比を
低下させるので照明光量の調整がむつかしい。以
上のように測定対象の粒子径によつて高い測定精
度が得られる最適のセル容積が必要であるのに対
し、従来のこの種の装置での測定セルは第1図で
1として示したように試料導入出管部に装着脱す
るものであり、これを測定対象ごとに交換するの
は面倒な作業であり測定作業能率向上の支障であ
るだけでなく容積の異なる多数の測定セル1を準
備しなければならず、装置が高価となる問題点が
ある。
この発明は以上の現況に鑑みてなされたもので
従来のエアロゾル粒子の粒度分布測定装置の欠点
が問題点を解消し、その測定セルの容積をその測
定対象粒子に最適な大きさに容易な操作で微細に
調整自在とし、測定精度を高めるとともに、特に
粒子径が小さい微粒子の測定におけるバツクグラ
ンドの明るさを低く抑えSN比が高く安定した状
態で正確な測定ができる装置の提供を図るもので
ある。すなわち微粒子が分散された媒体を測定セ
ルに導入し、そのセル内の一定水平位置における
微粒子の沈降状態の光学像を映像信号に変換し
て、一定時間ごとにその位置における粒子数を計
数することによつて粒度分布を測定するようにし
た装置において、前記測定セルの底面を、セル基
台に貫挿され微動調整装置によつて上下に微動自
在とされた可動軸の頂面にて形成してセル容積を
可変とし、この可動軸と前記セル基台との摺動面
に前記媒体の封止部材を設けたことを特徴とする
粒度分布測定装置にかかるものである。
以下図面によつてこの発明の実施例装置を説明
する。第2図はこの発明にかかるエアロゾルまた
はハイドロゾル粒子の粒度分布測定装置の構成を
示すブロツク図である。Aは測定対象のエアロゾ
ルまたはハイドロゾル、8はAの導入管、11,
12は電磁ピンチバルブで上記Aを導入后密閉す
るもの、13はこの発明にかかる試料セル、14
はセル容積調整部(第3図で詳説する)、A′は測
定後のエアロゾルまたはハイドロゾル9はA′の
導出管、15は吸引ポンプである。17は限外顕
微鏡、18はその光源でたとえば12V100W級の
ハロゲンランプ、19はその光量調整用の電圧調
整器である。この構成で試料セル13内で前述し
たセルカバーガラス下面からHの沈降距離に顕微
鏡17の対物レンズ7の焦点が合わせてあるので
一定の広さの視野がそこに存在する粒子とともに
テレビカメラ20の受像面に映像される。このば
あいの粒子像は粒子の観測方向への散乱光の強さ
で暗視野中の光点として検出されるものである。
テレビカメラ20は21のカメラ制御器でコント
ロールされ、上記映像を電気信号Ssに変換し、
22の粒子自動計数器にて粒子数が計数され、タ
イマ23が発する一定の沈降時間Tたとえば
0.5secごとの時間データSTとともにScとしてマイ
クロコンピユータ24の入出力装置25に入力さ
れる。また上記映像信号Ssはテレビモニタ26
上に同時映像されるし、27のビデオテープレコ
ーダにも録画しうるようになつている。28の切
換スイツチを27側に切換えると上記録画がテレ
ビモニタに再生できる。28はサンプリング制御
装置で前記11,12の開閉15のポンプの操作
ならびに上記23のタイマの作動を制御する。マ
イクロコンピユータ24はCPUおよび図示しな
いメモリや入力キーボードを有し、上記沈降時間
Tごとの視野内の粒子数Xをメモリし、つぎに示
すStoke−Cunninghamの式 v=H/T=g(ρp−ρf)Dp2/18μ・Cm (ここでg:重力加速度、ρf:媒体密度、μ:媒
体の粘度係数、Cm:カニンガムの補正係数)で
上記(T1…Tn)が粒子径(Dp1…Dpn)への変
換の演算処理をする。一方それに対応する粒子径
(Dp1…Dpn)は計算で得られた粒子径よりも小
さな粒子と個数ということになり、これを積算ふ
るい下百分率(Y1=100%…Yn%)に演算し、
粒子径対積算ふるい下百分率すなわち粒度分布デ
ータとして29のデイジタル表示器で表示し、か
つ30のプリンタに粒度分布および個数濃度デー
タとして印字するものである。測定条件などは測
定者が測定に先立つて上記マイクロコンピユータ
のキー操作にて入力し設定する。以上の構成は1
3,14の測定セル部を除いて従来のエアロゾル
またはハイドロゾル粒子の粒度分布測定装置と同
一で公知であり、図示のものに限定されない。こ
の発明の要部である測定セルの構成を第3,4,
5図で示しその作用を説明する。
第3図は第2図の試料導入管8の一部と排出管
9の一部とそれぞれの電磁ピンチバルブ11,1
2を含めた測定セル13の断面図ならびに14の
セル容積調整部を示す図で、41は限外顕微鏡の
対物レンズ外筒、42は測定セルカバーガラス
で、従来のものと同様平板状透明ガラスでパツキ
ング43を介してセル上部に固定され、上記対物
レンズ外筒と対向している。44はセル基台で金
属部材で製られ試料Aの導入および排出に当る管
状部材45,46をその上部に係合し、中央部に
は後述する中空スピンドル49を摺動させる孔が
貫通している。47は上記管状部材45,46の
端部間の空間でこれがセル小室である。48はセ
ル小室47の深さを調整するセル容積調整部14
を構成するマイクロメータヘツドの中空スピンド
ル49の先端のカバーガラスであつて、前記セル
基台44の孔に摺動自在に密嵌しており、このカ
バーガラス48の上面が前記セル小室47の底面
を形成している。50はOリング、51はOリン
グ押へ板、52はL型金具でマイクロメータのシ
ンプル54をセル基台44に数本のビス53にて
固定するもの。この構成によつてスピンドル49
は矢印(a・b)すなわち上下方向に微細に摺動
する。この摺動によつてセル小室47の深さ(第
1図のH+D)はマイクロメータのバーニヤ55
にて0.01mmまで精密に設定できるものとなる。つ
ぎに第4,5図にてセル小室47を拡大し、その
作用を説明する。第2図、第3図の同記号のもの
は説明を省く。試料Aをセル小室47に導入した
のち電磁ピンチバルブ(第3図参照)を閉じると
粒子PAは沈降を開始する。焦点Fを含む測定水
平面Pの有効視野(対物レンズ7の径φ)中の粒
子PAは照明光Lによつて散乱光をを発するが、
前述したように観測方向(上方)への散乱光以外
にその反対側への散乱光Lbが発生する。これは
粒子径Dpが微小になれば多くなるが、このLbは
中空スピンドル49のカバーガラス48を通つ
て、中空空間61に吸収されるので、視野面Pに
おけるバツクグランドは暗視野を保つのである。
第3図のように単なる中空スピンドル49でも十
分光トラツプの効果はあるがさらに中空スピンド
ル内壁49Hに光吸収材たとえば黒色つや消塗装
とか黒ラツシヤ布地62粘つておけば、上記Lb
を完全に吸収する光トラツプとなる。第5図はそ
の別の実施例で中空スピンドル49を中空軸でな
い中実軸49′としその頂部に上記光吸収材62
を形成することによつて第4図と同様の効果が得
られる。また49′を図のように下方へ下げ、セ
ル小室47の深さ(H+D)を大きくしたばあい
セル基台44の内壁44Hへ入射する散乱も61
の光吸収材に吸収され、バツクグランドの明るさ
には影響しないものである。
以上のように構成した測定セルを用いたこの発
明の装置は試料Aを導入、密閉後粒子数計側に先
立つてテレビモニタ面上で沈降状態を観察しなが
らセル容積調整部14を微細に調整し、前述した
対流の発生のないかつバツクグランドの明るさが
適切で、粒子数計数のしやすい状態にしたのち自
動計数を開始しうるものとなる。もちろんあらか
じめ最適のセル容積が判つているときは14にて
設定し直ちに計測が開始できるのはいうまでもな
い。以上がこの発明にかかるエアロゾルまたはハ
イドロゾル粒子の粒度分布測定装置の実施例の構
成の作用の説明であるが、この発明は図示のもの
に限定されるものでなく、たとえばセル容積調整
機構は必ずしもマイクロメータでなくてもよい
し、セルの形状も図示以外のものも考えられる。
またこの発明は高濃度の試料のばあい個数濃度
(粒子個数/cm2)で計測しうる装置もその範囲に
含んでいる。
この発明は以上のように構成されているので、
従来のエアロゾルまたはハイドロゾルの微粒子の
粒度分布測定装置が広い範囲の試料すなわち粒子
径その他の条件に最適な測定セルを選択し、これ
を装着することが、数多くのセルの準備でコスト
高となり、かつ測定の都定セルの交換が面倒であ
る欠点を解消し、上記測定対象粒子に最適なセル
容積を容易な操作で精密に設定でき、測定精度を
高めるとともに、特にバツクグランドの明度を低
く抑えることで自動計数時のSN比を高く保ち、
安定した状態で微粒子の測定ができ、さらに対流
の発生を防いで正確なデータが得られかつ製作費
の低廉な便宜な装置を提供し得たものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のエアロゾル粒子の粒度分布測定
装置のセル小室交換式の測定セルの構造説明図、
第2図はこの発明の実施例粒度分布測定装置の構
成を示すブロツク図、第3図は上記装置の容積調
整式測定セルの第1の実施例構造図、第4図は上
記の第2の実施例の構造拡大図、第5図は上記の
第3の実施例の構造拡大図である。 A……エアロゾル、1……従来の測定セル小
室、4,42……測定セル上面カバーガラス(光
透過部材)、F……限外顕微鏡の対物レンズ下方
焦点、H……カバーガラス下面からの一定沈降距
離、P……上記Hの水平面(沈降状態測定面)、
P1−P2φ……顕微鏡視野直径、L……限外顕微鏡
の照明光、D……上記Pの水平面から測定セル底
面までの深さ、7……対物レンズ、P1′−P2′……
測定面視野光学像、13……この発明の測定セ
ル、14……上記測定セル容積調整部(マイクロ
メータヘツド)、17……限外顕微鏡、18……
上記の光源、Ss……微粒子沈降状態の一定時間
Tごとの映像の電気信号、ST……サンプリング時
間信号、Sc……測定水平面での粒子数計数信号、
49……中空スピンドル、48……カバーガラ
ス、49H……中空スピンドル内装、62……光
吸収材(塗料または黒ラシヤ布地)、Lb……観測
方向と反対測の粒子散乱光。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 微粒子が分散された媒体を測定セルに導入
    し、そのセル内の一定水平位置における微粒子の
    沈降状態の光学像を映像信号に変換して、一定時
    間ごとにその位置における微粒子を計数すること
    によつて粒度分布を測定するようにした粒度分布
    測定装置において、前記測定セルの底面を、セル
    基台に貫挿され微動調整装置によつて上下に微動
    自在とされた可動軸の頂面にて形成してセル容積
    を可変とし、この可動軸と前記セル基台との摺動
    面に前記媒体の封止部材を設けたことを特徴とす
    る粒度分布測定装置。 2 測定セルの底面を形成する微動調整装置の可
    動軸の頂面を光吸収材で形成してなる特許請求の
    範囲第1項記載の粒度分布測定装置。 3 測定セルの底面を形成する微動調整装置の可
    動軸を中空スピンドルとし、その頂面を光透過部
    材で覆うとともに、上記の中空スピンドル内壁を
    光吸収部材で形成してなる特許請求の範囲第1項
    記載の粒度分布測定装置。
JP1110280A 1980-01-31 1980-01-31 Measuring device for grain size distribution Granted JPS56108936A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1110280A JPS56108936A (en) 1980-01-31 1980-01-31 Measuring device for grain size distribution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1110280A JPS56108936A (en) 1980-01-31 1980-01-31 Measuring device for grain size distribution

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56108936A JPS56108936A (en) 1981-08-28
JPH0135291B2 true JPH0135291B2 (ja) 1989-07-25

Family

ID=11768640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1110280A Granted JPS56108936A (en) 1980-01-31 1980-01-31 Measuring device for grain size distribution

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS56108936A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047064A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Sumitomo Chemical Co Ltd 粒子径分布測定方法および粒子径分布測定装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5142449B2 (ja) * 2004-01-21 2013-02-13 株式会社クボタ コンバイン
JP4871388B2 (ja) * 2009-11-09 2012-02-08 株式会社クボタ コンバイン

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52156694A (en) * 1976-06-22 1977-12-27 Tetsuo Yoshida Apparatus for grain size measurements

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52156694A (en) * 1976-06-22 1977-12-27 Tetsuo Yoshida Apparatus for grain size measurements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047064A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Sumitomo Chemical Co Ltd 粒子径分布測定方法および粒子径分布測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56108936A (en) 1981-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3279636A1 (en) Particle size measuring method and device
US4395676A (en) Focused aperture module
US4887892A (en) Method and method and apparatus for control of light intensity for image analysis
JP2874746B2 (ja) フローイメージングサイトメータにおけるフローセル機構
JPS5814615B2 (ja) エキタイノ カイメンドウデンイソクテイホウホホウオヨビ ソノソウチ
JP2006519373A (ja) 気泡評価
US4576477A (en) Method and apparatus for measuring density profiles in microscopic tube flow
US6960756B1 (en) Particle size and shape distribution analyzer
Wiederin et al. Measurements of aerosol particle sizes from a direct injection nebulizer
Gucker et al. Measurement of the angular variation of light scattered from single aerosol droplets
JPS61159135A (ja) 粒子解析装置
US5531104A (en) Device and method for automatic detection of the height of sedimentation in a sedimentometer
Brockway et al. A High Precision Electron‐Diffraction Unit for Gases
JPH0135291B2 (ja)
US3621243A (en) Apparatus and process for determining particle size by x-ray absorption analysis
Gucker et al. Rapid measurement of light-scattering diagrams from single particles in an aerosol stream and determination of latex particle size
Liu et al. Size distribution measurement of airborne coal dust by optical particle counters
US3809885A (en) Sedimentometer
CN108776085B (zh) 一种超硬材料微粉专用光学检测仪
Martens et al. An instrument for sizing and counting airborne particles
JP2006047064A (ja) 粒子径分布測定方法および粒子径分布測定装置
Engle et al. Double‐beam vibrating mirror flying spot scanning‐integrating microspectrophotometer
CN216309714U (zh) 一种测量颗粒材料中超大颗粒含量的装置
Nakajima et al. On-line particle size analyzer
JPS582726A (ja) 液体螢光x線分析装置における試料面決定方法