JPH0231820B2 - - Google Patents

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JPH0231820B2
JPH0231820B2 JP58079993A JP7999383A JPH0231820B2 JP H0231820 B2 JPH0231820 B2 JP H0231820B2 JP 58079993 A JP58079993 A JP 58079993A JP 7999383 A JP7999383 A JP 7999383A JP H0231820 B2 JPH0231820 B2 JP H0231820B2
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particles
aerosol particles
light
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Uee Kurenpuru Peeta
Shindoraa Borufugangu
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AA Fuau Eru G Fuyua Fueaburenungusu Kurafutomashiinen Unto Mesutehiniku Purofuetsusaa Dokutaa Dokutaa Haa Tsuee Hansu Risuto GmbH
Original Assignee
AA Fuau Eru G Fuyua Fueaburenungusu Kurafutomashiinen Unto Mesutehiniku Purofuetsusaa Dokutaa Dokutaa Haa Tsuee Hansu Risuto GmbH
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Publication date
Application filed by AA Fuau Eru G Fuyua Fueaburenungusu Kurafutomashiinen Unto Mesutehiniku Purofuetsusaa Dokutaa Dokutaa Haa Tsuee Hansu Risuto GmbH filed Critical AA Fuau Eru G Fuyua Fueaburenungusu Kurafutomashiinen Unto Mesutehiniku Purofuetsusaa Dokutaa Dokutaa Haa Tsuee Hansu Risuto GmbH
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Publication of JPH0231820B2 publication Critical patent/JPH0231820B2/ja
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    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
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    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
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    • G01N21/534—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke by measuring transmission alone, i.e. determining opacity
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関排気ガスなどの気体試料中
のエーロゾル粒子量を測定するべく、光学的レー
リー帯域の電磁波をこの試料に通し、その結果と
しての吸収度を測つてこれを適宜の測定値として
利用する、という方式のエーロゾル粒子測定方
法、及びこの方法を実施するための装置、に関す
る。
気体試料中のエーロゾル粒子含有量を連続的に
測定するための従来公知の方法にあつては、粒子
を含んだ試料中を光線が透過させられ、これら粒
子による光線の吸収ないし散乱が測られる。そし
て公知方法の一つによれば、粒子の半径に近いオ
ーダーの波長を有する光線が用いられ、いわゆる
光学的ミー帯域において測定が行われる。然る
に、この帯域では単位質量当りの吸光係数が、従
つて全吸光度も粒子の大きさによつて強く左右さ
れるから、少くとも平均粒径を同時に測定しない
かぎりはエーロゾル粒子の総量を求めることはで
きない。そして例えば、内燃機関排気ガス中のエ
ーロゾル粒子量の測定にあつては、その平均粒径
が使用燃料及び添加剤の粒径のほか、内燃機関の
運転状態によつて左右され、従つてこの公知の方
法で測定すれば実際に発散されているエーロゾル
粒子の総量はその概略の近似値が得られるに過ぎ
ない。
上記と異なる別の公知の方法においては、上記
の帯域よりも波長が長い、例えば赤外線域の光線
を用いて測定が行われる。この波長では単位粒子
量あたりの吸光係数は粒径と無関係であり、いわ
ゆる光学的レーリー帯域において測定が行われ
る。しかし、入射する光線の波長が長くなるに伴
いエーロゾル粒子の吸光横断面が急激に減少する
から、非常に弱い出力信号にもとずいて得られる
測定値の正確度は外部からの影響を受け著しく低
下する。
このような状況に鑑み、実際に発散されている
粒子量の変化に基因する測定吸光度の変化を、測
定機器自体に基因する変動、例えば光源強度の変
動、と分離して検出するための特殊な測定法が
二、三提安されている。そして又、例えば数mg／
m3程度の稀薄な粒子濃度における微弱な吸光度を
正確に測定するべく提案されている他の方法にあ
つては、同じ強度と周波数の光線、望ましくは唯
一の光線から放射される光線が、試料を保持した
試料部とこれを保持しない対照部とに透過させら
れるのであるが、この場合、測定対象の粒子によ
る吸光のみならずキヤリヤーガス中の成分による
吸光も起きていているから、試料部と対照部とに
同じガスを収容しておかねばならず、不便であ
る。キヤリヤーガス中の成分による吸光は一般に
特定の共鳴吸収帯（複数）で生じ、これら吸収帯
は赤外及び遠赤外線域、つまり2μｍよりも長い
波長の帯域内に互いに非常に接近して存在する。
故にこの公知方法にあつては、粒子を含有した気
体試料を測定したあとこれを濾過して粒子を除去
し、キヤリヤーガスのみについての測定を新たに
行わねばならないのである。かくしてこの場合に
は排気ガス管内の全ガス流を測定することができ
ず、供試用の排気ガス分流を設けて測定せざるを
えないから、測定コストが高くなり測定結果も不
正確になる。
この発明が解決しようとする課題は、したがつ
て上述した公知方法の欠点を避けること、及び冒
頭に記載した種類の測定方法を、仮に含有量が稀
薄であつたとしても気体試料中の粒子量を簡単に
測定できるように構成することである。
この課題は、この発明においては次の如くにし
て、 即ち、3.8〜4.15μｍの帯域の波長を有する電磁
波を用い、試料を保持した試料部とこれを保持し
ない対照部とにこの電磁波を透過させること、及
びこれら両部を透過したあとの電磁波の強度の差
を、この試料の単位容積中に含まれている広帯域
吸収性の、特にグラフアイト系粒子の量に比例し
た測定値として用いること、 によつて達成される。
本願発明は、赤外領域あるいは光学的レーリー
帯域というべきところに、例えば内燃機関の排気
などのキヤリヤガス中に含まれるどのガスも被測
定吸収に影響を及ばさず、その帯域の放射吸収は
凝縮された燃焼生成物のみに起因するような、測
定対象のエーロゾル粒子に向く周波数帯域がある
いう、偶然に発見された事実に基づいてなされた
ものである。
既に冒頭に記したように、この周波数帯域での
エーロゾル粒子の吸光度は非常に小さいから、例
えば数mg／m3オーダーの微量な粒子濃度にいたる
まで正確に測定するのは特別のシステムを必要と
する。しかし、このことは本発明によれば、試料
を保持した試料部とこれを保持しない対照部とに
同時に光線を透過させ、該両部を透過後の光度の
差を求める、という方法で容易に可能であり、そ
してこの場合には上述のようにこの帯域で測定さ
れる吸光度がキヤリヤーガスの如何とは無関係で
あるところからして、対照部内の混合ガスに対し
て要求されることは、測定対象のエーロゾル粒子
を含んでいないという条件だけであり、従つて対
照部内に収容するガスとしては室内空気又はこれ
と同様な清浄なガスであればよいから、測定の前
に粒子含有試料ガスを濾過する必要がなくなるの
である。
さらに驚くべきことは、上述の本発明方法を改
変、つまり中心が3.35〜3.5μｍの波長域にあり半
価幅が0.3μｍ以下であるような周波数帯域の電磁
波を用いることにすれば、上記した両部を透過し
たあとの光度の差を、試料が含有しているエーロ
ゾル粒子の単位容積当りの総量に比例した測定値
として直接利用することができる、ということで
ある。かくして、最初に述べたところのグラフア
イト系粒子測定に適した波長帯のほかに別の波長
帯の電磁波をも選択できるわけであり、この後者
によつてもやはり凝縮された排気ガス中の特定の
燃焼生成物についての測定が可能なのである。
本発明のさらに別の実施態様においては、グラ
フアイト系粒子と有機溶剤可溶粒子とにわけてエ
ーロゾル粒子を分別測定するために、後者に起因
する共鳴吸収が3.35〜3.5μｍの波長帯域において
測定される。内燃機関の排気ガスについては、こ
のような有機溶剤可溶粒子は主として凝縮した炭
化水素小滴である。気体試料中のこの種粒子の含
有量を共鳴吸収域ないしその近傍で測定される場
合、この帯域にも当然存在するところの広帯域性
のグラフアイト系粒子起因性のバツクグラウンド
的吸収が既知であることを前提としている。
グラフアイト系エーロゾル粒子は、使用される
波長により且つレーリーの法則に従つて吸光する
から、特定の一周波数での測定結果に基き、該法
則が適用される全波長域、特に問題としている共
鳴吸収帯域での吸光を求めることができる。即
ち、上記の3.35〜3.5μｍでの吸収を基にして、気
体試料中のこの種粒子による吸収、つまり共鳴吸
収をもたらす該粒子の濃度を推定できるのであ
る。
この発明方法を実施するための一装置であつ
て、光源のあと且つ試料部と対照部を保持した各
測定室のまえに光線分割器が配置されていて各測
定室を通つたあとの部分光路（複数）が転向手段
により再び合流させられると共に、任意の所定の
周期で部分光路の光線（複数）を交互に共通の１
つの検出器へ導くべき選択手段も備えている構成
の装置にあつては、 上記の光線分割器と転向手段とが平行平面板か
らなり、この平行平面板が使用光線に対し透明か
つそこに入射する光線に対しブルースターの角で
傾斜させられていると共に、 上記の選択手段が検出器のまえに配設の回転自
在の偏光解析器からなり、この解析器がその一回
転ごとに、合流光路中の偏光性の異なる部分光線
を交互に通過させるべく構成されている。
入射光線に対しブルースター角で平行平面板を
傾斜させてあることにより、ｎ−偏光部分光線の
みが反射され、ｐ−偏光部分光線は完全に透過す
ることができる。かくして、試料部と対照部には
夫々部分光線が透過させられ、これら部分光線は
偏光性の相違により明確に区分でき、しかも検出
器まえに配置した回転自在の偏光解析器を経てこ
のように分別された状態で部分光線が該検出器へ
導かれてそこで光度が測定されることになる。検
出器では解析器の周期に相当した交流信号が得ら
れ、この信号の強さは求めるべき粒子含有量を示
す尺度を与える。このような系の利点は、両者分
光線が同じ強さとされ、且つ試料部の中にエーロ
ゾル粒子が全く存在しない限りにおいて、検出器
で検出記録される光度が偏光の幾何学的条件から
して経時変化することはなく常に一定値を保つ、
ということである。偏光解析器が狂いを生じるこ
とは実際上ありえないことであるから、入射光線
の強さの変動が測定結果に影響を及ぼすことも実
際上ありえないのである。
上記の例に限らず、例えば所定周期で交互に部
分光線を検出器へ入射させるべく複数の孔を穿設
した回転自在の穿孔円板を備えた構成であつても
よい。しかしこの場合には該円板を精密加工して
精度良く組立調整し、どの時点においても両部分
光線の全強度が同時に検出器に入射しないよう
に、かつどちらの部分光線も検出器に入射しない
ことがないように、換言すれば検出器には明るい
ピークも暗いピークもないように零調する必要が
ある。
前述の本発明方法を実施するべく本発明により
提供される上記以外の装置であつて、光源のあ
と、且つ試料部と対照部とを保持した各測定室の
まえに光線分割器が配置されているものにあつて
は、これら試料部と対照部のあとの光路に夫々別
の検出器が配置され、これら両検出器が好ましく
はそれらの出力信号の差のみを演算記録する１つ
の演算回路に接続されていることがその特徴とな
つている。この場合、分離された両検出器の電子
回路は、気体試料中の吸光に出力測定信号が対応
させられ、且つ粒子を含まない試料については一
定の既知の値、望ましくはゼロとなるように構成
される。
以下図示実施例を説明する。
第１図に示す装置は内燃機関排気ガス中のエー
ロゾル粒子量を連続的に測定するためのものであ
る。これは光源１を有し、この光源が赤外域の、
後記指定波長域により近い電磁波を放射する。光
源１に続く光路２には半透鏡３が配置され、この
鏡が２つの部分光路を与え、その中の一方４は測
定室７に保持された試料部６を透過し、他方の部
分光路５は鏡８で転向されたのち測定室１０内の
対照部９を透過する。試料部６ないし対照部９を
通つたあとの部分光路４，５には夫々集光レンズ
１１が配置され、これら部分光路４，５の光線の
焦点をそれぞれの検出器１２，１３にあてる作用
をなしている。電線１４を介して演算回路１５が
検出器１２，１３へ接続されていて、この演算回
路は両検出器からの信号の差のみを記録し、その
出力線１６へ利用可能な計測信号を出力すること
が望ましい。適切な計測を行うためには、たとえ
ば吸収性のエーロゾル粒子数を測定するべき試験
対象内燃機関の排気ガスを試料部６に直接貫流さ
せることができる。対照部９の内部には、この目
的のため室内の空気又は同様の純粋なガス混合物
を収容しておくことができる。
使用光線可透の窓１７を通り測定室７，１０を
透過する部分光路４，５の光線は、試料部６又は
対照部９の中にあるガス又はガス状の試料のその
時々の吸収特性に応じて弱められるから、光線特
性を適切に選択するならば演算回路１５又はその
出力線１６から得られる差の信号が、試料部６の
中の排気ガスの質量負荷に直接対応することにな
る。従つて、例えば放射光線の波長が3.8〜4.15μ
ｍの帯域にある光源１を用い、かつ図示の装置を
使うことにより、かつデータを適切に較正するな
らば、試料中に含まれる特別の物質が広帯域吸収
性の、特にグラフアイト系の粒子であると直接断
定することができる。狭帯域の光源を用いる、あ
るいは光路２中もしくは試料部と対照部を通過後
にフイルタにより所望の周波数を選択するか、の
いずれの方策をとつても本発明に係るシステムの
機能には原則的に何ら差異を生じないことが明ら
かであろう。また、この装置にあつては、試料部
６内に粒子のない排気ガスが含まれている場合に
は、演算回路１５で得られる差の信号が既知の
値、好ましくは０（ゼロ）、でなければならないこ
とに注目されるべきであつて、そのためには、上
記の両検出器がその感度を相互に調整できるか、
又は図示されてはいないが適宜の減衰器が両部分
光路のうちの一方へ挿入しうることが必要であ
る。試料部６内にエーロゾル粒子が存在しないと
きは、この装置の正確な調整、および光源強度の
変更、特に光源のスイツチを切ること、によつて
上記の差の信号は一定の値（特にゼロ）となるは
ずである。所要の感度調整機能を備えた赤外線検
出器は公知である。
差の信号を所望どうりに調整するに当つては、
電子的制御回路を光線分断器と組合わせて用いれ
ば有利である。そのためには、試料部６内に粒子
がない状態のとき光路２中に光線分断用の円板２
４が挿入されるが、この円板は所定の頻度で光線
の遮断と通過を行なうものであり、一方、検出器
１２，１３の感度及び／又は上記した減衰器の感
度の調整は、両検出器へ入力される光源強度が周
期的に変動させられるにもかかわらず、この周期
の交番電圧が演算回路１５の出力端からは出力さ
れない状態となるように行われる。
光線分断用の円板２４は、本格的測定のあいだ
光源１からの光線を所定期間変調することもでき
る。
上述したところから明らかなように、この期間
において演算回路１５からの出力信号はゼロ（光
源が上記円板で被覆されているとき）から、試料
部６内の粒子の量に比例した一定の値までのあい
だで変動する。この交流信号はノイズにより本来
の値よりも高い強度のものに重層されている場合
であつても、現在公知のロツク・イン（同期検波
型の信号検出）技術を応用して定量的に検出する
ことができる。
この目的のため光線分断用円板２４はその外周
縁部に周期性標識を備え、この標識が、例えば光
線遮断技術を用いて製作されているパルス発生器
２５を介してパルス信号を発生し、ロツク・イン
型に構成されている演算回路１５へこれらのパル
ス信号を与えるようになつている。従つてパルス
発生器２５からの信号と同じ周期で変動する検出
器出力信号中の成分のみが測定すべき信号として
取出されるから、ノイズが高いときでも正確な測
定ができる。
中心が3.35〜3.5μｍの波長領域にあり半価幅が
たかだか0.3μｍである周波数帯域の電磁波を検出
器１２，１３へ入力するかぎり、試料部と対照部
を通過したあとの光度の差は試料中に含まれる粒
子の、単位容積あたりの総量に比例した測定値と
してそのまま直接利用できる。前述した周波数帯
（3.8〜4.15μｍ）での計測に時間的に前後して、
あるは別の検出装置１１〜１６を用いて行うこと
に加え、3.35〜3.5μｍの帯域の波長についての共
鳴吸収が測定されるならば、エーロゾル粒子をグ
ラフアイト系部分と非グラフアイト系ないし有機
溶剤可溶性の部分とに別けた測定を上記システム
によつて行うことができるのであり、このこと
は、特に新型のエンジンないし燃焼方法の開発に
おいてエンジンの諸元を変化させたときの影響を
評価する上で非常に有用なことである。
第２図に示す装置は、気体試料中のエーロゾル
粒子量を連続的に測定するためのものであり、こ
れが第１図の装置と異なつている実質上唯一の点
は、光源１により光路２へ放射される光線が先ず
最初に平行平面板１８に入射することであり、こ
の平行平面板はここで使用される光線に関し透明
であつて、その表面が入射光線に対しブルースタ
ーの角αpだけ傾斜しているから、互に直角に偏
光された部分光線を簡単に生じさせるところの光
線分割器がそこに構成されているわけである。こ
のような構成の平行平面板にあつては物理学上の
法則により、入射する非偏光光線（つまり、ｎ−
偏光部分光線がこれと直角のｐ−偏光部分光線と
同様にまだ完全に100％の光度を有している光線）
から、ｎ−偏光部分光線が鏡１９の方向へ反射さ
れ、一方ｐ−偏光部分光線は対照部９へ向う方向
に上記平行平面板１８を完全に透過するのであ
る。ブルースターの角は次の式、即ち、 αp＝tan-1n0 で与えられ、ここに、n0は使用される平行平面板
１８の屈折率である。平行平面板を透過する部分
光線は完全に偏光されてはいず、なおｎ−偏光部
分光線をいく分か含んでいる。しかしこの混入ｎ
−偏光部分光線は屈折率n0が大きければ大きいほ
ど少くなる。例えば平行平面板１８としてゲルマ
ニウムのものを用いれば、ここで使われる赤外部
の波長に対しn0＝４であり、平行平面板を２回透
過したあとのｎ−偏光部分光線の割合は１％にま
で低下する。
ブルースターの角で反射されたｎ−偏光部分光
線は、偏光力を勿論有していない鏡１９で転向さ
せられたあと測定室７内の試料部６を透過し、次
いで別の鏡１９でｐ−偏光部分光線、つまり測定
室１０内の対照部９を透過する部分光線の光路に
配置されている第２の平行平面板１８の方へ向う
べく転向させられる。この平行平面板もやはりこ
の部分光線の光路に対しブルースターの角で傾斜
させられているから、ｎ−偏光部分光線はここで
反射され、ｐ−偏光部分光線はそのまま透過す
る。第２の平行面板１８は出たあと再び合流させ
られる両部分光線は、第２図ではわかり易くする
ため隣接した２本の直線で示してある。
検出器２０の手前には回転式の偏光度解析器２
１が配置してあり、この解析器はその１回転ごと
に、合流部分光線中のいずれかに偏光されている
部分光線のみを交互に通過させるから、両部分光
線は分離されつつ時間的に相前後していずれも検
出器２０へ入力される。検出器２０の出力端２２
では交流部分が得られるが、その周波数は解析器
２１の回転周期に相当し、その強度は両部分光線
の光度の差に相当する。減衰器２３により両部分
光線の相対的強度を調整することによつて、試料
部６に粒子がない場合の出力信号の差がゼロとな
るようにすることが肝要である。
公知の赤外線源および検出器は、その強度ない
し感度が変動することがあり、このことは測定実
施間隔が長時間にわたる場合に測定誤差を生ずる
危険のあることを意味する。これを防止するため
の一法は、標準吸光板を用いこのシステム常時較
正することである。即ち、ここでは具体的に示さ
ないが解析器２１の周期の整数倍（Ｒ）の周期で
所定の吸光率を有する吸光剤を試料部又は対照部
に投入すればよい。この吸光剤があるときと無い
ときとの測定値の差から、各時点での光源強度と
検出感度との積を得ることができ、これを用いて
吸光剤がないときの測定値を較正することができ
る。この方法によれば、この装置の可使用時間は
上記（Ｒ）値に応じて短かくなるけれども測定の
正確度は顕著に向上する。
上記した部分光線偏光法に代えて通常の偏光器
を光路中に配置してもよいが、その場合には製作
コストが高くなり装置全体としても実質上コスト
高になる。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の方法を実施するための装置を示
し、第１図は一実施例の概略説明図、第２図は他
の実施例の概略説明図である。 ４，５……光路、６……試料部、９……対照
部、１２，１３……検出器、１５……演算回路、
１８……平行平面板、２１……偏光解析器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 試料を保持する試料部６と対応する対照部９
    とに光学的レーリー帯域の電磁波２を透過して、
    両部を透過する光線の強度の差を測定値として利
    用する測定方法であつて、波長域が3.8から4.15μ
    の電磁波を使用して、試料中のグラフアイト粒子
    など広帯域吸収性粒子の量を決定することを特徴
    とする内燃機関の排気など気体試料中のエーロゾ
    ル粒子の量を連続測定するための測定方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の測定方法であつ
    て、エーロゾル粒子中のグラフアイト成分と有機
    溶媒に可溶な成分を分離して求めるために有機溶
    媒可溶成分の波長域3.35から3.5μにおける共鳴吸
    収をさらに測定することを特徴とする気体試料中
    のエーロゾル粒子量連続測定方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の測定方法であつ
    て、波長域の中心が3.35から3.5μの間にありかつ
    半値幅が0.3μを越えない電磁波放射を利用して試
    料に含まれるエーロゾル粒子の総量を決定するこ
    とを特徴とする気体試料中のエーロゾル粒子量連
    続測定方法。 ４ 試料部６の吸収を測定して内燃機関の排気な
    ど気体試料中のエーロゾル粒子の量を連続測定す
    るための装置で、 光源１からの光線を試料部６と対照部９を透過
    させて特定の波長領域の吸収を測定し、光線分割
    手段１８が該光源１から該試料部６と該対照部９
    とをそれぞれ保持する測定室７，１０までの光路
    中に配設され、 かつ該分割された光線が該各測定室を通り過ぎ
    た後に転向手段１８，１９により再度合流し、光
    路中に配設される検出器２０への通路が所定の周
    期で開いて一時には該分割された２本の分割光線
    の内１本が通過するように構成される選択手段２
    １が設けられた測定装置であつて、前記光線が波
    長3.35から3.5μまたは3.8から4.15μを有するもの
    であつて、前記光線分割手段と前記転向手段１
    ８，１９がいずれも使用する光線に対して透明で
    ありかつその面が入射光に対してブルースター角
    （αp）だけ傾いた平面平行板１８を備えたもので
    あり、 前記選択手段２１が回転位置によつてそれぞれ
    合流後の分割光線の内対応した偏光成分だけが透
    過する回転式偏光解析器を前記検知器２０の前に
    備えたものであり、さらに結果の交流信号を搬送
    する検知器２０の出力２２が評価ユニツトに結線
    されることを特徴とするエーロゾル粒子量連続測
    定器。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載したエーロゾル
    粒子量測定器であつて、前記光線が前記光源１が
    選択放射する波長3.35から3.5μまたは3.8から
    4.15μの光線であることを特徴とする気体試料中
    のエーロゾル粒子量連続測定器。 ６ 特許請求の範囲第４項に記載したエーロゾル
    粒子量測定器であつて、前記光線が前記光源１か
    ら前記検知器２０までの光路２中に、波長3.35か
    ら3.5μまたは3.8から4.15μの光線のみが透過する
    波長選別素子によつて選別されるものであること
    を特徴とする気体試料中のエーロゾル粒子量連続
    測定器。
JP58079993A 1982-05-06 1983-05-06 気体試料中のエ−ロゾル粒子量を連続測定する方法と装置 Granted JPS58204340A (ja)

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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT379452B (de) * 1983-04-21 1986-01-10 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren zur bestimmung der massen von absorbierenden anteilen einer probe und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
AT383676B (de) * 1985-04-04 1987-08-10 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren zur periodischen bestimmung einer messgroesse sowie einrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
AU573436B2 (en) * 1985-04-11 1988-06-09 Nippon Steel Corporation Electromagnetic measurement of particle sizes
DE3526458A1 (de) * 1985-07-24 1987-01-29 Grundig Emv Einrichtung zur optischen truebungsmessung von gasen
DE3539667A1 (de) * 1985-11-08 1987-05-14 Bruker Analytische Messtechnik Optisches spektrometer, insbesondere infrarot-spektrometer
AT391208B (de) * 1985-12-09 1990-09-10 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren zur quantitativen messung von kohlenwasserstoffen
JPS63311146A (ja) * 1987-06-13 1988-12-19 Horiba Ltd ガス分析計
CH673534A5 (ja) * 1987-10-19 1990-03-15 Tecan Ag
AT393325B (de) * 1988-05-17 1991-09-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren zur messung des lambda und/oder luft/kraftstoffverhaeltnisses und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US5381010A (en) * 1993-12-03 1995-01-10 Sleepair Corporation Periodically alternating path and alternating wavelength bridges for quantitative and ultrasensitive measurement of vapor concentration
GB2300257B (en) * 1995-04-28 1999-08-25 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Method and device for determination of the albedo of particles
DE19610439C2 (de) * 1995-04-28 1998-11-26 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Albedo eines beliebig geformten Partikels
US5977546A (en) * 1997-05-13 1999-11-02 Carlson; Lee Richard Self normalizing radiant energy monitor and apparatus for gain independent material quantity measurements
GB9814701D0 (en) * 1998-07-08 1998-09-02 Avs Metrology Limited Radiation monitoring of a physical propert of a material
US6205842B1 (en) 1999-02-02 2001-03-27 Rupprecht & Patashnick Company, Inc. Differential particulate mass monitor with intrinsic correction for volatilization losses
WO2000046584A2 (en) * 1999-02-02 2000-08-10 Rupprecht & Patashnick Company, Inc. Differential particulate mass monitor with intrinsic correction for volatilization losses
US6502450B1 (en) 1999-05-10 2003-01-07 Rupprecht & Patashnik Company, Inc. Single detector differential particulate mass monitor with intrinsic correction for volatilization losses
AT409039B (de) * 1999-11-26 2002-05-27 Avl List Gmbh Verfahren zur messung der opacität in gasen
JP2004257909A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Horiba Ltd 粒径分布測定装置
JP4014596B2 (ja) * 2004-12-03 2007-11-28 紀本電子工業株式会社 浮遊粒子状物質の測定装置
US7505150B2 (en) * 2005-05-13 2009-03-17 Laytec Gmbh Device and method for the measurement of the curvature of a surface
GB2426579B (en) * 2005-05-28 2008-01-16 Schlumberger Holdings Devices and methods for quantification of liquids in gas-condensate wells
US8436296B2 (en) * 2009-11-06 2013-05-07 Precision Energy Services, Inc. Filter wheel assembly for downhole spectroscopy
US8735803B2 (en) * 2009-11-06 2014-05-27 Precision Energy Services, Inc Multi-channel detector assembly for downhole spectroscopy
DK2615269T3 (da) * 2012-01-13 2014-09-01 Schaller Automation Indretning og fremgangsmåde til at bestemme måleresultater af gasser og/eller en aerosol til en arbejdsmaskine
EA026528B1 (ru) * 2014-07-01 2017-04-28 Белорусский Государственный Университет (Бгу) Способ определения массовой концентрации аэрозоля
US9735069B2 (en) 2015-09-23 2017-08-15 Lam Research Corporation Method and apparatus for determining process rate
US20170084426A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-23 Lam Research Corporation Apparatus for determining process rate
GB201603051D0 (en) * 2016-02-23 2016-04-06 Ge Healthcare Bio Sciences Ab A method and a measuring device for measuring the absorbance of a substance in at least one solution
US10784174B2 (en) 2017-10-13 2020-09-22 Lam Research Corporation Method and apparatus for determining etch process parameters
RU2674560C1 (ru) * 2017-12-28 2018-12-11 Евгений Сергеевич Зубко Способ измерения оптических характеристик атмосферы
CN112630108A (zh) * 2019-09-24 2021-04-09 法雷奥汽车空调湖北有限公司 一种颗粒物传感器和汽车空调总成
EP4053535A1 (en) * 2021-03-01 2022-09-07 Q.ant GmbH Particle sensor, device and method for detecting particles
DE102022123349A1 (de) 2022-09-13 2024-03-14 Q.ant GmbH Partikelsensor und Verfahren zum Detektieren von Partikeln
CN116519137B (zh) * 2023-07-04 2023-09-15 中国科学院合肥物质科学研究院 一种协同式偏振型天光背景辐射测量装置及方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2500213A (en) * 1945-03-28 1950-03-14 Socony Vacuum Oil Co Inc Geochemical exploration method by infrared analysis of soil extract solutions
US3390605A (en) * 1963-10-23 1968-07-02 Yanagimoto Seisakusho Co Ltd Device for measuring simultaneously both rotatory polarization and light absorption
FR2097471A5 (ja) * 1970-07-08 1972-03-03 Bazelaire Eric De
US3696247A (en) * 1970-11-12 1972-10-03 Lionel D Mcintosh Vehicle exhaust emissions analyzer
US3790797A (en) * 1971-09-07 1974-02-05 S Sternberg Method and system for the infrared analysis of gases
US3805074A (en) * 1973-01-02 1974-04-16 Texas Instruments Inc Spectral scan air monitor
FI51637C (fi) * 1974-02-22 1977-02-10 Innotec Oy Näytekanavan ja vertailukanavan suhteen symmetrinen analyysimittari.
CH569972A5 (ja) * 1974-07-16 1975-11-28 Cerberus Ag
US3973848A (en) * 1974-12-19 1976-08-10 United Technologies Corporation Automatic gas analysis and purging system
SE7513901L (sv) * 1974-12-19 1976-06-21 United Technologies Corp Analyssystem for fordonsavgaser.
US4207469A (en) * 1975-08-02 1980-06-10 Sir Howard Grubb Parsons and Company Ltd. Analysis of emulsions and suspensions
DE2721909A1 (de) * 1977-05-14 1978-11-23 Philips Patentverwaltung Verfahren und anordnung zur selbsttaetigen periodischen kompensation von empfindlichkeitsunterschieden bei zweistrahl-photometern
DK151393C (da) * 1978-12-06 1988-05-16 Foss Electric As N Fremgangsmaade til kvantitativ bestemmelse af fedt i en vandig fedtemulsion
US4229653A (en) * 1979-03-30 1980-10-21 Sri International Method and apparatus for monitoring particulate mass concentration of emissions from stationary sources

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Publication number Publication date
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DE3316170C2 (ja) 1987-04-30

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