JPH046441A - 微粒子計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微粒子計に関し、例えば光散乱式粒子計数器に
通用して好適なものである。

〔発明の概要〕

本発明は、微粒子計において、照射光学系部及び受光光
学系部に対する所定位置に計測セルユニントを位置決め
できるように構成したことにより、調整試験等が一段と
容易な微粒子計を実現し得る。

〔従来の技術〕

微粒子計、例えば光散乱式粒子計数器は、液体、気体等
の流体内に浮遊する微粒子を光学的に検出して計数しよ
うとするもので、第４図に示すように、光散乱式粒子計
数器１は導入部２の流路２Ａから被検流体ＦＬを計測用
光学セル３の流路３Ａに流し込んで、排出部４の流路４
Ａから排出させるようにすると共に、レーザ光源でなる
照射光源５から射出される照射光束ＬＡＩを収束光学系
６によって計測用光学セル３の流路３Ａに収束させるこ
とにより被検流体ＦＬ内に微粒子が浮遊しているとき当
該微粒子によって照射光束ＬＡＩを散乱させるようにな
されている。

当該散乱光ＬＡ２は集光光学系７によって光検出器８に
集光され（９は直接光トラップである）、かくして流路
３Ａに微粒子が通過するごとに光検出器８から電気的な
粒子検出信号Ｓ１を送出する。

実際上この粒子検出信号Ｓ１は後段の検出信号処理回路
（図示せず）において処理され、かくして例えば計測用
光学セル３の流路３Ａを単位容積の被検流体ＦＬが通過
したときの粒子数によって浮遊粒子の濃度を判定したり
、微粒子の粒径を判別したりするようになされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる構成の微粒子計において、粒子検出信号Ｓ１に基
づいて粒子数を計数したり、粒径を弁別したりする場合
、所定の計測結果を得るためには、光学系の構成や、検
出信号の処理系の調整をする際には、実際の計測に先立
って既知の粒径を有する標準粒子を浮遊させてなる標準
流体（媒体として例えば水を用いる）を計測用光学セル
３に流しながら照射光源５、収束光学系６、集光光学系
７、光検出器８の計測用光学セル３に対する相対的な位
置を調整するような調整作業をする必要がある。

ところが実際の計測に先立ってこのような調整作業をす
れば、当該標準流体を構成する媒体（すなわち水）や標
準粒子が計測用光学セル３の流路３Ａや導入部２の流路
２Ａに残留することを回避し得ないために、計測結果に
誤差が生ずるおそれがある。

特に被検流体ＦＬとして残留物質と反応を起こす可能性
がある気体を用いる場合には、当該微粒子の計測が一段
と困難になる。

また、測定中に多量の粒子によりセルが汚染されて測定
が不可能になった場合には、セルを洗浄した後に改めて
光軸系の再調整をし直すような調整作業をする必要があ
る。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、微粒子の
計測作業を一段と簡易化し得るようにした微粒子計を提
案しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

かかる課題を解決するため本発明においては、ベース基
板１６と、このベース基板１６上の第１の取付位置に配
設される照射光学系部１７及び受光光学系部１８と、ベ
ース基板１６上において照射光学系部１７及び受光光学
系部１８に対する第２の取付位置に取り外し自在に取り
付けることができる計測セルユニット１９と、ベース基
板１６上に設けられ、計測セルユニット１９を第２の取
付位置に位置決めする位置決め部材３５Ｌ、３５Ｒとを
設けるようにする。

〔作用〕

−Ｈベース基板１６から取り外した計測セルユニット１
９をベース基板１６上に取り付ける際には、計測セルユ
ニット１９を位置決め部材３５Ｌ、３５Ｒによって規制
される位置に位置決めする単純な作業をするだけで、常
に照射光学系部１７及び受光光学系部１８に対して、実
用上調整試験が済んだ状態と同し状態に取り付は直すこ
とができ、かくして光学系ないし電気信号処理系の調整
が一段と容易な微粒子計を得ることができる。

〔実施例〕

以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

第１図において、１５は全体として気体を被検流体とす
る微粒子計を示し、平板状のベース基板１６上に照射光
学系部１７及び受光光学系部１８がベース基板１６のＸ
Ｙ直交座標の原点０がらＹ軸方向に向って相対向するよ
うに離間して配設され、照射光学系部１７及び受光光学
系部１８間位置にＸ軸方向に延長するように計測セルユ
ニット１９が取り付けられる。

照射光学系部１７は第４図について上述した照射光源５
及び収束光学系６を含んでなり、かくして収束光学系６
から射出する照射光ＬＡＩを計測セルユニット１９の方
向に照射するようになされている。

また受光光学系部１８は第４図について上述した集光光
学系７、光検出器８及び直接光トラップ９を含んでなり
、これにより計測セルユニット１９から散乱光ＬＡ２が
発生したときこれを光検出器８において粒子検出信号Ｓ
ｌに変換できるようになされている。

計測セルユニット１９は、第２図及び第３図に示すよう
に、計測用光学セル２０の両端部に導入管２１及び排出
管２２を付合せ接合させた構成を有し、導入管２１の流
路２１Ａ及び排出管２２の流路が計測用光学セル２０の
流路２０Ａの中心線Ｌ０の延長線上に配列した状態を保
持するようにユニット基板２３上に固定されている。

この実施例の場合ユニット基板２３は、そのほぼ中央位
置にＸ軸方向において互いに対向する一対の支持ＪＩ２
４Ｌ及び２４Ｒを突出させてなり、その上面に導入管２
１及び排出管２２を保持板２５　Ｌ−及び２５Ｒによっ
て保持するようになされている。

実際上支持１１１２４Ｌ及び２４Ｒの上面には、はぼ半
円形形状の保持溝２４ＬＡ及び２４ＲＡが形成されてい
ると共に、保持板２５Ｌ及び２５Ｒの下面にも同様して
ほぼ半円形形状の保持溝２５ＬＡ及び２５ＲＡが形成さ
れ、保持溝２４ＬＡ及び２ｄＲＡ上に導入管２１及び排
出管２２の内側首部２１Ｂ及び２２Ｂを載置した状態で
保持板２５Ｌ及び２５Ｒを内側首部２１Ｂ及び２２Ｂ上
に被せた状態において、固定ねじ２６Ｌ及び２６Ｒによ
って保持板２５Ｌ及び２５Ｒを支持脚２４Ｌ及び２４Ｒ
上に固定することにより、導入管２１及び排出管２２を
中心線Ｌ０上に延長した状態を保持しながらユニット基
板２３上に計測用光学セル２０と一体に保持するように
なされている。

計測用光学セル２０は石英でなり、その両端に形成され
たフランジ２０ＢＬ及び２０ＢＲを導入管２１及び排出
管２２の内側端に設けられているフランジ２１Ｃ及び２
２Ｃに付き当てることにより、これらのフランジ２１Ｃ
及び２２Ｃ間に挟み付は保持される。

この実施例の場合、フランジ２１Ｃ及び２２Ｃの内側表
面には直径を異にする２つのＯリング３１人及び３１Ｂ
が設けられ、これにより計測用光学セル２０との間のリ
ークを防止し得るようになされている。

ユニット基板２３はＸ軸方向に長く延長する長方形状を
有し、その長手方向の両端後方部をベース基板１６上に
配設されているＬ字形状の位置決め部材３５Ｌ及び３５
Ｒに当接することによりベース基板１６上の原点０を基
準とするＸＹ直交座標の所定位置に位置決めできるよう
になされている。

この実施例の場合ユニット基板２３の左及び右後側縁は
、中心線Ｌ０と直交する方向の位置決め面及び平行な位
置決め面を所定の精度で面仕上げされており、当該位置
決め面を位置決め部材３５Ｌ及び３５ＲのＸ軸方向位置
決め面ＰＩＬ及びＰＩＲと、Ｙ軸方向位置決め面Ｐ２Ｌ
及びＰ２Ｒに高い精度で当接できるようになされている
。

かくしてユニット基板２３は長手方向の両端部において
、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置を位置決め部材３５Ｌ及
び３５Ｒによってベース基Ｆｉ１６上の所定位置に位置
決めされることにより、計測セルユニット１９の計測用
光学セル２０の中心線り、を照射光学系部１７及び受光
光学系部１８５こ対しで常に所定の関係になるように位
置決めすることができる。

このようにしてユニット基板２３をベース基板１６上に
位置決めした状態において、ユニット基板２３が厚みを
貫通する固定ねし３６Ａ及び３６Ｂをベース基板１６に
ねじ込むことにより、当該位置決め状態を固定できるよ
うになされている。

この実施例の場合、ベース基板１６におけるユニット基
板２３の左右外側位置には、頂部にＵ字溝を有する支持
板３７Ｌ及び３７Ｒが植立され、この支持板３７Ｌ及び
３７Ｒに対して導入管２１及び排出管２２に設けられた
一対の固定ナツト２ＩＤ及び２２Ｄを締めつけることに
よって導入管２１及び排出管２２の先端部をベース基板
１６に゛保持できるようにすると共に、固定ナツト２１
Ｄ及び２２Ｄの外側に設けられたジヨイントねし２１Ｅ
及び２２Ｅによって導入管２１及び排出管２２に外部か
ら被検流体を供給し、排出するための外部配管（すなわ
ち導入導管４１、排出導管４２（第１図））を接続でき
るようになされている。

以上の構成において、第１図〜第３図の構成の計測セル
ユニット１９が予め少な（とも２セット分だけ用意され
、その一方の計測セルユニット１９を調整試験用に用い
ると共に、他方を実測用に用いる。

実際上当該複数の計測セルユニット１９はそれぞれ同じ
仕様の部品で構成されると共に、共通の組立治具を用い
て計測用光学セル２０、導入管２１及び排出管２２をユ
ニット基板２３上に組み立てるようになされ、かくして
どの計測セルユニット１９をベース基板１６上に取り付
けた場合にも、計測セルユニット１９として実用上同一
の性能を表すような機能を実現できるようになされてい
る。

実測モードに入る前に、オペレータは先ず調整試験用の
計測セルユニット１９をベース基板１６上に取り付けて
標準流体を導入導管４１側から導入して導入管２１、計
測用光学セル２０、排出管２２を通じて排出導管４２に
排出させる。

かくして標準流体を構成する媒体内に浮遊させである所
定の標準粒径の微粒子を計測用光学セル２０を通過させ
ることにより、照射光学系部１７から射出された照射光
に基づいて散乱光を住しさせ、これを受光光学系部１８
において受光して所定の信号レベルの粒子検出信号を受
光光学系部１８において得ることができるように照射光
学系部１７及び受光光学系部１８の光学的パラメータな
いし電気的パラメータを調整する。

かかる調整試験用の計測セルユニット１９の位置決めは
、ユニット基板２３の左右端部をベース基板１６上に設
けられている位置決め部材３５Ｌ及び３５Ｒの位置決め
面部ＰＩＬ、Ｐ２Ｌ及びＰＩＲ，Ｐ２Ｒに付き当てた状
態において固定ねじ３６Ａ及び３６Ｂをベース基板１６
にねじ込むだけの作業をすることによりなし得る。

かくして調整試験が済んだ後に実測モードに入る際には
、固定ねし２６Ａ及び２６Ｂを外すことによって調整試
験用計測セルユニツ）１９をベース基板１６から取り除
いた後、実測用の計測セルユニット１９をベース基板１
６上に取り付け、続いて導入導管４１から被検流体ＦＬ
を導入して排出導管４２から排出させるような計測状Ｂ
に設定する。

かくして導入された被検流体ＦＬに浮遊微粒子がある場
合には、当該実測用の計測セルユニット１９の計測用光
学セル２０から得られる散乱光を受光光学系部１８に受
光できることにより、当該浮遊する微粒子に対応する粒
子検出信号Ｓ１を発生させることができる。

かくするにつき実測用の計測セルユニット１９の計測用
光学セル２０の位置は、調整試験用の計測セルユニット
１９をベース基板１６に取り付けた際に使用したと同じ
位置決め部材３５Ｌ及び３５Ｒを用いて位置決めをする
ことができることにより、計測用光学セル２０の照射光
学系部１７及び受光光学系部１８の相対位置関係を調整
試験時の相対位置関係の場合と実用上はぼ同じ状態に設
定することができる。

従って調整試験用計測セルユニット１９を用いて調整光
学系部１７及び受光光学系部１８の光学的調整状態及び
電気的調整状態をそのまま用いて実測をすることができ
る。

かくして実測用の計測セルユニット１９を実測モードで
動作させるに先立って標準流体による調整をしないで済
むことにより、実測モード時には調整モードに使用した
計測セルユニット１９を用いずに交換することができ、
これにより標準流体の媒体（例えば水）や標準粒子が計
測セルユニット１９に残留するおそれがないことにより
、この分−段と高い精度で微粒子を計測することができ
また異なる被検流体を次々と計測しようとする場合には
一般に、計測セルユニット１９に吸着、収蔵された残留
ガス等を除去するためにベーキング処理をするが、上述
の構成によれば、電気的部品（通常熱処理には不向きで
ある）を含まない計測セルユニット１９だけを微粒子計
１５から取り外してベーキング処理できることにより、
当該べ−キング処理を一段と容易かつ確実になし得る。

なお上述の実施例においては、計測セルユニットエ９の
位置決め部材としてＬ字状位置決め部材３５Ｌ及び３５
Ｒと固定ねじ３６Ａ及び３６Ｂを用いて位置決めするよ
うにした場合について述べたが、位置決め手段としては
これに限らず種々の構成のものを適用し得、要は照射光
学系部１７及び受光光学系部１８に対する計測用光学セ
ル２゜の相対的位置関係を、計測セルユニット１９を交
換した場合にも常に同じ位置関係になるような位置決め
手段を適用すれば良い。

また上述の実施例においては、第１図について上述した
ように、透過方向に射出する散乱光を集光光学系７によ
って集光するようにした場合について述べたが、集光光
学系７の位置は透過方向に限らず、要は計測用光学セル
２０の散乱光を集光し得る位置に設けるようにすれば良
い。

〔発明の効果〕

上述のように本発明によれば、計測セルユニットを交換
できるようにしたことにより、簡易な作業によって、光
学系及び電気系の調整をするための調整試験モードにお
いて使用する調整試験用流体の媒体や標準粒子の影響を
有効に回避しながら、−段と高い精度で微粒子を計測し
得る微粒子計を容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による微粒子計の一実施例を示す路線的
平面図、第２図及び第３図は第１図の計測セルユニット
を示す正面図及び平面図、第４図は微粒子計の原理構成
を示す路線図である。 １・・・・・・光散乱式粒子計数器、２・・・・・・導
入部、３・・・・・・計測用光学セル、４・・・・・・
排出部、５・・・・・・照射光源、６・・・・・・収束
光学系、７・・・・・・集光光学系、８・・・・・・光
検出器、１５・・・・・・微粒子計、１６・・・・・・
ベース基板、１７・・・・・・照射光学系部、１８・・
・・・・受光光学系部、１９・・・・・・計測セルユニ
ット、２０・・・・・・計測用光学セル、２１・・・・
・・導入管、２２・・・・・・排出管、２３・・・・・
・ユニット基板、３５Ｌ、３５Ｒ・・・・・・位置決め
部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ベース基板と、 上記ベース基板上の第１の取付位置に配設される照射光
   学系部及び受光光学系部と、 上記ベース基板上において上記照射光学系部及び上記受
   光光学系部に対する第２の取付位置に取りはずし自在に
   取り付けることができる計測セルユニットと、 上記ベース基板上に設けられ、上記計測セルユニットを
   上記第２の取付位置に位置決めする位置決め部材と を具えることを特徴とする微粒子計。