JPH0618274Y2 - 微粒子計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、流体中の微粒子を計測するための微粒子
計、特に、サンプル流量の安定を図った微粒子計に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のバッチ方式の微粒子計を示し、ポンプ，
ガスボンベ等の圧力源１の圧力を１次側の圧力を減圧し
て２次側に出力すると共に２次側の圧力を一定に保つ機
能を有する圧力制御弁（以下、圧力制御弁）２で調整
し、チャンバ３内の圧力を規準値に設定して被測定試料
４に圧力を加え、規定の流量を粒子検出器５に圧送する
ものである。規定流量の調整は、流量計６下流の開閉弁
７を閉じておき、圧力制御弁２を調整してチヤンバ３内
の圧力を、圧力計８をみて規定圧力に設定し、ついで開
閉弁７を開くという操作手順によっている。

第５図は従来のオンライン方式の微粒子計を示し、パイ
プライン９内の圧力により、粒子検出器５に流体試料が
送られる。粒子検出器５への規定流量設定は、ニードル
弁10を調整して行う。

〔考案が解決しようとする問題点〕

第４図に示すような従来のバツチ方式の微粒子計におい
ては、測定のために粒子検出器５に所定の流量で被測定
試料を導入する場合、まず開閉弁７を閉じ、圧力計８を
監視しながら圧力制御弁２を調整し、粒子検出器５を通
過する被測定試料４が所定の流量になるようにチヤンバ
３内の圧力を設定する。このようにして装置の設定が終
了した後、開閉弁７を開いて被測定試料４を粒子検出器
５に導入し、被測定試料４の微粒子を測定するようにし
ている。

ところが、開閉弁７を開けた時点において、最初の開閉
弁７を閉じた状態において設定した圧力より、わずかな
がらチヤンバ３内の圧力は低下する。本来ならば圧力制
御弁２の制御機能が作動して、圧力制御弁２の２次側の
圧力が低下しても設定した圧力を保つはずであるが、実
際は圧力制御弁２の制御部のヒステリシスのために微小
な圧力変動に対して制御機能が作動せず、チヤンバ３内
の圧力はわずかに設定圧力より低い圧力となつたままと
なる。

このため精度よく流量を設定する場合には、再度、圧力
制御弁２を調整して規定圧力になるようにしなければな
らないという不都合があつた。

また、第５図に示したオンライン方式では、パイプライ
ン９内の圧力が変化した場合に粒子検出器５を流れる流
体の流量が変化すること、および、ニードル弁１０はそ
の構造上、流量を絞るように調整するとニードル弁１０
内の流量調整のための隘路が狭くなり、被測定試料に混
入している粒子がその溢路部分に詰まり易くなり、粒子
が詰まると当該溢路部分における圧力損失が大きくなり
流量が減少するという問題点があつた。

この考案は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、バッチ方式、オンライン方式いずれの場合も、粒
子検出器に流れる被測定流体の流量を安定化することが
できる微粒子計を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる課題を解決するために本考案においては、被測定
試料１１を圧送して粒子検出器５に導入させるようにし
た微粒子計において、粒子検出器５の下流側に順次接続
された流量計５と、圧力制御弁１２と、圧力損失パイプ
１３とを設けるようにする。

〔作用〕

粒子検出器５の下流側に、圧力制御弁１２と圧力損失用
パイプ１３とを設けたことにより、微粒子計の流路を通
過する被測定試料１１の流量は、当該圧力制御弁１２の
圧力設定値、当該圧力損失用パイプ１３の内径及び長さ
と被測定試料の粘性とによつて所定の量に保たれ、圧力
チヤンバ内の圧力には直接的に依存することはない。ま
た流量を絞る手段として圧力損失パイプを使用してお
り、圧力損失パイプ１３の内径は測定対象となる粒子の
粒経に比較して十分大きいので、被測定試料に含まれる
粒子が圧力損失パイプ１３の内部に詰まることはない。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例を示し、加圧された被測定
試料11、粒子検出器５、流量計６、圧力安定弁12および
圧力損失用パイプ13を順次に接続して流量を安定化する
流路を構成する。

これをバツチ方式に適用した場合について、第２図を参
照して説明すると、被測定試料４を測定する場合、開閉
弁７を閉じ、圧力源１によつてチヤンバ３内を加圧する
とチヤンバ３内の被測定試料４が加圧される。次に開閉
弁７を開くと被測定試料４は、粒子検出器５、流量敬
６、開閉弁７、上流側の圧力を減圧して下流側に送り出
す圧力制御弁１２および被測定試料４の流量を絞る圧力
損失用パイプ１３を順次通つて微粒子計の流路外へ流れ
出る。

ここで被測定試料４の流量は、圧力損失パイプ１３の内
径および長さ、被測定試料４の粘度、圧力制御弁１２の
下流側（圧力損失パイプの上流側）の圧力等が定まれ
ば、縮まない粘性流体の運動を表すナヴイエ・ストーク
スの方程式により定まる。

この構成においては、圧力損失パイプ１３の内径および
長さは一定であり、また被測定試料４の粘度も一定であ
り、さらに圧力制御弁１２の上流側の圧力が何らかの原
因で変動したとしても、当該圧力制御弁１２によつて、
圧力損失パイプ１３の上流側の圧力は一定の値になるよ
うに制御されているので、圧力損失パイプ１３を通る被
測定試料４の流量と一定となる。すなわち、粒子検出部
５を通る被測定試料４の流量は一定となる。

また上述のように、圧力制御弁１２の上流側の圧力は粒
子検出部５を通過する被測定試料４の流量とは無関係で
あるので、例えば被測定液体試料４が低沸点の液体であ
り液中に気泡が生じ易い場合には、チヤンバ３内の圧力
を高くすることにより被測定試料４の沸点を上げるよう
にし、その結果として気泡の発生を抑制することができ
るようになる。またチヤンバ３内の圧力を高くすること
により粒子検出器５及び流量計６が順次接続されている
圧力制御弁１２の上流側の圧力は全体的に高くなり、こ
れらの部分においても気泡の発生を抑制することができ
るようになる。

ここで、圧力損失源として、従来のようにニードル弁を
用いることも考えられるが、そうすると、圧力損失用パ
イプ13に比べて、同一圧力損失を得るには圧力損失を発
生する領域の長さが著しく短いことから、被測定試料が
通過する流路は非常に狭くなり、粒子が詰まり易くな
る。こうして粒子が詰まると流路はさらに狭くなり、圧
力制御弁12が圧力損失を一定にするため、流量は減少し
てしまうこととなる。

これに対し、この考案のように、圧力損失用パイプ13を
用い、その長さを長くすることにより流路の断面積を大
きくすることができるので、粒子詰まりを回避すること
ができる。

つぎに、この考案をオンライン方式に適用した場合につ
いて、第３図を参照して説明すると、パイプライン９内
の圧力は時々刻々変化するが、粒子検出器５に導かれる
被測定試料11の流量は、バツチ方式の場合と同様にして
安定化される。

また、バツチ方式、オンライン方式ともに、粒子検出器
５内、流量計６内では被測定試料が加圧されているの
で、気泡の発生がなく、精度の高い流量測定、ひいては
粒子測定が得られる。このことは、沸点の低い液体試料
の測定が可能となり、測定対象範囲を拡大することがで
きる。また、流量計として浮子式流量計を用いた場合、
浮子に気泡が付着しないので、安定した流量測定ができ
ることになる。

〔考案の効果〕

上述のように本考案によれば、粒子検出器の下流側に、
圧力制御弁と圧力損失用パイプとを設けたことにより、
微粒子計の流路を通過する被測定試料の流量は、当該圧
力制御弁の圧力設定によつて定まる圧力と、当該圧力損
失用パイプ及び被測定試料の粘性とによつて所定の量に
保たれるため、流量が一段と安定した微粒子計が実現で
きる。

また流量調整のために圧力損失パイプを使用しているこ
とにより、微粒子計の流路に被測定試料に含まれる粒子
が詰まることがなく、結果として流量を一段と安定に維
持できる微粒子計が実現できる。

また付随的な効果として、圧力制御弁の上流側の圧力は
粒子検出部を通過する被測定試料の流量とは無関係に設
定できるので、粒子検出器の部分においては被測定試料
を任意の圧力で加圧することができ、この部分において
気泡の発生が抑制され、その結果気泡が原因となつて生
ずる誤計数が一段と少ない微粒子計が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれこの考案の実施例の回路図、
第４図、第５図はそれぞれ従来の微粒子計の回路図であ
る。 ５……粒子検出器、６……流量計、７……開閉弁、11…
…被測定試料、12……圧力制御弁、13……圧力損失用パ
イプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定試料を圧送して粒子検出器に導入す
   るようにした微粒子計において、 上記粒子検出器の下流側に順次接続された流量計と、圧
   力制御弁と、圧力損失パイプと を具えることを特徴とする微粒子計。