JPH0637750U

JPH0637750U - 粉塵分布計測装置

Info

Publication number: JPH0637750U
Application number: JP7343592U
Authority: JP
Inventors: 誠一亀井; 治彦助政; 春樹郷田; 良樹二神; 進川口; 規弘光成
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1992-10-21
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1994-05-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案による粉塵分布計測装置は、降下粉塵
による環境の評価をし、その発生源を特定して抑制処置
を行うために、大気中の粉塵粒径分布を計測することを
特徴とする。【構成】本考案による粉塵分布計測装置は、降下粉塵
(A)が沈着する測定面(4)を有する透明セル室(2)と、前
記透明セル室(2)に横風(B)を送る風力源(5,10)と、降下
粉塵(A)を測定する撮像部(20,21)とを備え、前記撮像部
(20,21)を測定面(4)の長手方向に沿って移動させて測定
する構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、粉塵分布計測装置に関し、特に、降下粉塵による環境の評価をし、その発生源を特定して抑制処置を行うために、大気中の粉塵径分布を計測するための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、大気中の粉塵測定は、あらかじめ屋外に設置した粉塵補捉容器で補捉した粉塵を、重量を秤量した濾紙上に純水で洗い出し、次いで濾紙を乾燥秤量して、その前後の重量差で粉塵量を測定する方法、あるいは、フィルム、ワセリン等の粘着性物質を空中において粉塵を付着させ、この粉塵を画像処理することにより、その粒径分布を測定する等の方法がある。また、最近では風向、風速、粉塵量などを計測するための、吸引ポンプ、ＣＣＤカラーカメラ等を組み合わせにした計測測定器具等も考えられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、これらの従来方法では秤量精度を要する粉塵量を容器で補捉するためには、一般に２週間〜１カ月という多くの日数を要している。また、その際に粉塵洗い出しに用いた純水中に可溶性物質が溶け込み、個体物質としてカウント出来ない等の課題があった。また、他の方法では、粒径分布は付着物質の画像処理によって行われているが、補捉粉塵に物質の重なりが生じて、分布状態が正確に把握出来ないという課題があった。また、前述の吸引ポンプ、ＣＣＤカラーカメラ等を組み合わせた計測測定器具等においては、その目的が浮遊粉塵の補捉であり本考案における降下粉塵の補捉には好適ではない。

【０００４】本考案は以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、大気中の粉塵量と粒径分布を、リアルタイムに精度良く計測するようにした粉塵分布計測装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案による粉塵分布計測装置は、大気中の降下粉塵を測定するようにした粉塵分布計測装置において、前記降下粉塵が沈着する測定面を有する透明セル室と、前記透明セル室の上流部に設けられた粉塵導入口と、前記透明セル室の上流部から下流部に向けて横風を送るための風力源と、前記下流部に設けられたセル室内清掃用ダンパー及びセル室内清掃用吸い込みファンと、前記透明セル室の測定面の直下に設けられた降下粉塵分布測定部とを備え、前記降下粉塵分布測定部を前記測定面の長手方向に沿って移動させて測定するようにした構成である。

【０００６】さらに詳細には前記降下粉塵分布測定部は、複数の撮像部よりなる構成である。

【０００７】さらに詳細には前記撮像部の情報を、画像処理するための情報処理部を設けた構成である。

【０００８】さらに詳細には前記風力源は、前記上流部に設けられた第１回転数制御型ファンと前記下流部に設けられた第２回転数制御型ファンとからなる構成である。

【０００９】さらに詳細には前記粉塵導入口には開閉自在なシャッタが設けられている構成である。

【００１０】さらに詳細には前記上流部に設けられた上流側整流板と、前記下流部に設けられた下流側整流板とを有する構成である。

【００１１】さらに詳細には、前記透明セル室の上面を照射するための光源体を有する構成である。

【００１２】

【作用】

本考案による粉塵分布計測装置においては、降下粉塵は粉塵導入口から落下し、測定面近くに達すると風力源からの横風によって透明セル室内を下流部に向けて移動しつつ、その物質の粒径と比重に応じた位置で測定面に沈着する。この沈着分布状況は光源体の照射により明らかとなり、その状況はＣＣＤイメージセンサ等よりなる撮像部により撮像された画像によって粉塵の分布が検出される。その後、撮像部を測定面に沿って移動することにより、測定面全長にわたる粉塵分布の測定を行うことができ、この撮像部からの情報をパソコンからなる情報処理部で処理することにより粉塵の形状と散布状態を認識し、粉塵の位置と粒径、与えた拡散風速によって沈降速度、比重を求め、粉塵物質の個数と面積（大きさ）から重量を算出する。その後、設定時間経過後、又は、物質の重なりが認められて測定が終了すると、測定面を清掃する間に演算処理が行われ、画像処理ソフトで数値比、形状認識を行うことができる。

【００１３】

【実施例】

以下、図面と共に本考案による粉塵分布計測装置の好適な実施例について詳細に説明する。図１において符号１で示されるものは粉塵測定器であり、この粉塵測定器１の長手筒型に形成された透明セル室２の上流部２ａには、降下粉塵Ａを受け入れるための粉塵導入口３が垂直方向に立設されている。

【００１４】前記透明セル室２は、全体が透明なガラス又は樹脂等の透明体で構成され、その底部には平面長手状の測定面４が形成されている。前記上流部２ａには送風機能を有する第１回転数制御型ファン５が送風筒６及び上流側整流板７を介して接続されている。

【００１５】前記透明セル室２の下流部２ｂには、下流側整流板８及びＴ字型の吸引筒９を介して吸引機能を有する第２回転数制御型ファン１０及びセル室内清掃用吸い込みファン１１が接続されており、前記下流側整流板８と第２回転数制御型ファン１０との間には回転数制御型ファンダンパー１２が開閉自在に設けられていると共に、前記下流側整流板８とセル室内清掃用吸い込みファン１１との間にはセル室内清掃用ダンパー１３が開閉自在に設けられている。なお、前述の各回転数制御型ファン５，１０により透明セル室２内に供給する風の風力源を構成している。

【００１６】前記透明セル室２の上面２ｃの上方には、この上面２ｃから測定面４を照射するための光源体１４が配設されており、この光源体１４は前記測定面４の形状に沿って長手に構成されている。

【００１７】前記粉塵導入口３には、図示しない固定手段にて固定されたシャッタ移動モータ１５Ａが設けられ、このシャッタ移動モータ１５Ａに接続され矢印Ｄに沿って往復移動するシャッタ１５により前記粉塵導入口３の開口部３ａが開閉自在に構成されている。

【００１８】前記測定面４の直下には、ＣＣＤイメージセンサ等からなる第１撮像部２０及び第２撮像部２１並びにパソコン等からなる情報処理部２２とで構成された降下粉塵分布測定部２３が配設され、この降下粉塵分布測定部２３は基台２４上の送りねじ２５に接続されている。この送りねじ２５を前記基台２４上に設けられた撮像部移動モータ２５により回転することによって、前記降下粉塵分布測定部２３を矢印Ｅに沿って往復移動できるように構成されている。

【００１９】次に、前述の構成において、実際に粉塵分布計測を行う場合について説明する。まず、粉塵測定器１の上部に設けられたシャッタ１５を開にして風力源の第１回転数制御型ファン５，１０を運転する。この時、セル室内清掃用ダンパー１３は全閉になっており、回転数制御型ファン用ダンパー１２は全開となっている。なお、前記各回転数制御型ファン５，１０は降下粉塵Ａを予め測定が好適な分散状態になるような風速に設定される。また、各回転数制御型ファン５，１０を粉塵測定器１の上流部２ａと下流部２ｂの２箇所に設け、さらに格子状の各整流板７，８を設けたことにより、降下粉塵Ａの粉塵導入口３方向に横風Ｂが逃げることを防止し、降下粉塵Ａが沈着する透明セル室２における横風Ｂを出来る限り層流となるように制御している。

【００２０】前記降下粉塵Ａは粉塵測定器１内に落下し、測定面４に近くなると、各回転数制御型ファン５，１０により発生する横風Ｂにより透明セル室２内を矢印Ｃで示す粉塵の移動方向に移動しつつ、物質の粒径と比重に応じた位置で透明セル室２の測定面４に沈着する。この沈着分布状況は、透明セル室２上方の光源体１４により得られる。

【００２１】前記各撮像部２０，２１は互いに倍率の異なるＣＣＤイメージセンサを用いており、前記透明セル室の測定面４直下より上向きに、前記測定面４内部表面のイメージ、すなわち、降下粉塵Ａの各粒径の分布状態を検知し、その情報を情報処理部２２に出力する。従って、前記各撮像部２０，２１は、降下粉塵Ａの粒径によって、すなわち粒径の小さいものは倍率の大きい第１撮像部２０で、粒径の大きいものは倍率の小さい第２撮像部２１で捕らえる。

【００２２】次に、前記各撮像部２０，２１は、撮像部移動モータ２５を介して透明セル室２の長さ方向（矢印Ｅ）に沿って平行移動可能であり、この撮像部移動モータ２５により風下方向である矢印Ｃに向かって、イメージ認識範囲の単位ごとに移動し、検知したイメージの情報を情報処理部２２に出力する。このようにして各撮像部２０，２１は、透明セル室２の測定面４の風下終端部である下流部２ｂまでイメージ検知を続けて出力を行う。この下流部２ｂまで検知、出力が終わると各撮像部２０，２１は始端部である上流部２ａまで戻って前述の動作を設定時間内、又は物質の重なりが認められるまで繰り返し行う。

【００２３】次に、前述の情報を受けた情報処理部２２は、これを画像処理により粉塵の形状と散布状態を認識し、設定時間内、又は物質の重なりが認められるまで、（物質の重なりは、各撮像部２０，２１が光と陰とによって捕らえ情報処理部２２に出力する。）その繰り返しを撮像部移動モータ２５に指示する。前述のようにして、設定時間経過後、又は物質の重なりが認められると、設定時間の場合はその最終回を、物質の重なりが認められた場合はその一工程前の透明セル室２の測定面４のセルイメージからなる情報を今回の測定時間帯の測定値として計上する。その後、今回測定したそれぞれの粉塵の位置と粒径、与えた拡散風速によって沈降速度及び比重を求め、粉塵物質の個数と面積（大きさ）から重量を算出する。

【００２４】前述の測定時は、粉塵測定器１の粉塵導入口３のシャッタ１５は開であり、回転数制御型ファン用ダンパー１２は開、セル室内清掃用ダンパー１３は閉であり、各回転数制御型ファン５，１０は降下粉塵Ａを予め測定が好適な分散状態になるような横風Ｂを降下粉塵Ａに吹き付け、透明セル室２内を移動落下させる。設定時間経過後、又は物質の重なりが認められて測定が終了すると粉塵導入口３のシャッタ１５は、シャッタ移動モータ１４により閉められる。続いて、回転数制御型ファン用ダンパー１２が閉止、各回転数制御型ファン５，１０が停止する。さらに、セル室内清掃用ダンパー１３を開き、セル室内清掃用吸い込みファン１１を起動し、透明セル室２の測定面４を高速で清掃する。

【００２５】前記透明セル室２の測定面４を清掃中に、情報処理部２２は演算処理を行うので、得られたイメージの情報は公知の画像処理ソフトで数値化、形状認識を行い、セル位置、認識時刻、拡散風速により粉塵量の計算までを行う。透明セル室２の測定面４の清掃が完了すれば、上述したように初めに戻ってこれを繰り返し、或いは自動的に連続して行うことも可能である。

【００２６】

【考案の効果】

本考案による粉塵分布計測装置は以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、測定面に降下した降下粉塵を移動可能な撮像部によってイメージの情報としてとらえ、その情報を情報処理部によって処理するため、一回の計測時間が僅か数分の単位に短縮でき、そのうえこれを連続して行うことにより連続した時間帯でのデーターの採取も可能となり、また粉塵発生源に対する抑制処置が今まで以上に容易となると共に、昼夜等の時間帯別での判別もできる。また溶解性物質の個体としての、環境評価も実施可能となりその効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による粉塵分布計測装置を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

Ａ降下粉塵Ｂ横風Ｃ粉塵の移動方向２透明セル室２ａ上流部２ｂ下流部２ｃ上面３粉塵導入口４測定面５第１回転数制御型ファン（風力源）７上流側整流板８下流側整流板１０第２回転数制御型ファン（風力源）１１セル室内清掃用吸い込みファン１２回転数制御型ファン用ダンパー１３セル室内清掃用ダンパー１４光源体１５シャッタ２０，２１撮像部２３降下粉塵分布測定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者郷田春樹広島県呉市昭和町11番１号日新製鋼株式会社呉製鉄所内 (72)考案者二神良樹広島県呉市昭和町11番１号日新製鋼株式会社呉製鉄所内 (72)考案者川口進広島県呉市昭和町11番１号日新製鋼株式会社呉製鉄所内 (72)考案者光成規弘広島県広島市中区寺町５番20号西日本シンクタンク株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】大気中の降下粉塵(A)を測定するように
した粉塵分布計測装置において、前記降下粉塵(A)が沈
着する測定面(14)を有する透明セル室(2)と、前記透明
セル室(2)の上流部(2a)に設けられた粉塵導入口(3)と、
前記透明セル室(2)の上流部(2a)から下流部(2b)に向け
て横風(B)を送るための風力源(5,10)と、前記下流部(2
b)に設けられたセル室内清掃用ダンパー(13)及びセル室
内清掃用吸い込みファン(11)と、前記透明セル室(2)の
測定面(4)の直下に設けられた降下粉塵分布測定部(23)
とを備え、前記降下粉塵分布測定部(23)を前記測定面
(4)の長手方向に沿って移動させて測定するように構成
したことを特徴とする粉塵分布計測装置。
【請求項２】前記降下粉塵分布測定部(23)は、複数の
撮像部(20,21)よりなることを特徴とする請求項１記載
の粉塵分布計測装置。
【請求項３】前記撮像部(20,21)の情報を、画像処理
するための情報処理部(22)を設けたことを特徴とする請
求項１又は２記載の粉塵分布計測装置。
【請求項４】前記風力源(5,10)は、前記上流部(2a)に
設けられた第１回転数制御型ファン(5)と前記下流部(2
b)に設けられた第２回転数制御型ファン(10)とからなる
ことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の粉
塵分布計測装置。
【請求項５】前記粉塵導入口(3)には開閉自在なシャ
ッタ(15)が設けられていることを特徴とする請求項１な
いし４の何れかに記載の粉塵分布計測装置。
【請求項６】前記上流部(2a)に設けられた上流側整流
板(7)と、前記下流部(2b)に設けられた下流側整流板(8)
とを有することを特徴とする請求項１ないし５の何れか
に記載の粉塵分布計測装置。
【請求項７】前記透明セル室(2)の上面(2c)を照射す
るための光源体(14)を有することを特徴とする請求項１
ないし６の何れかに記載の粉塵分布計測装置。