JPS589373B2 - 光電エ−ロゾル分析器の目盛特性の測定および較正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は測定技術に関し、詳細には光電エーロゾル分析
器の目盛特性の測定及び較正装置に関する。

本発明は鉱山、精密組立作業を行う作業場、その他にお
ける空気中のほこりを測定する分析器の目盛特性の測定
および較正に使用出来る。

現在、産業設備の清浄化が重要な問題となっており、従
って高速且つ高信頼性の空気の純度の検出の可能な光電
エーロゾル分析器の使用が広まっている。

高精度高信頼性の光電エーロゾル分析器はすべてのその
出力パラメータがチェックされそしてその目盛特性が完
全に回復されるときに有効となる。

従ってそのような分析器の目盛特性の測定および較正用
の更に進歩した装置が必要である。

周知のそのような装置としては例えばモスクワテクマシ
ュエキスポート（Ｔｅｋｈｍａｓｇｅｘｐｏｒｔ）発行
の「Ａｚ−５型エーロゾル粒子用光電カウンタ」に関す
る技術文献に示されているものがあり、これはノズル、
光源および感光受光器を有し後二者間においてこのノズ
ルをエーロゾル粒子が通るときに光学的な結合が生じる
ごとくなった分析器に用いるに適した装置であり、この
装置はゲージ孔を有する光チョツパと、このチョッパに
機械的に接続する電動機と、この装置と分析器との間に
光学的結合をつくるだめの光ガイドからなっている。

この装置は光電工一口ゾル分析器の光源として制御の出
来ないものを用いているから、目盛曲線上の或る一点の
みが或る直径をもつエーロゾル粒子に対応するものとす
ることが出来るにすぎない。

かくして与えられた直径の範囲に属するエーロゾル粒子
は適正な信頼性をもって測定することが出来ず、それ故
大きな測定誤差が生じる。

更に、この装置は分析器の光源回路のみをチェック出来
るにすぎず、それ故、誤差が生じて総合測定誤差を増大
させるような、他の分析器の副組立体内の位置を検出出
来ない。

最後に、この装置は分析器の構成要素になっており、動
作中での機能チェックを必要とする。

しかし、この装置の光学部材は別途設けられた基準測定
装置を用いることができないような構造となっている。

それ故、上記機能チェックを行うことができない。

本発明の目的は向上した精度を有する光電エーロゾル分
析器の目盛特性の測定および較正装置を提供することで
ある。

他の目的は光電エーロゾル分析器の精度を高めることで
ある。

更に他の目的は光電エーロゾル分析器の成分誤差を決定
することである。

更に他の目的は測定および較正装置に生じる光学的雑音
レベルを低下させることである。

他の目的は光電エーロゾル分析器の測定時間を短縮する
ことである。

本発明によれば、 ノズル３、光源３２および感光受光器２９を有し、測定
下において光源３２と感光受光器２９間経位置するノズ
ル３をエーロゾル粒子が通過するとき光結合がなされる
よう構成された光電エーロゾル分析器１の目盛特性を測
定し、かつ、較正する装置において、 前記光電エーロゾル分析器１内に配置され、光電エーロ
ゾル分析器１の作用領域４内に均一な光束分布を与える
ように球５が設けられた一端面、および平坦な他端面６
を有してノズル３内に置かれた光ガイド２と、 この光電エーロゾル分析器１の目盛特性を測定し較正す
るために出力光パルスの振幅を制御可能な光パルス発生
器９と、 測定のたびに前記光ガイド２の平坦な他端面６に配置さ
れ、光ガイド２からの光を受けることにより前記作用領
域４内の光束の強さを測定する計測器１０と、を備え、 前記光パルス発生器９は、光ガイド２を通して作用領域
４へ与えられる光パルスを形成するだめのゲージ孔１４
を有する光チョツパ１３、この光チョツパ１３の前に置
かれた光源１７を当該光源１７からの光束が上記ゲージ
孔１４を通った後に上記平坦な他端面６に入るようにし
て内蔵するハウジング１２、上記光源１７に電気的に接
続されて光パルスの振幅を調整する光調整器２１、およ
び上記光チョツパ１３に機械的に接続された電動機１１
を有し、 前記計測器１０は光ガイド２の平坦な他端面６に光学的
に結合される感光受光器２７と直流電圧源２６を内蔵す
るハウジング２５、およびガルバ．ノメータ２４を有す
ることを特徴とするエーロゾル分析器の目盛特性の測定
および較正装置が提供される。

好ましくはこの光パルス発生器のハウジングと計測器の
ハウジングは夫々上記光ガイドのハウジングに接続する
ためのブツシングを有し、このプツシングの軸と光ガイ
ドの光学軸は一致する。

好適にはパルス発生器に面するチョツパの内面は光吸収
性物質でコーティングされる。

本発明によればエーロゾル粒子の全寸法範囲内で目盛特
性を測定することが出来、かくして分析器の精度を上げ
ることが出来る。

本発明は、小さいサイズのエーロゾル粒子に対応する小
さな振幅を有する光パルスを発生させることができ、し
たがってエーロゾルの粒子のサイズが小さい場合にも目
盛特性の測定を確実に行うことができる。

本発明によれば回路の故障個所を決定することが出来、
従って分析器の成分の誤差の検出が可能になる。

本発明によれば実際のエーロゾル粒子を分析器のチェッ
クに用いる場合の面倒な技術をなくすように分析器を通
る実際の粒子の通路をシミュレートする光パルスを使用
することが出来る。

分析器１用の本発明の装置（第１図）は分析器１のノズ
ル３内に配置された光ガイド２を有する。

分析器１内にあってその作用領域４の中心に置かれたこ
の光ガイド２の一端面は球５とされて領域４内に均一の
光束分布をつくるようになっている。

このガイド２の他端６は平坦であり、中空の円筒状マウ
ント７にセットされる。

ガイド２とマウント７はハウジング８内に固定される。

本発明の装置は更に出力パルスの振幅を制御可能な光パ
ルス発生器９と作用領域４内の光の強さを測定するだめ
の計測器１０とを有し、このパルス発生器９と計測器１
０は測定のたびに端面６上に配置される。

パルス発生器９は電動機１１と、ゲージ孔１４を有する
光チョツパ１３からなり、チョツパ１３はハウジング１
２に配置されてボルト１６で電動機１１の軸１５に接続
される。

チョツパ１３は、光源１７からの光がゲージ孔１４を通
り端面６に入るようにハウジング１２に固定した上記光
源１７に対してスリーブの形とされる。

チョツバ１３の内面は光吸収コーティング１９を有する
。

光調整器２１は電流源２２と電流計２３からなり、この
電流計の出力は光源１７に接続して光調整器２１の出力
２０となる。

計測器１０はガルバノメータ２４、直流電圧源２６およ
び受光器２７の直列回路からなり、電源２６と受光器２
７はハウジング２５内に配置される。

ハウジング１２と２５はプツシング２８（第１，２図）
を有し、これはパルス発生器９（第１図）と計測器１０
（第２図）の動作時に光ガイド２のハウジング８（第１
，２図）内に配置される。

分析器１は更に領域４に接近して配置されパルス増幅器
３０に接続する感光性受光器２９を有する。

対物レンズ３１が使用出来、その焦点距離は領域４の中
心から測定され、そして光源３２がレンズ３１の前に置
かれる。

パルス電圧計３３が増幅器３０に接続する。

第２図は分析器１の作用領域４内の光の強度を測定する
ための本発明の装置を示している。

この場合には計測器１０が端面６上に配置されそしてハ
ウジング２５のプツシング２８が光ガイド２のハウジン
グ２８の上にはまる。

本発明の装置は次のように動作する。

本発明の装置によりチェックされるべき分析器１の光源
３２（第１，２図）は領域４の中心に集束される光ビー
ムを発生する。

ノズル３を通るエアゾル粒子はこのビームに入りそして
、粒子が領域４を通る時間、幅によりきまる幅をもつ光
パルスを反射および散乱させる。

これら光パルスは受光器２９により検出されそして領域
４を通る粒子の寸法に比例する振幅Ｕを有する電気パル
スに変換される。

パルス増幅器３０により発生されそしてパルス電圧計３
０により置数される振幅Ｕとエーロゾル粒子の直径ｄの
間の関係は第３図に示すように分析器１（第１，２図）
の基準目盛特性（曲線）３４を表わす。

目盛特性の測定と較正がはじまる前にマウント７により
ハウジング８内に固定された光ガイド２の球５が領域４
に入れられる。

領域４内の光強度を測定するために計測器１０のハウジ
ング２５がブツシング２８により光ガイド２のハウジン
グ８上にセットされる。

光源３２からの光ビームは球５に当りそしてガイド２に
より、直流電圧源２６とガルバノメータ２４に直列とな
った受光器２７に送られる。

ガルバノメータは領域４を含む光源３２（第２図）の回
路に対応する基準目盛特性３４（第３図）の成分の値を
示す。

分析器１（第１図）の目盛特性を測定し較正するために
、パルス発生器９のハウジング１２はブツシング２８に
より光ガイド２のハウジング８上に配置される。

光調整器２１により附勢されると、光源１７は予定の速
度で電動機１１により回転される光チョツパ１３のゲー
ジ孔１４を通るビームを発生する。

この光ビームは光ガイド２の端面６に当りそして球５へ
と送られる。

チョツパ１３により発生される光パルスは球５により一
様に領域４内に分散され、受光器２９で検出されそして
電気パルスに変換される。

この電気パルスはパルス増幅器３０で増幅されそして電
圧計３３に置数される。

電気パルスの振幅Ｕと光調整器２１により調整される光
源１７の電流■との間の関係が第４図に示すように分析
器１（第１図）の測定された目盛特性３５を表わす。

分析器１（第１図）の測定された目盛特性３５（第４図
）が基準特性３４（第３図）からずれたときには、受光
器２７（第１図）とパルス増幅器３０が測定されている
エーロゾル粒子の寸法の全範囲内で測定された目盛特性
３５（第４図）を較正するために用いられる。

この装置は基準測定手段を用いてチェック出来る。

これによれば装置のパラメータ、それ故分析器の目盛特
性の測定および較正精度を本装置の寿命中に一定に保つ
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光電エーロゾル分析器の目盛特性
の測定および較正用の装置の概略図、第２図は分析器の
作用領域内の光強度を測定する場合の第１図と同様の図
、第３図は基準目盛特性を示す図、第４図は測定された
目盛特性を示す図である。 １・・・・・・光電エーロゾル分析器、２・・・・・・
光ガイド、３・・・・・・ノズル、４・・・・・・作用
領域、５・・・・・・球、６・・・端面、８・・・・・
・光ガイドのハウジング、９・・・・・・制御可能な光
パルス発生器、１０・・・・・・光強度の計測器、１１
・・・・・・電動機、１２・・・・・・パルス発生器の
・・ウジング、１３・・・・・・光チョツパ、１４・・
・・・・ゲージ孔、１７・・・・・・光源、１９・・・
・・・光吸収コーティング、２１・・・・・・光調整器
、２４・・・・・・ガルバノメータ、２５・・・・・・
ハウジング、２６・・・・・・直流電圧源、２７・・・
・・・感光受光器、２８・・・・・・ブツシング、２９
・・・・・・感光受光器、３２・・・・・・光源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ノズル３、光源３２および感光受光器２９を有し、
   測定下において光源３２と感光受光器２９間に位置する
   ノズル３をエーロゾル粒子が通過するとき光結合がなさ
   れるよう構成された光電エーロゾル分析器１の目盛特性
   を測定し、かつ、較正する装置において、 前記光電エーロゾル分析器１内に配置され、光電エーロ
   ゾル分析器１の作用領域４内に均一な光束分布を与える
   ように球５が設けられた一端面、および平坦な他端面６
   を有してノズル３内に置かれた光ガイド２と、 この光電エーロゾル分析器１の目盛特性を測定し較正す
   るだめに出力光パルスの振幅を制御可能な光パルス発生
   器９と、 測定のたびに前記光ガイド２の平坦な他端面６に配置さ
   れ、光ガイド２からの光を受けることにより前記作用領
   域４内の光束の強さを那定する計測器１０と、を備え、 前記光パルス発生器９は、光ガイド２を通して作用領域
   ４へ与えられる光パルスを形成するだめのゲージ孔１４
   を有する光チョツパ１３、この光チョツパ１３の前に置
   かれた光源１７を当該光源１７からの光束が上記ゲージ
   孔１４を通った後に上記平坦な他端面６に入るようにし
   て内蔵するハウジング１２、上記光源１７に電気的に接
   続されて光パルスの振幅を調整する光調整器２１、およ
   び上記光チョツパ１３に機械的に接続された電動機１１
   を有し、 前記計測器１０は光ガイド２の平坦な他端面６に光学的
   に結合される感光受光器２７と直流電圧源２６を内蔵す
   るハウジング２５、およびガルバノメータ２４を有する
   ことを特徴とするエーロゾル分析器の目盛特性の測定お
   よび較正装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記光
   パルス発生器９のハウジング１２と前記計測器１０のハ
   ウジング２５は夫々前記光ガイド２のハウジング８に機
   械的に接続するだめのプッシング２８を有し、このブツ
   シングの軸が上記光ガイド２の光学軸と整合するごとく
   なった光電エーロゾル分析器の目盛特性の測定及び較正
   装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置におい
   て、前記光源１７に面する前配光チョツパ１３の内面は
   光吸収コーティング１９を有するごとくなった、光電エ
   ーロゾル分析器の目盛特性の測定および較正装置。