JPS61278734A

JPS61278734A - 微粒子検出装置

Info

Publication number: JPS61278734A
Application number: JP60118890A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nakadai; 勉中台; Kazuya Tsukada; 塚田　一也; Senji Shinpo; 新保　仙治; Shigeharu Iizuka; 飯塚　繁晴; Tsunemi Fukushima; 福島　常美
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1985-06-03
Filing date: 1985-06-03
Publication date: 1986-12-09

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、被測定ガスの塵埃濃度や粒子の粒径分布を測
定する微粒子検出装置に関し、特に発光源からの光ビー
ムの出力低下を防止することができる微粒子検出装置に
関する。

従来の技術微粒子検出装置は、第２図に示すように、レーザ発振器
等の発光源１の光軸上に設けられた検出セル２内に塵埃
粒子を含む被測定ガスを矢印Ａのように導き、上記発光
源１から射出される光ビームと交わらせ、その光ビーム
が上記被測定ガス中の浮遊粒子に当って散乱した散乱光
を集光レンズ３で集光し、これをフォトマル４で検知し
て、その検知信号を信号処理回路５で処理することによ
り、被測定ガス中の塵埃濃度や粒子の粒径分布を測定す
るものである。なお、第２図において、符号６は上記検
出セル２内に被測定ガスを吸入すると共に通過後のサン
プリングエアを再び検出セル２へ還流させるエアポンプ
である。

ここで、従来の微粒子検出装置の検出セル２の部分の構
造は、第３図に示すように、検出セル２の内部空間の一
側面にレーザチューブ７が設けられると共にこれと対向
する他側面には外部反射鏡８が設けられ、上記レーザチ
ューブ７と外部反射鏡８との間を往復するレーザ光の光
軸９と直交する方向には、吸引ノズル１０及び排気ノズ
ル１１が対向して設けられ、上記エアポンプ６を駆動す
ることにより上記吸引ノズル１０から排気ノズル１１へ
向けて被測定ガスのガス流１２が形成されるようになっ
ていた。なお、第３図において、符号１３はレーザチュ
ーブ７の先端に設けられたブリュースター窓である。

発明が解決しようとする問題点しかし、このような微粒子検出装置においては、検出セ
ル２の内部空間の圧力と吸引ノズル１０から排気ノズル
１１へ向かう被測定ガスのガス流１２の圧力とは若干具
なっているものであった。従って、上記被測定ガスのガ
ス流１２の部分は、その周囲の部分に比して密度が変化
していることとなる。このような状態で、上記レーザチ
ューブ７と外部反射鏡８との間をその光軸９に沿って往
復するレーザ光は、その光路の途中で上記被測定ガスの
ガス流１２と交わるが、このガス流１２の部分は周囲の
密度と異なっているため、上記レーザ光はガス流１２を
透過することにより屈折されるものであった。このこと
により、レーザチューブ７のブリュースター窓１３と外
部反射鏡８との間の共振軸線がずれることとなり、レー
ザ光の出力が低下するものであった。また、装置のＯＦ
Ｆ時には、上記検出セル２の内部空間に被測定ガス中に
含まれていた塵埃粒子が浮遊して残り、この状態で装置
を駆動してレーザチューブ７からレーザ光を発振すると
、そのブリュースター窓１３及び外部反射鏡８のレーザ
光が当る部分が暖められ。

それぞれの表面に塵埃が付着して汚染されることがあっ
た。このときも、レーザ光の出力が低下す、るものであ
った。

このようにレーザ光の出力が低下すると、測定できるは
ずの塵埃粒子の粒径分布が測定できず、微粒子検出装置
の検出粒径が低下するものであった。これに対処して、
より強力なレーザ発振器を使用すると、微粒子検出装置
が大形化すると共にコストも高くなるものであった。さ
らに、ブリュースター窓や外部反射鏡が汚染した場合は
、その汚染を清掃しなければならず、余計な手間がかか
るものであった。そこで、本発明はこのような問題点を
解決することを目的とする。

問題点を解決するための手段上記の問題点を解決する本発明の手段は、発光源からの
光ビームの光軸上に設けられた検出セル内に被測定ガス
を吸入し、この被測定ガス中の浮遊粒子に上記光ビーム
が当って発生した散乱光を集光検知することにより塵埃
測定をする微粒子検出装置において、上記検出セル内に
て発光源からの光ビームの光軸方向に、上記被測定ガス
の密度と略同等の密度を有する清浄エアを流すようにし
たことを特徴とする微粒子検出装置によってなされる。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による微粒子検出装置の実施例を示す断
面図である。この微粒子検出装置は、塵埃粒子を含む被
測定ガス中の塵埃濃度や粒子の粒径分布を測定するもの
で、第２図に示すと同様に。

レーザ発振器等の発光源１と、この発光源１の光軸上に
設けられた検出セル２と、上記発光源１がら射出された
光ビームが検出セル２内に吸入された被測定ガス中の浮
遊粒子に当って生ずる散乱光を集める集光レンズ３と、
この集光レンズ３で集めた散乱光を検知するフォトマル
４と、その検知信号を処理する信号処理回路５と、エア
ポンプ６とを有している。そして、このような微粒子検
出装置の検出セル２の部分の構造は、第１図に示すよう
に、検出セル２の内部空間の一側面にレーザチューブ７
が設けられると共にこれと対向する他側面には外部反射
鏡８が設けられ、上記レーザチューブ７と外部反射鏡８
との間を往復するレーザ光の光軸９と直交する方向には
、吸引ノズル１０及び排気ノズル１１が対向して設けら
れ、排気側のエアポンプ６を駆動することにより上記吸
引ノズル１０から排気ノズル１１へ向けて被測定ガスの
ガス流１２が形成されるようになっている。なお、第１
図において、符号１３はレーザチューブ７の先端に設け
られたブリュースター窓であり、符号１４は上記レーザ
チューブ７を検出セル２に結合するスライド可能なジヨ
イントであり、符号１５は被測定ガスを導入するサンプ
ルノズルであり、符号１６は還流配管１７に設けられた
エアフィルタである。

ここで１本発明においては、上記検出セル２の内部空間
にてレーザチューブ７と外部反射鏡８との間を往復する
レーザ光の光軸９の方向に、上記被測定ガスの密度と略
同等の密度を有する清浄エアが流れるようになっている
。すなわち、吸引ノズル１０の両側方に位置する検出セ
ル２のブロック部材２ａ、２ｂの適宜の位置に、上記検
出セル２の内部空間へ向かう清浄エア通路１８ａ、１８
ｂをそれぞれ形成し、これらの清浄エア通路１８ａ、１
８ｂに上記エアフィルタ１６から吸引ノズル１０へ清浄
エアを送気する還流配管１７の分岐管１９の各端末をそ
れぞれ連結している。また、上記検出セル２の内部空間
にて、外部反射鏡８側のピンホール２０ａと、ブリュー
スター窓１３側のピンホール２０ｂの周りには、清浄エ
ア導入パイプ２１ａ、２１ｂがそれぞれ内方へ適宜の長
さだけ突出している。なお、符号２２は、上記分岐管１
９に設けられた流量調整弁である。

このような状態で本発明の微粒子検出装置を動作させる
と、レーザチューブ７と外部反射鏡８との間でその光軸
９に沿ってレーザ光が往復してレーザ発振し、排気側の
エアポンプ６の駆動により吸引ノズル１０から排気ノズ
ル１１へ向けて被測定ガスのガス流１２が形成される。

そして、上記エアポンプ６は、検出セル２内を通過後の
サンプリングエアを吸引すると共に矢印Ｂのように吐出
し、この吐出エアは還流配管１７を介してエアフィルタ
１６を通過し、このエアフィルタ１６でろ過された清浄
エアは矢印Ｃのように再び吸引ノズル１０へ送られ検出
セル２内へ還流する。このとき、上記吸引ノズル１０の
手前に設けられた分岐管１９内にも矢印りのように清浄
エアが流れ、流量調整弁２２で適宜の流量とされた後、
検出セル２のブロック部材２ａ、２ｂに設けられた清浄
エア通路１８ａ、１８ｂを介して矢印Ｅ、Ｆのように上
記検出セル２の内部空間へ流入する。ここで。

上記エアポンプ６の吸引により、上記流入した清浄エア
は矢印Ｇ、Ｈ方向に引かれてレーザ光の光軸９に沿う方
向に流れる。したがって、上記レーザ光の光軸９方向に
は、吸引ノズル１０から排気ノズル１１へ向かうガス流
１２と略同等の密度を有する清浄エアが流れることとな
る。このことから、上記レーザチューブ７と外部反射鏡
８との間を光軸９に沿って往復するレーザ光は、光路の
ほぼ全長にわたって略同−密度のエア中を進むこととな
り、屈折作用は受けない。また、上記矢印Ｇ。

Ｈ方向の清浄エアの流れにより、外部反射鏡８及びブリ
ュースター窓１３の周囲を清浄に保つと共に、吸引ノズ
ル１０からの被測定ガス中の塵埃粒子と隔離することが
でき、上記外部反射鏡８及びブリュースター窓１３への
塵埃付着を防止できる。

なお、上記矢印Ｇ、Ｈ方向の清浄エアの流れは、被測定
ガスのガス流１２と共に排気ノズル１１側へ吸引される
。また、上記検出セル２内への清浄エアの流入構造は、
第１図のものに限られず、他の構造であってもよい。

発明の効果本発明は以上説明したように、検出セル２の内部空間に
て発光源１（レーザチューブ７）からの光ビーム（レー
ザ光）の光軸９の方向に、被測定ガスの密度と略同等の
密度を有する清浄エアを流すようにしたので、発光源１
からの光ビームはその光路のほぼ全長にわたって略同−
密度のエア中を進むこととなり、光路の途中で屈折する
ことはない。従って、発光源と外部反射鏡８との軸線が
ずれることなく、レーザ光の出力低下を防止することが
できる。また、上記検出セル２の内部空間にて１発光源
のブリュースター窓１３及び外部反射′！１８の周囲を
清浄に保つことができ、該ブリュースター窓１３及び外
部反射鏡８の汚染を防止することができる。これによっ
ても、レーザ光の出力低下を防止できる。これらのこと
により、微粒子検出装置の検出粒径の低下を防止でき、
より強力な発光源を使用することなく、装置の小形化及
びコストの低廉化を図ることもできる。また、汚染に対
する清掃も省くことができ、保守効率を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による微粒子検出装置の実施例を示す断
面図、第２図は微粒子検出装置の概要を示すブロック図
、第３図は従来の微粒子検出装置の検出セルの部分を示
す断面図である。１・・・発光源２・・・検出セル６・・・エアポンプ７・・・レーザチューブ８・・・外部反射鏡９・・・光　軸１０・・・吸引ノズル１１・・・排気ノズル１２・・・被測定ガスのガス流１３・・・ブリュースター窓１６・・・エアフィルタ１７・・・還流配管１８ａ、１８ｂ・・・清浄エア通路１９・・・分岐管第　ｌ　図 ↓

Claims

【特許請求の範囲】

発光源からの光ビームの光軸上に設けられた検出セル内
に被測定ガスを吸入し、この被測定ガス中の浮遊粒子に
上記光ビームが当って発生した散乱光を集光検知するこ
とにより塵埃測定をする微粒子検出装置において、上記
検出セル内にて発光源からの光ビームの光軸方向に、上
記被測定ガスの密度と略同等の密度を有する清浄エアを
流すようにしたことを特徴とする微粒子検出装置。