JPS6211127A - 微粒子検出装置 - Google Patents

微粒子検出装置

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JPS6211127A
JPS6211127A JP14244485A JP14244485A JPS6211127A JP S6211127 A JPS6211127 A JP S6211127A JP 14244485 A JP14244485 A JP 14244485A JP 14244485 A JP14244485 A JP 14244485A JP S6211127 A JPS6211127 A JP S6211127A
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JP
Japan
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light
particle size
inspection
measured
signal
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JP14244485A
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English (en)
Inventor
Kazuya Tsukada
塚田 一也
Hozumi Yamamoto
山本 穂積
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Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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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、被測定ガス中の塵埃濃度や粒子の粒径分布を
計測する微粒子検出装置に関し、特に計測粒径の点検較
正がユーザにおいても容易に行える微粒子検出装置に関
する。
従来の技術 従来の微粒子検出装置において、被測定ガス中の浮遊粒
子の粒径分布等を正しく測定するために装置の計測粒径
を点検較正するには、微粒子検出装置の検出セル内にポ
リスチレンラテックス粒子等の標準粒子を導入し、この
標準粒子に対する実際の測定データに基づいて点検又は
較正をしていた。ここで、上記標準粒子の導入は、ポリ
スチレンラテックス粒子を純水で適宜の倍率に薄めて平
均化し、超音波を利用した拡散装置でコアギュレーショ
ン(粒子が団子状になること)を起こさないように拡散
し、アトマイザ装置で霧吹の原理によって霧化したもの
をその内部の熱交換器で水分のみを除去した後、ポリス
チレンラテックス粒子だけを上記検出セル内に導入して
いた。
発明が解決しようとする問題点 しかし、このようにして点検較正するには、標準粒子と
してのポリスチレンラテックス粒子を拡散、霧化したり
水分を除去するための専用の設備を必要とするので、ユ
ーザ側において日常的に点検又は較正をすることは不可
能であった。そのため、計測粒径の点検較正を行うには
、その微粒子検出装置を工場等に搬入して行わなければ
ならなかった。従って、工場等に搬入して点検較正する
ための時間と費用がかさむものであった。そこで、本発
明は、計測粒径の点検較正がユーザにおいても容易に行
える微粒子検出装置を提供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
を導入し、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光学系で集光すると共に
、この光を光電変換器で電気信号に変換して信号処理回
路で処理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、上記集光光学系の光軸上またはその視野範囲
内に所定粒径の粒子からの散乱光に対応した基準光を発
する点検用発光部を設け、この点検用発光部からの基準
光を上記光電変換器で検出することにより計測粒径の点
検較正を行うようにしたことによってなされる。
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概要を示す説明
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径分布を測定するもので、第1
図には現れていないがレーザ発振器等の発光源1(第2
図参照)と、この発光源1からのレーザビーム等の光ビ
ームの光軸上に設けられた検出セル2と、この検出セル
2内に導入された被測定ガス中の浮遊粒子に上記発光源
1から射出された光ビームが当って発生した散乱光を集
光する集光光学系3と、この集光光学系3で集光した光
を電気信号に変換する光電変換器4と、この光電変換器
4からの電気信号を入力して処理する信号処理回路5と
を有している。
第2図は上記微粒子検出装置の構成を具体的に示す説明
図である。発光源1は、例えば外部鏡型のレーザ発振器
であり、レーザチューブのブリュースター窓6と外部鏡
7との間を光ビーム(レーザビーム)8が往復するよう
になっている。なお、上記外部鏡7の部分には、フォト
ダイオード等の受光素子9が設けられている。この受光
素子9は、発光源1からの光ビームの光強度を検出する
もので、上記発光源1の光強度の変化に追従してその参
照信号S1が変化し、これを後述の信号処理回路5に送
出して補正をかけるものである。上記発光源1からの光
ビーム8の光軸上には、検出セル2が設けられている。
この検出セル2は、被測定ガスを上記光ビーム8の光軸
上に導入して浮遊粒子を検出する空間となるもので、そ
の内部には上記光軸を境としてサンプルエアノズル10
と吸引ノズル11とが対向して設けられている。そして
、上記サンプルエアノズル10内に矢印Aのようにサン
プルエアを供給すると共に矢印Bのようにクリーンエア
を供給しながら吸引ノズル11で真空に引くと、上記光
ビーム8の光軸に直交する方向に被測定ガスが流れるこ
ととなる。
上記検出セル2と直交する方向には、集光光学系3が設
けられている。この集光光学系3は、被測定ガス中の浮
遊粒子に光ビーム8が当って発生した散乱光を集光する
もので、例えば二枚の集光レンズ3a及び3bを組み合
わせてなる。この集光光学系3で集光された散乱光は、
その光軸3′上に設けられたスリット12を介して同じ
く光軸3′上に設けられた光電変換器4へ入射する。こ
の光電変換器4は、上記集光光学系3で集光した光を電
気信号に変換するもので、例えば光電子増倍管からなる
上記光電変換器4の出力信号は、信号検出回路5へ入力
する。この信号検出回路5は、上記光電変換器4からの
出力信号を処理して被測定ガスの粒径分布等を得るもの
で1粒径弁別回路13と、サンプルホールド回路14と
を有している。上記粒径弁別回路13は、光電変換器4
からの出力電圧の大小によって被測定ガス中の浮遊粒子
の粒径を分類するもので、粒径区分に応じた複数のチャ
ンネルC:H1、、CH2、・・・CH4ごとにそれぞ
れ可変抵抗器15a、15b、・・・15dと比較器1
6a、16b、・・・16dを有している。またサンプ
ルホールド回路14は、上記受光素子9で検出した発光
源1の光強度の参照信号S1を取り出して上記粒径弁別
回路13へ送出するものである。
ここで、本発明においては、上記集光光学系3の光軸3
′の入射側に点検用発光部17が設けられると共に、信
号処理回路5の中に発光制御回路18が設けられている
。上記点検用発光部17は、計測粒径の点検較正をする
際に標準粒子に光ビーム8を照射したときに生ずる散乱
光量と同等の光を発するもので、例えば発光ダイオード
からなる。
また、発光制御回路18は、前述の受光素子9で検出し
た発光源1の光強度の参照信号S工を取り込み上記点検
用発光部17が所定粒径の粒子からの散乱光に対応した
基準光を発するように制御するもので、上記参照信号S
iにチョッパをかけてパルス化するチョッパ回路19と
、測定側の接点20aまたは較正側の接点20bを切り
換える切換スイッチ20と、上記チョッパ回路19から
のパルス信号を一定量だけ増幅して較正信号S、を生成
する定電流ドライバ21とからなる。
次に、このように校正された微粒子検出装置の動作につ
いて説明する。まず、切換スイッチ20を測定側20a
に切り換えて装置の初期調整を行う。このとき、サンプ
ルエアノズル10から矢印Aのように例えば粒径0.2
ミクロンの標準粒子を検出セル2内に導入する。この状
態で発光源1から光ビーム8を照射し、上記標準粒子か
らの散乱光を集光光学系3で集光すると共に、この光を
光電変換器4で電気信号に変換し、これを信号処理回路
5内の第一のアンプ22で増幅して散乱信号S2を生成
する。この散乱信号S2は、第二のアンプ23に入力し
て基準レベルまで増幅された後、粒径弁別回路13に入
力する。そして、上記標準粒子の粒径に対応して予め設
定された可変抵抗器15 a 〜15 d (7)比較
基準電圧VR,,VH2,−・・VH4とそれぞれの比
較器16a〜16dで比較され、例えば粒径0.2ミク
ロンのチャンネルCH1にカウントされる。以下、同様
にして標準粒子の各種粒径たとえば最小粒径および最大
粒径について測定する。ここで、このときの各粒径粒子
からの散乱光の光量に対応する信号を記憶しておく。こ
のようにして装置の初期調整が終了する。
次に、装置の点検又は較正を行うには、切換スイッチ2
0を較正側20bに切り換える。そして、上記初期調整
時の標準粒子からの散乱光の光量に対応する信号を用い
て発光制御回路18の制御により、点検用発光部17に
加える較正信号S、を生成し、該点検用発光部17より
所定粒径の標準粒子からの散乱光に対応した基準光を発
光させる。
すると、上記点検用発光部17からの基準光を集光光学
系3で集光すると共に、この光を光電変換器4で電気信
号に変換し、この出力信号が信号処理回路5に入力する
。そこで、このときの散乱信号S2が、上記所定粒径の
粒径区分に対応したチャンネルCH1〜CH4のところ
にカウントされるように、粒径弁別回路13を較正する
。以下、同様にして初期調整時のたとえば最小粒径およ
び最大粒径について較正すればよい。なお、発光源1か
らの光ビーム8の強度は経時変化等により変化するので
、受光素子9で検出する参照信号S工も変化しこれをサ
ンプルホールド回路14で保持しておき、この参照信号
S工を発光制御回路18に取り込むことにより、第3図
に示すように、較正信号S、が変化し、この結果較正時
において上記点検用発光部17の基準光の光量が上記光
ビーム8の強度変化に応じて変化する。また、上記参照
信号S1は粒径弁別回路13にも入力し、第4図に示す
ように、測定時において上記光ビーム8の強度変化に応
じて比較基準電圧VR工等が変化するようになっている
なお、第2図においては、点検用発光部17を集光光学
系3の光軸3′上に設けたものとして示したが、本発明
はこれに限られず、上記光軸3′上でなくても集光光学
系3の視野範囲内ならば適宜の位置に設けてもよい。
発明の効果 本発明は以上説明したように、集光光学系3の光軸3′
上またはその視野範囲内に所定粒径の粒子からの散乱光
に対応した基準光を発する点検用発光部17を設けたの
で、装置の初期調整時に工場等において標準粒子を用い
て信号処理回路5を正しく調整しておくことにより、単
に上記点検用発光部17から基準光を発光させこれを光
電変換器4で検出するだけで計測粒径の点検較正を行う
ことができる。従って、ユーザ側において日常的に容易
に装置の計測粒径の点検又は較正をすることができ、装
置の信頼性を向上させることができる。また、従来のよ
うに装置をその度に工場等へ搬入することを要さず、点
検較正のための時間と費用を大幅に節減できる。
【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概要を示す説明
図、第2図はその構成を具体的に示す説明図、第3図は
較正時における信号処理回路内の粒径弁別回路での信号
波形を示すグラフ、第4図は測定時における信号処理回
路内の粒径弁別回路での信号波形を示すグラフである。 1・・・発光源 2・・・検出セル 3・・・集光光学系 3′・・・光  軸 4・・・光電変換器 5・・・信号処理回路 8・・・光ビーム 9・・・受光素子 13・・・粒径弁別回路 14・・・サンプルホールド回路 17・・・点検用発光部 18・・・発光制御回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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
    に被測定ガスを導入し、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光学系で集
    光すると共に、この光を光電変換器で電気信号に変換し
    て信号処理回路で処理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、上記集光光学系の光軸上または
    その視野範囲内に所定粒径の粒子からの散乱光に対応し
    た基準光を発する点検用発光部を設け、この点検用発光
    部からの基準光を上記光電変換器で検出することにより
    計測粒径の点検較正を行うようにしたことを特徴とする
    微粒子検出装置。
JP14244485A 1985-07-01 1985-07-01 微粒子検出装置 Pending JPS6211127A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02236314A (ja) * 1989-03-07 1990-09-19 Takeo Suzuki 斜面の安定化工法
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