JPS633253A - エアロゾル濃度計測装置 - Google Patents

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］ 本発明はエアロゾル濃度計測装置、更に詳しくは煙ある
いはダスト等のエアロゾルを連続的に、かつ巾広い測定
レンジで計測することができるものであって、特に室内
等の煙の測定、煙突から出る排煙の測定、あるいは工場
、ビル等の内部のダストの測定等に使用するのに好適な
エアロゾル濃度計測装置に関するものである。

［従来の技術］ エアロゾルとは、煙霧質とも呼ばれているもので、固体
あるいは液体の粒子から成り、大気中に浮遊している気
体状の物質をいう。

このようなエアロゾルは、生活環境あるいは社会環境中
に常に存在するものの、人間にとって有益な部分と、不
利益な部分とがあった。

そこで従来から、特に不利益な部分としての、煙突から
出る排煙、煙感知器によって感知される室内等の煙、工
場あるいはビル内のダスト等を解明するために、種々の
方法でエアロゾルの測定が行なわれていた。

排煙の検出は、従来から主として光電式で行なわれてい
るものの、排煙中のススによって、発光面あるいは受光
面が汚れて、受光量の低下を招くために、信頼性及び耐
久性に大きな問題があった。

煙感知塁による室内等の煙の測定は、主として光散乱式
とイオン化式とが用いられていた。

光散乱式は、連続測定が可能ではあるものの、光の散乱
を利用するために、例えば白色の煙は反射率が大きく、
黒色の煙は反射率が小さいことからしても、ダストの種
類によって反射率が異なり、そのつど感度調整をこおな
わなければ使用できないものであった。

イオン化式は、−般にα線源を用いるためにイオン化室
が狭く、ローカルな煙に応答してしまい、誤作動の多い
ものとなっていた。

更に工場、ビル内部等のダストの測定には、それらのダ
ストをろ紙に集めて、その質量をβ線吸収法了によって
間接的に測定する方法と、光散乱によって直接的に測定
する方法とがあったが、共に装置のコストが高く、かつ
連続的な測定が行なえないだけでなく、特に直接的な測
定の場合には装置が大きいために移動測定を行なうこと
が困難であった。

［発明が解決しようとする問題点］ このような従来の種々の技術は、それぞれ特有の問題点
を有しているものであった。

そこで本発明は、連続的なエアロゾル測定が行なえると
共に、エアロゾルの種類を問わずに感度の高い測定が行
なえ、かつ携帯自在なように小型化したエアロゾル濃度
計測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］ 前述した問題点を解決するために、本発明は、棒状の放
射線源と、この放射線源との間に測定気体の流路を形成
するように放射線源の周囲に設けた筒状の流路管とを形
成し、前記流路をイオン室とすると共に、放射線源と流
路管との間の電流変化を検出可渣に形成したことを特徴
とする。

［作用］ 本発明では、放射＆ｌＩＱから放出される放射線によっ
てイオン室内の測定空気がイオン化され、放射線源と流
路管との間には、常に一定の電流が流れていることとな
っている。

このようなイオン室は、同時に流路ともなっているので
、この流路に測定対象であるエアロゾルが流入する、こ
のエアロゾルがイオン室内のイオン化された空気と再結
合し、放射線源と流路管との間に流れているイオン’［
Ｑが減少することとなる。

従って、この減少分の電流値を測定することによって、
エアロゾル濃度を検出することができるものである。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を、図示例と共に説明する。

第１図は本発明に係るエアロゾル濃度計絹製δの断面図
であり、第２図は同平面図、第３図は同縦断面図、第４
図は同側面図、第５図は放射線源５０の平面図及び断面
図である。

各図において、全体は、長手方向両側に吸気口２０及び
排気口３０を設けた箱体１０の内部に、円筒状の流路管
４０が固定されていると共に、この流路管４０の中心軸
に一致させて棒状の放射線源５０が流路管４０とは絶縁
状態として固定して形成しである。なおこの放射線源５
０と流路管４０との間は、測定すべきエアロゾルの流路
６０であると共にイオン室７０としても機億するもので
ある。

箱体１０は、外形が横長の方形状に形成され、かつその
上部に運搬を容易とするために把手１１が設けらている
。

吸気口２０には、内部の放射線源５０からの放射源の外
部への漏洩を減少させるために、金網２１と共に防護カ
バー２２が取り付けられている。

また排気口３０の内部には、強制的に一定量の空気流通
を図るためにファン３１が設けられていると共に、金１
網３２が設置されている。なお実施例で設けたファン３
１は、強制的に行なうエフ０ゾルの流速が２０ｃ層／Ｓ
ａＣに達するものである。

波路管４０は、３方向に放射状に設けた支持体４１によ
って流路管４０をその両端に位とさせて箱体１０の内部
に固定されている。

放射線源５０は、両支持体４１各々に絶縁部材５１によ
って固定された２つのホルダー５２の間にネジ止め固定
されている。またこの放射線源５０は、黄銅棒５３のｖ
４端にネジ部を設けると共に、ネジ部以外の外周にＭｉ
被膜５４を形成し、この周囲に順次、０．０８−程度の
　！　４　＋ｐ、被膜Ｓ６．２．１０．程度に電解加工
したＸｉ被膜５７．かつ１．００牌程度に無電解加工し
たＸｉ被膜５８によって形成したものである。このよう
な加工を施すことによって、エネルギー損失が少なく、
かつ放射線源５０の密封性を担保するものである。

またこの　＋４７ｐ、の特性は、半減期が２．６年、崩
壊形式がβ−１放出エネルギーが０４２５Ｍｅ’／１０
ｏｚ、空気中の飛程が４１．９ｃ真である。

更にこのような放射線源５０は、ＪＩＳ　２４８２１−
１９８１の密封性試験電性なったところ、温度試験、圧
力試験、衝撃試験、振動試験及びバンク試験のすべてに
合格し、十分な密封性のあることが実証された。

次にこのような実施例に関して、実際の数値を用いて説
明する。

放射線源５０から流路管４０までの距離をｄ、電子の浮
遊速度をＷ、再結合定数をαとし、正の′毛止を持った
Ｃ度Ｎのエアロゾルが吸気口２０から内部に入ったとす
る。

するとこの時の電離′１１ｔ流の減少の割合は、αＮ　
ｄ　／　２　ｗ となる。

従って減少の４合を大きくするためには、ｄを大きくす
れば良いこととなるが、放射線の飛距離及び電極にかけ
る電圧の関係から、ｄを大きくすることには限度がある
。

そこで最適な条件を実験によって求めると、放射線源５
０として、放射箋強度が６０濤ＣＩである　＋４１ｐ、
を用い、かつ供給電圧を　１５Ｖとした場合に、イオン
室７０の半径は２Ｇｍ層が最適であることがわかった。

そこで実験には、このような数値からなるエアロゾル濃
度計測装置を用いることとした。

またイオン室７０内部の放射線源５０の位置は、電離電
流の最大値が強制的に吸引する時の吸引速度に関係する
ものの、その影響がごくわずかであるので、軸心を一致
させた中央部とした。

このようなエフ０シル儂度計膓装こを、実際に使用した
時の測定性撤を、第６図及び第７図に従って説明する。

第６図は、ダストの標準資料のひとつであるアリシナダ
ストの測定における本実施例に係る装置の応答特性であ
る。縦軸に本実施例に係る装着からの出力電圧を示し、
横軸に光電濃度計によって測定した値を示したものであ
る。また図中Ｏ印は濃度を上げていった時の測定結果で
あり、×印は濃度を下げていった時の測定結果である。

この実験結果から、本発明に係るエアロゾル濃度計測装
置は、ダストの測定に関する感度及び直線性に優れてい
ることが立証できた。なお本発明に係るエアロゾル濃度
計０装置は、１０４ル８／−３以上でも測定可老である
ものの、光？ｌｔ濃度計が測定限界を越えるので、図示
しなかったものである。

：１ＴＪ７図は、煙（Ｕ　Ｌ　　ｇｌｅｙ　５ａａｋｅ
）に対する応答特性を示したものである。縦軸に本実施
例に係る装置からの出力電圧を示し、横軸に光電濃度計
によって測定した減光率の値を示したものである。

この実験結果で）も、本発明に係るエアロゾル濃度計測
装置は、煙を含んだエアロゾルの測定に関する感度及び
直線性に優れていることが立証できた。

またこの実施例では、放射線［５０としてβ線を放出す
る　＋４＋ｐ、を用いているので、放出エネルギーある
いは飛程等が最適である。ただこの他にも、放射線１Ｑ
５０としては、　２４１Ａ、あるいは６３Ｎ１等を用い
ることもできる。

更にこの実施例では、流路管４０を円筒状とし、かつそ
の軸心に一致させて棒状の放射線源５０を位置させたの
で、イオン室７０が広いだけでなく、流路６０の長手方
向全体で電流値の変化を測定することができるので、流
入してきたエアロゾルの濃度を平均値として検出するこ
とができる。

またこの実施例では測定するエアロゾルを、強制的にイ
オン室７０を通過させるためのファン３１を設けである
ので、どのような場所においても測定することができる
。

以上説明したように、本実施例に係るエアロゾル濃度計
測装置は、 ダストあるいは煙の測定に対して、十分な感度と直線性
がある。

エアロゾルの測定を連続的に行なうことができる。

発光面あるいは受光面がないので、外部の汚れによる感
度低下がない。

イオン室７０が広いので、エアロゾルの平均値が出力さ
れる。

装と全体が小型なので、携帯が自在であり、測定場所を
問わない。

放射線源５０として、密對されたｌ　ＯＯａｃ：以下の
β線源を用いているので、法律の規制の対象外であり、
かつ安全性が確保されている。

等の効果を奏するものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、連続的なエアロゾル測
定が行なえると共に、エアロゾルの種類を問わずに感度
の高い測定が行なえ、かつ携帯自在なように小型化した
エアロゾル濃度計測装詮を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであって、第１図は
本発明に係るエアロゾル濃度計測装着の断面図、第２図
は同下面図、第３図は同縦断面図、：５４図は同側面図
、第５図は放射線源の上面図及び断面図、第６図はダス
トに対する特性図、第７図は煙に対する特性図である。 １０・・・箱体　　　　　　１１・・・把手２０・・・
吸気口　　　　　２１・−金網２２・・・防護カバー　
　　３０・・・排気口３１・・・ファン　　　　　３２
・・・金網４０・−・流路管　　　　　４１・・・支持
体５０・・・放射線１ｇ　　　　５１・・・絶縁部材５
２・・・ホルダー　　　　５３・・・黄銅棒５４・・・
ネジ部　　　　　５５・・・Ｎｉ被膜５６・・・　１４
７Ｐ鳳被８　　　５７・・・Ｎｉ被膜５８・・・Ｘｉ被
被膜　　　　６０・・・流路７０−・・イオン室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、棒状の放射線源と、この放射線源との間に測定気体
   の流路を形成するように放射線源の周囲に設けた筒状の
   流路管とを形成し、前記流路をイオン室とすると共に、
   放射線源と流路管との間の電流変化を検出可能に形成し
   たことを特徴とするエアロゾル濃度計測装置。 ２、放射線源を、β線を放出する＾１＾４＾７Ｐｍを用
   いた特許請求の範囲第１項記載のエアロゾル濃度計測装
   置。 ３、流通管を、放射線源の軸を中心とした円筒状に形成
   した特許請求の範囲第１項または第２項記載のエアロゾ
   ル濃度計測装置。 ４、流路管を、強制的な空気の流通が可能なように形成
   した特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の
   エアロゾル濃度計測装置。