KR102588106B1 - Pm 10 pm 2.5 . - Google Patents
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Abstract
기존의 베타레이 측정기는 PM 10 또는 PM 2.5를 동시에 측정하기 위해서는 2개의 공기 유입구를 구비하고, 독립된 베타레이 측정 시스템을 각각 구비하여 측정하기 때문에 장치가 복잡하고 무거운 문제가 있어왔고, 블랙카본도 함께 측정할 수 없는 것이었다.
이러한 문제를 해결하고자 본 출원 발명은 연속식 블랙카본 측정기를 하나의 공기 유입구를 가지는 듀얼베타레이 방식의 PM 10 및 PM 2.5 에 설치함으로써 동시에 서로다른 입자크기의 미세먼지측정뿐만아니라 블랙카본도 연속으로 측정할 수 있는 측정 장치를 제공하고자 한다.
이를 위하여 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치에서 측정하고자 하는 샘플 공기를 유입하는 수직하게 설치된 공기입구를 구비한 PM10 입자선별 및 공기유입기; 및 상기 공기유입기와 PM10 사이의 공간에 설치되는 연속식 블랙카본 측정부; 및 상기 PM10 입자 선별 유입기에서 선별된 10um 이하의 입자를 2개의 유로로 나누어 10 um 이하의 입자도 측정하고, 별도로 2.5um 이하의 입자를 다시 선별하여 PM 2.5를 측정하기 위한 공기유로 분리부; 및 상기 공기유로 분리부의 일측은 PM10 베타레이측정부에 연결되고, 상기 공기유로 분리부의 타측은 PM 2.5 분리부를 통하여 PM 2.5 베타레이측정부에 연결되며, 상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부의 각각 하부에 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스가 구비되고, 상기 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 측면 공간으로 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구비되며, 상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에 여과지가 측면으로 감기며 이동할 수 있도록 구비되고, 상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에는 상기 여과지를 압착하여 공기가 여과지측면으로 이동하지 못하도록 하는 압착부를 포함하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공하며, 상기와 같은 발명의 구성에 의하여 하나의 공기 유입구를 이용하여 PM 10과 PM 2.5 미세먼지를 동시에 연속식을 측정할 수 있는 장치를 제공하는 효과가 있다.In order to measure PM 10 or PM 2.5 at the same time, the existing beta-ray meter has two air inlets and an independent beta-ray measurement system, so the device is complicated and heavy, and black carbon is also required. It was something that couldn't be measured.
In order to solve this problem, the present application's invention is to install a continuous black carbon measuring device on PM 10 and PM 2.5 of a dual beta ray type with a single air inlet, thereby not only measuring fine dust of different particle sizes at the same time, but also continuously measuring black carbon. We would like to provide a measuring device that can measure.
For this purpose, a PM10 particle selection and air inlet device with a vertically installed air inlet that introduces sample air to be measured in a dual beta-ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit; And a continuous black carbon measuring unit installed in the space between the air inlet and PM10; and an air channel separator for dividing particles of 10 um or less selected in the PM10 particle selection inlet into two channels to measure particles of 10 um or less, and separately re-selecting particles of 2.5 um or less to measure PM 2.5; And one side of the air passage separator is connected to the PM10 beta ray measuring unit, and the other side of the air passage separator is connected to the PM 2.5 beta ray measuring unit through the PM 2.5 separator, and the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit. A PM10 beta ray source and a PM2.5 beta ray source are provided at the bottom of each ray measurement unit, and a PM10 flow control valve and a PM2.5 flow control valve are provided in the side space of the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source. , the filter paper is provided so that it can be moved by winding to the side between the PM10 beta-ray measuring unit, the PM2.5 beta-ray measuring unit, the PM10 beta-ray source, and the PM2.5 beta-ray source, and the PM10 beta-ray measuring unit and the PM2.5 beta-ray measuring unit. 5 A dual beta-ray type continuous type equipped with a black carbon measuring unit that includes a compression unit between the beta-ray measuring unit, the PM10 beta-ray source, and the PM2.5 beta-ray source to prevent air from moving to the side of the filter paper by compressing the filter paper. A simultaneous measurement device for PM 10 and PM 2.5 is provided, and the configuration of the invention as described above has the effect of providing a device that can continuously measure PM 10 and PM 2.5 fine dust simultaneously using one air inlet. .
Description
본 출원 방식은 베타레이 방식으로 미세먼지를 측정하는 장치에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 PM 10과 PM 2.5 동시측정방식의 베타레이 측정 장치에 블랙카본측정부를 더 구비한 측정 장치에 관한 것이다. This application relates to a device that measures fine dust using the beta ray method. In more detail, it relates to a measuring device further equipped with a black carbon measuring unit in a beta-ray measuring device of simultaneous PM 10 and PM 2.5 measurement method.
본 발명의 출원 이전의 선행기술로 연속식 베타레이 미세먼지 측정장치가 개시되어 있다. 이 기술에서는 외부 대기에서 공기를 유입하여, 상기 공기 중에 포함된 미세입자를 분리하여 미세먼지의 농도를 측정할 수 있도록 미세먼지를 분리하는 미세먼지분리부(200); 및 상기 미세먼지 분리부에서 분리된 측정대상인 미세먼지와 공기를 베타레이측정부로 안내하는 측정공기유입부(210); 및 상기 측정공기유입부를 지나는 상기 미세먼지를 모두 걸러주는 롤타입여지(400); 및 상기 롤타입여지의 하단에 연결되어 상기 공기를 흡입하는 흡입부로 구성되며, 상기 롤타입여지 상기 걸러진 미세먼지를 측정하기 위하여 베타레이를 방출하는 베타레이발생부(300); 및 상기 베타레이발생부(300)에서 발생된 베타레이가 상기 롤타입여지에 걸러진 미세먼지를 투과하여 감소한 베타레이를 측정하는 베타레이측정부(310);를 포함하는 기술이 개시되어 있다.A continuous beta-ray fine dust measuring device is disclosed as prior art prior to the application of the present invention. In this technology, a fine dust separation unit 200 that introduces air from the external atmosphere and separates the fine dust contained in the air so that the concentration of fine dust can be measured; And a measuring air inlet 210 that guides the fine dust and air, which are measurement objects separated from the fine dust separation unit, to the beta ray measuring unit; And a roll-type filter filter (400) that filters all the fine dust passing through the measurement air inlet; and a beta ray generator 300, which is connected to the bottom of the roll-type filter paper and consists of a suction part for sucking the air, and emits beta-rays to measure fine dust filtered in the roll-type filter paper. And a beta ray measuring unit 310 that measures the beta rays reduced by the beta ray generated from the beta ray generator 300 passing through fine dust filtered through the roll type filter paper.
또 다른 선행기술로 베타레이를 이용한 미세먼지 측정 및 이를 이용한 측정방에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는 공기유입부(110)에서 유입된 공기는, 직관식공기유입파이프(125)를 통과하여 베타레이 발생부(200)와 베타레이 측정기(300)를 구비한 측정몸체의 측면에 사선방향으로 형성된 공기통로를 통하여 롤타입여지를 통과하면서 미세먼지가 상기 롤타입 여지에 걸러지고, 상기 베타레이 발생부에서 발생된 베타레이는 상기 미세먼지가 걸러진 여지를 통과하며, 상기 미세먼지의 양이 많아짐에 따라 상기 여지를 통과한 베타레이 신호의 세기가 감소하게 되는 것이어서, 상기 베타레이 측정기에서 측정된 베타레이 신호의 크기 변화로부터 미세먼지의 양을 측정하는 베타레이를 이용한 미세먼지 측정 장치에 있어서, 상기 베타레이 발생부에서 발생한 베타레이(-)를 전기장의 힘으로 모아주기 위하여, 상기 베타레이 발생부 측면부터 전방앞쪽으로 원통형의 음극파이프를 구비하고, 상기 베타레이 측정기의 전면에 양극 매쉬를 더 구비하여, 상기 베타레이 발생부에서 발생한 베타레이(-)가 상기 음극파이프 내부에서 음극끼리 서로 밀치는 척력에 의하여 상기 음극파이프의 중앙으로 모아지고, 상기 음극파이프를 빠져나온 베타레이는 상기 베타레이 측정기의 전면에 양극 매쉬에서 당겨지는 인력을 받아 흩어지지 않고, 상기 베타레이 측정기에 도달하는 구성을 구비한 기술이 개시되어 있다.As another prior art, a technology related to fine dust measurement using beta rays and a measurement room using the same has been disclosed. In this technology, the air introduced from the air inlet 110 passes through the straight air inlet pipe 125 and is directed diagonally to the side of the measuring body equipped with the beta ray generator 200 and the beta ray measuring device 300. Fine dust is filtered into the roll-type filter while passing through the roll-type filter through the air passage formed by the filter, and the beta-ray generated from the beta-ray generator passes through the filtered filter of the fine dust, and the amount of fine dust is As it increases, the intensity of the beta-ray signal passing through the filter decreases, so in the fine dust measuring device using beta-ray, which measures the amount of fine dust from the change in size of the beta-ray signal measured by the beta-ray measuring device, In order to collect the beta ray (-) generated from the beta ray generator by the power of the electric field, a cylindrical cathode pipe is provided from the side of the beta ray generator to the front, and an anode mesh is installed on the front of the beta ray measuring device. Furthermore, the beta ray (-) generated from the beta ray generator is collected at the center of the cathode pipe by a repulsive force between the cathodes inside the cathode pipe, and the beta ray exiting the cathode pipe is the beta ray. A technology is disclosed that has a configuration that reaches the beta ray meter without being scattered by receiving the attractive force pulled from the anode mesh on the front of the ray meter.
또 다른 선행기술로 블랙카본 측정장치에 관한 기술이 개시되어 있다. 기존의 블랙카본 측정장치는 공기 또는 대기 중의 농도를 단일광(880nm)을 이용하여 측정하는 장치가 개발되었으나, 공기 중의 수분에 의한 영향을 제거하지는 못하였다. 즉, 공기 중의 수분필터를 전 처리 공정에서 사용한 예는 있으나, 수분을 필터링하는 과정에서 블랙카본도 같이 필터링 될 가능성이 있어, 본 발명은 전 처리 과정에서 수분필터를 사용하지 않고 수분의 영향을 제거하고자 한다. 이를 위하여 본 발명의 블랙카본 측정장치는 장치 상단에 구비되는 주광원; 및 상기 주광원의 빛을 하단에 구비된 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버 및 제4챔버에 전달하는 광확산부; 및 외부의 공기를 유입하는 외기유입구; 및 상기 유입된 공기가 배출되는 외기배출구; 및 상기 외기유입구로 유입된 공기 중의 블랙카본을 필터링하는 필터; 및 상기 필터를 통과한 공기가 순환하여 배출되는 상기 제1챔버 및 제2챔버; 및 상기 주광원에서 발생한 빛이 상기 제1챔버 내지 제4챔버를 통과하여 하단에서 통과된 빛의 세기를 측정하는 제1감지센서, 제2감지센서, 제3감지센서 및 제4감지센서를 포함하는 기술이 개시되어 있다.As another prior art, a technology related to a black carbon measuring device has been disclosed. The existing black carbon measuring device was developed to measure the concentration in the air or atmosphere using a single light (880 nm), but it could not eliminate the effect of moisture in the air. In other words, there is an example of using an air moisture filter in the pre-treatment process, but there is a possibility that black carbon may also be filtered during the process of filtering moisture, so the present invention removes the effect of moisture without using a moisture filter in the pre-treatment process. I want to do it. For this purpose, the black carbon measuring device of the present invention includes a main light source provided at the top of the device; and a light diffusion unit that transmits the light from the main light source to the first chamber, second chamber, third chamber, and fourth chamber provided at the bottom. and an outdoor air inlet that introduces external air; and an outdoor air outlet through which the introduced air is discharged. and a filter for filtering out black carbon in the air flowing into the outdoor air inlet. and the first chamber and the second chamber through which the air passing through the filter is circulated and discharged; And a first detection sensor, a second detection sensor, a third detection sensor, and a fourth detection sensor that measure the intensity of light generated from the main light source through the first to fourth chambers and passed from the bottom. A technology has been disclosed.
기존의 베타레이 측정기는 PM 10 또는 PM 2.5를 동시에 측정하기 위해서는 2개의 공기 유입구를 구비하고, 독립된 베타레이 측정 시스템을 각각 구비하여 측정하기 때문에 장치가 복잡하고 무거운 문제가 있어왔다. 또한, 10um와 2.5 um의 입자선별기를 각각 16.7 Litte/ 분의 공기를 빨아들여 각각 PM 10 및 PM 2.5를 측정하기 때문에 2개의 개별 펌프가 필요한 문제가 있어왔다.Existing beta-ray measuring devices have two air inlets to measure PM 10 or PM 2.5 at the same time and each has an independent beta-ray measuring system, so the device is complicated and heavy. Additionally, since the 10um and 2.5um particle separators each suck in 16.7 Litte/min of air and measure PM 10 and PM 2.5, respectively, there has been a problem of needing two separate pumps.
본 출원 발명은 PM 10의 경우에는 16.7 Litter/분의 공기 흐름이 필요한 PM 10 필터를 사용하고, PM 2.5 의 경우에는 5 Litter/분의 공기 흐름이 필요한 분류기를 사용하여 하나의 공기 유입 경로를 분기하여 1개의 펌프를 사용하여 PM 10과 PM 2.5를 측정할 수 있도록 개선한 발명을 제공하고자 한다. The present application uses a PM 10 filter that requires an air flow of 16.7 Litter/min for PM 10, and uses a classifier that requires an air flow of 5 Litter/min for PM 2.5 to branch one air inlet path. Therefore, we would like to provide an improved invention that can measure PM 10 and PM 2.5 using one pump.
한편 블랙카본을 측정하기 위하여 기존의 광학식 방식을 사용하지 않고, 레이저를 이용하여 블랙카본에 광을 입사시켜 상기 광을 블랙카본이 흡수하여 발생하는 열에 의하여 대기가 가열되어 빛이 굴절하는 현상을 이용하여 블랙카본을 측정하는 기술을 사용하고자 한다. 상기 블랙카본은 EC(Element Carbon)와 OC(Organic Carbon)로 구성되는데, EC는 검은 색을 띠며, 화석연료의 불완전 연소로 발생하는 것이며, OC는 결합하여 유기물 형태로 존재하는 카본을 의미하는 것으로 검은색이 아닌 옅은 색을 띠는 차이가 있다. 본 출원에서는 검을색을 띠는 EC를 측정하는 것을 그 목표로 하고 있다. OC를 측정하기 위해서는 별도의 측정 장치가 필요하며, 본 출원 발명에 OC 측정장치를 더 구비하는 경우 Total Carbon을 측정할 수 있다. 본 출원 발명에 추가하는 OC 측정장치는 여과지에 걸러진 미세먼지에 포함된 OC를 분리학 위하여, 여과지를 40℃ ~ 50℃로 히팅하여 OC를 증발시킨 가스상의 OC를 포집하는 OC 포집부, 상기 포집된 가스상의 OC에 포함된 이산화탄소 양을 측정하는 반응 전 이산화탄소 측정부에서 반응 전의 이산화탄소 양을 측정하고, 상기 포집된 가스상의 OC를 산소공급 환경에서 680℃로 가열하여 이산화탄소로 변환시키는 OC 산화반응부, 상기 OC 산화반응부에서 모든 OC가 산화되어 이산화탄소로 변환되면 이산화탄소의 양을 측정하는 반응 후 이산화탄소측정 및 상기 반응 전의 이산화탄소의 양과 상기 반응 후의 이산화탄소 양을 비교함으로 OC를 측정하는 측정부를 구성할 수 있다. 상기 이산화탄소의 측정은 NDIR 이산화탄소 측정기를 사용하여 정확히 측정할 수 있다. Meanwhile, to measure black carbon, instead of using the existing optical method, light is incident on black carbon using a laser, and the light is absorbed by black carbon, thereby heating the atmosphere and refracting the light due to the heat generated. Therefore, we would like to use technology to measure black carbon. The black carbon is composed of EC (Element Carbon) and OC (Organic Carbon). EC is black and occurs due to incomplete combustion of fossil fuels, and OC refers to carbon that is combined and exists in the form of organic matter. The difference is that it is a light color rather than black. In this application, the goal is to measure EC, which is black. A separate measuring device is required to measure OC, and if the invention of this application is further equipped with an OC measuring device, Total Carbon can be measured. The OC measuring device added to the invention of this application is an OC collection unit that collects gaseous OC by heating the filter paper to 40°C to 50°C to separate the OC contained in fine dust filtered on the filter paper and evaporating the OC. An OC oxidation reaction unit that measures the amount of carbon dioxide before reaction in the pre-reaction carbon dioxide measuring unit that measures the amount of carbon dioxide contained in the collected gaseous OC, and converts the collected gaseous OC into carbon dioxide by heating it to 680°C in an oxygen supply environment. , When all OC is oxidized and converted to carbon dioxide in the OC oxidation reaction unit, a measuring unit can be configured to measure OC by measuring carbon dioxide after the reaction and comparing the amount of carbon dioxide before the reaction with the amount of carbon dioxide after the reaction. there is. The carbon dioxide can be accurately measured using an NDIR carbon dioxide meter.
블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치에서 측정하고자 하는 샘플 공기를 유입하는 수직하게 설치된 공기입구를 구비한 PM10 입자선별 및 공기유입기; 및A PM10 particle selection and air inlet device with a vertically installed air inlet that introduces sample air to be measured in a dual beta-ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit; and
상기 공기유입기와 PM10 사이의 공간에 설치되는 연속식 블랙카본 측정부; 및A continuous black carbon measuring unit installed in the space between the air inlet and PM10; and
상기 PM10 입자 선별 유입기에서 선별된 10um 이하의 입자를 2개의 유로로 나누어 10 um 이하의 입자도 측정하고, 별도로 2.5um 이하의 입자를 다시 선별하여 PM 2.5를 측정하기 위한 공기유로 분리부; 및An air channel separator for dividing particles of 10 um or less selected in the PM10 particle selection inlet into two channels to measure particles of 10 um or less, and separately re-selecting particles of 2.5 um or less to measure PM 2.5; and
상기 공기유로 분리부의 일측은 PM10 베타레이측정부에 연결되고,One side of the air passage separator is connected to the PM10 beta ray measurement unit,
상기 공기유로 분리부의 타측은 PM 2.5 분리부를 통하여 PM 2.5 베타레이측정부에 연결되며,The other side of the air flow separator is connected to the PM 2.5 beta ray measurement unit through the PM 2.5 separator,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부의 각각 하부에 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스가 구비되고,A PM10 beta ray source and a PM2.5 beta ray source are provided at the lower portions of the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit, respectively.
상기 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 측면 공간으로 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구비되며,A PM10 flow control valve and a PM2.5 flow control valve are provided in the side space of the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에 여과지가 측면으로 감기며 이동할 수 있도록 구비되고,A filter paper is provided between the PM10 beta-ray measuring unit, the PM2.5 beta-ray measuring unit, the PM10 beta-ray source, and the PM2.5 beta-ray source so that it can be moved while being wound to the side,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에는 상기 여과지를 압착하여 공기가 여과지측면으로 이동하지 못하도록하는 압착부를 구비한 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.Between the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit and the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source, a pressing unit is provided to compress the filter paper to prevent air from moving to the side of the filter paper. We provide a dual beta ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit.
또한, 상기 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브의 후단에 공기유입펌프가 연결되며, 상기 공기입구를 구비한 PM10 입자선별 및 공기유입기에서는 분당 16.7 Litter의 유량이 유입되고, 상기 PM10 베타레이측정부로는 분당 11.5 Litter 및 상기 PM2.5 베타레이측정부로 분당 5 Litter의 공기가 유입되도록 상기 공기유입펌프와 상기 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구동되는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, an air inlet pump is connected to the rear end of the PM10 flow control valve and the PM2.5 flow control valve, and the PM10 particle sorting and air inlet device equipped with the air inlet inflows at a flow rate of 16.7 Litter per minute, and the PM10 beta Black carbon, characterized in that the air inlet pump, the PM10 flow control valve, and the PM2.5 flow control valve are driven so that 11.5 Litter per minute of air flows into the ray measuring unit and 5 Litter per minute into the PM2.5 beta ray measuring unit. It provides a continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device with a dual beta ray type measuring unit.
또한, 상기 공기유로 분배부는 PM10 베타레이측정부 쪽 유로의 면적과 PM2.5 베타레이측정부 쪽 유로의 면적이 11.5 대 5 인 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the air flow distribution unit is a continuous type of dual beta-ray type with a black carbon measuring part, wherein the area of the flow path on the PM10 beta-ray measuring part side and the area of the flow path on the PM2.5 beta-ray measuring part are 11.5 to 5. Provides simultaneous PM 10 and PM 2.5 measurement device.
또한, 상기 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브의 분당 유량은 각각 11.5 Litter 및 5 Litter 인 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the flow rate per minute of the PM10 flow control valve and the PM2.5 flow control valve is 11.5 Litter and 5 Litter, respectively. A dual beta-ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit. provides.
또한, PM 2.5 분리부는 설정 주기 간격으로 먼지청소용마개를 분리하여 내부에 쌓인 먼지를 청소하는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the PM 2.5 separator provides a dual beta-ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit, which separates the dust cleaning stopper at set intervals to clean the dust accumulated inside. do.
또한, 상기 PM 2.5 분리부에 쌓인 먼지를 동작 중에 확인할 수 있도록 먼지청소용마개에 먼지를 확인할 수 있는 관찰창을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the dual beta-ray type continuous PM 10 with a black carbon measuring unit is further provided with an observation window for checking dust on the dust cleaning stopper so that dust accumulated in the PM 2.5 separator can be checked during operation. and PM 2.5 simultaneous measurement device.
또한, 상기 먼지청소용마개에는 원격에서 또는 장치를 분리하지 않고 상기 PM 2.5 분리부에 쌓인 먼지의 양을 확인할 수 있도록 먼지측정센서와 측정조명을 더 구비할 수 있는 것을 특징을 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the dust cleaning stopper is equipped with a black carbon measuring unit that can be further equipped with a dust measuring sensor and measuring light to check the amount of dust accumulated in the PM 2.5 separator remotely or without disconnecting the device. It provides a dual beta ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device.
한편 블랙카본을 측정하기 위하여 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치에서 측정하고자 하는 샘플 공기를 유입하는 수직하게 설치된 공기입구를 구비한 PM10 입자선별 및 공기유입기; 및Meanwhile, in order to measure black carbon, a dual beta-ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit is equipped with a vertically installed air inlet that introduces the sample air to be measured, and PM10 particle selection and air inlet; and
상기 공기유입기와 PM10 사이의 공간에 설치되는 연속식 블랙카본 측정부; 및A continuous black carbon measuring unit installed in the space between the air inlet and PM10; and
상기 블랙카본 측정부는 샘플 공기에 포함된 블랙카본이 광을 흡수하여 열을 잘 발생시키는 원리를 이용하여 상기 블랙카본을 측정하고자, 상기 블랙카본 측정 영역에 블랙카본측정용 레이저광원과 상기 블랙카본에 의하여 흡수된 광이 열로 변환되어 상기 블랙카본 주변의 공기를 가열하여 발생하는 빛의 굴절을 측정하기위한 굴절율 측정부로 구성되고,The black carbon measuring unit measures the black carbon using the principle that black carbon contained in the sample air absorbs light and generates heat easily, and uses a laser light source for black carbon measurement and the black carbon in the black carbon measurement area. It consists of a refractive index measuring unit for measuring the refraction of light generated by converting the absorbed light into heat and heating the air around the black carbon,
상기 PM10 입자 선별 유입기에서 선별된 10um 이하의 입자를 2개의 유로로 나누어 10 um 이하의 입자도 측정하고, 별도로 2.5um 이하의 입자를 다시 선별하여 PM 2.5를 측정하기 위한 공기유로 분리부; 및An air channel separator for dividing particles of 10 um or less selected in the PM10 particle selection inlet into two channels to measure particles of 10 um or less, and separately re-selecting particles of 2.5 um or less to measure PM 2.5; and
상기 공기유로 분리부의 일측은 PM10 베타레이측정부에 연결되고,One side of the air passage separator is connected to the PM10 beta ray measurement unit,
상기 공기유로 분리부의 타측은 PM 2.5 분리부를 통하여 PM 2.5 베타레이측정부에 연결되며,The other side of the air flow separator is connected to the PM 2.5 beta ray measurement unit through the PM 2.5 separator,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부의 각각 하부에 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스가 구비되고,A PM10 beta ray source and a PM2.5 beta ray source are provided at the lower portions of the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit, respectively.
상기 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 측면 공간으로 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구비되며,A PM10 flow control valve and a PM2.5 flow control valve are provided in the side space of the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에 여과지가 측면으로 감기며 이동할 수 있도록 구비되고,A filter paper is provided between the PM10 beta-ray measuring unit, the PM2.5 beta-ray measuring unit, the PM10 beta-ray source, and the PM2.5 beta-ray source so that it can be moved while being wound to the side,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에는 상기 여과지를 압착하여 공기가 여과지측면으로 이동하지 못하도록하는 압착부를 구비한 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.Between the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit and the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source, a pressing unit is provided to compress the filter paper to prevent air from moving to the side of the filter paper. We provide a dual beta ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit.
또한, 상기 굴절율 측정부는 광이 밀도가 다른 공기를 통과하면서 공기의 밀도에 따라 변화되는 현상을 이용한 것으로, 굴절율측정용 레이저광원과 공기의 밀도에 의하여 굴절이 변화된 위치를 측정하기 위하여 수직으로 구비된 리니어CCD로 구성되는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the refractive index measuring unit utilizes the phenomenon that light changes depending on the density of air as it passes through air with different densities, and is provided vertically to measure the position where refraction changes due to the laser light source for measuring refractive index and the density of air. We provide a dual beta ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit characterized by a linear CCD.
상기와 같은 발명의 구성에 의하여 하나의 공기 유입구를 이용하여 PM 10과 PM 2.5 미세먼지를 동시에 연속식을 측정할 수 있는 장치를 제공하는 효과가 있다.The configuration of the invention as described above has the effect of providing a device that can simultaneously and continuously measure PM 10 and PM 2.5 fine dust using one air inlet.
또한, 유량의 크기를 달리하는 파티클 선별기를 사용하기 때문에 하나의 펌프를 사용하여 전체 공기 흐름을 만들어 사용함으로써 전체시스템을 가볍게 구성하는 효과 또한 있는 발명이다.In addition, because it uses a particle sorter that varies the size of the flow rate, it is an invention that has the effect of making the entire system lighter by using a single pump to create the entire air flow.
또한, 탄소의 불완전 연소에 의하여 발생하는 블랙카본을 동시에 측정할 수 있는 기술을 제공함으로써 효율적인 공기질 관리를 할 수 있는 수단을 제공한다.In addition, it provides a means for efficient air quality management by providing technology that can simultaneously measure black carbon generated by incomplete combustion of carbon.
도 1은 본 발명의 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치
도 2는 본 발명의 공기 유로 분배부
도 3은 본 발명의 공기 유로 분배부 구조
도 4는 본 발명의 개선된 공기 유로 분배부
도 5는 본 발명의 PM 2.5 측정부 단면도
도 6은 본 발명의 PM 2.5 측정부에 관찰창을 더 구비한 단면도
도 7은 본 발명의 PM 2.5 측정부에 먼지측정 센서와 측정조명을 더 구비한 단면도
도 8은 본 발명의 공기유입부에 구비되는 블랙카본 측정부를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 블랙카본 측정원리를 도시하고 있다. 블랙카본의 양이 적을때
도 10은 본 발명의 블랙카본 측정원리를 도시하고 있다. 블랙카본의 양이 많을때Figure 1 shows a dual beta-ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit of the present invention.
Figure 2 shows the air flow path distribution unit of the present invention.
Figure 3 shows the structure of the air flow path distribution unit of the present invention.
Figure 4 shows an improved air flow path distribution unit of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view of the PM 2.5 measuring unit of the present invention
Figure 6 is a cross-sectional view of the PM 2.5 measuring unit of the present invention further provided with an observation window.
Figure 7 is a cross-sectional view of the PM 2.5 measurement unit of the present invention further equipped with a dust measurement sensor and measurement light.
Figure 8 shows a black carbon measuring unit provided in the air inlet of the present invention.
Figure 9 shows the black carbon measurement principle of the present invention. When the amount of black carbon is small
Figure 10 shows the black carbon measurement principle of the present invention. When there is a large amount of black carbon
상기와 같은 발명의 작용효과를 도면을 활용하여 설명하면 다음과 같다.The effects of the above invention are explained using drawings as follows.
도 1은 본 발명의 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치 구성도이다. PM10 입자선별 및 공기유입기로 측정하고자 하는 샘플 공기가 유입되면, 상기 PM10 입자선별 및 공기유입기에서 10um 이하의 입자만 측정 유로로 유입된다. 본 발명에서 사용된 상기 PM10 입자선별 및 공기유입기는 분당 16.7 Litter의 유량을 통과하는 경우 10um 이하의 입자를 선별할 수 있는 장치여서 상기 샘플공기 유입구의 유도 반대편 끝단에 구비된 공기유입펌프에서 생성하는 음압에 의하여 동작한다.Figure 1 is a configuration diagram of a dual beta-ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit of the present invention. When the sample air to be measured flows into the PM10 particle selection and air inlet device, only particles of 10 μm or less from the PM10 particle selection and air inlet device flow into the measurement passage. The PM10 particle sorting and air inlet used in the present invention is a device that can sort out particles of 10 um or less when passing at a flow rate of 16.7 Litter per minute, so the air inlet pump provided at the opposite end of the sample air inlet is used. It operates by sound pressure.
이렇게 유입된 공기와 입자는 공기유로 분배부에서 2.5um 이하의 입자를 분리하는 PM 2.5 분리부로 통하는 유로와 더 이상의 입자 분리 없이 PM10 측정부로 10um 이하의 입자를 보내는 유로로 분리된다. 상기 PM 2.5 분리부의 경우 기존의 분당 16.7 리터의 유량을 요구하는 분리장치를 사용하는 경우에는 상기 PM 10 측정부로 분리되어 나가는 유량이 없기 때문에 PM10과 PM 2.5를 동시에 측정할 수 없기 때문에 분당 5 리터의 유량을 가지는 분리장치를 사용하였다.The air and particles introduced in this way are separated from the air flow distribution unit into a flow path leading to the PM 2.5 separation unit, which separates particles of 2.5 um or less, and a flow path that sends particles of 10 um or less to the PM10 measurement unit without further particle separation. In the case of the PM 2.5 separation unit, when using a separation device that requires a flow rate of 16.7 liters per minute, PM10 and PM 2.5 cannot be measured simultaneously because there is no flow rate separated to the PM 10 measurement unit, so a flow rate of 5 liters per minute is used. A separation device with a flow rate was used.
따라서, 상기 공기유로 분배부에서는 PM10 측정부로는 분당 11.5 리터의 공기가 움직이고, PM 2.5 분리부로는 분당 5 리터의 공기가 움직여야 한다.Therefore, in the air flow distribution unit, 11.5 liters of air per minute must be moved to the PM10 measuring unit, and 5 liters of air per minute must be moved to the PM 2.5 separation unit.
이를 제어하기 위하여 상기 공기유입펌프 이외에도 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브를 각각의 유로 중간에 구비하여 유량을 제어할 수 있도록 하였다.To control this, in addition to the air inlet pump, a PM10 flow control valve and a PM2.5 flow control valve were installed in the middle of each flow path to control the flow rate.
도 2는 본 발명의 공기유로 분배부를 도시하고 있다. 도면의 왼쪽이 PM10 측정부이고 오른쪽이 PM 2.5 측정부이다. PM 2.5 측정부에만 유로 상에 PM 2.5 분리부가 더 구비된 것을 확인할 수 있다. PM 2.5 분리부는 분당 5 리터의 유량에서만 정확히 동작하도록 설계 되어 있기 때문에 오른쪽 유로에는 분당 5 리터의 유량이 고정이다. 상기한 바와 같이 PM 10 분리기는 분당 16.7 리터의 유량을 요구하고 있어, 상기 PM 10 측정부쪽 유로는 11.5 리터의 유량을 흘려야 한다.Figure 2 shows an air flow distribution unit of the present invention. The left side of the drawing is the PM10 measurement section, and the right side is the PM 2.5 measurement section. It can be seen that only the PM 2.5 measurement part has an additional PM 2.5 separation part on the flow path. Since the PM 2.5 separator is designed to operate accurately only at a flow rate of 5 liters per minute, the flow rate is fixed at 5 liters per minute in the right flow path. As mentioned above, the PM 10 separator requires a flow rate of 16.7 liters per minute, so the flow path toward the PM 10 measuring unit must flow at a flow rate of 11.5 liters.
도 3은 본 발명의 공기 유로 분배부 구조이다. 상기한 유량을 맞추기 위해서는 P1, V1, D1 쪽으로 분당 11.5 리터의 유량이 흘러야하고, P2, V2, D2 쪽으로는 분당 5 리터의 유량이 흘러야 한다.Figure 3 shows the structure of the air flow path distribution unit of the present invention. In order to meet the above flow rate, a flow rate of 11.5 liters per minute must flow toward P1, V1, and D1, and a flow rate of 5 liters per minute must flow toward P2, V2, and D2.
D1 = D2 조건에서는 P1 > P2 및/ 또는 V1 > V2 조건이 되어 왼쪽 유로와 오른쪽 유로가 등속 조건이 되지 않기 때문에 동일하게 미세먼지가 나누어 진다고 볼 수 없다. In the D1 = D2 condition, the conditions are P1 > P2 and/or V1 > V2, so the left flow path and the right flow path do not have a constant velocity condition, so the fine dust cannot be considered to be divided equally.
도 4는 본 발명의 개선된 공기 유로 분배부 이다. 상기 도3에서 살펴본 내용을 적용하여 D1’/ D2’ =11.5/5 조건으로 설계한 것이다. 전체 유로를 이조건으로 만들면 좋겠으나, 샘플 공기가 분리되는 분리부에서라도 이 조건을 유지하여야 입자의 섞임이나 분리없이 샘플된 상태로 유로가 분리되어 정확한 측정을 할 수 있다.Figure 4 shows an improved air flow path distribution unit of the present invention. By applying the information discussed in Figure 3 above, it was designed under the condition of D1'/D2' = 11.5/5. It would be good to make the entire flow path under this condition, but even in the separation part where the sample air is separated, this condition must be maintained so that the flow path can be separated in the sampled state without mixing or separating particles and accurate measurements can be made.
도 5는 본 발명의 PM 2.5 측정부 단면도를 도시하고 있다. 사이클론의 원리를 이용하여 PM 2.5 이상의 파티클은 왼쪽에 구비된 입자배출통에 수거되고, PM 2.5 이하의 파티클만이 다시 배출관을 통하여 측정부로 이동하게 된다. 이때 정확하게 분당 5 리터의 유량과 유속을 유지하여야 정확하게 2.5um 이하의 입자만 통과하고 이보다 큰 입자는 가라앉게 된다.Figure 5 shows a cross-sectional view of the PM 2.5 measuring unit of the present invention. Using the principle of a cyclone, particles above PM 2.5 are collected in the particle discharge bin provided on the left, and only particles below PM 2.5 move back to the measurement unit through the discharge pipe. At this time, the flow rate and flow rate of exactly 5 liters per minute must be maintained so that only particles smaller than 2.5um pass through and particles larger than this sink.
도 6은 본 발명의 PM 2.5 측정부에 관찰창을 더 구비한 단면도이다. 상기 입자의 쌓임에 따라 상기 PM 2.5 분리부의 일측에 쌓인 먼지를 제거하여야 하지만, 열어보지 않고는 확인할 수 있는 기능이 없다. 이러한 문제를 해결하고자 상기 먼지청소용 마개의 중앙에 투명창을 구비하여 열지않고도 이를 확인할 수 있도록 할 수 있다.Figure 6 is a cross-sectional view of the PM 2.5 measuring unit of the present invention further provided with an observation window. As the particles accumulate, dust accumulated on one side of the PM 2.5 separation unit must be removed, but there is no function to check without opening it. To solve this problem, a transparent window can be provided in the center of the dust cleaning stopper so that it can be checked without opening it.
도 7은 본 발명의 PM 2.5 분리부에 먼지측정 센서와 측정조명을 더 구비한 단면도이다. 이는 원격에서 PM 2.5 분리부에 쌓은 먼지를 확인할 수 있도록 센서와 조명을 더 구비한 것이다. 관찰창을 구비하고 여기에 센서와 조명을 구비할 수도 있고, 관찰창 없이 센서와 조명을 구비하고 외부에서 확인할 수도 있다.Figure 7 is a cross-sectional view of the PM 2.5 separator of the present invention further equipped with a dust measurement sensor and measurement light. This is equipped with additional sensors and lights so that dust accumulated in the PM 2.5 separator can be checked remotely. You can have an observation window and have sensors and lights there, or you can have sensors and lights without an observation window and check it from outside.
도 8은 본 발명의 공기유입부에 구비되는 블랙카본 측정부를 도시하고 있다.Figure 8 shows a black carbon measuring unit provided in the air inlet of the present invention.
우측의 레이저 가열영역에서 블랙카본에 의하여 광이 흡수되어 열로 변환되여 빛의 굴절을 일으킬 수 있는 10W 이상의 적외선 또는 근 적외선 영역의 레이저광을 일정두께로 조사한다. 도면의 좌측상단에는 굴절율을 측정하기위한 직진성이 우수안 레이저 광을 구비하고, 타측에는 리니어CCD를 구비하여 상기 레이저광이 조사되는 위치를 측정한다. In the laser heating area on the right, light is absorbed by black carbon and converted into heat, which irradiates laser light in the infrared or near-infrared range of 10W or more at a certain thickness, which can cause refraction of light. In the upper left corner of the drawing, a laser light with excellent straightness for measuring the refractive index is provided, and a linear CCD is provided on the other side to measure the position where the laser light is irradiated.
도 9와 도10은 블랙카본이 상기 레이저 가열영역에서 광을 흡수하여, 열을 발생시킴으로써 가열된 공기의 밀도변화도 발생하는 빛의 굴절율의 변화를 도면으로 설명하고 있다. 적은양의 블랙카본이 샘플 공기에 포함된 경우(도 9)와 많은 양의 블랙카본이 샘블 공기에 포함된 경우(도10)을 도시하고 있다. 블랙카본의 양이 많을 수록 발생하는 열이 많아, 빛의 굴절양이 늘어나게되어 측정용 레이저광의 위치가 기준 위치에서 더 많이 변하게되는 원리를 이용하고 있다. 이렇게 함으로써 유입되는 공기에 어떠한 전처리도 하지않고, 블랙카본을 연속 측정할 수 있다.Figures 9 and 10 illustrate the change in the refractive index of light in which black carbon absorbs light in the laser heating area and generates heat, which also causes a change in the density of heated air. A case where a small amount of black carbon is contained in the sample air (FIG. 9) and a case where a large amount of black carbon is contained in the sample air (FIG. 10) are shown. It uses the principle that the greater the amount of black carbon, the more heat is generated, which increases the amount of refraction of light, causing the position of the laser light for measurement to change more from the reference position. By doing this, black carbon can be measured continuously without any pretreatment of the incoming air.
상기와 같은 발명의 작용효과를 나타내기 위한 발명의 구성은 다음과 같다.The structure of the invention to demonstrate the effects of the invention as described above is as follows.
블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치에서 측정하고자 하는 샘플 공기를 유입하는 수직하게 설치된 공기입구를 구비한 PM10 입자선별 및 공기유입기; 및A PM10 particle selection and air inlet device with a vertically installed air inlet that introduces sample air to be measured in a dual beta-ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit; and
상기 PM10 입자 선별 유입기에서 선별된 10um 이하의 입자를 2개의 유로로 나누어 10 um 이하의 입자도 측정하고, 별도로 2.5um 이하의 입자를 다시 선별하여 PM 2.5를 측정하기 위한 공기유로 분리부; 및An air channel separator for dividing particles of 10 um or less selected in the PM10 particle selection inlet into two channels to measure particles of 10 um or less, and separately re-selecting particles of 2.5 um or less to measure PM 2.5; and
상기 공기유로 분리부의 일측은 PM10 베타레이측정부에 연결되고,One side of the air passage separator is connected to the PM10 beta ray measurement unit,
상기 공기유로 분리부의 타측은 PM 2.5 분리부를 통하여 PM 2.5 베타레이측정부에 연결되며,The other side of the air flow separator is connected to the PM 2.5 beta ray measurement unit through the PM 2.5 separator,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부의 각각 하부에 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스가 구비되고,A PM10 beta ray source and a PM2.5 beta ray source are provided at the lower portions of the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit, respectively.
상기 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 측면 공간으로 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구비되며,A PM10 flow control valve and a PM2.5 flow control valve are provided in the side space of the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에 여과지가 측면으로 감기며 이동할 수 있도록 구비되고,A filter paper is provided between the PM10 beta-ray measuring unit, the PM2.5 beta-ray measuring unit, the PM10 beta-ray source, and the PM2.5 beta-ray source so that it can be moved while being wound to the side,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에는 상기 여과지를 압착하여 공기가 여과지측면으로 이동하지 못하도록하는 압착부를 구비한 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.Between the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit and the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source, a pressing unit is provided to compress the filter paper to prevent air from moving to the side of the filter paper. We provide a dual beta ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit.
또한, 상기 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브의 후단에 공기유입펌프가 연결되며, 상기 공기입구를 구비한 PM10 입자선별 및 공기유입기에서는 분당 16.7 Litter의 유량이 유입되고, 상기 PM10 베타레이측정부로는 분당 11.5 Litter 및 상기 PM2.5 베타레이측정부로 분당 5 Litter의 공기가 유입되도록 상기 공기유입펌프와 상기 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구동되는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, an air inlet pump is connected to the rear end of the PM10 flow control valve and the PM2.5 flow control valve, and the PM10 particle sorting and air inlet device equipped with the air inlet inflows at a flow rate of 16.7 Litter per minute, and the PM10 beta Black carbon, characterized in that the air inlet pump, the PM10 flow control valve, and the PM2.5 flow control valve are driven so that 11.5 Litter per minute of air flows into the ray measuring unit and 5 Litter per minute into the PM2.5 beta ray measuring unit. It provides a continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device with a dual beta ray type measuring unit.
또한, 상기 공기유로 분배부는 PM10 베타레이측정부 쪽 유로의 면적과 PM2.5 베타레이측정부 쪽 유로의 면적이 11.5 대 5 인 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the air flow distribution unit is a continuous type of dual beta-ray type with a black carbon measuring part, wherein the area of the flow path on the PM10 beta-ray measuring part side and the area of the flow path on the PM2.5 beta-ray measuring part are 11.5 to 5. Provides simultaneous PM 10 and PM 2.5 measurement device.
또한, 상기 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브의 분당 유량은 각각 11.5 Litter 및 5 Litter 인 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the flow rate per minute of the PM10 flow control valve and the PM2.5 flow control valve is 11.5 Litter and 5 Litter, respectively. A dual beta-ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit. provides.
또한, PM 2.5 분리부는 설정 주기 간격으로 먼지청소용마개를 분리하여 내부에 쌓인 먼지를 청소하는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the PM 2.5 separator provides a dual beta-ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit, which separates the dust cleaning stopper at set intervals to clean the dust accumulated inside. do.
또한, 상기 PM 2.5 분리부에 쌓인 먼지를 동작 중에 확인할 수 있도록 먼지청소용마개에 먼지를 확인할 수 있는 관찰창을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the dual beta-ray type continuous PM 10 with a black carbon measuring unit is further provided with an observation window for checking dust on the dust cleaning stopper so that dust accumulated in the PM 2.5 separator can be checked during operation. and PM 2.5 simultaneous measurement device.
또한, 상기 먼지청소용마개에는 원격에서 또는 장치를 분리하지 않고 상기 PM 2.5 분리부에 쌓인 먼지의 양을 확인할 수 있도록 먼지측정센서와 측정조명을 더 구비할 수 있는 것을 특징을 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the dust cleaning stopper is equipped with a black carbon measuring unit that can be further equipped with a dust measuring sensor and measuring light to check the amount of dust accumulated in the PM 2.5 separator remotely or without disconnecting the device. It provides a dual beta ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device.
한편 블랙카본을 측정하기 위하여 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치에서 측정하고자 하는 샘플 공기를 유입하는 수직하게 설치된 공기입구를 구비한 PM10 입자선별 및 공기유입기; 및Meanwhile, in order to measure black carbon, a dual beta-ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit is equipped with a vertically installed air inlet that introduces the sample air to be measured, and PM10 particle selection and air inlet; and
상기 공기유입기와 PM10 사이의 공간에 설치되는 블랙카본 측정부; 및A black carbon measuring unit installed in the space between the air inlet and PM10; and
상기 블랙카본 측정부는 샘플 공기에 포함된 블랙카본이 광을 흡수하여 열을 잘 발생시키는 원리를 이용하여 상기 블랙카본을 측정하고자, 상기 블랙카본 측정 영역에 블랙카본측정용 레이저광원과 상기 블랙카본에 의하여 흡수된 광이 열로 변환되어 상기 블랙카본 주변의 공기를 가열하여 발생하는 빛의 굴절을 측정하기위한 굴절율 측정부로 구성되고,The black carbon measuring unit measures the black carbon using the principle that black carbon contained in the sample air absorbs light and generates heat easily, and uses a laser light source for black carbon measurement and the black carbon in the black carbon measurement area. It consists of a refractive index measuring unit for measuring the refraction of light generated by converting the absorbed light into heat and heating the air around the black carbon,
상기 PM10 입자 선별 유입기에서 선별된 10um 이하의 입자를 2개의 유로로 나누어 10 um 이하의 입자도 측정하고, 별도로 2.5um 이하의 입자를 다시 선별하여 PM 2.5를 측정하기 위한 공기유로 분리부; 및An air channel separator for dividing particles of 10 um or less selected in the PM10 particle selection inlet into two channels to measure particles of 10 um or less, and separately re-selecting particles of 2.5 um or less to measure PM 2.5; and
상기 공기유로 분리부의 일측은 PM10 베타레이측정부에 연결되고,One side of the air passage separator is connected to the PM10 beta ray measurement unit,
상기 공기유로 분리부의 타측은 PM 2.5 분리부를 통하여 PM 2.5 베타레이측정부에 연결되며,The other side of the air flow separator is connected to the PM 2.5 beta ray measurement unit through the PM 2.5 separator,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부의 각각 하부에 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스가 구비되고,A PM10 beta ray source and a PM2.5 beta ray source are provided at the lower portions of the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit, respectively.
상기 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 측면 공간으로 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구비되며,A PM10 flow control valve and a PM2.5 flow control valve are provided in the side space of the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에 여과지가 측면으로 감기며 이동할 수 있도록 구비되고,A filter paper is provided between the PM10 beta-ray measuring unit, the PM2.5 beta-ray measuring unit, the PM10 beta-ray source, and the PM2.5 beta-ray source so that it can be moved while being wound to the side,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에는 상기 여과지를 압착하여 공기가 여과지측면으로 이동하지 못하도록하는 압착부를 구비한 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.Between the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit and the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source, a pressing unit is provided to compress the filter paper to prevent air from moving to the side of the filter paper. We provide a dual beta ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit.
또한, 상기 굴절율 측정부는 광이 밀도가 다른 공기를 통과하면서 공기의 밀도에 따라 변화되는 현상을 이용한 것으로, 굴절율측정용 레이저광원과 공기의 밀도에 의하여 굴절이 변화된 위치를 측정하기 위하여 수직으로 구비된 리니어CCD로 구성되는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치를 제공한다.In addition, the refractive index measuring unit utilizes the phenomenon that light changes depending on the density of air as it passes through air with different densities, and is provided vertically to measure the position where refraction changes due to the laser light source for measuring refractive index and the density of air. We provide a dual beta ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit characterized by a linear CCD.
10 : PM 10 입자선별 및 공기 유입기
15 : 블랙카본 측정부
20 : 공기유로 분배부
30 : PM 2.5 분리부
31 : PM 2.5 공기입구
32 : PM 2.5 공기출구
33A : 먼지청소용마개
33B : 관찰창
33C : 먼지측정센서
33D : 측정조명
34 : PM 2.4 이하 배출관
35 : PM 2.5 사이클론
40A : PM 10 베타레이 측정부
40B : PM 2.5 베타레이 측정부
50 : 베타레이 소스
60 : PM10 유량제어밸브
70 : PM 2.5 유량제어밸브
80 : 여과지
90 : 여과지 감김부
100 : 교정 필름부
200 : 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치
(A)공기유로 분배부 구조 (B)개량된 공기유로 분배부 구조
P1, V1, P2, V2, D1, D2 : 공기유로 분배부 구조 (A)에서의 값
P1, V1, P2, V2, D1, D2 : 공기유로 분배부 구조 (A)에서의 값
Particle(PM 2.5 >)10: PM 10 particle selection and air inlet
15: Black carbon measuring unit
20: Air flow distribution unit
30: PM 2.5 separation part
31: PM 2.5 air inlet
32: PM 2.5 air outlet
33A: Dust cleaning stopper
33B: observation window
33C: Dust measurement sensor
33D: Measuring light
34: PM 2.4 or lower discharge pipe
35: PM 2.5 Cyclone
40A: PM 10 beta ray measurement unit
40B: PM 2.5 beta ray measurement unit
50: Beta Ray Source
60: PM10 flow control valve
70: PM 2.5 flow control valve
80: filter paper
90: Filter paper winding part
100: Correction film section
200: Dual beta ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device with black carbon measurement unit
(A) Air channel distribution structure (B) Improved air channel distribution structure
P1, V1, P2, V2, D1, D2: Values in air passage distribution structure (A)
P1, V1, P2, V2, D1, D2: Values in air passage distribution structure (A)
Particle(PM 2.5 >)
Claims (7)
상기 PM10 입자선별 및 공기유입기의 공기유입기와 PM10 입자선별기 사이의 공간에 설치되는 연속식 블랙카본 측정부; 및
상기 PM10 입자 선별 유입기에서 선별된 10um 이하의 입자를 2개의 유로로 나누어 10 um 이하의 입자도 측정하고, 별도로 2.5um 이하의 입자를 다시 선별하여 PM 2.5를 측정하기 위한 공기유로 분리부; 및
상기 공기유로 분리부의 일측은 PM10 베타레이측정부에 연결되고,
상기 공기유로 분리부의 타측은 PM 2.5 분리부를 통하여 PM 2.5 베타레이측정부에 연결되며,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부의 각각 하부에 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스가 구비되고,
상기 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 측면 공간으로 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구비되며,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에 여과지가 측면으로 감기며 이동할 수 있도록 구비되고,
상기 PM10 베타레이측정부 및 PM2.5 베타레이측정부와 PM10 베타레이소스와 PM2.5 베타레이소스 사이에는 상기 여과지를 압착하여 공기가 여과지측면으로 이동하지 못하도록 압착부를 구비하며,
상기 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브의 후단에 공기유입펌프가 연결되며,
상기 PM 2.5 분리부는 설정 주기 간격으로 먼지청소용마개를 분리하여 내부에 쌓인 먼지를 청소할 수 있고, 원격에서 장치를 분리하지 않고 상기 PM 2.5 분리부에 쌓인 먼지의 양을 확인할 수 있도록 먼지측정센서와 측정조명을 더 구비할 수 있는 것을 특징을 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치.A PM10 particle selection and air inlet device with a vertically installed air inlet that introduces sample air to be measured in a dual beta-ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit; and
A continuous black carbon measuring unit installed in the space between the air inlet of the PM10 particle sorting and air inlet and the PM10 particle sorter; and
An air channel separator for dividing particles of 10 um or less selected in the PM10 particle selection inlet into two channels to measure particles of 10 um or less, and separately re-selecting particles of 2.5 um or less to measure PM 2.5; and
One side of the air passage separator is connected to the PM10 beta ray measurement unit,
The other side of the air flow separator is connected to the PM 2.5 beta ray measurement unit through the PM 2.5 separator,
A PM10 beta ray source and a PM2.5 beta ray source are provided at the lower portions of the PM10 beta ray measuring unit and the PM2.5 beta ray measuring unit, respectively.
A PM10 flow control valve and a PM2.5 flow control valve are provided in the side space of the PM10 beta ray source and the PM2.5 beta ray source,
A filter paper is provided between the PM10 beta-ray measuring unit, the PM2.5 beta-ray measuring unit, the PM10 beta-ray source, and the PM2.5 beta-ray source so that it can be moved while being wound to the side,
A compression unit is provided between the PM10 beta-ray measurement unit, the PM2.5 beta-ray measurement unit, the PM10 beta-ray source, and the PM2.5 beta-ray source to prevent air from moving to the side of the filter paper by compressing the filter paper,
An air inlet pump is connected to the rear end of the PM10 flow control valve and the PM2.5 flow control valve,
The PM 2.5 separator can clean the dust accumulated inside the PM 2.5 separator by removing the dust cleaning cap at set intervals, and is equipped with a dust measurement sensor and measurement so that the amount of dust accumulated in the PM 2.5 separator can be checked remotely without disconnecting the device. A dual beta ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measurement unit that can be equipped with additional lighting.
상기 연속식 블랙카본 측정부는 레이저 가열영역에서 블랙카본에 의하여 광이 흡수되어 열로 변환되어 빛의 굴절을 일으킬 수 있는 10W의 적외선 영역의 레이저광을 일정두께로 조사하는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치.According to paragraph 1,
The continuous black carbon measuring unit is a black carbon measuring unit characterized in that it irradiates laser light in the infrared range of 10W at a certain thickness, which can cause refraction of light by being absorbed by black carbon in the laser heating area and converted into heat. Equipped with dual beta ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device.
상기 연속식 블랙카본 측정부는 굴절율을 측정하기 위한 직진성이 우수한 레이저 광을 구비하고, 타측에는 리니어CCD를 구비하여 상기 레이저광이 조사되는 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치.According to paragraph 2,
The continuous black carbon measuring unit is equipped with a laser light with excellent straightness for measuring the refractive index, and has a linear CCD on the other side to measure the position at which the laser light is irradiated. A dual beta equipped with a black carbon measuring unit. Lay-type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device.
상기 연속식 블랙카본 측정부는 블랙카본이 상기 레이저 가열영역에서 광을 흡수하여, 열을 발생시킴으로써 가열된 공기의 밀도변화로 발생하는 빛의 굴절율의 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치.According to paragraph 3,
The continuous black carbon measuring unit is provided with a black carbon measuring unit characterized in that the black carbon absorbs light in the laser heating area and generates heat, thereby measuring the change in the refractive index of light caused by the change in density of the heated air. A dual beta-ray continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device.
상기 연속식 블랙카본 측정부는 적은양의 블랙카본이 샘플 공기에 포함된 경우와 많은 양의 블랙카본이 샘플 공기에 포함된 경우, 블랙카본의 양이 많을수록 발생하는 열이 많아, 빛의 굴절양이 늘어나게되어 측정용 레이저광의 위치가 기준 위치에서 더 많이 변하는 원리를 이용하는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치.According to paragraph 4,
The continuous black carbon measuring unit determines when a small amount of black carbon is contained in the sample air and when a large amount of black carbon is contained in the sample air, the larger the amount of black carbon, the more heat is generated, and the amount of light refraction increases. A dual beta-ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device with a black carbon measurement unit that uses the principle that the position of the laser beam for measurement changes more from the reference position as it is stretched.
상기 공기입구를 구비한 PM10 입자선별 및 공기유입기에서 분당 16.7 Litter의 유량이 유입되고, 상기 PM10 베타레이측정부로는 분당 11.5 Litter 및 상기 PM2.5 베타레이측정부로 분당 5 Litter의 공기가 유입되도록 상기 공기유입펌프와 상기 PM10 유량제어밸브 및 PM2.5 유량제어밸브가 구동되는 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치.According to clause 5,
A flow rate of 16.7 Litter per minute flows from the PM10 particle sorting and air inlet device equipped with the air inlet, and 11.5 Litter per minute of air flows into the PM10 beta-ray measuring unit and 5 Litter per minute into the PM2.5 beta-ray measuring unit. A dual beta-ray type continuous PM 10 and PM 2.5 simultaneous measurement device equipped with a black carbon measuring unit, characterized in that the air inlet pump, the PM10 flow control valve, and the PM2.5 flow control valve are driven.
상기 공기유로 분배부는 PM10 베타레이측정부 쪽 유로의 면적과 PM2.5 베타레이측정부 쪽 유로의 면적이 11.5 대 5 인 것을 특징으로 하는 블랙카본측정부를 구비한 듀얼 베타레이방식의 연속식 PM 10 및 PM 2.5 동시측정 장치.According to clause 6,
The air flow distribution unit is a continuous PM 10 dual-beta-ray type equipped with a black carbon measuring part, wherein the area of the flow path on the PM10 beta-ray measuring part and the area of the flow path on the PM2.5 beta-ray measuring part are 11.5 to 5. and PM 2.5 simultaneous measurement device.
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