KR20000010549A - 유체내 입자의 파라미터 결정 장치 및 방법 - Google Patents

유체내 입자의 파라미터 결정 장치 및 방법

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KR20000010549A
KR20000010549A KR1019980708388A KR19980708388A KR20000010549A KR 20000010549 A KR20000010549 A KR 20000010549A KR 1019980708388 A KR1019980708388 A KR 1019980708388A KR 19980708388 A KR19980708388 A KR 19980708388A KR 20000010549 A KR20000010549 A KR 20000010549A
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브루스 토마스 커넬
자섹 스테니스로 스테키
쯔비그뉴 프젤로니
씨 후앙
크리스토퍼 유진 도란
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브루스 윌리엄 할로웨이
몬테크 메디컬 디벨럽먼츠 피티와이 리미티드
엠.에이.슐츠, 제이.지이.벤슨
덴타이어 피티와이 리미티드
피터 제이. 고우
커브리지 피티와이 리미티드
로얄 레슬리 무어, 스테펜 스펜스 루브레이
몬토레스 피티와이 리미티드
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Abstract

본 발명은 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치와 방법에 관한 것으로, 특히 기계에서 사용되는 유체내의 오염이나 마모 입자에 대한 측정에 의해 오염이나 기계 마모를 결정하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다. 제1실시예에서, 측정 셀(10)은 유체 흐름 채널을 구비하고 있다. 제1홀 프로브(60)는 반자성, 상자성, 강자성의 입자들을 검출하기 위해 흐름 채널과 인접하게 배열되고, 발광다이오드(50)로 형성된 제2광학 센서와 포토트랜지스터(42)는 광학적으로 입자들을 검출하기 위해 구비되어 있다. 상기 홀 프로브(60)와 광학 검출기 사이의 상관 관계는 입자들의 정도를 얻어지게 하여, 이 입자들의 파라미터는 오염이나 기계 마모의 징후를 제공하기 위해 결정되어질 수 있게 된다. 제2실시예에서, 유체 챔버를 가진 측정 셀(10)이 구비되고, 두 개의 펄스된 광원은 빛을 유체를 지나 전하 결합 소자(92)로 전달시키기 위해 셀내에 배열되어져, 제1 화상은 유체와 입자를 통과하여 전달된 빛에 의해 산출될 수 있게 되고, 제2펄스된 광원은 입자의 반사를 위해 구비되어 반사된 빛의 제2 화상이 산출될 수 있게 된다. 제1 및 제2 화상의 비교는 금속성의 입자를 결정할 수 있어 이 입자들의 파라미터는 오염이나 기계 마모의 징후를 제공하기 위해 측정될 수 있게 된다.

Description

유체내 입자의 파라미터 결정 장치 및 방법
기계의 마모에 대한 결정은 정확한 작동의 지시, 기계나 공정의 상태 및/또는 잔유 수명을 제공하는데 중요한 것이다.
오염과 마모 입자들에 대한 고려는 진동, 소음, 온도 성능 및, 공정 오류나 기계 파손과 유사한 초기 징후를 결정할 수 있는 인간 감성 등과 같은 다른 모니터링 방법 보다 나은 이점을 가지고 있다. 본 발명은 상기와 같은 형태의 모니터링에 관한 것이다.
종래 입자들을 갖고 있는 유체에 대한 측정을 위한 기술은 대개 입자들을 함유하는 유체에 빛을 통과시켜 전달하는 것과 그 전달한 빛을 검출하는 것으로 이루어진다. 상기 유체내의 입자들은 유체를 통과하여 전달되는 빛을 간섭하게 되고, 상기 검출기에 의해 검출된 빛의 변화는 입자의 크기에 대한 분포를 제공한다.
종래 입자 계수 기술과 관련된 한가지 문제는 입자의 특별한 형태를 식별하는 것이 불가능하다는 것이고, 그 결과 상기 유체를 지나 전달된 빛은 기계의 작동에서 산출되는 마모 입자나 유체내에 다른 형태들 사이에서 구별할 수 없이 존재할 수 있는 먼지 등과 같은 다른 오염물질들에 의해 간섭을 받게 되는 것이다.
본 발명은 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치와 방법에 관한 것으로, 일예를 들면, 오염과 기계 마모 입자들을 결정하기 위한, 특히 기계나 공정등에서 사용되는 유체내의 마모 입자들의 측정에 관한 것이다. 상기 유체는 기계를 윤활시키는 오일과 같은 윤활제나, 유압장치에서 사용되는 유압 유체, 미네럴 추출 공정 등에서 슬러리(slurry)와 같이 가공 공정이나 공정 유체를 보조하기 위해 사용되는 절삭유와 같은 냉각유일 수도 있다.
본 발명에 대한 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참고로 하여 예로서 서술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로 사용된 측정 셀의 횡단면도이고;
도 2는 도 1의 A-A선을 따른 횡단도이며;
도 3은 도 1의 실시예에 사용된 공정 장치의 개략적인 블럭도이며;
도 4는 도 1의 실시예에 사용된 분석을 설명하는 흐름도이며;
도 5는 도 1의 실시예의 장치에 의해 검출된 증폭된 입자들의 상호 상관관계를 나타내는 그래프이며;
도 6은 검출된 입자들의 전체 수량을 나타내는 그래프이며;
도 7은 검출된 소정 형태의 입자의 전체 수량을 나타내는 그래프이며;
도 8은 본 발명의 제 2실시예의 개략적도이며;
도 9는 도 8의 실시예에 사용된 측정 셀의 횡단면도이며;
도 10은 도 9의 실시예에 따른 장치의 동기화를 나타내는 것이며,
도 11은 입자 파라미터의 분석과 결정을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 줄이거나 해결하는데 있다.
본 발명은 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서,
유체내 소정 형태의 입자를 검출하여, 기계의 윤할유내 입자들의 파라미터와 관련한 정보를 제공하기 위한 검출 수단과;
상기 유체내 소정 형태의 입자에 대한 파라미터를 결정하기 위한 처리 수단을 구비함을 특징으로 하는 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있다고 말할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 장치는 오염이나 기계 마모를 결정하기 위한 것이고, 상기 유체는 기계나 공정 유체로 이루어진다. 기계나 공정 유체내에서 소정 형태의 입자에 대한 결정된 파라미터는 오염이나 기계 마모의 징후를 제공한다.
그리하여, 본 발명은 예를 들어 소정 형태의 입자들이 기계 마모의 징후에 가장 상응한 것으로 식별되게 함과 상기한 입자들의 파라미터를 결정되어지는 것을 가능하게 하여, 기계 마모의 징후가 제공될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 검출 수단은 반자성, 상자성 또는 강자성의 입자들을 검출하기 위한 자기 센서와; 반자성, 상자성 또는 강자성의 입자들에 대한 파라미터를 나타내는 출력을 제공하기 위한 광학 센서를 구비한다.
본 발명의 다른 실시예의 상기 검출 수단은 유체를 통과하여 전달된 빛에 의해 산출되는 유체내의 입자들에 대한 제1 화상과, 소정 형태의 입자로부터 반사된 빛에 의해 산출되는 유체내의 소정 형태의 입자에 대한 제2 화상을 산출하기 위한 센서를 구비하여, 상기 제1 화상이 제공하는 정보로부터 제2 화상에 나타난 소정 형태의 입자에 대한 파라미터가 오염이나 기계 마모의 징후를 제공하기 위해 결정될 수 있게 된다. 그 결과, 상기 제1 화상으로부터 입자들의 크기, 형상들과 면적 뿐만 아니라 어둠들이 추출될 수 있다. 상기 동일한 입자들에 대한 제2 화상은 상기 입자들의 밝기를 제공한다. 그 결과, 입자들은 그들의 다른 광학적 흡수성과 반사 계수를 근거로 해서 분류될 수 있게 된다.
또한 본 발명은 소정 형태의 입자를 식별하기 위해 유체내에 있는 소정 형태의 입자를 검출하는 단계와, 상기 소정 형태의 입자들에 대한 파라미터가 결정될 수 있도록 상기 입자들의 파라미터와 관련하는 정보를 제공하기 위해 유체내에 있는 입자들을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있다고 말할 수 있다.
다시 한번, 본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 방법이 오염이나 기계 마모를 결정하는 것과 관계가 있고, 상기 유체가 기계나 공정 유체이다. 다시 한번 상기 소정 형태의 입자에 대한 파라미터의 결정이 오염이나 기계 마모의 징후를 제공한다.
또한, 본 발명은 (ⅰ) 소정 형태의 입자를 포함하는 입자들을 함유하는 유체를 수용하기 위한 챔버;
(ⅱ) 상기 유체내의 소정 형태의 입자를 검출하며, 상기 소정 형태의 입자들에 대한 존재를 나타내는 제1 출력을 산출하기 위한 제1 검출 수단; 및
(ⅲ) 상기 유체내 입자들을 검출하며, 상기 유체내 입자들에 대한 파라미터를 나타내는 제2 출력을 산출하기 위한 제2 검출 수단을 포함하여;
상기 제1 및 제2 출력들은 제2 검출 수단에 의해 검출된 소정 형태의 입자들을 식별하기 위해 상호 관련될 수 있고, 상기 소정 형태의 입자의 파라미터를 결정하기 위해 처리될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 사용되는 측정 셀에 있다고 말할 수 있다.
또한, 본 발명은 (ⅰ) 입자들을 포함하는 유체를 수용하기 위한 챔버;
(ⅱ) 전자기 방사선을 제공하며, 상기 챔버의 일측으로부터 상기 챔버의 타측에까지 유체를 지나 전자기 방사선을 전달시키기 위한 제1 수단;
(ⅲ) 상기 입자들을 반사시키기 위해 전자기 방사선을 제공하기 위한 제2 수단; 및
(ⅳ) 상기 전달된 전자기 방사선으로부터의 제1 화상과 상기 반사된 전자기 방사선으로부터의 제2 화상을 산출하기 위한 센서 수단을 포함하여, 상기 제1 및 제2 화상들은 양쪽 화상들에 대한 공통의 입자들을 식별하면서 양쪽 화상들에 대한 공통의 입자의 파라미터를 결정하기 위해 비교될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 사용되는 측정 셀에 있다고 말할 수 있다.
또한, 본 발명은 (ⅰ) 입자들을 함유하는 유체를 수용하며, 소정 형태의 입자를 포함하기 위한 챔버;
(ⅱ) 상기 유체내에서 소정 형태의 입자를 검출하며, 상기 소정 형태의 입자에 대한 존재를 나타내는 제1 출력을 산출하기 위한 제1 검출 수단; 및
(ⅲ) 상기 유체내의 입자들을 검출하며, 상기 유체내 입자들에 대한 파라미터를 나타내는 제2 출력을 산출하기 위한 제2 검출 수단을 가지는 측정 셀;
상기 제2 검출 수단에 의해 검출된 소정 형태의 입자들을 식별하도록 제1 및 제2 출력을 상호 관련시키기 위한 상관 수단; 및
상기 소정 형태의 입자에 대한 파라미터를 결정하기 위한 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있다고 말할 수 있다.
그 결과, 본 발명은 입자들의 특별한 형태를 제1과 제2 검출기 사이에서 상호 관련을 고려하여 금속 입자들과 같이 식별되게 한다. 상기 제1 검출기에 의해 검출된 특별한 입자들은 오염이나 기계 마로를 결정하는 특별한 관심의 입자들일 수 있어, 그 결과 상기 입자들은 제2 검출기에 의해 검출된 모든 입자들중에서 식별될 수 있게 되어 상기의 입자들에 대한 파라미터는 오염이나 기계 마모의 징후를 제공하기 위해 고려될 수 있게 된다.
바람직하게는, 상기 챔버가 셀을 관통하는 흐름 채널을 구비하여, 상기 셀이 오염이나 기계 마모의 측정을 위해 흐름 채널내에 일렬로 위치될 수 있게 된다. 또한, 온 라인(on line) 측정이나 오프 라인(off line) 측정이 발생될 수도 있다.
바람직하게는, 상기 제1 검출 수단이 반자성, 상자성 또는 강자성의 입자들을 자화시키도록 자기장을 산출시키기 위한 자기 수단과, 자화된 입자들을 검출하기 위한 적어도 하나의 자속 검출기를 구비한다.
바람직하게는, 상기 자속 검출기가 적어도 하나의 홀 효과 장치를 구비한다.
바람직하게는, 상기 제2 검출 수단이 광원에 의해 형성된 광학 검출기와, 상기 광원으로부터 유체를 지나 포토트랜지스터에까지 전달된 빛을 검출하기 위한 포토트랜지스터를 구비한다.
바람직하게는, 상기 상관 수단과 처리 수단이 개인용 컴퓨터와 같은 처리장치를 구비한다.
또한, 본 발명은 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서,
소정 형태의 입자를 포함하는 입자들을 함유하는 기계 또는 공정에서 사용된 유체내의 소정 형태의 입자를 제1 검출기로 검출하여 상기 제1 검출기에 의해 검출된 소정 형태의 마모 입자를 나타내는 출력을 산출하는 단계;
상기 입자들의 파라미터를 결정할 수 있게 제2 출력을 제공하기 위해 유체내의 입자들을 제2 검출기로 검출하는 단계;
상기 제1 및 제2 출력을 상호 관련시켜 상기 제2 검출 단계에서 검출된 소정 형태의 입자가 식별될 수 있게 하는 단계; 및
상기 소정 형태의 입자에 대한 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있다고 말할 수 있다.
또한, 본 발명은 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서,
(ⅰ) 입자들을 포함하는 유체를 수용하기 위한 챔버;
(ⅱ) 전자기 방사선을 제공하여, 상기 챔버의 일측으로부터 타측에까지 유체를 통해 전자기 방사선을 전달시키기 위한 제1 수단;
(ⅲ) 상기 입자들을 반사시키기 위해 전자기 방사선을 제공하기 위한 제2 수단;
(ⅳ) 상기 전달된 전자기 방사선으로부터의 제1 화상과 상기 반사된 전자기 방사선으로부터 제2 화상을 산출하기 위한 감지 수단을 가지는 측정 셀; 및
양쪽 화상들에 대한 공통의 마모 입자들을 식별하기 위해 제1 및 제2 화상들을 비교하여, 양쪽 화상들에 대한 공통의 입자들의 파라미터를 결정하기 위한 처리 수단을 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있다고 말할 수 있다.
상기 반사된 방사선의 사용과 이 방사선으로부터 산출된 화상은 소정 형태의 입자들이 예를 들면, 빛을 쉽게 반사하는 입자인지를 식별되게 한다. 이리하여, 상기 유체내 어떤 입자가 전달된 빛에 대해 그림자를 효과적으로 전달시켜 그 결과로 제1 화상내에 나타내는 한, 제2 화상은 예를 들어 어떤 입자가 오염이나 기계 마모에 가장 상당한 것인지를 식별할 수 있게 되어 상기 입자들의 파라미터는 기계 마모의 징후를 제공하기 위해 결정될 수 있게 된다.
바람직하게는, 상기 챔버가 셀을 관통하는 흐름 채널을 구비하여, 상기 셀이 오염이나 기계 마모의 측정을 위해 흐름 채널내에 일렬로 위치될 수 있다.
다시 한번, 상기 측정은 온 라인(on line)이나 오프 라인(off line)으로 될 수 있다.
바람직하게는, 상기 유체는 상기 화상들이 형성되면, 상기 챔버내에서 실제로 정지된다.
바람직하게는, 펌프가 상기 셀을 지나 유체를 순환시키기 위해 구비되며, 상기 펌프는 상기 화상들이 형성되면 채널내의 유체가 멈추도록 정지되게 된다.
바람직하게는, 상기 감지 수단이 전하 결합 소자를 구비한다.
바람직하게는, 상기 제1 수단이 조준된 광선의 산출과, 채널과 광학 증폭 장치를 거쳐 감지 수단으로의 전달을 위해 펄스된 광원과 광학 렌즈를 구비한다.
바람직하게는, 상기 제2 수단이 입자들로부터 감지 수단으로 반사된 빛을 산출하기 위해 감지 수단과 같이 채널의 동일한 측부상에 있는 펄스된 광원을 구비한다.
바람직하게는, 상기 처리장치가 개인용 컴퓨터를 구비한다.
또한, 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서,
유체를 통해 투사하는 빛에 의해 유체내의 입자들의 제1 화상을 형성하는 단계;
상기 유체내에서 소정 형태의 입자들을 반사시키는 빛에 의해 유체내의 소정 형태의 입자에 대한 제2 화상을 형성하는 단계; 및
상기 제1 화상에서 소정 형태의 입자들을 식별하며, 소정 형태의 입자들에 대한 파라미터가 제1 화상으로부터 결정될 수 있도록 제1 및 제2 화상들을 비교하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있다고 말할 수 있다.
다시, 상기 언급된 방법과 장치는 기계 마모를 결정하기 위한 것이고, 상기 유체는 기계에 사용된 유체이며, 소정 형태 입자는 기계의 동작중 산출된 마모 입자이며, 소정 형태 입자의 파라미터는 기계 마모의 징후를 결정되어지게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로 사용된 측정 셀(10)은 도 1과 도 2에 참조로서 도시되어 있는 바, 상기 측정 셀(10)은 측정 셀(10)을 형성하기 위해 함께 결합되는 두 개의 반쪽(12,14)으로 형성되는데, 상기 반쪽 셀(14)은 흡입 구멍(16)과 배출 구멍(18)을 가진다. 흡입 관(20)은 상기 흡입 구멍(16)내에 용접되고 배출 관(22)은 상기 배출 구멍(18)내에 용접된다. 상기 흡입 관(20)과 배출 관(22)은 기계내에서 사용되는 오일 채널과 같이 유체 공급 채널내에서 결합되려는 경향이 있어, 이후에 더욱 상세하게 서술될 것이지만 실시간으로 기계에 대한 인라인 모니터링(in line monitoring) 하기 위해 기계를 사용하는 동안에 오일이 상기 셀을 통해 순환할 수 있다.
상기 반쪽 셀(14)은 각각 흡입 관(20)과 배출 관(22)과 교통되는 흡입 구멍(16)과 배출 구멍(18)을 교차해서 연장하는 구멍(26)과 구멍(28)을 가진다. 상기 반쪽 셀(14)의 상부면(30)에는 구멍(26,28)을 서로 연결시키는 홈(31)이 구비되어 있어 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 반쪽 셀(14,22)이 함께 결합될 때 채널(32)이 상기 셀(10)을 관통하고 있어 유체는 상기 흡입 관(20)으로부터 구멍(26)과 채널(32) 및 구멍(28)를 거쳐 배출 관(22)을 통해 외부로 배출될 수 있게 된다. 일반적으로 상기 채널(32)은 도 2에 도시된 바와 같이 1.0㎜의 깊이와 도 1에 도시된 바와 같이 5㎜의 폭을 가지고 있다.
상기 반쪽 셀(14)의 상부면(30)에는 광학 유리 디스크(36)가 접합되는 홈(34)이 구비되어 있다. 구멍(38)이 상기 디스크(36)로부터 반쪽 셀(14)을 관통하여 포토트랜지스터(42)를 장착하기 위해 반쪽 셀(14)상에 위치된 트랜지스터 장착부(40)에까지 연장되어 있다.
또한, 홈(44)이 상기 홈(34)과 대향하는 반쪽 셀(12)내에 구비되고, 디스크(36)는 홈(44)내에 위치된다. 구멍(48)은 디스크(46)로부터 반쪽 셀(12)을 관통하여 발광 다이오드 장착부(52)에 의해 반쪽 셀(12)에 장착된 발광 다이오드(50)에까지 연장되어 있다.
한 쌍의 영구 자석(54,56)이 상기 반쪽 셀(12,14)내에 위치되고, 홀 프로브(Hall Probe;60)과 같은 홀 효과 장치(Hall Effect Device)가 상기 측정 셀(10)의 채널(32)내에 정렬되게 배치되어 있다. 이후에 보다 상세하게 서술될 것이지만, 한 쌍의 홀 프로브(60)가 상기 측정 셀(10)의 각 측부상에 구비되어서 상기 홀 프로브(60)는 발광 다이오드(50)와 포토트랜지스터(42)에 교차되게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 홀 프로브(60) 또는 프로브는 휴대하기에 적합한 휴대용 컴퓨터와 같은 처리장치(80)에 연결된다. 또한 상기 포토트랜지스터(42)도 처리장치(80)에 연결된다. 상기 홀 프로브(60)와 포토트랜지스터(42)로부터의 출력은 처리장치(80)에 적용되기 위해 아날로그 디지털 변환기를 포함하는 증폭 및 보상 회로(79)에 의해 증폭 및 보상될 수도 있다.
상기 홀 프로브(60)와 포토트랜지스터(42) 및 발광 다이오드(50)에 공급되는 전원은 전원공급장치(도시안됨)로부터 제공되어진다.
펌프(도시안됨)는 기계로부터 유체가 채널(32)을 지나 유동되는 것을 조장하기 위해 측정 셀(10)이 삽입되는 흐름 채널내에 위치되도록 구비되어진다. 그 결과, 기계로부터 윤활유와 같은 유체는 채널(32)을 통해 상기 홀 프로브(60)와 광학 유리 디스크(36,46)를 지나 유동할 수 있게 된다. 유체내 입자들은 강자성의 입자들 뿐만 아니라 먼지등을 포함하는 다른 오염물질을 포함하게 될 것이다. 상기 강자성의 입자들은 입자들이 채널(32)을 통해 유동할 때 영구 자석(54)에 의해 자화될 것이고, 상기 홀 프로브(60)는 자화된 입자들의 자속(magnetic flux)을 검출하여 출력을 산출하게 될 것이다. 상기 입자들은 채널(32)을 지나 디스크(46,36) 사이에서 지속적으로 유동될 것이다. 상기 발광 다이오드(50)는 포토트랜지스터(42)에 의한 검출을 위해 구멍(48)과 디스크(46), 채널(32) 및 디스크(36)를 지나 구멍(38)내로 빛을 전달하도록 작동될 수 있게 된다. 조준기(collimator;99)는 상기 발광 다이오드(50)와 포토트랜지스터(42)의 사이에서 발광 다이오드(50)에 의해 조사되는 빛을 조준하고 상기 채널(32)의 전체 깊이를 따라 대체로 연장하는 영역의 깊이를 제공하기 위해 빛 경로(light path)내에서 배치되어진다. 일반적으로 상기 조준기의 구경은 300 미크론이다. 그 결과, 상기 디스크(36,46) 사이의 채널(32)내에서 입자의 유동은 상기 발광 다이오드(50)으로부터 포토트랜지스터(42)로 조사되는 빛을 간섭하게 되어서 빛의 세기의 변화는 입자가 광선을 간섭하는 경우에 포토트랜지스터(42)에 의해 검출될 것이다. 이리하여, 상기 홀 프로브(60)에 의해 검출되는 자화된 입자들은 어느 정도의 주기 시간 후에 발광 다이오드(50)와 포토트랜지스터(42)에 의해 형성된 광학 검출기(optical detector)에 도달하게 될 것이다. 상기 홀 프로브(60)에 의한 출력은 광학 검출기를 효과적으로 트리거(trigger)할 수 있게 되어서 상기 자화된 입자들은 광학 검출기에 의해 검출되며 기계 마모의 징후를 제공하기 위해 측정될 수 있게 된다. 이리하여, 상기 자화된 입자들의 크기는 영구 자석(54,56)과 홀프로브(60)에 의해 형성된 자기 검출기(magnetic detector)와, 발광 다이오드(50)와 포토트랜지스터(42)에 의해 형성된 광학 센서(optical sensor) 사이에서의 상호 상관관계(cross correlation)에 근거를 두게 된다.
상기 포토트랜지스터의 출력 변화는 입자 크기에 비례한다. 원칙적으로, 상기 출력은 다음과 같이 계산된다.
Vo=Vdc(1-(Ap/Ad))F
여기서,
Vdc는 포토트랜지스터부터의 dc 출력이고,(채널내 오일이 없는 상태)
F는 오일의 불투명 인자이며,(0 내지 1)
Ap는 입자의 횡단면이며,
Ad는 검출 면적이다.
상기 홀 프로브(60)로부터 출력 전압은 자기장과 함께 포화가 일반적으로 400 가우스가 될 때까지 선형적으로 증가하게 된다. 자기 입자들이 유체내에 있다면, 자기 입자들은 정적인 자기장내에서 자화되면서 자속내에서 변화는 입자들이 지나갈 때 상기 홀 프로브에 의해 검출되게 된다.
상기 영구 자석(54,56)과 홀프로브(60)에 의해 형성된 자기 센서와, 발광 다이오드(50)와 포토트랜지스터(42)에 의해 형성된 광학 센서 사이에서 시간의 상호 상관관계는 다음식에 의해 표현된다.
여기서,
τ는 지연 시간이고,
ρ(τ)는 지연 시간(τ)에서 표준화된 상관관계이며,
RAB(τ)는 지연 시간(τ)에서 신호(A)와 신호(B)사이의 상관관계이며,
x는 상기 홀 프로브로부터의 신호이며,
y는 상기 포토트랜지스터로부터의 신호이다.
상기에서 언급한 바와 같이, 상기 포토트랜지스터(42)의 출력은 검출된 입자의 크기에 비례한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 사용된 광학 센서는 바람직하기로는 후술되는 방법으로 보정(calibrate)된다. 상기 검출된 입자의 크기는 신호(Vo)의 AC 요소와 비례한다. 보정선(calibrate line)을 얻기 위해, 구경이 500, 200, 100 미크론인 다수개의 디스크가 사용되어진다. 수정(correction)이 상기 발광 다이오드의 광원의 발산으로 인한 그림자의 확대를 만들게 된다.
작동에 있어서 평균값(Vo)는 오일(F)의 불투명도를 결정하게 된다. 상기 오일의 상태 또는 형태가 변화됨에 따라, 오일의 인자는 정확한 입자의 횡단면(Ap)이 기록되는 것을 조장하기 위해 자동적으로 조절된다. 또한, 상기 포토트랜지스터(Vo)의 출력이 DC의 변화율(rading)을 불투명도 변화와 함께 상호 관련시키기 위해 온도의 영향을 받음에 따라, 상기 포토트랜지스터와 인접한 온도를 모니터하는 것이 바람직하다. 이러한 것은 불투명도의 변화를 유체 온도에서의 변화와 구별되게 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에서 자기 센서와 광학 센서를 사용하거나, 광학 센서만을 사용한 분석 순서(analysis sequence)의 흐름도를 나타낸다.
도 5는 상기 언급된 자기 센서와 광학 센서 사이의 상호 상관 관계를 나타내는데, 자기 입자들의 존재는 도 5에서 (A)로 표시된 정점에서 나타난다. 도 5에서 작은 정점들은 상기 홀 프로브(60)에 의한 입자의 검출과 광학 검출기 사이에서 광학 검출기에 불규칙하게 도달하는 다른 입자들의 검출로 인한 것이다.
도 6은 광학 검출기에 의해 검출된 것과 같이 유체 100㎖내 전체 입자들의 수량을 나타낸다. 도 7은 유체 100㎖내 자기 입자들의 수량을 나타낸다. 이리하여, 본 장치에서 관심을 둔 입자들의 막대그래프가 만들어질 수 있게 된다. 그리고 특히 강자성 입자들의 막대그래프는 만들어질 수 있게 되는데, 이 막대그래프는 입자들의 수량과 입자들의 크기에 대한 징후를 준다. 상기 입자들의 크기와 수량은 상기 언급한 방법으로 처리장치(80)내에서 결정되고, 그리고 기계 마모의 진단은 바람직한 실시예의 장치에 의해 검출되는 마모 입자들에 근거를 둘 수 있게 된다.
본 실시예에서 강자성의 금속 입자들은 기계 마모의 징후를 제공하기 위해 고려되어진다. 다른 실시예에서 유체내 오염물질이나 공정 유체내 입자들과 같이 다른 입자들은 유체나 공정 동작에서 오염의 징후를 제공하기 위해 결정될 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 측정 셀에 의해 검출된 자성의 입자들에 대한 크기상의 화상비(aspect ratio)가 결정될 수 있는 진보된 성능의 장치를 제공할 수 있다. 이는 상기 언급한 바와 같은 두 개의 홀 프로브의 사용을 필요로 한다. 그리고 광학 센서는 상기 강자성 입자들의 부피 대비 면적 비(volume to area ratio)의 통계학적인 분포를 위해 양쪽 홀 프로브상에서 트리거(trigered) 되어야만 한다.
본 발명의 다른 실시예가 도 8과 도 9에 도시되어 있다. 이 실시예는 기계(도시안됨)의 흐름 채널(12)내에 설치되는 측정 셀(10)을 포함한다. 펌프(14)는 상기 채널(12)과 셀(10)을 통과하는 유체의 유동을 조장하기 위해 구비되어진다. 처리장치(20)는 상기 셀(10;이후에 보다 상세히 서술됨)로부터의 출력을 받으며, 화상이 모니터(30)상에 디스플레이될 수 있도록 하기 위해 구비되어진다. 상기 처리장치(20)에 의해 산출된 화상의 하드 카피는 프린터(도시안됨)에 의해 실시될 수 있게 된다. 또한, 상기 펌프(14)는 처리장치(20)에 의해 제어될 수 있게 된다.
상기 측정 셀(10)은 도 9에 가장 잘 도시되어 있는 바, 이 측정 셀(10)은 한쌍의 반쪽 셀(40,42)들로 이루어진다. 상기 반쪽 셀(42)은 도 1에서와 같이 흐름 채널(12)과의 연결을 위한 흡입 관(44)과 배출 관(46)을 가지고 있다. 횡단 구멍(48,50)이 각각 상기 관(44,46)들로부터 연장되고, 채널(70)이 상기 구멍(48,50)들 사이에서 반쪽 셀(42)내에 구비되어 있다. 홈(60)이 상기 반쪽 셀(42)내에 구비되고, 유리 디스크(62)가 상기 홈(60)내에 구비되며, 상기 반쪽 셀(42)은 반쪽 셀(40)이 수용되는 전방부(66)를 가지고 있다. 디스크(66)는 상기 반쪽 셀(40)의 홈(68)내에 수용된다. 상기 채널(70)은 구멍(48)으로부터 구멍(50)까지 연장한 홈(52)과, 반쪽 셀(40)과 반쪽 셀(42) 사이에서 이들 사이를 이격시키기 위해 위치된 가스켓(53)에 의해 형성되어서 상기 채널(70)은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 디스크(68)와 디스크(62) 사이에서 형성된다. 상기 채널(70)은 바람직하기로 도 9에 도시된 바와 같이 대략 0.8㎜의 깊이와, 5㎜의 폭을 가지고 있다. 이리하여, 유체는 상기 흡입 관(44)으로부터 배출 관(46)에까지 측정 셀(10)을 관통하여 유동할 수 있다.
제1광원(80)은 상기 반쪽 셀(42)내의 횡단 구멍(84)내 위치된 장착부(82)내에 배열되어진다. 광학 렌즈는 채널(70)의 깊이를 가로질러 조준되는 광선을 형성하기 위해 구멍(84)내에 구비된다. 또한, 관(90)은 반쪽 셀(40)의 구멍(93)내에 장착되고, 전하 결합 소자(Charge Coupled Device;92)는 상기 관(90)의 단부에 배열되어진다. 상기 관(90)은 전하 결합 소자(92)상에 빛의 초점을 맞추기 위해 구멍(93)내 관(90)의 일부분내에 있는 렌즈를 포함할 수도 있다. 상기 관(90)과 이에 포함되는 부품 및 전하 결합 소자(92)로 구성되는 광학 장치는 바람직하게 최적화되어져 영역의 깊이는 대체로 입자들이 채널(70)을 가로질러 초점이 맞춰지도록 한다.
제2광원(98)은 상기 채널(70)의 동일한 측부상에서 제1광원(80)을 향하여 반쪽 셀(40)내에 구비된다.
상기 광원(80,98)들은 도 8에 도시된 처리장치(20)의 영향하에서 제어받게 된다. 상기 펌프(14)가 멈추게 되면 상기 측정 셀(10)을 지나는 유체의 유동도 효과적으로 멈추게 된다. 이리하여, 상기 유동은 측정이 이루어질 수 있도록 하기 위해 정체되게 된다.
광원(80)과 이와 연관된 렌즈는 상기 채널(70)의 일측으로부터 타측을 지나 전하 결합 소자(92)에까지의 채널(70)을 지나는 조준된 광선을 산출하여 상기 채널(70)의 유체내에 있는 마모 입자들을 포함하는 어떤 입자들은 전하 결합 소자(92)상에 그림자 형태의 상을 만들게 된다. 이에 따라, 상기 채널(70)을 지나 전달된 빛에 의해 형성되는 제1 화상은 전하 결합 소자(92)상에 형성되고, 이 전하 결합 소자(92)의 출력은 처리장치(20)로 제공되어져, 상기 화상이 모니터(30)상에 디스플레이 될 수 있으면서 원할 경우에 화상에 대한 하드 카피가 제공될 수 있게 된다.
제2 화상은 상기 처리장치(20)의 제어하에서 광원(98)으로부터 반사되는 빛에 의해 형성된다. 상기 광원(98)으로부터의 빛은 공간(100)을 거쳐 디스크(68)를 관통하여 채널(70)내로 전달되면서 유체내에서 관(90)을 지나 전하 결합 소자(92)에 이르는 금속 입자들과 같이 반사하는 입자들로 인해 반사되어진다.
그리하여, 전달된 빛에 의해 형성되는 상기 제1 화상은 특별히 관심있는 금속 마모 입자들과 함께 먼지등과 같은 다른 오염물질들을 포함하는 유체내의 어떤 입자들을 나타내게 된다. 상기 제1 화상은 입자들의 그림자 외형의 관점에서 결정될 수 있는 입자들의 크기에 대한 정보를 제공하고, 이에 따라 상기 처리장치(20)는 입자들의 크기에 관련한 정보를 제공할 수 있어서 기계 마모의 징후를 얻을 수 있게 된다.
도 10은 도 8과 도 9의 실시예에 따른 동기화(synchronisation)와 타이밍(timing)을 나타낸다. 전자 제어부(21)는 상기 펌프와, 상기 셀(10)내의 광원(80,98) 및, 전달되어 반사된 양쪽 광원(80,98)에 대해 입자의 화상을 형성하기 위해 상기 전하 결합 소자(92)로부터 싱글 프레임을 포착하는 프레임 그래버(91)를 동기화시키게 된다. 상기 프레임 그래버(91)는 상기 언급한 바와 같이 화상 처리를 위해 데이터를 화상 처리장치(20)로 공급한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 일반적인 분석은 입자들의 전달되어 반사된 빛 화상들이라고 고려되는 위치에서 나타나게 되고, 상기 반사된 빛 화상내에 입자의 경계들상으로 페이스트된(pasted) 입자의 경계들은 상기 전달된 빛 화상으로부터 얻어져, 특히 입자에 대한 한 셋트의 파라미터들은 상기 전달되는 빛 화상과 페이스트된(pasted) 입자의 경계들로부터의 입자의 경계로부터 얻어질 수 있는데, 이 파라미터는 얻어지는 크기, 면적, 화상비와 입자들의 밝기; 입자의 크기 분포; 입자의 집중; 불투명한 입자의 크기, 면적과 화상비; 금속 입자의 크기 분포; 금속 입자의 집중을 포함한다.
어떤 입자들이 실제 금속 입자들이어서 그 결과 기계 마모를 결정함에 있어 중요한 인자인지를 결정하기 위해서, 상기 반사된 빛에 의해 형성된 화상은 즉, 상기 금속 입자들은 상당한 양의 빛을 반사시켜 쉽게 드러나고 화상으로부터 구분될 수 있기 때문에 보여지거나 검출될 수 있는 금속 입자들의 화상은 상기 전달된 화상으로 반사된 화상을 매핑(mapping)함에 따라, 상기 전달된 빛에 의해 형성된 화상과 비교될 수 있다. 이러한 것은 상기 제2 화상내에서 금속 입자들을 제1 화상내에 대응되는 입자들로부터 구별하는 것을 가능하게 한다.
그리하여, 상기 전달된 화상으로 반사된 화상을 매핑(mapping)함에 의해 불투명한 입자는 크기와 기계 마모의 징후를 제공하기 위해 결정된 불투명 입자들의 다른 파라미터들을 식별받을 수 있게 된다.
상기 처리장치(20)는 제2 화상에서 금속 입자들이 제1 화상에서 상호 관련되어 식별된 다음, 입자들의 크기를 결정하기 위한 화상 처리 소프트웨어를 포함할 수 있다.
도 8 내지 도 11의 실시예에서, 상기 금속 입자들과 연관된 데이터의 사용을 대신해서, 상기 금속 입자들은 무시되는 것이 될 수 있고, 오염 입자들과 같은 다른 입자들은 특별하게 고려되는 것이 될 수 있어 이러한 입자들의 파라미터는 입자들을 산출하는 장치와 관련된 정보를 제공하기 위해 결정되어지게 된다.
기계 마모 분석에 있어서, 상기 오일등과 같은 기계의 윤할유가 양이 변하거나 흔들려지게 되면, 취득되는 결과에 영향을 미칠 수 있거나, 상기 유체내에서 센서가 입자를 감지하는데 어려움을 줄 수 있게 된다. 이러한 환경에서, 저장조(도시안됨)가 분석전에 저장을 위해 제공될 수 있어 상기 유체는 측정 셀의 적용전에 안정화되게 된다.
데이터를 상기 측정 셀과 증폭 및 보상 회로로부터 휴대용 컴퓨터로 전달하는 방법은 하드 와이어 장치의 케이블과 모뎀 또는 어떤 다른 적절한 전송모드에 의해 실시될 수 있을 것이다.

Claims (23)

  1. 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서,
    유체내 소정 형태의 입자를 검출하여, 기계의 윤할유내 입자들의 파라미터와 관련한 정보를 제공하기 위한 검출 수단과;
    상기 유체내 소정 형태의 입자에 대한 파라미터를 결정하기 위한 처리 수단을 구비함을 특징으로 하는 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 검출 수단은 반자성, 상자성 또는 강자성의 입자들을 검출하기 위한 자기 센서와; 반자성, 상자성 또는 강자성의 입자들에 대한 파라미터를 나타내는 출력을 제공하기 위한 광학 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 검출 수단은 유체를 통과하여 전달된 빛에 의해 산출되는 유체내의 입자들에 대한 제1 화상과, 소정 형태의 입자로부터 반사된 빛에 의해 산출되는 유체내의 소정 형태의 입자에 대한 제2 화상을 산출하기 위한 센서를 구비하여, 상기 제1 화상이 제공하는 정보로부터 제2 화상에 나타난 소정 형태의 입자에 대한 파라미터가 결정될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  4. 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서,
    소정 형태의 입자를 식별하기 위해 유체내에 있는 소정 형태의 입자를 검출하는 단계와, 상기 소정 형태의 입자들에 대한 파라미터가 결정될 수 있도록 상기 입자들의 파라미터와 관련하는 정보를 제공하기 위해 유체내에 있는 입자들을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 방법이 오염이나 기계 마모를 결정하는 것과 관계가 있고, 상기 유체가 기계나 공정 유체이며, 상기 소정 형태의 입자에 대한 파라미터의 결정이 오염이나 기계 마모의 징후를 제공하도록 된 것을 특징으로 하는 유체내 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  6. 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 사용되는 측정 셀에 있어서,
    (ⅰ) 소정 형태의 입자를 포함하는 입자들을 함유하는 유체를 수용하기 위한 챔버;
    (ⅱ) 상기 유체내의 소정 형태의 입자를 검출하며, 상기 소정 형태의 입자들에 대한 존재를 나타내는 제1 출력을 산출하기 위한 제1 검출 수단; 및
    (ⅲ) 상기 유체내 입자들을 검출하며, 상기 유체내 입자들에 대한 파라미터를 나타내는 제2 출력을 산출하기 위한 제2 검출 수단을 포함하여;
    상기 제1 및 제2 출력들은 제2 검출 수단에 의해 검출된 소정 형태의 입자들을 식별하기 위해 상호 관련될 수 있고, 상기 소정 형태의 입자의 파라미터를 결정하기 위해 처리될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 사용되는 측정 셀.
  7. 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 사용되는 측정 셀에 있어서,
    (ⅰ) 입자들을 포함하는 유체를 수용하기 위한 챔버;
    (ⅱ) 전자기 방사선을 제공하며, 상기 챔버의 일측으로부터 상기 챔버의 타측에까지 유체를 지나 전자기 방사선을 전달시키기 위한 제1 수단;
    (ⅲ) 상기 입자들을 반사시키기 위해 전자기 방사선을 제공하기 위한 제2 수단; 및
    (ⅳ) 상기 전달된 전자기 방사선으로부터의 제1 화상과 상기 반사된 전자기 방사선으로부터의 제2 화상을 산출하기 위한 센서 수단을 포함하여, 상기 제1 및 제2 화상들은 양쪽 화상들에 대한 공통의 입자들을 식별하면서 양쪽 화상들에 대한 공통의 입자의 파라미터를 결정하기 위해 비교될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 사용되는 측정 셀.
  8. 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서,
    (ⅰ) 입자들을 함유하는 유체를 수용하며, 소정 형태의 입자를 포함하기 위한 챔버;
    (ⅱ) 상기 유체내에서 소정 형태의 입자를 검출하며, 상기 소정 형태의 입자에 대한 존재를 나타내는 제1 출력을 산출하기 위한 제1 검출 수단; 및
    (ⅲ) 상기 유체내의 입자들을 검출하며, 상기 유체내 입자들에 대한 파라미터를 나타내는 제2 출력을 산출하기 위한 제2 검출 수단을 가지는 측정 셀;
    상기 제2 검출 수단에 의해 검출된 소정 형태의 입자들을 식별하도록 제1 및 제2 출력을 상호 관련시키기 위한 상관 수단; 및
    상기 소정 형태의 입자에 대한 파라미터를 결정하기 위한 처리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 챔버는 오염이나 기계 마모의 인라인(in line) 측정을 위해 흐름 채널내에 일렬로 위치될 수 있도록 셀을 관통하는 흐름 채널을 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 검출 수단이 반자성, 상자성 또는 강자성의 입자들을 자화시키도록 자기장을 산출시키기 위한 자기 수단과, 자화된 입자들을 검출하기 위한 적어도 하나의 자속 검출기를 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 자속 검출기가 적어도 하나의 홀 효과 장치를 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제2 검출 수단이 광원에 의해 형성된 광학 검출기와, 상기 광원으로부터 유체를 지나 포토트랜지스터에까지 전달된 빛을 검출하기 위한 포토트랜지스터를 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 상관 수단과 처리 수단이 처리장치를 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  14. 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서,
    소정 형태의 입자를 포함하는 입자들을 함유하는 기계 또는 공정에서 사용된 유체내의 소정 형태의 입자를 제1 검출기로 검출하여 상기 제1 검출기에 의해 검출된 소정 형태의 마모 입자를 나타내는 출력을 산출하는 단계;
    상기 입자들의 파라미터를 결정할 수 있게 제2 출력을 제공하기 위해 유체내의 입자들을 제2 검출기로 검출하는 단계;
    상기 제1 및 제2 출력을 상호 관련시켜 상기 제2 검출 단계에서 검출된 소정 형태의 입자가 식별될 수 있게 하는 단계; 및
    상기 소정 형태의 입자에 대한 파라미터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  15. 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서,
    (ⅰ) 입자들을 포함하는 유체를 수용하기 위한 챔버;
    (ⅱ) 전자기 방사선을 제공하여, 상기 챔버의 일측으로부터 타측에까지 유체를 통해 전자기 방사선을 전달시키기 위한 제1 수단;
    (ⅲ) 상기 입자들을 반사시키기 위해 전자기 방사선을 제공하기 위한 제2 수단;
    (ⅳ) 상기 전달된 전자기 방사선으로부터의 제1 화상과 상기 반사된 전자기 방사선으로부터 제2 화상을 산출하기 위한 감지 수단을 가지는 측정 셀; 및
    양쪽 화상들에 대한 공통의 마모 입자들을 식별하기 위해 제1 및 제2 화상들을 비교하여, 양쪽 화상들에 대한 공통의 입자들의 파라미터를 결정하기 위한 처리 수단을 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 챔버는 셀이 기계 마모의 인라인(in line) 시간 측정을 위해 흐름 채널내에 일렬로 위치될 수 있도록 셀을 통한 흐름 채널을 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 유체는 상기 화상들이 형성될 때, 상기 챔버내에서 실제로 정지되는 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 펌프가 상기 셀을 통해 유체를 순환시키기 위해 제공되며, 화상들이 형성될 때 채널내의 유체를 정지시키기 위해 차단되는 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 감지기는 전하 결합 소자를 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 수단이 조준된 광선의 산출과, 채널과 광학 증폭 장치를 거쳐 감지 수단으로의 전달을 위해 펄스된 광원과 광학 렌즈를 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 제2 수단이 입자들로부터 감지기로 반사된 빛을 산출하기 위해 감지 수단과 같이 채널의 동일한 측부상에 있는 펄스된 광원을 구비한 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  22. 제 15 항에 있어서, 상기 처리장치는 컴퓨터를 구비함을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  23. 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서,
    유체를 통해 투사하는 빛에 의해 유체내의 입자들의 제1 화상을 형성하는 단계;
    상기 유체내에서 소정 형태의 입자들을 반사시키는 빛에 의해 유체내의 소정 형태의 입자에 대한 제2 화상을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 화상에서 소정 형태의 입자들을 식별하며, 소정 형태의 입자들에 대한 파라미터가 제1 화상으로부터 결정될 수 있도록 제1 및 제2 화상들을 비교하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 입자의 파라미터를 결정하기 위한 방법.
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