KR20030001468A - 유동 가스에 함유된 먼지와 에어로졸의 추출 마찰전기측정을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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미샤엘 울브리히
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독터. 페디쉬 움벨트메쓰테시닉 게엠베하
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Abstract

본 발명은 먼지와 에어로졸들의 추출 마찰전기 측정을 위한 방법과 도구에 관계된다. 변화하거나 일정한 온도를 가지고, 변화하거나 일정한 속도에서, 연마기의 회전 움직임을 가지고, 부분 가스 흐름이 주된 가스 흐름으로부터 제거되고, 선택적으로 조절되고 흡입(suction)에 의해 마찰전기 측정 챔버(5)를 통과해 당겨진다. 센서들(16)은 전기적으로 절연되는 방식으로 상기 측정 챔버(5) 내에 배열된다. 마찰전기 효과는 먼지와 에어로졸들로 충진된 가스 흐름이 마찰전기 측정 챔버(5)를 바람직하게는 센서 위에서 사이클론 방식으로 회전, 연마용 움직임으로 통과할 때 발현된다. 상기 마찰전기 측정 신호들은 그로부터 파생되고 과정을 위해 공급된다. 가스상의 성분들이 마찰전기 측정 원리에 의해 측정될 수 없기 때문에 온도가 챔버내 두 온도 사이에서 간헐적으로 조절된다. 에어로졸 농도는 먼지와 에어로졸들에 의해 야기되는 낮은 온도에서의 마찰전기 신호와 먼지만에 의해서 야기되는 높은 온도에서의 마찰전기 신호와의 차이로부터 결정된다.

Description

유동 가스에 함유된 먼지와 에어로졸의 추출 마찰전기 측정을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR THE EXTRACTIVE TRIBOELECTRIC MEASUREMENT OF DUST AND AEROSOLS IN STREAMING GASES}
본 발명을 사용하기 위해, 부분 흐름이 주된 흐름으로 부터 분기하여 목적을 위해 적합하게 여겨지는 방식으로 조절되고, 뒤이어 먼지와 에어로졸 함유량은 마찰전기 원리를 이용함으로써 결정된다.
"Verfahrenstechnik 12/97"로부터의 증쇄로 출판된 그들의 기술 문헌 "Grundlage Ladungsdifferenz, triboelektrische Staubmessung unter theoretischen und praktischen Gesichtspunkten"에서, H, Foedisch와 D.Richter는 전하전송(charge transfer)이-다른 것들 사이에서-두개의 물체가 닿음이나 마찰에 의해 서로 접촉될 때 일어난다는 것을 제안한다. 분자 스케일로 서로에게 매우 가깝게 위치하는 양과 음의 표면 전하로 경계층이 생성되도록 표면원자들은 그들의 전자를 교환한다. 상기 전하 차이는 마찰전기 측정 장치들의 기초를 형성한다. 특히 그중에서도, 측정 결과에 대한 먼지 입자의 속도의 영향은 앞선 문헌의 쟁점이고, 결과물은 계산 후에 먼지 농도가 특정한 측정상 문제에 대해 마찰전기의 신호(signal)와 속도를 결합함으로써 결정될 수 있다는 것을 제안한다.
마찰전기 원리에 기초한 새로운 먼지 측정 장치가 "VDI Berichte", Nr. 1443, 1999의 447 페이지에서 458 페이지 에서 H. Foedisch, P.Schenber와 U.Rieman 에 의해 소개된다. 이 마지막까지, 심사되지 않은 출원 DE 197 29 144 A1공개서가 참조되고, 그것에 따라 고도로 정확한 측정 결과가 적정한 스코어링 하드웨어(scoring hardware)와 연결된 선택된 탐침 디자인에 기인하여 얻어진다. 관련된 먼지 농도 측정 장치가 연속적인 먼지 함량 측정, 특히 프로세스 감시 적용에서 오염 제어와 먼지 농도의 결정을 위해 채용된다. 또한, 마찰전기 신호에 대한 먼지 입자의 속도의 상기 모든 영향은 반복가능한 결과가 얻어질 수 있기 위해 적절한 방식으로 계산돼야 한다는 것이 강조되어야 할 것이다.
더욱이, 발행된 특허 명세서 DD 297 902 A7가 참조된다. 이 발명은 뒤따르는 측정 과정의 관점에서 주된 가스 흐름과 부분 가스 흐름 양쪽에서의 동일한 디스퍼젼 조건을 허용하는, 고체 물질을 실은 주된 가스 흐름으로부터 부분 가스 흐름을 자동적으로 샘플링하는 문제에 기초한다.
발행된 특허 명세서 DD 297 902 A7이 참조되는 이유는, 이하 여기에서 훨씬 상세하게 기술될 본 발명에서, 흐름이 적절한 방식으로 처리된 후에 가스 흐름이갈라지고 측정이 행해지기 때문이다. 모든 의도와 목적으로, 부분 흐름 샘플링는 추출 먼지 측정 방법이다.
본 발명은 마찰전기 원리를 이용하는 유동 가스 내의 먼지와 에어로졸들을 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 프로세스-엔지니어링과 하드웨어 디자인에 관하여 적절한 조치을 취함으로써 그 신호 효과(signaling effect)가 증폭되도록 하는 유동 가스 내의 먼지와 에어로졸들을 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 주된 가스 흐름의 외부에 배치된 측정 챔버를 구비한 연속 추출 먼지함량 측청 장치,
도 2는 주된 가스 흐름의 내부에 배치된 측정 챔버를 구비한 연속 추출 먼지 함량 측청 장치,
도 3은 습도가 높고 끈끈한 연소가스의 연속 추출 먼지 함량 측청들을 위한 장치,
도 4는 주기적인 온도 변동을 갖는 특정 챔버를 사용한 연속 추출 먼지 함량 측정들을 위한 장치에 의한 에어로졸 측정을 도시한 도면,
도 5는 다른 온도 레벨에서 작동하는 두개의 평형 마찰전기 측정 챔버들을 사용하는 에어로졸 측정 장치,
도 6은 가스 입자를 싸이클론시키는 튜브형 마찰전기 측정 챔버의 길이방향 단면도,
도 7은 두개의 껍질형(shell-like) 센서 사이의 거리를 식별할 수 있는, 도 6의 튜브형 마찰전기 측정 챔버의 길이방향 단면도,
도 8은 도 6의 A-A 단면도,
도 9는 도 6의 B-B 단면도,
도 10은 네개의 센서를 사용하는 도 6에 기초한 C-C 단면도,
도 11은 접선 흐름 상태 마찰전기 측정 챔버 내의 센서들의 실시예를 도시한 도면,
도 12는 수직과 수평 흐름 상태의 마찰전기 측정 챔버 내의 센서들의 실시예를 도시한 도면이다.
<도면의 참조번호>
1; 갈고리형 탐침2; 측정 가스의 샘플링를 위한 탐침
3; 탐침 가열 기구5; 마찰전기 측정 챔버
4; 백플러시 조작의 실행을 위한 다중 경로 구형 밸브
6; 온도 측정 기구7; 주입기
8; 가스 배출구 10; 플러시 공기 송풍기
11,12; 흡입 필터13; 연소 덕트 플랜지
14; 분배 노즐16; 센서
15; 주기적 온도 변동을 가진 특정챔버
17; 측정 챔버의 외벽18; 절연층
19; 흡입 실린더20; 흡입부
21; 배출 실린더22; 배출부
23; 먼지 입자들을 실은 가스 흐름24; 위에서 본 센서(원호형)
25; 전기 케이블을 위한 덕트26; 센서 사이의 간격
이와 같은 종래 기술을 고려하여, 본 발명은 먼지와 에어로졸의 측정을 위한 방법과 장치를 제안하기 위한 것으로, 부분 흐름을 샘플링한 후, 마찰전기 효과는 양질의 신호를 얻고, 측정값들을 스코어링 하기 위한 향상된 방법을 제공하기 위한 목적으로 사용된다.
본 발명에 따라 이와 같은 문제점들은 이하 기술되는 바에 의해 해결될 수 있고, 그 기초적인 발명 사상에 관해서 청구항 1항과 8행에 언급되어 있다. 청구항 2항 내지 7항, 9항 내지 15항에서는 본 발명의 더 구체화 되어 있다.
이제 상기한 문제들에 대한 해법이 더욱 상세하게 서술된다.
이미 언급된 바대로, 마찰하는 두 물체는 양전하와 음전하를 생성하고, 이러한 두 전하 사이의 차이는 마찰전기 측정 장치가 의존하고 있는 기초적인 효과이다. 상기 전위차의 크기는 즉, 교환되는 전하량은 많은 인자에 의존한다. 그 중 하나의 의존관계는 물질의 전기적 성질로부터 기인한다. 그러나 더욱 결정적인 인자들은 유동 입자들의 속도, 접촉 시간, 교환 영역의 크기, 마찰강도와 접촉 빈도와 같은 기계적 성질이다.
따라서, 마찰전기 측정 장치의 새로운 세대의 기초를 형성하는 본 발명의 제안은 유동 조건의 조절이 가능하고, 연소 가스 경계 변수는 분기된 흐름에서 먼지 함량, 에어로졸 농도 (및/또는) 먼지와 에어로졸을 함께 측정하기에 적합한 방식이라는 가정하에 작용한다.
이것은 특히 에어로졸을 증발시키거나 마찰전기 효과를 이용하여 측정될 수 있는 액상 드롭의 형태로 선택적으로 존재시키는 방식으로 부분 가스 흐름의 온도를 변경함에 의해 달성된다. 기술적인 실행에 있어, 부분 가스 흐름은 가열되고, 만약 필요하다면 건조되거나, 예열되거나, 먼지가 없는 공기를 첨가함으로써 특정 혼합물로 희석할 수 있다.
본 발명에서, 형태와 표면 타입에 따라 달라지는, 먼지와 에어로졸 입자들이 센서들을 통과하면서 마찰되는 강도는 이것들이 마찰전기 측정 챔버를 통하여 움직일 때 어떤 종류의 입자 사이클론에 의해 증가된다.
주된 가스 흐름은 자주 유량을 조절하기 어렵게 만드는 수미터의 직경을 가질 수 있는 원위치에서의 측정에 반하여, 분기된 부분 흐름은 지속적인 상태를 유지하고 측정 챔버로 유입될 때의 속도를 상당히 증가시키는 것이 가능하다. 흐름의 사이클론 운동에 기인하여, 큰 거리가 측정 챔버 내부에 형성된다. 따라서, 접촉의 빈도 뿐만 아니라 마찰의 지속 시간과 강도 모두 직접적으로 조정되고 필요하다면 변화시킬 수 있다.
마찰전기 측정 챔버는 주된 가스 흐름의 외부뿐만 아니라 내부에도 직접적으로 설치될 수 있다. 모든 경우에서, 신호 기록은 하나 또는 그 이상의 측정 탐침에 의해 감지되고, 그들 모두는 마찰전기 측정 챔버들 내부의 동일한 흐름 조건들에 지배된다.
측정 탐침의 형상은 분리 배열된 껍질들 또는 이하에서 더 상세히 설명될 특정 흐름 저항값들을 가진 다른 탐침들을 포함한다.
또한, 미리 먼지와 에어로졸 입자들의 속도를 증가시킨 후에, 중심 또는 다른 위치에 배치된 탐침들에서의 수평 또는 수직 흐름 상태이 가능하다.
마찰전기 신호들은 적절한 전기 케이블들에 의해 전도되고 다음 과정으로 전송된다.
먼지를 실은 가스 (및/또는) 먼지와 에어로졸 입자 혼합물을 샘플링하기 위한 탐침은 가열될 수 있는데, (주된 가스 흐름의 온도와 유사한 온도의) 부분 가스 흐름이 샘플링 탐침에 유입된 직후, 특정 온도의 희석 공기 흐름이 분배 노즐에 의하여 부분 가스 흐름에 부가될 수 있는 방식으로 형성된다.
측정 가스 흐름에 가능한 희석이 된 후, 부분 가스 흐름은 주입기에 의해 가속되고 마찰전기 측정 챔버를 통하여 가이드된다.
예를 들어 다중 경로 구형 밸브를 사용하여, 마찰전기 측정 챔버와 샘플링 탐침은 모두 분출되는 공기에 의해 플러쉬(flush)될 수 있다.
체적 흐름 측정 (및/또는) 모니터링 장치는 가스 계측부에 설치되어 부분 가스 흐름에 대해 일정한 조건이 유지될 수 있고, 또는 마찰전기 신호가 가질 수 있는 체적 흐름 변동에 관하여 전산화된 보정이 가능하다.
이하, 본 발명의 실시 가능한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 등속성 샘플링(isokinetic sampling)를 위해 디자인 된 직경의 갈고리형 탐침(1)은 연소 덕트를 통과하여 흐르는 주된 가스 흐름 내로 돌출한다. 연소 덕트 위로 갈고리형 탐침(1)을 고정하기 위해 플랜지(13)가 사용된다. 측정가스 샘플링를 위한 탐침(2)은 갈고리형 탐침(1)의 아래방향 흐름을 따라 배열된다. 가스 샘플링는 부분 가스 흐름에서 만들어지는데, 이 부분 가스 흐름은 주된 가스 흐름으로부터 갈라져 나와, 그것이 샘플링 탐침(2)으로 들어간 직후에 마찰전기 측정 챔버(5) 내로 가이드되는 것으로, 주된 가스 흐름과 동일한 온도를 가진다. 마찰전기 측정 챔버(5) 내에서, 먼지 입자와 에어로졸이 실린 측정 가스는 사이클론(cyclon)되고, 이 움직임의 마찰 효과는 마찰전기 신호가 생성되도록 한다.
측정 가스 흐름은 강력 공기 송풍기(9)에 의해 구동되는 주입기(7)에 의해 가속된다. 체적 흐름 측정 (및/또는) 모니터링 장치가 가스 계측부에 설치되어 부분 가스 흐름에 대하여 일정한 조건이 유지될 수 있도록 하거나, 또는 체적 흐름 변동이 마찰전기 신호에 대해 가질 수 있는 영향과 관련하여 컴퓨터화된 보정이 가능하도록 할 수 있다.
장치에 다중 경로 구형 밸브(4)를 구비하는 것은 주입기(7)로부터 공급되는 강력 공기를 사용하여 마찰전기 측정 챔버(5)와 샘플링 탐침(2)의 주기적인 백플러시(back-flush)를 가능하게 한다. 장치로부터 가스가 배출되는 라인은 참조번호 8로 표시되어 있다.
도 1과 반대로, 도 2는 마찰전기 측정 챔버(5)가 주된 가스 흐름에 연결되는 유용한 변형 실시예를 도시하고 있다. 여기서는 부분 가스 흐름이 되는 샘플이 마찰전기 측정 챔버(5)내로 공급된 후, 갈고리형 탐침(1)은 샘플링에 사용된다.
도 3과 도 4는 먼지가 축축하고 끈끈한 연소 가스들 내에 함유되어 있을 때, 미찰 전기 신호가 어떻게 발생되는 지를 보여주는 것으로, 다시말해 이제 먼지 측정에 더하여 에어로졸의 측정에 대해 언급할 것이다.
본 발명에 따르면, 에어로졸 측정은 차동측정(differential measurement)으로, 모든 측정 가능한 입자들과 에어로졸들이 측정되고, 고체 입자 하나와 비교된다. 만약 어떤 곳에 휘발, 압축성 성분들(유기 화합물들, 물 또는 산)을 함유하는 연소 가스 기질이 있다면, 상기 성분들은 온도에 따라 기체 또는 액/고체 상태로 존재할 것이다. 가스 성분들은 마찰전기 원리에 따라 측정될 수 없다. 이것은 부분 가스 흐름에 함유되는 에어로졸이 완전히 증발되는 온도(T2)로 존재한다. 이 경우 먼지만이 발견된다. 상기 온도보다 낮은 온도인 두번째 온도(T1)에서는, 휘발 압축성 성분들이, 이미 존재하는 먼지에 더하여 에어로졸 형태로 존재한다. "에어로졸을 함유한 먼지" 상태와 "먼지" 상태의 비교에 의해 얻어지는 차이는 요구되는 "에어로졸" 값이 된다.
따라서, 도 1과 도 2에 도시되어 있는 장치의 하드웨어 구성이 추가될 필요가 있다.
앞서 상세하게 설명된 바와 같이, 고리형 탐침(1)과 측정 가스 샘플링을 위한 탐침(2)을 사용하여 연소 가스 샘플을 취한 후, 갈라져 나온 부분 가스 흐름은 주기적인 온도 변동형을 갖는다. 이 과정은 주기적인 온도 변동을 갖는 특정 챔버(15)에서 일어난다. 그러한 주기적인 온도 변동을 실행하기 위하여, 조절된 탐침 가열 기구(3)가 사용된다. 희석 공기가 앞선 흡입(suction) 필터를 갖춘 플러시 공기 송풍기(10)에 의해 공급된다.
도 4에 도시된 바와 같이 에어로졸 성분들을 측정하는 동안 적용되는 온도 변동은 온도 측정 기구(6)를 채용함으로써 유지된다.
도 5에 따르면, 에어로졸 측정은 다른 온도 레벨에서 작동하는 두개의 마찰전기 측정 챔버(5)에서 행해진다. 이러한 구조에 대응하도록 갈고리형 탐침(1)에 의해 취해진 부분 흐름도 두개의 지류로 나누어지는데, 그 각각에는 정해진 차등의 온도할 수 있도록 특정적으로 배열된 조절된 탐침 가열 장치(3)에 의하여 각각 가열된다. 두개의 측정 챔버들(5)를 거친 후, 차등 온도(Ta,Tb)는 측정 기구(6)에 의해 측정된다.
도 6 내지 12는 본 발명에 따른 마찰전기 측정 챔버(5)와 그 마찰전기 측정 챔버(5)내 센서들(16)의 형상과 배치의 실시예들을 도시하고 있다.
마찰전기 측정 챔버(5)는 껍질형(shell-like) 센서들과 함께 이하 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명된다.
도 8에서, 먼지/에어로졸을 포함한 부분 흐름은 흡입부(20)을 통하여 흡입 실린더(19)로 유입된다. 상기 부분 흐름은 접선으로 배열된 배출부(22; 도 9참조)들을 가진 배출 실린더(21)를 통하여 배출된다.
전기적으로 도체인 껍질같은 센서들(16)은 튜브형 마찰전기 측정 챔버(5)내에 배열된다. 도 7은 센서들(16)의 껍질같은 구조를 도시하고 있다. 전기적인 접촉은 센서들(16)이 서로에 대하여 일정 간격(26)에 떨어져 있어 방지된다. 다른 구조적 측정은 센서들(16)의 단부가 흡입 실린더 및 배출 실린더들(19, 21)과 전기적 접촉이 발생하는 것을 막아준다. 센서들(16)의 외부면들은 절연층(18)으로 싸여있다. 이 절연층은 열의 손실을 막아주고, 전기 전류에 대해 비전도성이다.
양 조건들은 측정 기구의 적절한 기능과 작동을 위한 전제조건이다. 측정 챔버들의 외부 벽은 튜브형으로 형성된다.
도 7에 반대로, 도 10, 도 11과 도 12는 센서들이 껍질형으로 형성될 필요가 없다는 것을 보여준다. 도 10에 따르면, 몇몇 센서들(16)은 주변에 배열된다. 이것들은 위에서 볼 때 원호형상을 갖는다.
그러한 센서들로서 원호의 면들은 참조번호 24로 표시된 부분에 위치된다. 측정 절차를 실행하기 위해, 예컨대 무효화를 위해, 이들 추가적인 센서들이 매우 유용할 수 있다.
또한, 다음과 같은 센서들(16)의 변화도 살펴보아야 한다:
먼지 측정은 센서와 먼지 입자간의 전하 교환에 의존하므로, 센서들은 중공 실린더, 원형 막대, 사다리꼴 단면 또는 직사각형 봉의 형태 같은 다양한 형태로 튜브형 마찰전기 측정챔버(5)의 내부 둘레나 또는 중앙에 배열될 수 있다. 보다 상세하게는 도 11을 참조할 수 있다.
상기 센서들(16)은 금속 전도체이거나 특수 코팅이 제공될 수 있고, 동일 또는 서로 다른 전위와 연결될 수 있다.
마찰전기 신호들은 감지되어, 다음 처리를 위해 전송되어야 한다. 적절한 전기 케이블이 덕트들(25)에 제공된다.
마찰전기 효과는 먼지를 실은 가스 흐름(23)이 측정 챔버(15)를 통해 사이클론될 때, 먼지 입자들이 센서들을 문지르면서 발생된다. 가스 흐름(23)의 접선 도입 방향과 그 사이클론형 운동은 기본적으로 원심 분리기에서의 것과 동일하다. 그러나 본 발명에 따른 사이클론은 완전히 새로운 계획, 즉 먼지 측정을 위한 마찰전기 효과의 증폭을 실행하기 위해 사용된다. 이것은 먼지농도가 낮은 레벨에서도 측정이 가능하도록 만든다.
또한 신호 레벨의 조절은 선택된 센서들의 크기와 형태를 통하여 가능하다.
예컨대, 신호 레벨에 더 바람직한 충돌은 상기 센서들의 낮은 임피던스 PTFE에 의한 코팅에 의하여 얻어질 수 있다.
마지막으로, 센서의 또 다른 변형과 그들이 측정 챔버 내에서 어떻게 배열될 것인지에 대해서 언급하고자 한다. 도 12에 도시된 바와 같이 센서들은 중심부에 위치되어, 속도가 미리 가속된 후 접선 방향 흐름 뿐 아니라 중심 흐름 상태도 인식할 수 있다. 이 진행 속도가 증가 된 후에 실현될 수 있도록 접선 방향으로 흐르는 조건 외에도 수도 있다. 도 12는 마찰전기 측정 챔버의 수직과 수평배치의 예를 도시하고 있다.
여분의 센서 배치는 마찰전기 신호들의 균일한 생성에 관하여 하드웨어 자동 체크가 가능하게 한다. 이것은 또한, 예컨대 측정의 질에 대한 긍정적인 작용을 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 주된 가스 흐름으로부터 분기된 부분 가스 흐름이 흡입 실린더(19)를 통해 센서들(16)이 장착된 튜브형 마찰전기 측정챔버(5)로 유입되고, 상기 가스 흐름은 상기 센서들(16)을 통과하면서 함유된 먼지와 에어로졸 입자들이 상기 센서들(16)과 마찰하여 전하 교환이 일어나며, 그 후 가스 흐름이 배출부(22)을 통하여 마찰전기 측정 챔버(5)로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 먼지를 실은 주된 가스 흐름으로부터 분기된 부분 흐름의 유동 가스에서 먼지와 에어로졸의 추출 마찰전기 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마찰전기 측정 챔버를 통하여 흐르는 상기 가스 흐름(23)의 속도와 온도는 다양화되거나 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전하가 상기 센서들(16)에 의해 감지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부분 가스 흐름은 흡입 실린더(19)를 통하여 접선 방향으로 마찰전기 측정 챔버에 유입되고, 그 후 상기 부분 가스 흐름은 사이클론 형태의 움직임으로마찰 효과를 일으키는 센서들(16)을 통과하도록 힘을 받는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 부분 가스 흐름이 상기 마찰전기 측정 챔버(5)로 유입되지 전에 전체 영역의 에어로졸은 온도 증가에 의하여 증발하여 먼지 입자들만이 감지되고, 그 후 온도가 에어로졸이 더이상 증발되지 않는 레벨로 감소된 후, 상기 에어로졸 농도는 "먼지" 상태와 "에어로졸을 함유한 먼지" 상태에서 감지된 신호간의 차이로서 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 에어로졸 농도를 측정을 위하여 주기적인 온도 변동이 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 부분 가스 흐름이 상기 주된 가스 흐름으로부터 분기된 직후에 분배노즐(14)로 공급되는 희석 공기 흐름에 의해 희석되고, 그 후 정해진 온도를 갖는 혼합물이 상기 마찰전기 측정 챔버(5)에 유입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 튜브형 마찰전기 측정 챔버(5) 내에 센서들(16)이 구비되고, 상기 튜브형 측정 챔버(5)의 외벽(17)과 상기 센서들(16) 사이에는 동일 중심을 갖도록 배열된 중공 실린더와 같이 상기 센서들(16)을 완전히 둘러싸는 절연층이 배치되며, 상기 측정 챔버(15)의 상단에서 흡입부(20)가 흡입 실린더(19)에 연결되고, 상기 측정 챔버(15)의 하단에서 배출부(22)가 배출 실린더(21)에 연결되며, 상기 배출 실린더(21)와 흡입 실린더(19)는 모두 센서들(16)과 전기적 접촉을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 유동 가스 내의 먼지와 에어로졸의 추출 마찰전기 측정을 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 센서들(16)은 낮은 임피던스의 PTFE로 코팅되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 튜브형 마찰전기 측정 챔버(5) 내부의 상기 센서들(16)은 껍질같은(shell-like) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    적어도 두개 이상의 센서들(16)이 상기 튜브형 마찰전기 측정 챔버(15)의 내부에 설치되고, 이러한 센서들(16)은 서로 전기적 접촉이 방지되도록 위에서 볼때 원호형(24)으로 일정 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 센서들(16)은 수직과 수평의 흐름 상태들을 위하여 특징적으로 형성된 서로 다른 기하학적 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡입부(20)는 상기 흡입 실린더(19)에 접선 방향으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    마찰전기 측정 장치(5)가 상기 주된 가스 흐름의 내부 또는 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    조절된 탐침 가열 장치(3)가 주기적인 온도 변동(15)을 가진 특정 챔버 둘레에 구비되고, 희석 공기를 주입을 위한 분배 노즐(14)이 측정 가스 샘플링을 위한 탐치(2) 내부에 배치되며, 강력 공기 송풍기(9)를 사용한 백플러시 작동의 실행을 위하여 다중 경로 구형 밸브(4)가 샘플링 탐침(2)과 마찰전기 측정 챔버(5) 사이에 설치되고, 상기 가스 흐름이 상기 측정 챔버(5)를 통해 흡입되도록 주입기(7)가 상기 마찰전기 측정 챔버(5)의 하류를 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2270465B2 (de) * 2003-04-11 2016-06-29 Testo AG Verfahren und Vorrichtung zur Detektion, Charakterisierung und/oder Elimination von Schwebeteilchen
US7291222B2 (en) 2004-06-18 2007-11-06 Memc Electronic Materials, Inc. Systems and methods for measuring and reducing dust in granular material
DE102010015364B4 (de) * 2010-04-17 2013-06-27 Hosokawa Alpine Ag Luftstrahlsieb
US10154923B2 (en) 2010-07-15 2018-12-18 Eyenovia, Inc. Drop generating device
GB2504692B (en) * 2012-08-03 2016-01-27 Sec Dep For Business Innovation & Skills Airborne particle discrimination
US10648361B2 (en) 2016-07-26 2020-05-12 United Technologies Corporation Oil debris monitor with sequential coil system and associated algorithms for particle confirmation
DE102017108977A1 (de) 2017-04-26 2018-10-31 Dr. Födisch Umweltmesstechnik AG Verfahren und Einrichtung zur extraktiven Bestimmung der Konzentration von ein oder mehreren Stoffen
DE102017108978A1 (de) 2017-04-26 2018-10-31 Dr. Födisch Umweltmesstechnik AG Verfahren und Einrichtung zur extraktiven Bestimmung der Konzentration von ein oder mehreren Stoffen
CN112362118B (zh) * 2020-10-13 2023-04-21 成都瑞柯林工程技术有限公司 微电荷感应装置、除尘系统及其监测方法、设备和装置
CN114383987B (zh) * 2022-03-25 2022-07-01 江苏德尔瑞环保机械有限公司 锅炉焚烧烟气净化处理后的排放压力及浓度检测装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE297902C (ko)
US2307602A (en) * 1938-10-20 1943-01-05 Westinghouse Electric & Mfg Co Electrostatic dust sampler
US2857978A (en) * 1954-07-28 1958-10-28 Vladimir J Lenger Electroprecipitator
US3178930A (en) * 1963-04-08 1965-04-20 Little Inc A Monitor and spectrometer for atmospheric particulate matter
US3444667A (en) * 1968-03-01 1969-05-20 Litton Systems Inc Electrostatic precipitator
US3679973A (en) * 1970-10-20 1972-07-25 Us Interior Electrogasdynamic dust monitor
US3718029A (en) * 1971-01-25 1973-02-27 Gourdine Syst Inc Electrostatic mass per unit volume dust monitor
US3794909A (en) * 1971-12-08 1974-02-26 Ikor Inc Apparatus for and method of sensing particulate matter
BE792785A (fr) * 1971-12-31 1973-03-30 Commissariat Energie Atomique Precipitateur electrostatique des particules contenues dans un gaz
US4140005A (en) * 1977-03-22 1979-02-20 The Regents Of The University Of Minnesota Method and instrument for continuous monitoring of aerosols
GB1578157A (en) 1977-07-06 1980-11-05 Univ Bradford Method and apparatus for monitoring particle sizes
US4531402A (en) * 1983-05-02 1985-07-30 Battelle Development Corp. Apparatus and method for measuring the concentration of large particles in a gas
DD297902A7 (de) * 1988-08-31 1992-01-30 Umwelttechnik/Luftreinhaltung Leipzig,De Verfahren und vorrichtung zur automatisierten isodispersen teilstromentnahme
US5532599A (en) * 1991-02-28 1996-07-02 Stearns; Stanley D. High voltage spark excitation and ionization system including disc detector
DE19729144C2 (de) 1997-07-08 2001-02-22 Foedisch Umweltmestechnik Gmbh Verfahren und Gerätesystem zur kontinuierlichen Ermittlung der Staubkonzentration in strömenden Gasen
US5892364A (en) * 1997-09-11 1999-04-06 Monagle; Matthew Trace constituent detection in inert gases
US6018985A (en) * 1998-02-06 2000-02-01 Durridge Co. Method and apparatus for measuring unattached radon progeny
WO1999041585A2 (en) * 1998-02-13 1999-08-19 Tsi Incorporated Instrument for measuring and classifying nanometer aerosols
JP3349965B2 (ja) * 1998-11-05 2002-11-25 松下電器産業株式会社 微粒子分級方法及び装置
US6568245B2 (en) * 2001-03-15 2003-05-27 Tsi Incorporated Evaporative electrical detector

Also Published As

Publication number Publication date
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US6752003B2 (en) 2004-06-22
JP2003532110A (ja) 2003-10-28
EP1287331B1 (de) 2006-11-15
US20030110829A1 (en) 2003-06-19
DE10121620B4 (de) 2008-08-21
DE50111456D1 (de) 2006-12-28
ATE345493T1 (de) 2006-12-15

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