WO2018095733A1 - PARTIKELMESSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG CHARAKTERISTISCHER GRÖßEN EINES AEROSOLS - Google Patents

PARTIKELMESSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG CHARAKTERISTISCHER GRÖßEN EINES AEROSOLS Download PDF

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WO2018095733A1
WO2018095733A1 PCT/EP2017/078611 EP2017078611W WO2018095733A1 WO 2018095733 A1 WO2018095733 A1 WO 2018095733A1 EP 2017078611 W EP2017078611 W EP 2017078611W WO 2018095733 A1 WO2018095733 A1 WO 2018095733A1
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light beam
light
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PCT/EP2017/078611
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Karl Stengel
Gerhard Haaga
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
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    • G—PHYSICS
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    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/075—Investigating concentration of particle suspensions by optical means
    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
    • G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke

Definitions

  • the present invention relates to a particle measuring apparatus and a method for determining characteristic quantities of an aerosol.
  • Diesel engines are used both in commercial vehicles and in
  • the document DE 10 2005 006 368 AI discloses a device for
  • an opacimeter is proposed in particular.
  • the device is permanently installed adjacent to the exhaust line of the vehicle.
  • the present invention provides a particle measuring apparatus according to independent claim 1 and a method for determination
  • a particle measuring device with a particle measuring chamber, a light source, a light sensor and an evaluation device.
  • the particle measuring chamber is permeated by an aerosol.
  • the light source is designed to emit a light beam in the direction of the particle measuring chamber.
  • the light beam emitted by the light source may in particular comprise at least three predetermined wavelengths.
  • the light source may be configured to adjust the wavelength of the emitted light beam alternately to one of at least three predetermined wavelengths.
  • the light sensor is designed to pass through the particle measuring chamber
  • the evaluation device is designed based on the respective wavelengths of the light beam
  • corresponding output signals of the light sensor characteristically calculate sizes of the aerosol.
  • Aerosol comprising the steps of emitting a light beam through a particle measuring chamber through which the aerosol flows.
  • the light beam may include at least three predetermined wavelengths.
  • the wavelength of the emitted light beam may be alternately set to one of at least three predetermined wavelengths.
  • the method further comprises a step of detecting an intensity of a portion of the light beam transmitted through the particle measuring chamber, and a step for determining characteristic quantities of the aerosol based on the detected intensities of the transmitted portions of the light beam corresponding to the respective wavelengths of the light beam.
  • the present invention is based on the finding that a
  • the present invention is therefore based on the idea to take into account this finding and a simple, inexpensive and robust
  • the present invention is based on the observation that the proportion of the transmitted light varies through a filled with an aerosol particle measuring chamber for different wavelengths of light depending on the variables characterizing the particles. In other words, if a particle measuring chamber is irradiated by light of different wavelengths, then the proportion of
  • transmitted light as a function of particle size, particle concentration and / or particle mass and possibly other characteristic variables differently.
  • Particle measuring chamber at different wavelengths, on other, the particles of the aerosol characterizing properties are closed.
  • the variation of the turbidity coefficient of the measuring chamber filled with the aerosol as a function of the wavelength of the light which radiates through the measuring chamber thus makes possible a simple and cost-effective manner more detailed statement about the characteristic properties of the particles contained in the aerosol. If at least three different wavelengths are used for the light beam, then a comprehensive
  • the light source is designed to emit a light beam which is at least three
  • the light sensor may in this case be designed to detect separately the transmitted portion of the light beam for the predetermined wavelengths. There is no time synchronization of the light source with the light sensor or the downstream
  • the characteristic sizes of the aerosol include an average particle size, a particle size distribution, a
  • Particle concentration, a total number of particles and / or an average particle mass in the aerosol By evaluating the transmissive components of the light beam at at least three different wavelengths, it is possible to precisely determine a plurality of characteristic sizes of the aerosol.
  • the particle measuring device the
  • Evaluation device a memory device.
  • the memory device is designed to have one or more predetermined characteristics for characteristic variables as a function of a ratio of the output signals of the
  • Evaluation device is designed to determine the characteristic sizes of the aerosol using the stored in the memory device characteristic. By the use of previously stored characteristic curves, the characteristic sizes of the aerosol depending on a different ratio of light turbidity by the aerosol in the
  • the particle measuring device comprises at least one further sensor which is designed to detect a further operating variable.
  • the evaluation device can be designed to be the characteristic quantities using the detected further
  • the further sensor may comprise, for example, a pressure sensor, a temperature sensor and / or a volumetric flow sensor for the aerosol flowing through the particle measuring chamber.
  • the light source comprises laser light sources, light-emitting diodes or a multicolor light-emitting diode for the
  • the wavelengths of light emitted by the light source may be visible light.
  • at least one of the light sources can emit light in the infrared wavelength range or in the ultraviolet wavelength range.
  • the predetermined wavelengths of the light beam emitted by the light source preferably differ significantly.
  • a wavelength can be in the blue wavelength range, for example between 400 and 450 nm.
  • a wavelength can also be, for example, light in the red wavelength range, for example between 700 and 750 or 800 nm.
  • the evaluation device is designed to synchronize the setting of the wavelength for the emitted light beam in the light source and receiving the output signal from the light sensor with each other. This makes it possible for the light sensor
  • the method comprises a step for introducing a Kalibriererosols having a predetermined particle size in the particle measuring chamber; and a step of detecting a calibration intensity of a fraction transmitting through the particle measuring chamber for each
  • Wavelength of the emitted light beam The determination of the characteristic sizes of the aerosol is carried out using the recorded calibration intensities.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a particle measuring device according to an embodiment
  • Figure 2 a schematic representation of a density function F for a
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a flowchart on which a method according to an embodiment is based.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a particle measuring device 1 according to an embodiment.
  • the particle measuring device 1 comprises a particle measuring chamber 20 through which an aerosol can flow.
  • the aerosol which flows through the particle measuring chamber 20 may be a gas or gas mixture in which particles are contained.
  • the aerosol may be the exhaust gases of a vehicle, in particular the exhaust gases of a diesel vehicle.
  • Particle measuring chamber 20 may, for example, one or more
  • Inlet openings 23 and one or more outlet openings 24 include.
  • the embodiment shown here is for illustrative purposes only and is not intended to be limiting of the present invention.
  • the aerosol can be introduced into the particle measuring chamber 20 through the inlet opening 23 and exit from the particle measuring chamber 20 again through the outlet openings 24.
  • the particle measuring chamber 20 can be traversed by a constant volume flow of the aerosol.
  • the particle measuring chamber 20 moreover has at least two
  • the transmissive regions 21 and 22 are preferably arranged on opposite sides of the particle measuring chamber 20.
  • the particle measuring device 1 comprises a light source 10.
  • Light source 10 is designed to emit a light beam having a predetermined wavelength.
  • the predetermined wavelength can be selected from a plurality of predetermined wavelengths.
  • the light source 10 may be the wavelength of the light beam of 3 predetermined
  • the light source 10 it is possible for the light source 10 to be the wavelength of the light beam in a time division multiplex method or the like. varies from the predetermined wavelengths. For example, alternately successively the predetermined wavelengths for the light beam in the
  • Light source 10 can be adjusted.
  • the light source 10 may also emit a light beam that includes light of multiple wavelengths.
  • the light beam from the light source 10 may comprise three predetermined wavelengths.
  • the light beam of the light source 10 is aligned with the light source 10 in the direction of a first transparent region in the particle measuring chamber 20.
  • the light beam at the first transparent region 21 can enter into the interior of the particle measuring chamber 20 and at the
  • the light beam is attenuated by the aerosol contained in the particle measuring chamber 20 in its intensity. Particles contained in the aerosol may partially absorb or scatter the light beam. Therefore, only part of the light beam will transmit through the particle measurement chamber 20 and exit from the particle measurement chamber 20 again.
  • This transmissive portion of the light beam can be detected by a light sensor 30. The light sensor 30 may then be detected by the intensity of the detected by the
  • Particle measuring chamber transmitted portion of the light beam provide corresponding output signal.
  • the light sensor on the light source 10 opposite side of the particle measuring chamber 20 is arranged.
  • the light source 10 may be, for example, a light emitting diode (LED) or the like.
  • LED light emitting diode
  • separate light-emitting diodes are possible for each of the wavelengths which are emitted by the light sources 10.
  • a so-called multicolor LED is possible, this is a single light-emitting diode, which can emit light of different wavelengths depending on the control.
  • any other light sources are possible, which are able to emit light of the predetermined wavelengths.
  • a laser light source or the like may be provided as the light source 10.
  • the wavelengths of the light beam can be in the range of visible light between 400 and 750 or 400 and 800 nm.
  • the wavelength of the light beam are as far apart as possible.
  • a wavelength of the light beam in the red wavelength range between 800 and 700 nm or 800 and 750 nm.
  • One of the predetermined wavelengths may be, for example, in the green wavelength range, between 500 and 650 nm.
  • Another Wavelength of the light beam can be in the blue wavelength range between 400 and 450 nm. In addition, however, are any other
  • Wavelengths especially wavelengths with a significant difference between the individual wavelengths possible.
  • the different wavelengths of the light beam that is emitted by the light source 10 can be set alternately successively, for example. Thus, in each case only light of one wavelength is transmitted through the particle measuring chamber 20.
  • the emission of the light beam by the light source 10 and the detection of the particles of the light rays transmitted through the particle measurement chamber 20 by the light sensor 30 can thereby be combined with one another by means of a suitable synchronization signal
  • the light source 10 of the first embodiment may be synchronized.
  • the light source 10 of the first embodiment may be synchronized.
  • the light source 10 of the first embodiment may be synchronized.
  • Evaluation device 40 receive a corresponding drive signal and then emit each of the light beam.
  • the evaluation device 40 can assign the output signal which corresponds to the detected transmitted portion of the light beam with the respective wavelength to the corresponding wavelength. In this way, an unambiguous assignment of the detected output signals from the light sensor 30 to the corresponding wavelengths of the respective light beams can take place.
  • the light beam emitted from the light source 10 may also comprise a plurality of, for example, at least three predetermined wavelengths simultaneously.
  • the sensor device 30 comprise a filer device (not shown), which allows a separate detection of the individual wavelengths of the transmitted light beam.
  • the transmitted portion of the light beam can be split by a prism or the like, so that the proportions of the different wavelengths at spatially different positions can be detected by means of separate sensor elements.
  • a filter device which, when controlled in each case, transmits only a frequency component of the transmitted light beam.
  • the respective intensities of the transmitted portion of the corresponding wavelengths can be sequentially detected by the sensor device 30 by means of a sensor element. Furthermore, other configurations for individual Detecting the transmitted portions of the light beam as a function of the wavelengths possible.
  • the evaluation device 40 can then compare the magnitudes of the output signals from the light sensor 30 of the different wavelengths. Based on the ratio of individual output signals, the
  • Evaluation device 40 determine a measure of the characteristic sizes of the particles of the aerosol.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a density function F for a particle distribution in an aerosol.
  • the density function is shown here as the number N of particles per unit volume and diameter.
  • the particle distribution over the particle size can be described as a log-normal distribution.
  • the particles in the aerosol can be characterized for example by the following three parameters: the mean diameter Dm of the particles, peak value PV of the particle distribution and width SD of the particle distribution.
  • the width of the particle distribution can be defined, for example, as the range at which the particle distribution exceeds 0.67 of the peak value PV.
  • Particle distribution can be described by the following formula, for example:
  • the evaluation device 40 can calculate, for example, the ratios of the output signals of the light sensor, which correspond to the respective wavelengths of the light beam. These calculated ratios can be compared with a previously determined characteristic curve.
  • the previously determined characteristic curves can be stored, for example, in a memory device of the evaluation device 40 in the form of a look-up table or the like.
  • calculation rules for the determination of the characteristic sizes of the aerosol can be stored. For determining the three characteristic quantities of mean diameter Dm, peak value PV and width SD, at least three different wavelengths for the light beam through the Aerosol used, the three parameters can usually be resolved clearly. The aerosol can then be fully characterized.
  • the total particle number Nges can also be closed by means of the three parameters described above. This total particle count can be calculated by integrating from zero to infinity as a closed solution:
  • Nges V2 ⁇ T ⁇ PV - Dm - ln (SD) ⁇ 5D ( 2>
  • the total particle number concentration can thus also be determined directly.
  • Particle measuring device perform a calibration.
  • an aerosol with particles having predetermined properties such as a known
  • the intensity of the transmitting portion of the first light beam and the second light beam can be detected for this calibration aerosol.
  • the intensities detected during this process or the ratio of the intensity of the transmitted portion of the light beams for different wavelengths can then be related during measurements of unknown aerosols. From this it can be deduced whether the particle properties in the unknown aerosol deviate upwards or downwards from the particle properties of the calibrated aerosol.
  • the particle properties in the unknown aerosol deviate upwards or downwards from the particle properties of the calibrated aerosol.
  • other options for calibration are also possible.
  • the particle measuring device 1 may additionally comprise one or more further sensors 50 for detecting further operating variables.
  • the particle measuring device 1 may include a pressure sensor, which detects the pressure of the aerosol in the particle measuring chamber 20 and provides the evaluation device 40.
  • the particle measuring device 1 can also comprise a temperature sensor which detects the temperature of the aerosol in the particle measuring chamber 20, at the inlet or outlet openings 23 and / or the outlet orifices of the particle measuring chamber 20.
  • the particle measuring device 1 can also comprise a volume flow sensor which detects the volume flow of the aerosol flowing through the particle measuring chamber 20 and has a corresponding size on the aerosol
  • Evaluation device 40 provides. Other sensors for the detection of
  • this information can also be included in the determination of the characteristic quantities of the aerosol. For example, several calibration operations for variations of these further operating variables can be performed. Additionally or alternatively, a plurality of characteristic curves or characteristics can also be stored for variations of the operating variables.
  • characteristic sizes in the aerosol can be adjusted.
  • the determined data on the characteristic sizes of the aerosol can then be provided, for example, at an interface in digital or analog form.
  • the evaluation device 40 can also display the determined data on a display device (not shown) or store the data in a further memory for subsequent further processing.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a flowchart on which a method for determining a particle size of particles in an aerosol according to an embodiment is based.
  • Light beam emitted by a particle flowed through the particle measuring chamber The wavelength of the emitted light beam is thereby alternately set to one of at least three predetermined wavelengths.
  • a light steel can be emitted, which comprises a plurality, in particular at least three predetermined wavelengths.
  • step S3 Emission of the respective light beam and the detection of the intensity are synchronized with each other. Thereupon, in step S3
  • characteristic sizes of the aerosol based on the corresponding to the respective wavelengths of the light beam detected intensities of the transmitted portions of the light beam determined.
  • the present invention relates to the determination of characteristic sizes of the particles in an aerosol by means of a
  • Particle measuring chamber is illuminated with a light beam, wherein the wavelength of the light beam is varied. By using at least three different wavelengths, the sizes required to characterize the aerosol can be fully determined.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine die Ermittlung von charakteristischen Größen der Partikel in einem Aerosol mittels eines Durchlichtverfahrens. Hierzu wird eine mit einem Aerosol gefüllte Partikelmesskammer mit einem Lichtstrahl durchleuchtet, wobei die Wellenlänge des Lichtstrahls variiert wird. Durch die Verwendung von mindestens drei unterschiedlichen Wellenlängen können die für die Charakterisierung des Aerosols erforderlichen Größen vollständig bestimmt werden.

Description

Beschreibung Titel
Partikelmessvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung charakteristischer Größen eines Aerosols
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Partikelmessvorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung charakteristischer Größen eines Aerosols.
Stand der Technik
Dieselmotoren werden sowohl in Nutzfahrzeugen als auch in
Personenkraftwagen eingesetzt. Aus Umweltschutzgründen soll dabei der Schadstoffausstoß der Dieselmotoren minimiert werden. Um die
Funktionsfähigkeit der dabei eingesetzten Systeme zu überprüfen, sind in vielen Ländern gesetzlich regelmäßige Abgasuntersuchungen vorgeschrieben. Bei diesen Abgasuntersuchungen erfolgt unter anderem eine Überprüfung der Ruß- und Partikelemission. Dies geschieht gegenwärtig mittels Opazimetern. Hierbei wird die optische Schwächung eines Lichtstrahls durch eine mit dem Messgas gefüllte Kammer gemessen und der Messwert als Opazität oder
Trübungskoeffizient ausgegeben.
Die Druckschrift DE 10 2005 006 368 AI offenbart eine Vorrichtung zur
Bestimmung der Abgastrübung von Dieselfahrzeugen. Hierzu wird insbesondere ein Opazimeter vorgeschlagen. Die Vorrichtung ist dauerhaft an den Abgasstrang des Fahrzeugs angrenzend installiert.
Im Zuge von Weiterentwicklungen der Messtechnik und der aktuellen Diskussion über eine Verschärfung von Grenzwerten besteht darüber hinaus ein großes Interesse an präzisen Informationen über die charakteristischen Größen der in dem Abgas enthaltenen Partikel. Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft eine Partikelmessvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Bestimmung
charakteristischer Größen eines Aerosols gemäß dem unabhängigen
Patentanspruch 8.
Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Partikelmessvorrichtung mit einer Partikelmesskammer, einer Lichtquelle, einem Lichtsensor und einer Auswerteeinrichtung. Die Partikelmesskammer ist dabei von einem Aerosol durchströmbar. Die Lichtquelle ist dazu ausgelegt, einen Lichtstrahl in Richtung der Partikelmesskammer auszusenden. Der von der Lichtquelle ausgesendete Lichtstrahl kann insbesondere mindestens drei vorbestimmte Wellenlängen umfassen. Alternativ kann die Lichtquelle dazu ausgelegt sein, die Wellenlänge des ausgesendeten Lichtstrahls abwechselnd auf eine von mindestens drei vorbestimmten Wellenlängen einzustellen. Der Lichtsensor ist dazu ausgelegt, einen durch die Partikelmesskammer
transmittierenden Anteil des Lichtstrahls zu erfassen und ein zu einer Intensität des erfassten transmittierten Anteils des Lichtstrahls korrespondierendes Ausgangssignal bereitzustellen. Die Auswerteeinrichtung ist dazu ausgelegt, basierend auf den zu den jeweiligen Wellenlängen des Lichtstrahls
korrespondierenden Ausgangsignalen des Lichtsensors charakteristisch Größen des Aerosols zu berechnen.
Weiterhin ist vorgesehen:
Ein Verfahren zur Bestimmung einer Partikelgröße von Partikeln in einem
Aerosol mit den Schritten des Aussendens eines Lichtstrahls durch eine mit dem Aerosol durchströmten Partikelmesskammer. Der Lichtstrahl kann mindestens drei vorbestimmte Wellenlängen umfassen. Alternativ kann die Wellenlänge des ausgesendeten Lichtstrahls abwechselnd auf eine von mindestens drei vorbestimmten Wellenlängen eingestellt werden. Das Verfahren umfasst fernen einen Schritt zum Erfassen einer Intensität eines durch die Partikelmesskammer transmittierenden Anteils des Lichtstrahls, und einen Schritt zum Ermitteln charakteristischer Größen des Aerosols basierend auf den zu den jeweiligen Wellenlängen des Lichtstrahls korrespondierenden erfassten Intensitäten des transmittierten Anteile des Lichtstrahls.
Vorteile der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine
konventionelle Trübungsmessung von Aerosolen, wie beispielsweise Abgase eines Dieselfahrzeugs, nur eine begrenzte Aussage über die charakterisierenden Größen der in dem Aerosol enthaltenen Partikel liefert. Eine weitergehende Analyse von Aerosolen zur Klassifizierung der darin enthaltenen Partikel mit konventionellen Methoden ist darüber hinaus relativ komplex und erfordert daher hohe Kosten. Der hohe Preis und der große Wartungsaufwand derartiger konventioneller Geräte, sowie die geringe Robustheit verhindern daher gegenwärtig noch den Einsatz von komplexeren Partikelzählern im
Werkstattbereich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Idee zugrunde, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine einfache, kostengünstige und robuste
Partikelmessung von Aerosolen, wie zum Beispiel Abgasen eines
Dieselfahrzeugs, bereitzustellen. Dabei liegt der vorliegenden Erfindung die Beobachtung zugrunde, dass der Anteil des transmittierenden Lichts durch eine mit einem Aerosol gefüllte Partikelmesskammer für verschiedene Wellenlängen des Lichts in Abhängigkeit von den die Partikel charakterisierenden Größen variiert. Mit anderen Worten, wird eine Partikelmesskammer von Licht unterschiedlicher Wellenlängen durchstrahlt, so ist der Anteil des
transmittierenden Lichts in Abhängigkeit von Partikelgröße, Partikelkonzentration und/oder Partikelmasse sowie ggf. weiterer charakteristischer Größen unterschiedlich.
Daher kann aus dem Verhältnis der Dämpfung des Lichtstrahls in einer
Partikelmesskammer bei unterschiedlichen Wellenlängen, auf weitere, die Partikel des Aerosols charakterisierende Eigenschaften geschlossen werden. Die Variation des Trübungskoeffizienten der mit dem Aerosol gefüllten Messkammer in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichts, welches die Messkammer durchstrahlt, ermöglicht somit auf einfache und kostengünstige Weise eine detailliertere Aussage über die charakteristischen Eigenschaften der in dem Aerosol enthaltenen Partikel. Werden dabei mindestens drei unterschiedliche Wellenlängen für den Lichtstrahl verwendet, so ist eine umfassende
Charakterisierung der Partikeleigenschaften des Aerosols möglich.
Gemäß einer Ausführungsform der Partikelmessvorrichtung ist die Lichtquelle dazu ausgelegt, einen Lichtstrahl auszusenden, der mindestens drei
vorbestimmte Wellenlängen umfasst. Der Lichtsensor kann in diesem Fall dazu ausgelegt sein, den transmittierten Anteil des Lichtstrahls für die vorbestimmten Wellenlängen separat zu erfassen. Dabei muss keine zeitliche Synchronisation der Lichtquelle mit dem Lichtsensor oder der nachgeschalteten
Auswerteeinrichtung vorgesehen sein.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die charakteristischen Größen des Aerosols eine mittlere Partikelgröße, eine Verteilung der Partikelgröße, eine
Partikelkonzentration, eine Gesamtanzahl der Partikel und/oder eine mittlere Partikelmasse in dem Aerosol. Durch die Auswertung der transmittierenden Anteile des Lichtstrahls bei mindestens drei unterschiedlichen Wellenlängen ist es möglich, mehrere charakteristische Größen des Aerosols präzise zu ermitteln.
Gemäß einer Ausführungsform der Partikelmessvorrichtung umfasst die
Auswerteeinrichtung eine Speichereinrichtung. Die Speichereinrichtung ist dazu ausgelegt, eine oder mehrere vorbestimmte Kennlinien für charakteristische Größen in Abhängigkeit von einem Verhältnis der Ausgangssignale des
Lichtsensors für die verschiedenen Wellenlängen abzuspeichern. Die
Auswerteeinrichtung ist hierbei dazu ausgelegt, die charakteristischen Größen des Aerosols unter Verwendung der in der Speichereinrichtung gespeicherten Kennlinie zu bestimmen. Durch die Verwendung von zuvor abgespeicherten Kennlinien, welche die charakteristischen Größen des Aerosols in Abhängigkeit von einem unterschiedlichen Verhältnis der Lichttrübung durch das Aerosol in der
Partikelmesskammer charakterisieren, können auf einfache Weise die
charakteristischen Größen des Aerosols bestimmt werden. Darüber hinaus können in der Speichereinrichtung auch mehrere Kennlinien oder auch mehrdimensionale Kennlinien abgespeichert sein, die eine rasche Bestimmung der charakteristischen Größen ermöglichen. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Partikelmessvorrichtung mindestens einen weiteren Sensor, der dazu ausgelegt ist, eine weitere Betriebsgröße zu erfassen. Die Auswerteeinrichtung kann dabei dazu ausgelegt sein, die charakteristischen Größen unter Verwendung der erfassten weiteren
Umgebungsgröße zu bestimmen. Insbesondere kann der weitere Sensor beispielsweise einen Drucksensor, einen Temperatursensor und/oder einen Volumenstromsensor für das durch die Partikelmesskammer strömende Aerosol umfassen. Auf diese Weise ist eine einfache und zuverlässige präzise
Bestimmung der charakteristischen Größen des auch bei variablen
Umgebungsbedingungen möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lichtquelle Laser- Lichtquellen, Leuchtdioden oder eine Multicolor-Leuchtdiode für die
vorbestimmten Wellenlängen. Lichtemittierenden Dioden (LED) weisen einen sehr guten Wirkungsgrad auf. Insbesondere kann es sich bei den Wellenlängen des Lichtes, welche durch die Lichtquelle emittiert wird, um sichtbares Licht handeln. Darüber hinaus kann auch mindestens eine der Lichtquellen Licht im infraroten Wellenlängenbereich oder im ultravioletten Wellenlängenbereich emittieren. Die vorbestimmten Wellenlängen des von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahls unterscheiden sich dabei vorzugsweise signifikant. Beispielsweise kann eine Wellenlänge im blauen Wellenlängenbereich liegen, beispielsweise zwischen 400 und 450 nm. Eine Wellenlänge kann ferner beispielsweise Licht im roten Wellenlängenbereich, beispielsweise zwischen 700 und 750 bzw. 800 nm liegen. Weiterhin ist es auch möglich, dass eine vorbestimmte Wellenlänge im grünen Wellenlängenbereich, beispielsweise zwischen 500 und 650 nm liegt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, das Einstellen der Wellenlänge für den ausgesendeten Lichtstrahl in der Lichtquelle und ein Empfangen des Ausgangssignals von dem Lichtsensor miteinander zu synchronisieren. Hierdurch ist es möglich, das von dem Lichtsensor
bereitgestellte Ausgangssignal und der von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahlen in Abhängigkeit der aktuellen Wellenlänge miteinander zu synchronisieren. Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung
charakteristischer Größen in dem Aerosol umfasst das Verfahren einen Schritt zum Einleiten eines Kalibrieraerosols mit einer vorbestimmten Partikelgröße in die Partikelmesskammer; und einen Schritt zum Erfassen einer Kalibrierintensität eines durch die Partikelmesskammer transmittierenden Anteils für jede
Wellenlänge des ausgesendeten Lichtstrahls. Dabei erfolgt das Ermitteln der charakteristischen Größen des Aerosols unter Verwendung der erfassten Kalibierintensitäten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden das Einstellen der Wellenlänge des ausgesendeten Lichtstrahls und das Erfassen der
Intensitäten miteinander synchronisiert.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den
Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder
Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung einer Partikelmessvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
Figur 2: eine schematische Darstellung einer Dichtefunktion F für eine
Partikelverteilung in einem Aerosol und
Figur 3: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
Ausführungsformen der Erfindung Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Partikelmessvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Partikelmessvorrichtung 1 umfasst eine Partikelmesskammer 20, die von einem Aerosol durchströmbar ist. Bei dem Aerosol, welches durch die Partikelmesskammer 20 strömt, kann es sich um ein Gas bzw. Gasgemisch handeln, in welchem Partikel enthalten sind.
Beispielsweise kann es sich bei dem Aerosol um die Abgase eines Fahrzeugs, insbesondere um die Abgase eines Dieselfahrzeugs handeln. Die
Partikelmesskammer 20 kann beispielsweise eine oder mehrere
Einlassöffnungen 23 und eine oder mehrere Auslassöffnungen 24 umfassen. Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel dient nur zur Veranschaulichung und soll keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung darstellen. Das Aerosol kann hierbei durch die Einlassöffnung 23 in die Partikelmesskammer 20 eingeleitet werden und durch die Auslassöffnungen 24 wieder aus der Partikelmesskammer 20 austreten. Vorzugsweise kann die Partikelmesskammer 20 mit einem konstanten Volumenstrom des Aerosols durchströmt werden.
Die Partikelmesskammer 20 weist darüber hinaus mindestens zwei
lichtdurchlässige Bereiche 21 und 22 auf. Die lichtdurchlässigen Bereiche 21 und 22 sind vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der Partikelmesskammer 20 angeordnet.
Weiterhin umfasst die Partikelmessvorrichtung 1 eine Lichtquelle 10. Die
Lichtquelle 10 ist dazu ausgelegt, einen Lichtstrahl mit einer vorgegebenen Wellenlänge zu emittieren. Die vorgegebene Wellenlänge kann dabei aus mehreren vorbestimmten Wellenlängen ausgewählt werden. Beispielsweise kann die Lichtquelle 10 die Wellenlänge des Lichtstrahls aus 3 vorbestimmten
Wellenlängen auswählen. Insbesondere ist es möglich, dass die Lichtquelle 10 die Wellenlänge des Lichtstrahls in einem Zeitmultiplexverfahren o.ä. aus den vorbestimmten Wellenlängen variiert. So können zum Beispiel abwechselnd nacheinander die vorbestimmten Wellenlängen für den Lichtstrahl in der
Lichtquelle 10 eingestellt werden.
Alternativ kann die Lichtquelle 10 auch einen Lichtstrahl emittieren, der Licht mehrerer Wellenlängen umfasst. Beispielsweise kann der Lichtstrahl von der Lichtquelle 10 drei vorbestimmte Wellenlängen umfassen. Der Lichtstrahl der Lichtquelle 10 ist von der Lichtquelle 10 in Richtung der eines ersten transparenten Bereichs in der Partikelmesskammer 20 ausgerichtet. Insbesondere kann der Lichtstrahl an dem ersten transparenten Bereich 21 in das Innere der Partikelmesskammer 20 hineintreten und an der
gegenüberliegenden Seite an dem optisch transparenten zweiten Bereich 22 wieder aus dem Inneren der Partikelmesskammer 20 heraustreten. Dabei wird der Lichtstrahl durch das in der Partikelmesskammer 20 enthaltene Aerosol in seiner Intensität abgeschwächt. In dem Aerosol enthaltenen Partikel können den Lichtstrahl teilweise absorbieren oder streuen. Daher wird nur ein Teil des Lichtstrahls durch die Partikelmesskammer 20 hindurch transmittieren und wieder aus der Partikelmesskammer 20 austreten. Dieser transmittierende Anteil des Lichtstrahls kann von einem Lichtsensor 30 erfasst werden. Der Lichtsensor 30 kann daraufhin ein zu der Intensität des erfassten durch die
Partikelmesskammer transmittierten Anteils des Lichtstrahls korrespondierendes Ausgangssignal bereitstellen. Hierzu ist der Lichtsensor auf der der Lichtquelle 10 gegenüberliegenden Seite der Partikelmesskammer 20 angeordnet.
Bei der Lichtquelle 10 kann es sich beispielsweise um eine lichtemittierende Diode (LED) oder ähnliches handeln. Hierbei sind für jede der Wellenlängen, welche die von der Lichtquellen 10 emittiert werden, separate lichtemittierende Dioden möglich. Alternativ ist auch eine sogenannte Multicolor-LED möglich, Hierbei handelt es sich um eine einzelne lichtemittierende Diode, welche je nach Ansteuerung Licht unterschiedlicher Wellenlängen emittieren kann. Darüber hinaus sind auch beliebige weitere Lichtquellen möglich, die dazu in der Lage sind, Licht mit den vorgegebenen Wellenlängen zu emittieren. Beispielsweise kann als Lichtquelle 10 auch eine Laserlichtquelle oder ähnliches vorgesehen sein.
Die Wellenlängen des Lichtstrahls können dabei im Bereich des sichtbaren Lichts zwischen 400 und 750 bzw. 400 und 800 nm liegen. Darüber hinaus kann die Wellenlänge des Lichtstrahls auch im infraroten Lichtbereich oder im
ultravioletten Lichtbereich liegen. Vorzugsweise liegen die Wellenlänge des Lichtstrahls möglichst weit auseinander. Beispielsweise kann eine Wellenlänge des Lichtstrahls im roten Wellenlängenbereich zwischen 800 und 700 nm bzw. 800 und 750 nm liegen. Eine der vorbestimmten Wellenlänge kann z.B. im grünen Wellenlängenbereich, zwischen 500 und 650 nm liegen. Eine weitere Wellenlänge des Lichtstrahls kann im blauen Wellenlängenbereich zwischen 400 und 450 nm liegen. Darüber hinaus sind jedoch auch beliebige andere
Wellenlängen, insbesondere Wellenlängen mit einem deutlichen Unterschied zwischen den einzelnen Wellenlängen möglich.
Die unterschiedlichen Wellenlängen des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle 10 emittiert wird, können dabei beispielsweise jeweils abwechselnd nacheinander eingestellt werden. Es wird also jeweils nur Licht einer Wellenlänge durch die Partikelmesskammer 20 transmittiert. Das Aussenden des Lichtstrahls durch die Lichtquelle 10 und das Erfassen der durch die Partikelmesskammer 20 hindurch transmittierenden Anteile der Lichtstrahlen durch den Lichtsensor 30 können dabei mittels eines geeigneten Synchronisationssignals miteinander
synchronisiert werden. Beispielsweise kann die Lichtquelle 10 von der
Auswerteeinrichtung 40 ein entsprechendes Ansteuersignal empfangen und daraufhin jeweils den Lichtstrahl emittieren. Somit kann die Auswerteeinrichtung 40 das Ausgangssignal, welches zu dem erfassten transmittierten Anteil des Lichtstrahls mit der jeweiligen Wellenlänge korrespondiert der entsprechenden Wellenlänge zuweisen. Auf diese Weise kann eine eindeutige Zuordnung der erfassten Ausgangssignale von dem Lichtsensor 30 zu den entsprechenden Wellenlängen der jeweiligen Lichtstrahlen erfolgen.
Alternativ kann der Lichtstrahl, der von der Lichtquelle 10 emittiert wird auch gleichzeitig mehrere, beispielsweis mindestens drei vorbestimmte Wellenlängen umfassen. In diesem Fall dann die Sensoreinrichtung 30 eine Filereinrichtung (nicht dargestellt) umfassen, welche eine separate Erfassung der einzelnen Wellenlängen des transmittierten Lichtstrahls ermöglicht. Beispielsweise kann der transmittierte Anteil des Lichtstrahls durch ein Prisma oder ähnliches aufgespalten werden, so dass die Anteile der verschiedenen Wellenlängen an räumlich unterschiedlichen Positionen mittels separater Sensorelemente erfasst werden können. Ferner kann auch eine Filtereinrichtung vorgesehen sein, die jeweils gesteuert nur einen Frequenzanteil des transmittierten Lichtstrahls transmittieren lässt. Wird eine solche Filtereinrichtung nacheinander auf die vorbestimmten Wellenlängen des Lichtstrahls eingestellt, so können mittels eines Sensorelements nacheinander die jeweiligen Intensitäten des transmittierten Anteils der korrespondierenden Wellenlängen durch die Sensoreinrichtung 30 erfasst werden. Ferner sind auch weitere Konfigurationen zur individuellen Erfassung der transmittierten Anteile des Lichtstrahls in Abhängigkeit der Wellenlängen möglich.
Die Auswerteeinrichtung 40 kann daraufhin die Größen der Ausgangssignale von dem Lichtsensor 30 der unterschiedlichen Wellenlängen miteinander vergleichen. Basierend auf dem Verhältnis einzelnen Ausgangssignale kann die
Auswerteeinrichtung 40 daraufhin ein Maß für die charakteristischen Größen der Partikel des Aerosols bestimmen.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Dichtefunktion F für eine Partikelverteilung in einem Aerosol. Die Dichtefunktion ist hierbei als Anzahl N der Partikel pro Volumeneinheit und Durchmesser dargestellt. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, kann die Partikelverteilung über die Partikelgröße als eine Log- Normal-Verteilung beschrieben werden. Die Partikel in dem Aerosol können beispielsweise durch die folgenden drei Parameter charakterisiert werden: der mittlere Durchmesser Dm der Partikel, Spitzenwert PV der Partikelverteilung und Breite SD der Partikelverteilung. Dabei kann die Breite der Partikelverteilung beispielsweise als der Bereich definiert werden, an dem die Partikelverteilung 0,67 des Spitzenwertes PV überschreitet. Die Dichtefunktion F der
Partikelverteilung kann beispielsweise durch folgende Formel beschrieben werden:
Figure imgf000011_0001
Für die Bestimmung der charakteristischen Größen des Aerosols kann die Auswerteeinrichtung 40 beispielsweise die Verhältnisse der Ausgangssignale des Lichtsensors berechnen, die zu den jeweiligen Wellenlängen des Lichtstrahls korrespondieren. Diese berechneten Verhältnisse können mit einer zuvor ermittelten Kennlinie abgeglichen werden. Die zuvor ermittelten Kennlinien können beispielsweise in einer Speichereinrichtung der Auswerteeinrichtung 40 in Form einer Lookup-Tabelle oder ähnlichem abgespeichert sein. Alternativ können auch Rechenvorschriften für die Bestimmung der charakteristischen Größen des Aerosols abgespeichert werden. Werden für die Ermittlung der drei charakteristischen Größen mittlerer Durchmesser Dm, Spitzenwert PV und Breite SD mindestens drei unterschiedliche Wellenlängen für den Lichtstrahl durch das Aerosol verwendet, so können die drei Parameter in der Regel eindeutig aufgelöst werden. Das Aerosol kann daraufhin vollständig charakterisiert werden.
Insbesondere kann mittels der drei zuvor beschriebenen Parameter auch die Gesamtpartikelanzahl Nges geschlossen werden. Diese Gesamtpartikelanzahl kann durch Integration von Null bis Unendlich als geschlossene Lösung berechnet werden:
Figure imgf000012_0001
Nges = V2 ■ T ■ PV - Dm - ln(SD)■ 5D( 2 >
Aus den Größen mittlerer Durchmesser Dm, Spitzenwert PV und Breite SD kann somit auch unmittelbar die Gesamtpartikelanzahlkonzentration bestimmt werden.
Ferner ist es auch möglich, vor der eigentlichen Messung durch die
Partikelmessvorrichtung eine Kalibrierung durchzuführen. Hierzu wird ein Aerosol mit Partikeln mit vorbestimmten Eigenschaften, wie einer bekannten
Partikelgröße, einer bekannten Konzentration von Partikeln und/oder einer bekannten Partikelmasse in die Partikelmesskammer 20 eigeleitet. Daraufhin kann für dieses Kalibrieraerosol jeweils die Intensität des transmittierenden Anteils des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls erfasst werden.
Basierend auf diesen erfassten Intensitäten und den dazu durch den Lichtsensor 30 korrespondierenden Ausgangssignalen können anschließend während Messungen von unbekannten Aerosolen die dabei erfassten Intensitäten bzw. das Verhältnis der Intensität des transmittierten Anteils der Lichtstrahlen für unterschiedliche Wellenlängen in Bezug gesetzt werden. Hieraus kann abgeleitet werden, ob die Partikeleigenschaften in dem unbekannten Aerosol nach oben oder unten von den Partikeleigenschaften des Kalibrieraerosols abweichen. Weitere Möglichkeiten zur Kalibrierung sind darüber hinaus selbstverständlich ebenso möglich.
Die Partikelmessvorrichtung 1 kann darüber hinaus noch einen oder mehrere weitere Sensoren 50 zur Erfassung von weiteren Betriebsgrößen umfassen. Beispielsweise kann die Partikelmessvorrichtung 1 einen Drucksensor umfassen, der den Druck des Aerosols in der Partikelmesskammer 20 erfasst und der Auswertevorrichtung 40 bereitstellt. Ferner kann die Partikelmessvorrichtung 1 auch einen Temperatursensor umfassen, der die Temperatur des Aerosols in der Partikelmesskammer 20, an der oder den Einlassöffnungen 23 und/oder der oder den Auslassöffnungen der Partikelmesskammer 20 erfasst. Ferner kann die Partikelmessvorrichtung 1 auch einen Volumenstromsensor umfassen, der den Volumenstrom des durch die Partikelmesskammer 20 hindurchströmenden Aerosols erfasst und eine hierzu korrespondierende Größe an der
Auswertevorrichtung 40 bereitstellt. Weitere Sensoren zur Erfassung von
Betriebsgrößen der Partikelmessvorrichtung 1 sind darüber hinaus ebenso möglich.
Stehen von einem oder mehreren weiteren Sensoren 50 weitere Informationen über eine oder mehrere weitere Betriebsgrößen der Partikelmessvorrichtung 1 bereit, so können diese Informationen ebenfalls mit in die Bestimmung der charakteristischen Größen des Aerosols einfließen. Beispielsweise können auch mehrere Kalibriervorgänge für Variationen dieser weiteren Betriebsgrößen ausgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ können auch für Variationen der Betriebsgrößen mehrere Kennlinien oder Kennlinienfelder abgespeichert werden.
Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von der aktuellen Betriebsgröße wie Temperatur, Druck oder Volumenstrom jeweils die Bestimmung der
charakteristischen Größen in dem Aerosol angepasst werden. Die ermittelten Daten über die charakteristischen Größen des Aerosols können daraufhin beispielsweise an einer Schnittstelle in digitaler oder analoger Form bereitgestellt werden. Ferner kann die Auswerteeinrichtung 40 auch die ermittelten Daten an einer Anzeigevorrichtung (nicht dargestellt) anzeigen oder die Daten in einem weiteren Speicher zur nachfolgenden Weiterverarbeitung abspeichern.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Bestimmung einer Partikelgröße von Partikeln in einem Aerosol gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. In Schritt Sl wird
Lichtstrahls durch eine mit dem Aerosol durchströmten Partikelmesskammer ausgesendet. Die Wellenlänge des ausgesendeten Lichtstrahls wird dabei abwechselnd auf eine von mindestens drei vorbestimmten Wellenlängen eingestellt. Alternativ kann auch ein Lichtstahl ausgesendet werden, der mehrere, insbesondere mindestens drei vorbestimmte Wellenlängen umfasst. In Schritt S2 wird einer Intensität eines durch die Partikelmesskammer
transmittierenden Anteils des Lichtstrahls erfasst. Insbesondere kann das
Aussenden des jeweiligen Lichtstrahls und das Erfassen der Intensität dabei miteinander synchronisiert werden. Daraufhin werden in Schritt S3
charakteristische Größen des Aerosols basierend auf den zu den jeweiligen Wellenlängen des Lichtstrahls korrespondierenden erfassten Intensitäten der transmittierten Anteile des Lichtstrahls bestimmt.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung die Ermittlung von charakteristischen Größen der Partikel in einem Aerosol mittels eines
Durchlichtverfahrens. Hierzu wird eine mit einem Aerosol gefüllte
Partikelmesskammer mit einem Lichtstrahl durchleuchtet, wobei die Wellenlänge des Lichtstrahls variiert wird. Durch die Verwendung von mindestens drei unterschiedlichen Wellenlängen können die für die Charakterisierung des Aerosols erforderlichen Größen vollständig bestimmt werden.

Claims

Ansprüche
1. Partikelmessvorrichtung (1), mit: einer Partikelmesskammer (20), die von einem Aerosol durchströmbar ist; einer Lichtquelle (10), die dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl in Richtung der Partikelmesskammer (20) auszusenden, wobei der Lichtstrahl mindestens drei vorbestimmte Wellenlängen umfasst oder die Lichtquelle (10) dazu ausgelegt ist, die Wellenlänge des ausgesendeten Lichtstrahls abwechselnd auf eine von mindestens drei vorbestimmten Wellenlängen einzustellen; einem Lichtsensor (30), der dazu ausgelegt ist, einen durch die
Partikelmesskammer (20) transmittierenden Anteil des Lichtstrahls zu erfassen, ein zu einer Intensität des erfassten transmittierten Anteils des Lichtstrahls korrespondierendes Ausgangssignal bereitzustellen; und einer Auswerteeinrichtung (40), die dazu ausgelegt ist, basierend auf den zu den jeweiligen Wellenlängen des Lichtstrahls korrespondierenden Ausgangsignalen des Lichtsensors (30) charakteristisch Größen des Aerosols zu berechnen.
2. Partikelmessvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (10) dazu ausgelegt ist, einen Lichtstrahl auszusenden, der mindestens drei vorbestimmte Wellenlängen umfasst, und wobei der Lichtsensor (30) dazu ausgelegt ist den transmittierten Anteil des Lichtstrahls für die vorbestimmten Wellenlängen separat zu erfassen.
3. Partikelmessvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die charakteristischen Größen des Aerosols eine mittlere Partikelgröße, eine Verteilung der
Partikelgröße, eine Partikelkonzentration, eine Gesamtanzahl der Partikel und/oder eine mittlere Partikelmasse in dem Aerosol umfassen.
4. Partikelmessvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Anspruch, wobei die Auswerteeinrichtung (40) eine Speichereinrichtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, eine oder mehrere vorbestimmte Kennlinien für charakteristischen Größen in Abhängigkeit von einem Verhältnis der Ausgangssignale des
Lichtsensors (30) für die verschiedenen Wellenlängen abzuspeichern, und wobei die Auswerteeinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, die charakteristischen Größen des Aerosols unter Verwendung der in der Speichereinrichtung gespeicherten
Kennlinie zu bestimmen.
5. Partikelmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem weiteren Sensor (50), der dazu ausgelegt ist, eine weitere Betriebsgröße zu erfassen, wobei die Auswerteeinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, die
charakteristischen Größen des Aerosols unter Verwendung der erfassten weiteren Betriebsgröße zu bestimmen.
6. Partikelmessvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei der weitere Sensor (50) mindestens einen Drucksensor, einen Temperatursensor und/oder einen
Volumenstromsensor für das durch die Partikelmesskammer (20) strömende Aerosol umfasst.
7. Partikelmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lichtquelle (10) Laser-Lichtquellen, Leuchtdioden oder eine Multicolor-
Leuchtdiode für die vorbestimmten Wellenlängen umfasst.
8. Partikelmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt ist, das Einstellen der Wellenlänge für den ausgesendeten Lichtstrahl in der Lichtquelle (10) und ein Empfangen des
Ausgangssignals von dem Lichtsensor miteinander zu synchronisieren.
9. Verfahren zur Bestimmung charakteristischer Größen eines Aerosols, mit den Schritten:
Aussenden (Sl) eines Lichtstrahls durch eine mit dem Aerosol durchströmten Partikelmesskammer (20), wobei die Wellenlänge des ausgesendeten
Lichtstrahls mindestens drei vorbestimmte Wellenlängen umfasst oder der Lichtstrahl abwechselnd auf eine von mindestens drei vorbestimmten
Wellenlängen eingestellt wird; Erfassen (S2) einer Intensität eines durch die Partikelmesskammer (20) transmittierenden Anteils des Lichtstrahls;
Ermitteln (S3) charakteristischer Größen des Aerosols basierend auf den zu den jeweiligen Wellenlängen des Lichtstrahls korrespondierenden erfassten
Intensitäten der transmittierten Anteile des Lichtstrahls.
10. Verfahren nach Anspruch 9, mit den Schritten:
Einleiten eines Kalibrieraerosols mit einer vorbestimmten Partikelgröße in die Partikelmesskammer (20); und
Erfassen einer Kalibrierintensität eines durch die Partikelmesskammer (20) transmittierenden Anteils für jede Wellenlänge des ausgesendeten Lichtstrahls; wobei das Ermitteln (S3) der charakteristischen Größen des Aerosols unter Verwendung der erfassten Kalibierintensitäten erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, wobei das Einstellen der
Wellenlänge des ausgesendeten Lichtstrahls und das Erfassen der Intensitäten synchronisiert werden.
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