WO2020049031A1 - Device for a speed-adaptive isokinetic particle-sampling process - Google Patents

Device for a speed-adaptive isokinetic particle-sampling process Download PDF

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isokinetic particle
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    • G01N2001/225—Sampling from a flowing stream of gas isokinetic, same flow rate for sample and bulk gas

Definitions

  • the invention relates to a device for speed-adaptive isokinetic particle sampling in particular for measuring aerosols or dispersions in a fluid flow.
  • the present invention also relates to a method for speed-adaptive isokinetic particle sampling.
  • isokinetic particle sampling In order to investigate aerosols or dispersions in fluid flows, isokinetic particle sampling is used, a partial flow of the fluid flow being sucked off from a main flow. It is important to ensure that the flow velocity of the extracted partial flow is equal to the flow velocity of the main flow when sampling particles.
  • This type of particle sampling requires a high level of technical effort.
  • Devices for isokinetic particle sampling are known from the prior art, in which the pump volume flow has to be changed in order to extract the partial flow when the flow velocity of the main flow changes. For this reason, current devices for isokinetic particle sampling are only designed for a very narrow speed range of the fluid flow and are only used in this narrow speed range.
  • Isokinetic sampling with upstream diffusers is known from the prior art.
  • a diffuser is a tube that expands continuously in the direction of flow and serves to reduce the flow velocity.
  • the known diffusers are only designed to be permanently adjustable to a specific flow velocity.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a device for speed-adaptive isokinetic particle samples, which enables particle sampling over a very wide, variable inflow velocity range.
  • a device for speed-adaptive isokinetic particle sampling with an isokinetic particle sampling for introduction into a fluid stream is thus specified, the isokinetic particle sampling having an inlet opening for receiving a part of the fluid stream, the isokinetic particle sampling being arranged within a diffuser, the diffuser having an entrance and the inlet opening of the isokinetic particle sampling in the longitudinal direction of the diffuser
  • Input of the diffuser is arranged, characterized in that the isokinetic particle sampling and the diffuser are arranged to be displaceable relative to one another in the longitudinal direction of the diffuser.
  • the basic idea of the present invention is therefore to reduce the flow velocity of the flowing medium with increasing flow cross-sectional area within the diffuser by an upstream of the isokinetic particle sampling.
  • the isokinetic particle sampling is arranged in the diffuser and in the longitudinal direction of the Flow within the diffuser is variable, the displacement of the isokinetic particle sampling and the diffuser relative to each other depending on the Anströmgeschwin speed.
  • a method for operating a speed-adaptive isokinetic particle sampling is furthermore comprised of the following steps: flow onto the diffuser at a flow velocity at the inlet of the diffuser with a fluid flow, displacement of the isokinetic particle sampling and the diffuser relative to one another in the longitudinal direction of the Diffuser depending on the flow velocity, isokinetic extraction of a partial flow of the fluid flow by means of the isokinetic particle sampling.
  • the diffuser is smooth on its inside. This has the advantage that no turbulence is formed along the inside of the diffuser, which would worsen isokinetic removal of the partial flow.
  • the diffuser is shaped like a truncated cone.
  • the diffuser can be shaped following a suitable mathematical function, whereby it can be shaped both rotationally symmetrically and axially symmetrically.
  • the diffuser is shaped like a truncated cone, as a result of which a good reduction in the flow velocity of the flowing medium is achieved.
  • the diffuser is drop-shaped.
  • the displacement of the isokinetic particle sampling and the diffuser relative to one another takes place mechanically in the longitudinal direction of the diffuser.
  • the displacement of the isokinetic particle sampling and the diffuser relative to each other takes place electromechanically in the longitudinal direction of the diffuser. In the case of an electromechanical displacement of the isokinetic Particle Pro and the diffuser relative to one another, the displacement can be monitored and precisely adjusted by means of sensors.
  • Fig. 1 shows an embodiment of an inventive device for speed-adaptive isokinetic particle sampling.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a device according to the invention for speed-adaptive isokinetic particle sampling 1.
  • the isokinetic particle sampling 2 consists of a tube with an inlet opening 3 and is arranged inside the diffuser 4.
  • the diffuser 4 is flowed against from the front at the diffuser inlet 5 by means of a fluid.
  • Velocity-adaptive isokinetic particle sampling can be used in both gaseous and liquid media.
  • the fluid enters the inlet surface 7 and exits through the outlet surface 8.
  • the flow rate decreases.
  • the velocity at the diffuser inlet 5 changes, the velocity distribution within the diffuser changes in the longitudinal direction.
  • the diffuser 4 can be shaped like a truncated cone or following a suitable mathematical function. It can be shaped both rotationally symmetrically and axially symmetrically.
  • FIG. 1 shows that the diffuser 4 has a teardrop shape. The automatic displacement of the isokinetic particle sampling 2 and the diffuser 4 relative to one another can take place both mechanically and electromechanically.
  • the relative shift between the isokinetic particle sampling 2 and the diffuser 4 can take place by shifting the isokinetic particle sampling 2 or by shifting the diffuser 4.
  • sensors can be provided which support the displacement. Electromechanical displacement can be provided, for example, by means of a screw drive and servo motors. Further sensors can be provided for measuring the flow velocity in aircraft-based examinations. For example, Pitot tubes can be used to measure the speed of flight. The displacement of the isokinetic particle sampling 2 and the diffuser 4 relative to one another can take place as a function of different flight speeds. This enables isokinetic particle sampling over a very wide and variable inflow velocity range. LIST OF REFERENCE NUMERALS isokinetic particle sampling device 1 isokinetic particle sampling 2 inlet of the isokinetic particle sampling 3

Abstract

The invention relates to a device for a speed-adaptive isokinetic particle-sampling process (1), comprising an isokinetic particle sampling device (2) for introducing into a fluid flow (11). The isokinetic particle sampling device (2) has an inlet opening (3) for receiving a part of the fluid flow (12), and the isokinetic particle sampling device (2) is arranged within a diffuser (4). The diffuser has an inlet (5), and the inlet opening (3) of the isokinetic particle sampling device (2) is arranged so as to face the inlet (5) in the longitudinal direction of the diffuser. The particle sampling process is to be facilitated over a very wide and variable inflow speed range. This is achieved in that the isokinetic particle sampling device (2) and the diffuser (4) are slidingly arranged relative to each other in the longitudinal direction of the diffuser (4). The invention additionally relates to a method for operating a speed-adaptive isokinetic particle sampling device, having the following steps: supplying a fluid flow (11) to the diffuser (4) at the inlet of the diffuser (5) at an inflow speed, sliding the isokinetic particle sampling device (2) and the diffuser (4) relative to each other in the longitudinal direction of the diffuser (4) according to the inflow speed, and isokinetically removing a sub-flow (12) of the fluid flow (11) by means of the isokinetic particle sampling device (2).

Description

Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme  Device for speed-adaptive isokinetic particle sampling
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Parti kelprobenahme insbesondere zum Messen von Aerosolen oder Dispersionen in einer Flu idströmung. Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur geschwindigkeitsadap tiven isokinetischen Partikelprobenahme. The invention relates to a device for speed-adaptive isokinetic particle sampling in particular for measuring aerosols or dispersions in a fluid flow. The present invention also relates to a method for speed-adaptive isokinetic particle sampling.
Über Jahre hinweg hat das Interesse an der Zusammensetzung unserer Atmosphäre immer weiter zugenommen. Insbesondere ist das Interesse im Hinblick auf das Vorhandensein von umweltbelastenden Produkten, wie beispielsweise Aerosolen, die von Kraftwerken, Industrie komplexen und dergleichen ausgestoßen werden, stetig gestiegen. Interest in the composition of our atmosphere has increased over the years. In particular, interest has increased steadily with regard to the presence of environmentally harmful products, such as aerosols, which are emitted by power plants, industrial complexes and the like.
Um Aerosole oder Dispersionen in Fluidströmungen zu untersuchen, wird eine isokinetische Partikelprobenahme verwendet, wobei ein Teilstrom der Fluidströmung von einem Haupt strom abgesaugt wird. Dabei ist darauf zu achten, dass die Strömungsgeschwindigkeit des abgesaugten Teilstroms bei Partikelprobenahme gleich der Strömungsgeschwindigkeit des Hauptstromes ist. Diese Art der Partikelprobenahme erfordert einen hohen technischen Auf wand. Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtung zur isokinetischen Partikelprobenahme bekannt, bei denen bei einer Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des Hauptstroms der Pumpvolumenstrom zum Absaugen des Teilstroms verändert werden muss. Aus diesem Grund sind gegenwärtige Vorrichtungen zur isokinetischen Partikelprobenahme nur für einen sehr engen Geschwindigkeitsbereich der Fluidströmung ausgelegt und werden auch nur in diesem engen Geschwindigkeitsbereich eingesetzt. Werden solche isokinetischen Partikelpro benahme bei flugzeuggestützten Untersuchungen eingesetzt, besteht das Problem, dass eine genaue Fluggeschwindigkeit vorgegeben werden muss, da valide Partikelprobenahmen in einem strömenden Medium, nur im Auslegungspunkt der isokinetischen Probennahme und in sehr engen Grenzen um den Auslegungspunkt herum möglich sind. Geringere oder höhere Geschwindigkeiten als die Auslegungsgeschwindigkeit führen zu partikelgrößenabhängigen Verlusten und damit zu verfälschten Messergebnissen. Untersuchungen der Partikelkonzent ration bei Befliegungen zur Untersuchung der Aerosolkonzentration bei unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten sind damit nicht möglich. Aus dem Stand der Technik sind isokinetische Probenahmen mit vorgeschalteten Diffusoren bekannt. Ein Diffusor ist ein sich in Strömungsrichtung stetig erweiterndes Rohr und dient dazu, die Strömungsgeschwindigkeit zu reduzieren. Die bekannten Diffusoren sind lediglich fest einstellbar auf eine bestimmte Anströmgeschwindigkeit ausgelegt. In order to investigate aerosols or dispersions in fluid flows, isokinetic particle sampling is used, a partial flow of the fluid flow being sucked off from a main flow. It is important to ensure that the flow velocity of the extracted partial flow is equal to the flow velocity of the main flow when sampling particles. This type of particle sampling requires a high level of technical effort. Devices for isokinetic particle sampling are known from the prior art, in which the pump volume flow has to be changed in order to extract the partial flow when the flow velocity of the main flow changes. For this reason, current devices for isokinetic particle sampling are only designed for a very narrow speed range of the fluid flow and are only used in this narrow speed range. If such isokinetic particle sampling is used in aircraft-based investigations, there is the problem that an exact airspeed must be specified, since valid particle sampling in a flowing medium is only possible at the design point of isokinetic sampling and within very narrow limits around the design point. Lower or higher speeds than the design speed lead to losses depending on the particle size and thus to falsified measurement results. It is therefore not possible to investigate the particle concentration in aerial surveys to investigate the aerosol concentration at different flight speeds. Isokinetic sampling with upstream diffusers is known from the prior art. A diffuser is a tube that expands continuously in the direction of flow and serves to reduce the flow velocity. The known diffusers are only designed to be permanently adjustable to a specific flow velocity.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufga be zugrunde, eine Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelproben ahme anzugeben, wodurch die Partikelprobenahme über einen sehr weiten, variablen Anströ- mungsgeschwindigkeitsbereich ermöglicht wird. Starting from the above-mentioned prior art, the invention is therefore based on the object of specifying a device for speed-adaptive isokinetic particle samples, which enables particle sampling over a very wide, variable inflow velocity range.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungs gemäß durch die Merkmale der unabhängigen An sprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Erfindungsgemäß ist somit eine Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme mit einer isokinetischen Partikelprobenahme zum Einführen in einen Fluidstrom angegeben, wobei die isokinetischen Partikelprobenahme eine Eintrittsöffnung zum Aufnehmen eines Teils des Fluidstroms aufweist, die isokinetische Partikelprobenahme innerhalb eines Diffusors angeordnet ist, wobei der Diffusor einen Eingang aufweist und die Eintritts Öffnung der isokinetischen Partikelprobenahme in Längsrichtung des Diffusors zumThe object is achieved according to the invention by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. According to the invention, a device for speed-adaptive isokinetic particle sampling with an isokinetic particle sampling for introduction into a fluid stream is thus specified, the isokinetic particle sampling having an inlet opening for receiving a part of the fluid stream, the isokinetic particle sampling being arranged within a diffuser, the diffuser having an entrance and the inlet opening of the isokinetic particle sampling in the longitudinal direction of the diffuser
Eingang des Diffusors hin angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die isokinetische Par tikelprobenahme und der Diffusor relativ zueinander in Längsrichtung des Diffusors ver schiebbar angeordnet sind. Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, durch einen der isokinetischen Partikelpro benahme vorgeschalteten Diffusor, die Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Mediums mit zunehmender Strömungsquerschnittsfläche innerhalb des Diffusors zu verringern. Die isokinetische Partikelprobenahme ist in dem Diffusor angeordnet und in Längsrichtung der Strömung innerhalb des Diffusors variabel, wobei die Verschiebung der isokinetischen Parti kelprobenahme und des Diffusors relativ zueinander in Abhängigkeit der Anströmgeschwin digkeit erfolgt. Gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich der Vorteil der höheren Daten Verfügbarkeit und der höheren Datenqualität, wodurch sich neue Untersuchungsstrategien bei der Partikelmes sung in strömenden Medien erschließen. Input of the diffuser is arranged, characterized in that the isokinetic particle sampling and the diffuser are arranged to be displaceable relative to one another in the longitudinal direction of the diffuser. The basic idea of the present invention is therefore to reduce the flow velocity of the flowing medium with increasing flow cross-sectional area within the diffuser by an upstream of the isokinetic particle sampling. The isokinetic particle sampling is arranged in the diffuser and in the longitudinal direction of the Flow within the diffuser is variable, the displacement of the isokinetic particle sampling and the diffuser relative to each other depending on the Anströmgeschwin speed. Compared to the prior art, there is the advantage of higher data availability and higher data quality, which opens up new investigation strategies for particle measurement in flowing media.
Erfindungsgemäß ist weiter ein Verfahren zum Betrieb einer geschwindigkeitsadaptiven iso- kinetischen Partikelprobenahme, wobei es die folgenden Schritte umfasst: Anströmen des Diffusors mit einer Anströmgeschwindigkeit an dem Eingang des Diffusors mit einem Flu idstrom, Verschieben der isokinetischen Partikelprobenahme und des Diffusors relativ zuei nander in Längsrichtung des Diffusors in Abhängigkeit von der Anströmgeschwindigkeit, isokinetische Entnahme eines Teilstroms des Fluidstroms mittels der isokinetischen Partikel- Probenahme. According to the invention, a method for operating a speed-adaptive isokinetic particle sampling is furthermore comprised of the following steps: flow onto the diffuser at a flow velocity at the inlet of the diffuser with a fluid flow, displacement of the isokinetic particle sampling and the diffuser relative to one another in the longitudinal direction of the Diffuser depending on the flow velocity, isokinetic extraction of a partial flow of the fluid flow by means of the isokinetic particle sampling.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Diffusor an seiner Innenseite glatt ausge bildet. Dies hat den Vorteil, dass sich entlang der Innenseite des Diffusors keine Verwirbe lungen bilden, die eine isokinetische Entnahme des Teilstroms verschlechtern würden. In an advantageous embodiment of the invention, the diffuser is smooth on its inside. This has the advantage that no turbulence is formed along the inside of the diffuser, which would worsen isokinetic removal of the partial flow.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Diffusor kegelstumpfförmig geformt. Der Diffusor kann einer geeigneten mathematischen Funktion folgend geformt sein, wobei er sowohl rotationssymmetrisch als auch achs symmetrisch geformt sein kann. Im ein fachsten Fall ist der Diffusor kegelstumpfförmig geformt, wodurch eine gute Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Mediums erreicht wird. In a further advantageous embodiment of the invention, the diffuser is shaped like a truncated cone. The diffuser can be shaped following a suitable mathematical function, whereby it can be shaped both rotationally symmetrically and axially symmetrically. In the simplest case, the diffuser is shaped like a truncated cone, as a result of which a good reduction in the flow velocity of the flowing medium is achieved.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Diffusor tropfenförmig geformt. In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Verschiebung der isoki netischen Partikelprobenahme und des Diffusors relativ zueinander in Längsrichtung des Dif fusors mechanisch. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Verschiebung der isokinetischen Par tikelprobenahme und des Diffusors relativ zueinander in Längsrichtung des Diffusors elekt romechanisch. Bei einer elektromechanischen Verschiebung der isokinetischen Partikelpro benahme und des Diffusors relativ zueinander kann die Verschiebung mittels Sensoren über wacht und genau eingestellt werden. In an advantageous embodiment of the invention, the diffuser is drop-shaped. In a further advantageous embodiment of the invention, the displacement of the isokinetic particle sampling and the diffuser relative to one another takes place mechanically in the longitudinal direction of the diffuser. In an advantageous embodiment of the invention, the displacement of the isokinetic particle sampling and the diffuser relative to each other takes place electromechanically in the longitudinal direction of the diffuser. In the case of an electromechanical displacement of the isokinetic Particle Pro and the diffuser relative to one another, the displacement can be monitored and precisely adjusted by means of sensors.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes. The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawing using preferred embodiments. The features shown can represent an aspect of the invention both individually and in combination. Features of various exemplary embodiments can be transferred from one exemplary embodiment to another.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine Ausführung einer erfindungs gemäßen Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme. Fig. 1 shows an embodiment of an inventive device for speed-adaptive isokinetic particle sampling.
Die Figur 1 zeigt eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur geschwindig- keits adaptiven isokinetischen Partikelprobenahme 1. Die isokinetische Partikelprobenahme 2 besteht aus einem Rohr mit einer Eintritts Öffnung 3 und ist innerhalb des Diffusors 4 ange- ordnet. Der Diffusor 4 wird von vorne am Diffusoreingang 5 mittels eines Fluides angeströmt. Der Einsatz der geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme ist sowohl in gasförmigen als auch in flüssigen Medien möglich. Das Fluid tritt an der Eintrittsfläche 7 ein und durch die Austrittsfläche 8 wieder aus. Durch die Querschnitts änderung der Eintrittsflä- che 7 zur größeren Querschnittsfläche innerhalb des Diffusors 4, verringert sich die Strö mungsgeschwindigkeit. Bei Veränderungen der Anströmgeschwindigkeit am Diffusoreingang 5 verändert sich die Geschwindigkeitsverteilung innerhalb des Diffusors in Längsrichtung. Wird die isokinetische Partikelprobenahme 2 und der Diffusor 4 in Abhängigkeit der An- strömgeschwindigkeit nun automatisch relativ zueinander derart verschoben, dass die Ein trittsöffnung 3 der isokinetischen Partikelprobenahme 2 immer mit einer geeigneten Ge schwindigkeit an geströmt wird, ist eine valide Partikelmessung bei variabler Anströmge schwindigkeit möglich. Der Diffusor 4 kann im einfachsten Fall kegelstumpfförmig oder einer geeigneten mathemati schen Funktion folgend geformt sein. Er kann sowohl rotationssymmetrisch als auch achs- symmetrisch geformt sein. In Figur 1 ist gezeigt, dass der Diffusor 4 eine tropfenförmige Form besitzt. Die automatische Verschiebung der isokinetischen Partikelprobenahme 2 und des Diffusors 4 relativ zueinander kann dabei sowohl mechanisch als auch elektromechanisch erfolgen. Die relative Verschiebung zwischen der isokinetischen Partikelprobenahme 2 und des Diffusors 4 kann durch eine Verschiebung der isokinetischen Partikelprobenahme 2 oder durch eine Verschiebung des Diffusors 4 erfolgen. Denkbar ist auch eine gleichzeitige Ver schiebung der isokinetischen Partikelprobenahme 2 und des Diffusors 4. Weiter können Sen soren vorgesehen sein, die die Verschiebung unterstützen. Eine elektromechanische Verschie- bung kann beispielsweise mittels Gewindetrieb und Servomotoren bereitgestellt werden. Wei tere Sensoren können zur Messung der Anströmgeschwindigkeit bei flugzeuggestützten Un tersuchungen vorgesehen sein. Beispielsweise können Pitot-Rohre zur Messung der Flugge schwindigkeit verwendet werden. Die Verschiebung der isokinetischen Partikelprobenahme 2 und des Diffusors 4 relativ zueinander kann dadurch in Abhängigkeit von unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten erfolgen. Damit wird eine isokinetische Partikelprobenahme über ei nen sehr weiten und variablen Anströmungsgeschwindigkeitsbereich ermöglicht. Bezugszeichenliste isokinetische Partikelprobenahmevorrichtung 1 isokinetische Partikelprobenahme 2 Einlass der isokinetischen Partikelprobenahme 3FIG. 1 shows an embodiment of a device according to the invention for speed-adaptive isokinetic particle sampling 1. The isokinetic particle sampling 2 consists of a tube with an inlet opening 3 and is arranged inside the diffuser 4. The diffuser 4 is flowed against from the front at the diffuser inlet 5 by means of a fluid. Velocity-adaptive isokinetic particle sampling can be used in both gaseous and liquid media. The fluid enters the inlet surface 7 and exits through the outlet surface 8. By changing the cross-section of the che 7 to the larger cross-sectional area within the diffuser 4, the flow rate decreases. When the flow velocity at the diffuser inlet 5 changes, the velocity distribution within the diffuser changes in the longitudinal direction. If the isokinetic particle sampling 2 and the diffuser 4 are now automatically shifted relative to one another depending on the inflow speed such that the inlet opening 3 of the isokinetic particle sampling 2 is always flowed at a suitable speed, a valid particle measurement at variable inflow speed is possible . In the simplest case, the diffuser 4 can be shaped like a truncated cone or following a suitable mathematical function. It can be shaped both rotationally symmetrically and axially symmetrically. FIG. 1 shows that the diffuser 4 has a teardrop shape. The automatic displacement of the isokinetic particle sampling 2 and the diffuser 4 relative to one another can take place both mechanically and electromechanically. The relative shift between the isokinetic particle sampling 2 and the diffuser 4 can take place by shifting the isokinetic particle sampling 2 or by shifting the diffuser 4. A simultaneous displacement of the isokinetic particle sampling 2 and the diffuser 4 is also conceivable. Furthermore, sensors can be provided which support the displacement. Electromechanical displacement can be provided, for example, by means of a screw drive and servo motors. Further sensors can be provided for measuring the flow velocity in aircraft-based examinations. For example, Pitot tubes can be used to measure the speed of flight. The displacement of the isokinetic particle sampling 2 and the diffuser 4 relative to one another can take place as a function of different flight speeds. This enables isokinetic particle sampling over a very wide and variable inflow velocity range. LIST OF REFERENCE NUMERALS isokinetic particle sampling device 1 isokinetic particle sampling 2 inlet of the isokinetic particle sampling 3
Diffusor 4Diffuser 4
Eingang des Diffusors 5Input of the diffuser 5
Strömungsrichtung 6Flow direction 6
Eintrittsfläche 7 Austrittsfläche 8Entry area 7 Exit area 8
Querschnitts änderung 9Cross section change 9
Ausgang der isokinetische Partikelprobenahme 10Output of isokinetic particle sampling 10
Fluidstrom 11Fluid flow 11
Teil des Fluidstroms 12 Innenseite des Diffusors 13 Part of the fluid flow 12 inside of the diffuser 13

Claims

Patentansprüche Claims
1. Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme (1) mit einer isokinetischen Partikelprobenahme (2) zum Einfuhren in einen Fluidstrom (11), wobei die isokinetischen Partikelprobenahme (2) eine Eintrittsöffnung (3) zum Auf nehmen eines Teils des Fluidstroms (12) aufweist, die isokinetische Partikelproben ahme (2) innerhalb eines Diffusors (4) angeordnet ist, wobei der Diffusor einen Ein gang (5) aufweist und die Eintrittsöffnung (3) der isokinetischen Partikelprobenahme (2) in Längsrichtung des Diffusors zum Eingang (5) des Diffusors hin angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1. A device for speed-adaptive isokinetic particle sampling (1) with an isokinetic particle sampling (2) for introduction into a fluid stream (11), the isokinetic particle sampling (2) having an inlet opening (3) for receiving a part of the fluid stream (12), the isokinetic particle sample (2) is arranged within a diffuser (4), the diffuser having an inlet (5) and the inlet opening (3) of the isokinetic particle sampling (2) in the longitudinal direction of the diffuser towards the inlet (5) of the diffuser is arranged, characterized in that
die isokinetische Partikelprobenahme (2) und der Diffusor (4) relativ zueinan der in Längsrichtung des Diffusors (4) verschiebbar angeordnet sind.  the isokinetic particle sampling (2) and the diffuser (4) are arranged relative to one another in the longitudinal direction of the diffuser (4).
2. Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor an seiner Innenseite (13) glatt ausgebildet ist. 2. Device for speed-adaptive isokinetic particle sampling (1) according to claim 1, characterized in that the diffuser is smooth on its inside (13).
3. Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (4) kegelstumpfförmig geformt ist. 3. A device for speed-adaptive isokinetic particle sampling (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the diffuser (4) is frustoconical in shape.
4. Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (4) tropfenförmig geformt ist. 4. The device for speed-adaptive isokinetic particle sampling (1) according to one of claims 1 to 2, characterized in that the diffuser (4) is drop-shaped.
5. Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschie- bung der isokinetischen Partikelprobenahme (2) und des Diffusors (4) relativ zueinan der in Längsrichtung des Diffusors (4) mechanisch erfolgt. 5. Device for speed-adaptive isokinetic particle sampling (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the different Exercise of the isokinetic particle sampling (2) and the diffuser (4) relative to each other in the longitudinal direction of the diffuser (4) is carried out mechanically.
6. Vorrichtung zur geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelprobenahme (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung der isokinetischen Partikelprobenahme (2) und des Diffusors (4) relativ zueinander in Längsrichtung des Diffusors elektromechanisch erfolgt. 6. The device for speed-adaptive isokinetic particle sampling (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the displacement of the isokinetic particle sampling (2) and the diffuser (4) relative to each other in the longitudinal direction of the diffuser is carried out electromechanically.
7. Verfahren zum Betrieb einer geschwindigkeitsadaptiven isokinetischen Partikelpro- benähme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es die folgenden Schritte umfasst: 7. The method for operating a speed-adaptive isokinetic particle sampling according to one of the preceding claims, comprising the following steps:
- Anströmen des Diffusors (4) mit einer Anströmgeschwindigkeit an dem Ein gang des Diffusors (5) mit einem Fluidstrom (11),  - flow onto the diffuser (4) with a flow velocity at the inlet of the diffuser (5) with a fluid flow (11),
- Verschieben der isokinetischen Partikelprobenahme (2) und des Diffusors (4) relativ zueinander in Längsrichtung des Diffusors (4) in Abhängigkeit von der - Shifting the isokinetic particle sampling (2) and the diffuser (4) relative to each other in the longitudinal direction of the diffuser (4) depending on the
Anströmgeschwindigkeit, Flow velocity,
- isokinetische Entnahme eines Teilstroms (12) des Fluidstroms (11) mittels der isokinetischen Partikelprobenahme (2).  - Isokinetic removal of a partial flow (12) of the fluid flow (11) by means of the isokinetic particle sampling (2).
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