WO2020181312A1 - Kondensationspartikelzähler mit unterschiedlich temperierten kondensationskanälen - Google Patents

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WO2020181312A1
WO2020181312A1 PCT/AT2020/060091 AT2020060091W WO2020181312A1 WO 2020181312 A1 WO2020181312 A1 WO 2020181312A1 AT 2020060091 W AT2020060091 W AT 2020060091W WO 2020181312 A1 WO2020181312 A1 WO 2020181312A1
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WO
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condensation
section
saturation
channels
aerosol
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PCT/AT2020/060091
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Martin CRESNOVERH
Christos Berger
Tristan REINISCH
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Avl List Gmbh
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    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/065—Investigating concentration of particle suspensions using condensation nuclei counters
    • G—PHYSICS
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    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N2015/1486—Counting the particles

Definitions

  • the invention relates to a condensation particle counter and a method according to the preambles of the independent claims.
  • Condensation particle counters are known and published in different embodiments. In all of these embodiments, a measuring aerosol with a
  • an optical counting device detected, in particular counted.
  • a measuring aerosol is used
  • Particle-laden gas or a particle-laden measuring gas understood.
  • the operating medium is preferably bound in vapor form in the measuring aerosol or in a carrier gas.
  • This enriched measuring aerosol is then cooled down, which leads to a
  • Condensation nuclei are in particular the particles present in the measuring aerosol. Liquid droplets that have grown on condensation nuclei and whose diameter is larger than the critical minimum diameter, grow as the operating medium accumulates.
  • Particle size the particles are enlarged and thereby detected.
  • Measurement information can be used. According to the state of the art, this fact is used in complex measurement setups with several condensation particle counters and several measuring devices.
  • the invention relates to a condensation particle counter comprising a saturation section for enrichment and / or saturation of a gaseous medium with an operating medium, a condensation section which is set up for supersaturation of the previously enriched gaseous medium, and a measuring device which is used to detect particles contained in the gaseous medium which can be enlarged in the condensation section by the condensed operating medium is set up.
  • the condensation section comprises at least two differently tempered condensation channels, which are fluidically arranged parallel to one another and can each be traversed by a partial volume flow of the gaseous medium in measurement mode, and the partial volume flows of the condensation channels can be combined for detection in measurement mode.
  • the partial volume flows and their enlarged particles are mixed with one another.
  • the condensation channels are preferably in front of the measuring device
  • partial volume flows are in front of the Measuring device can be brought together and measured as a total volume flow in the measuring device.
  • the condensation channels are thermally decoupled from one another and / or that thermal insulation is provided between the condensation channels.
  • Thermally decoupled is to be understood here as meaning that the fluid flows moving in the condensation channels do not influence one another with regard to their temperature.
  • the condensation channels are preferably separated from one another in a gas-impermeable manner along their course, so that no gas exchange takes place between the channels.
  • condensation channels open into a collecting line for merging, in particular for merging upstream of the measuring device.
  • the collecting line opens into the measuring device, in particular via a nozzle.
  • the nozzle can be designed, for example, as a separating nozzle through which enlarged particles of both condensation channels are passed.
  • the gaseous medium is or contains a measurement aerosol, in particular a particle-laden exhaust gas from an internal combustion engine.
  • the saturation section has at least one
  • Medium supply line for supplying at least one exhibition aerosol and one
  • a first medium supply line for supplying at least the measuring aerosol opens before the saturation area or that a first
  • Medium supply line for supplying a carrier gas before the saturation area opens, wherein the saturation area can be flown through by the carrier gas and a second medium feed line for feeding the measuring aerosol opens after the saturation area.
  • a mixture of the measuring aerosol with a carrier gas can also be fed in via the first medium feed line.
  • the measuring device is expediently suitable and / or set up to detect particles of different sizes and / or to record size differences of detected particles.
  • the invention also relates to a method for particle measurement, in particular in a condensation particle counter of the type described above, comprising the following steps:
  • gaseous medium previously enriched with operating medium is divided into at least two partial volume flows that the
  • Partial volume flows are tempered differently and thereby differently oversaturated, and that the partial volume flows are then fed to the measuring device.
  • the gaseous medium in the saturation section is preferably a carrier gas or a measurement aerosol or a mixture of carrier gas and
  • the partial volume flows are preferably brought together again before the combined partial volume flows are used as a total volume flow
  • Measuring device are supplied. If necessary, it is provided that the partial volume flows for different temperature control are conducted through condensation channels that run parallel to one another in terms of flow and are each temperature-controlled differently.
  • the partial volume flows for supersaturation of the gaseous medium in the condensation channels are cooled and / or heated to different temperatures, and that as a result, particles of different particle size ranges are increased in the differently tempered partial volume flows by the condensing operating medium.
  • the saturation section preferably comprises a saturator with at least one saturation channel which is delimited by a porous body soaked with operating medium or by the operating medium itself.
  • the saturator has a saturator temperature at which the operating medium in vapor form from a carrier gas or from the
  • Messaerosol itself is absorbed. This is the carrier gas or the
  • Partial volume flow in the same saturation section and / or in the same saturator, and in particular at the same saturator temperature with the operating medium were enriched or saturated.
  • temperatures in the same saturation section and / or in the same saturator, and in particular at the same saturator temperature with the operating medium were enriched or saturated.
  • the saturation temperature is greater than the temperature in the first condensation channel and greater than the temperature in the second
  • the pressure prevailing in the condensation channels is essentially that in the
  • the condensation particle counter preferably corresponds essentially to that Ambient pressure.
  • the operating pressure can, however, if necessary, be increased by a fan for the passage of the measuring aerosol or, in the case of a suction fan, decreased.
  • the size of the particles enlarged by condensation can be selected by choosing the temperature in the condensation section, in particular by choosing the temperature difference to the saturation range.
  • the size of the particles enlarged by condensation in particular the final size of the enlarged particles, depends largely on the
  • condensation particle counter it is possible, with a measuring device which is set up to detect particles, to also obtain measurement data on the size class to which the enlarged particles belong.
  • Condensation particle counter designed for the detection of particles with a size of greater than 1 nm, in particular with a size of 10-1000 nm.
  • the particles enlarged by the condensation show exemplary, depending on the choice of
  • Parameters of the condensation particle counter such as temperature in the
  • Saturation section the temperature in the condensation section and / or the operating means used, have a size of about 1 -20 gm, preferably about 2-10 gm.
  • condensation particle counter One possible application of the condensation particle counter according to the invention is to extend the measuring range while at the same time maintaining the comparability of the measuring results with condensation particle counters with a restricted measuring range.
  • condensation particle counters whose measuring range was designed for a particle size greater than 23 nm have been used up to now.
  • condensation particle counters whose measuring range is designed for a particle size greater than 10 nm have been used up to now.
  • their results should still be compared with the previous measurement results.
  • the temperature in one of the condensation channels can now be selected in such a way that the results essentially correspond to the results of the 23 nm designed
  • the temperature can be selected in such a way that the measuring range is expanded to a particle size of greater than 10 nm.
  • Partial volume flows, so the partial volume flow of the first condensation channel and the partial volume flow of the second condensation channel can be in a
  • Measuring device detected and distinguished from each other. While the results with an extended measurement range can be used, for example, to demonstrate compliance with legal requirements, the results with a restricted measurement range are used, for example, for research purposes, in particular for comparison with previously recorded measurement results.
  • Another possible application of the invention would be to use again different condensation channels with different temperatures, so that particles are enlarged to a different minimum size in one of the condensation channels than in another condensation channel. Subsequently, the enlarged particles of both partial volume flows are detected by a measuring device.
  • the measuring device enables the particles of one partial volume flow to be differentiated from the particles of the other partial volume flow due to the different sizes of the enlarged particles. This makes it possible to measure or at least estimate what proportion of the total measured
  • the measuring aerosol and optionally a carrier gas are preferred continuously through the condensation particle counter and its
  • the conveyance can for example take place by a suction fan connected downstream of the measuring device.
  • more than two condensation channels can be provided, with different condensation temperatures or condensation conditions prevailing in at least two condensation channels.
  • the measuring aerosol is diluted with a carrier gas.
  • Butanol or decane are used as operating media.
  • the reference symbols correspond to the following components: saturation section 1, condensation section 2, measuring device 3, condensation channels 4, 5, partial volume flows 6, 7, insulation 8, collecting line 9, nozzle 10, measuring aerosol feed line 1 1, 1 T; Saturation area 12, suction fan 13, dividing line 14, temperature control element 15, 15 ‘; Radiation source 16, detector 17;
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration of an embodiment of a condensation particle counter 100 according to the invention
  • Condensation particle counter 100 comprises a saturation section 1, a
  • the saturation section 1 essentially comprises the one in FIG. 1 with a dashed frame
  • the condensation particle counter 100 in the illustrated embodiment has an essentially L-shaped structure with regard to the arrangement of the saturation section 1 with respect to the condensation section 2 and measuring device 3, the invention can also be applied to other, in particular linear structures, where saturation 1, condensation section 2 and measuring device 3 are arranged along a substantially common longitudinal axis.
  • the saturation section 1 comprises a saturation region 12 in which an operating medium is supplied. This operating medium serves to enrich or saturate the gaseous medium flowing through the saturation section 1, for example a gas (for example a carrier gas) or an aerosol.
  • a gas for example a carrier gas
  • aerosol for example a gas (for example a carrier gas) or an aerosol.
  • Embodiment is a measurement aerosol - for example, a particle-laden exhaust gas from an internal combustion engine, which by definition is a
  • Measurement aerosol is a particle-laden gas - introduced through a first medium supply line 11 and passed through the saturation area 12 of the saturation section 1 in order to be enriched with the operating medium.
  • a porous body is arranged in the saturation area 12, which is soaked with the operating medium.
  • the saturation section 1 comprises a heater, not shown, which is set up to heat the operating medium and / or the measuring aerosol.
  • the gaseous medium introduced via the first medium supply line 11 can also be a mixture of a measuring aerosol and a carrier gas.
  • Condensation section 2 passed. In the condensation section 2 the
  • enriched measuring aerosol is essentially cooled, thus becoming a
  • condensation channels 4, 5 are provided for this purpose, the division being able to take place via a dividing line 14 as in the exemplary embodiment shown.
  • condensation channels are understood to mean any structures through which fluids can flow, that is to say limit a flow path of a fluid with respect to the environment.
  • the two condensation channels 4, 5 run parallel to one another in terms of flow. In the course of these condensation channels 4, 5 there is no gas exchange with one another.
  • condensation channels 4, 5 Flow through condensation channels 4, 5, again essentially simultaneously exit the condensation section 2. As a result, a time offset of the measurement results of the condensation channels 4, 5 can be avoided or minimized.
  • insulation 8 for thermal insulation or thermal decoupling of the two condensation ducts 4, 5 is arranged between the two condensation ducts 4, 5.
  • the condensation section 2 can, as in the present embodiment, a flow channel with an annular
  • the cross section is divided into several ring segments.
  • the respective ring segments are divided into several ring segments.
  • Ring segments of the cross section form the individual condensation channels 4, 5.
  • the ring segments and thus the condensation channels 4, 5 are separated from one another preferably by means of a thermally insulating body, in particular by means of an insulation 8.
  • condensation channels 4, 5 can have any cross-section that is suitable for achieving the effect according to the invention.
  • Condensation channel 4 prevailing condensation temperature from the prevailing in the other condensation channel 5 condensation temperature.
  • the condensation channel 4, 5, the smaller the particles can act as condensation nuclei.
  • the condensation temperature in the first condensation channel 4 can be lower than that in the second condensation channel 5
  • a temperature control element 15, 15 ′ can be assigned to at least one of the condensation channels 4, 5.
  • Tempering element 15 is assigned and the second condensation channel 5 is a second tempering element 15 ‘.
  • An aerosol therefore flows through the collecting line during measurement operation, which aerosol comprises both particles which are condensing in the first condensation channel 4
  • Resources were enlarged as well as particles that were enlarged on the second condensation channel 5 by condensing resources.
  • the volume flow flowing through the collecting line 9 is fed to a measuring device 3 for the detection of the particles.
  • the volume flow flowing through the collecting line 9 is fed to a measuring device 3 for the detection of the particles.
  • Measuring device 3 suitable and / or set up to detect particles of different sizes and possibly also to detect the size differences.
  • particles of the first condensation channel 4 have a different size than particles of the second condensation channel 5. This can be based on the
  • Measurement results are determined whether a detected particle in the first
  • Condensation channel 4 or in the second condensation channel 5 was enlarged.
  • the measuring device 3 comprises a nozzle 10, which is designed, in particular, as a separating nozzle.
  • the nozzle 10 is designed, in particular, as a separating nozzle.
  • Measuring device 3 for example, a radiation source 16, in particular a laser, the radiation of which strikes the particles and is scattered by them, the scattered radiation being detected by a detector 17, for example a photodetector.
  • a particle count can be carried out.
  • particles of different sizes cause different ones Scattering of the radiation, with which conclusions can also be drawn about the number of particles enlarged in the respective condensation channel 4, 5.
  • the measuring device 3 is a device for detecting the scattering caused by particles of the radiation irradiated by a radiation source 16, in particular for determining the size of the particles and / or the
  • the measuring device 3 can calculate Differences in size of the detected particles.
  • the temperature in the embodiment of FIG. 1 As an example, the temperature in the embodiment of FIG. 1
  • Saturation range should be 38 ° C.
  • the temperature in one of the condensation channels can be 32 ° C. and the other condensation channel can be 20 ° C.
  • a carrier gas for example
  • Nitrogen passed through the saturation area 12 via the illustrated first medium supply line 1 1 (which in this case functions as a carrier gas supply line) and is enriched or saturated with the operating medium. Only after the saturation area 12 - but still in the saturation section 1 - is the measurement aerosol via a second
  • the saturation section 1 does not comprise a porous body, but only a basin filled with liquid operating medium.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kondensationspartikelzähler und ein Verfahren zur Kondensationspartikelmessung, wobei der Kondensationspartikelzähler einen Sättigungsabschnitt (1) zur Anreicherung und/oder Sättigung eines Messaerosols mit einem Betriebsmittel, einen Kondensationsabschnitt (2), der zur Übersättigung des zuvor angereicherten Messaerosol eingerichtet ist, eine Messvorrichtung (3), die zur Detektion der, im Kondensationsabschnitt (2) durch das kondensierte Betriebsmittel vergrößerten, Partikel des Messaerosols eingerichtet ist, umfasst, wobei der Kondensationsabschnitt (2) mindestens zwei unterschiedlich temperierte Kondensationskanäle (4, 5) umfasst, die strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet und im Messbetrieb von je einem Teilvolumenstrom (6, 7) des Messaerosols durchströmt werden oder sind, und wobei die Kondensationskanäle (4, 5) vor der Messvorrichtung (3) zusammengeführt sind und die Teilvolumenströme (6, 7) im Messbetrieb vereinigt der Detektion zugeführt werden oder sind.

Description

Kondensationspartikelzähler mit unterschiedlich temperierten
Kondensationskanälen
Die Erfindung betrifft einen Kondensationspartikelzähler und ein Verfahren gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Kondensationspartikelzähler sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt und publiziert. Bei all diesen Ausführungsformen wird ein Messaerosol mit einem
Betriebsmittel in einem Sättigungsabschnitt angereichert und anschließend in einem Kondensationsabschnitt übersättigt, sodass sich das Betriebsmittel an die als
Kondensationskeime wirkenden Partikel anlagert und diese vergrößert. Die dadurch vergrößerten Partikel können in weiterer Folge von einer Messeinrichtung,
insbesondere von einer optischen Zähleinrichtung, detektiert, insbesondere gezählt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird unter einem Messaerosol ein
partikelbeladenes Gas bzw. ein partikelbeladenes Messgas verstanden.
Zur Vergrößerung der Partikel wird somit in einem ersten Schritt das Betriebsmittel bevorzugt dampfförmig in dem Messaerosol oder in einem Trägergas gebunden. Dieses angereicherte Messaerosol wird in weiterer Folge abgekühlt, womit es zu einer
Übersättigung kommt. Hierbei ergibt sich aus der Kelvingleichung ein kritischer
Minimaldurchmesser für die heterogene Kondensation von Flüssigkeitströpfchen auf Kondensationskeimen bei einem gegebenen Druck-Temperatur-Verhältnis.
Kondensationskeime sind insbesondere die im Messaerosol vorhandenen Partikel. Auf Kondensationskeime aufgewachsene Flüssigkeitströpfchen, deren Durchmesser größer ist als der kritische Minimaldurchmesser, wachsen durch weitere Anlagerung des Betriebsmittels. Durch die Einstellung eines Druck-Temperatur-Verhältnisses im
Kondensationsbereich kann somit eine Wahl getroffen werden, ab welcher
Partikelgröße die Partikel vergrößert und dadurch detektiert werden.
Dieser Effekt kann nun zur Erweiterung des Messbereichs, insbesondere hinsichtlich der Erfassung unterschiedlicher Partikelgrößen, und zur Ableitung weiterer
Messinformationen genutzt werden. Gemäß Stand der Technik wird diese Tatsache in aufwändigen Messaufbauten mit mehreren Kondensationspartikelzählern und mehreren Messeinrichtungen genutzt.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Kondensationspartikelzähler und ein Verfahren bereitzustellen, die eine Erweiterung des Messbereichs und der ableitbaren Informationen bei Beibehaltung eines einfachen Aufbaus ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der
unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Kondensationspartikelzähler umfassend einen Sättigungsabschnitt zur Anreicherung und/oder Sättigung eines gasförmigen Mediums mit einem Betriebsmittel, einen Kondensationsabschnitt, der zur Übersättigung des zuvor angereicherten gasförmigen Mediums eingerichtet ist, und eine Messvorrichtung, die zur Detektion von in dem gasförmigen Medium enthaltenen Partikeln, die in dem Kondensationsabschnitt durch das kondensierte Betriebsmittel vergrößerbar sind, eingerichtet ist.
Dabei umfasst der Kondensationsabschnitt mindestens zwei unterschiedlich temperierte Kondensationskanäle, die strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet und im Messbetrieb von je einem Teilvolumenstrom des gasförmigen Mediums durchströmbar sind, und die Teilvolumenströme der Kondensationskanäle sind im Messbetrieb vereinigt der Detektion zuführbar. Insbesondere werden die Teilvolumenströme und deren vergrößerte Partikel miteinander vermischt.
Günstigerweise handelt es sich bei dem gasförmigen Medium im Sättigungsabschnitt um ein Trägergas oder ein Messaerosol oder eine Mischung aus Trägergas und
Messaerosol und bei dem gasförmigen Medium im Kondensationsabschnitt um ein Messaerosol oder bereits stromaufwärts des Sättigungsabschnitts vermischtes
Trägergas und Messaerosol oder um Trägergas mit im Sättigungsabschnitt
zugeführtem Messaerosol.
Vorzugsweise sind die Kondensationskanäle vor der Messvorrichtung
zusammengeführt und die Teilvolumenströme sind im Messbetrieb vereinigt der Detektion zuführbar. Mit anderen Worten sind Teilvolumenströme vor der Messvorrichtung zusammenführbar und als ein Gesamtvolumenstrom in der Messvorrichtung messbar.
In einer Variante ist vorgesehen, dass die Kondensationskanäle thermisch voneinander entkoppelt sind, und/oder dass zwischen den Kondensationskanälen eine thermische Isolierung vorgesehen ist. Unter thermisch entkoppelt ist hier zu verstehen, dass sich die in den Kondensationskanälen bewegten Fluidströme hinsichtlich ihrer Temperatur nicht beeinflussen.
Vorzugsweise sind die Kondensationskanäle entlang ihres Verlaufs gasundurchlässig voneinander abgetrennt, sodass zwischen den Kanälen kein Gasaustausch stattfindet.
In einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass die Kondensationskanäle im
Wesentlichen dieselbe Länge und denselben Querschnitt aufweisen, und/oder dass die Kondensationskanäle derart ausgestaltet sind, dass die Volumenströme, insbesondere die Teilvolumenströme, in den Kondensationskanälen im Wesentlichen gleich sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Kondensationskanäle zur Zusammenführung, insbesondere zur Zusammenführung vor der Messvorrichtung, in eine Sammelleitung münden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Sammelleitung, insbesondere über eine Düse, in die Messvorrichtung mündet. Die Düse kann beispielsweise als Vereinzelungsdüse ausgestaltet sein, durch die vergrößerte Partikel beider Kondensationskanäle geleitet werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das gasförmige Medium ein Messaerosol, insbesondere ein partikelbeladenes Abgas einer Verbrennungskraftmaschine ist oder enthält.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Sättigungsabschnitt zumindest eine
Mediumzuleitung zur Zuleitung zumindest eines Messeaerosols und einen
Sättigungsbereich zum Einbringen des Betriebsmittels umfasst.
Dabei ist vorgesehen, dass eine erste Mediumzuleitung zur Zuleitung zumindest des Messaerosols vor dem Sättigungsbereich einmündet oder dass eine erste
Mediumzuleitung zur Zuleitung eines Trägergases vor dem Sättigungsbereich einmündet, wobei der Sättigungsbereich von dem Trägergas durchströmbar ist und eine zweite Mediumzuleitung zur Zuleitung des Messaerosols nach dem Sättigungsbereich einmündet. In einer Variante kann auch über die erste Mediumzuleitung eine Mischung des Messaerosols mit einem Trägergas zugeführt werden.
Günstigerweise ist die Messvorrichtung dazu geeignet und/oder eingerichtet, Partikel unterschiedlicher Größe zu detektieren und/oder Größenunterschiede von detektierten Partikeln zu erfassen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Partikelmessung, insbesondere in einem Kondensationspartikelzähler der vorbeschriebenen Art, umfassend folgende Schritte:
- Anreichern und/oder Sättigen eines gasförmigen Mediums mit einem Betriebsmittel in einem Sättigungsabschnitt,
- Übersättigen des zuvor angereicherten gasförmigen Mediums in einem
Kondensationsabschnitt,
- Detektion der, in dem Kondensationsabschnitt durch das kondensierte Betriebsmittel vergrößerten, Partikel des gasförmigen Mediums in einer Messvorrichtung.
Dabei ist vorgesehen, dass das zuvor mit Betriebsmittel angereicherte gasförmige Medium in mindestens zwei Teilvolumenströme aufgeteilt wird, dass die
Teilvolumenströme unterschiedlich temperiert und dadurch unterschiedlich übersättigt werden, und dass die Teilvolumenströme anschließend der Messvorrichtung zugeführt werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem gasförmigen Medium im Sättigungsabschnitt um ein Trägergas oder ein Messaerosol oder eine Mischung aus Trägergas und
Messaerosol und bei dem gasförmigen Medium im Kondensationsabschnitt um ein Messaerosol oder bereits stromaufwärts des Sättigungsabschnitts vermischtes
Trägergas und Messaerosol oder um Trägergas mit im Sättigungsabschnitt
zugeführtem Messaerosol.
Vorzugsweise werden die Teilvolumenströme wieder zusammengeführt, bevor die zusammengeführten Teilvolumenströme als ein Gesamtvolumenstrom der
Messvorrichtung zugeführt werden. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Teilvolumenströme zur unterschiedlichen Temperierung durch strömungstechnisch parallel zueinander verlaufende und jeweils unterschiedlich temperierte Kondensationskanäle geleitet werden.
In einer Variante ist vorgesehen, dass die Teilvolumenströme zur Übersättigung des gasförmigen Mediums in den Kondensationskanälen auf unterschiedliche Temperaturen abgekühlt und/oder erwärmt werden, und dass dadurch in den unterschiedlich temperierten Teilvolumenströmen Partikel unterschiedlicher Partikelgrößenbereiche durch das kondensierende Betriebsmittel vergrößert werden.
Günstigerweise werden mit der Messvorrichtung die Größe der und/oder die
Größenunterschiede zwischen den Partikeln detektiert.
Vorzugsweise umfasst der Sättigungsabschnitt einen Sättiger mit mindestens einem Sättigungskanal, der von einem mit Betriebsmittel getränkten porösen Körper oder von dem Betriebsmittel selbst begrenzt ist. Der Sättiger weist eine Sättigertemperatur auf, bei der das Betriebsmittel dampfförmig von einem Trägergas oder von dem
Messaerosol selbst aufgenommen wird. Dadurch wird das Trägergas oder das
Messaerosol mit dem Betriebsmittel angereichert bzw. gesättigt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der in den ersten Kondensationskanal eintretende Teilvolumenstrom und der in den zweiten Kondensationskanal eintretende
Teilvolumenstrom in demselben Sättigungsabschnitt und/oder in demselben Sättiger, und insbesondere bei derselben Sättigertemperatur mit dem Betriebsmittel angereichert bzw. gesättigt wurden. Hierbei kann durch eine Wahl der Temperaturen in dem
Sättigungsabschnitt und in dem Kondensationsabschnitt die Übersättigung in den einzelnen Kondensationskanälen und damit auch die minimale Größe der durch
Kondensation vergrößerbaren Partikel festgelegt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Sättigungstemperatur größer als die Temperatur im ersten Kondensationskanal und größer als die Temperatur im zweiten
Kondensationskanal. Bei dieser Ausführungsform entspricht der in den
Kondensationskanälen herrschende Druck im Wesentlichen dem in dem
Sättigungsabschnitt herrschend Druck. Dieser Betriebsdruck des
Kondensationspartikelzählers entspricht bevorzugt im Wesentlichen dem Umgebungsdruck. Der Betriebsdruck kann aber gegebenenfalls durch ein Gebläse zur Durchleitung des Messaerosols angehoben oder, im Falle eines Sauggebläses, abgesenkt sein.
Es hat sich gezeigt, dass die in der Messvorrichtung detektierte Größe der durch Kondensation vergrößerten Partikel im Wesentlichen unabhängig von der
ursprünglichen Partikelgröße ist. Werden Partikel unterschiedlicher Größe bei einer konstanten Temperatur in dem Kondensationsabschnitt vergrößert, so weisen diese in der Regel nach der Vergrößerung alle im Wesentlichen dieselbe Größe auf.
Dank der erfindungsgemäßen Lösung kann die Größe der durch Kondensation vergrößerten Partikel durch die Wahl der Temperatur im Kondensationsabschnitt, insbesondere durch die Wahl des Temperaturunterschieds zum Sättigungsbereich, gewählt werden.
Die Größe der durch Kondensation vergrößerten Partikel, insbesondere die Endgröße der vergrößerten Partikel, hängt zusammenfassend also maßgeblich von den
Parametern des Sättigungs- und Kondensationsabschnitts ab, und nicht von der ursprünglichen Partikelgröße.
Überdies ist es bei dem erfindungsgemäßen Kondensationspartikelzähler möglich, mit einer Messvorrichtung, die zur Detektion von Partikeln eingerichtet ist, auch Messdaten darüber zu erhalten, zu welcher Größenklasse die vergrößerten Partikel gehören.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der
Kondensationspartikelzähler für eine Detektion von Partikeln mit einer Größe von größer als 1 nm, insbesondere mit einer Größe von 10-1000 nm ausgelegt. Die durch die Kondensation vergrößerten Partikel weisen beispielhaft, je nach Wahl der
Parameter des Kondensationspartikelzählers wie Temperatur in dem
Sättigungsabschnitt, die Temperatur in dem Kondensationsabschnitt und/oder dem verwendeten Betriebsmittel, eine Größe von etwa 1 -20 gm, bevorzugt von etwa 2-10 gm auf.
Eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Kondensationspartikelzählers ist eine Messbereichserweiterung bei gleichzeitiger Beibehaltung der Vergleichbarkeit der Messergebnisse mit Kondensationspartikelzählern mit eingeschränktem Messbereich. Beispielsweise wurden bisher Kondensationspartikelzähler verwendet, deren Messbereich für eine Partikelgröße von größer als 23 nm ausgelegt war. Nun besteht jedoch auch eine Nachfrage nach Kondensationspartikelzählern, deren Messbereich für eine Partikelgröße von größer als 10 nm ausgelegt ist. Deren Ergebnisse sollen jedoch dennoch mit den bisherigen Messergebnissen verglichen werden.
Durch den erfindungsgemäßen Kondensationspartikelzähler kann nun die Temperatur in einem der Kondensationskanäle derart gewählt werden, dass die Ergebnisse im Wesentlichen den Ergebnissen des auf 23 nm ausgelegten
Kondensationspartikelzählers entsprechen. In einem zweiten Kondensationskanal kann die Temperatur derart gewählt werden, dass der Messbereich auf eine Partikelgröße von größer als 10 nm erweitert wird. Die Detektion der Partikel beider
Teilvolumenströme, also des Teilvolumenstroms des ersten Kondensationskanals und das Teilvolumenstroms des zweiten Kondensationskanals können in einer
Messvorrichtung detektiert und voneinander unterschieden werden. Während die Ergebnisse mit erweitertem Messbereich beispielsweise zum Nachweis der Einhaltung gesetzgeberischer Vorgaben verwendet werden können, werden die Ergebnisse mit eingeschränktem Messbereich beispielsweise für Forschungszwecke, insbesondere zum Vergleich mit vormals aufgenommenen Messergebnissen, verwendet.
Eine weitere mögliche Anwendung der Erfindung wäre es, wiederum unterschiedliche Kondensationskanäle mit unterschiedlichen Temperaturen zu verwenden, sodass in einem der Kondensationskanäle Partikel bis zu einer anderen Minimalgröße vergrößert werden als in einem anderen Kondensationskanal. In weiterer Folge werden die vergrößerten Partikel beider Teilvolumenströme von einer Messvorrichtung detektiert.
Die Messvorrichtung ermöglicht gegebenenfalls durch die unterschiedliche Größe der vergrößerten Partikel eine Unterscheidung der Partikel eines Teilvolumenstroms gegenüber den Partikeln des anderen Teilvolumenstroms. Dadurch kann gemessen oder zumindest abgeschätzt werden, welchen Anteil an der gesamt gemessen
Partikelzahl jene Partikel des Aerosols haben, die eine Größe zwischen der
Minimalgröße des ersten Teilvolumenstroms und der Minimalgröße des zweiten
Teilvolumenstroms haben. Bevorzugt wird in allen Ausführungsformen das Messaerosol und gegebenenfalls ein Trägergas kontinuierlich durch den Kondensationspartikelzähler und dessen
Hauptkomponenten gefördert. Die Förderung kann beispielsweise durch ein der Messvorrichtung nachgeschaltetes Sauggebläse erfolgen.
Gegebenenfalls können mehr als zwei Kondensationskanäle vorgesehen sein, wobei zumindest in zwei Kondensationskanälen unterschiedliche Kondensationstemperaturen oder Kondensationsbedingungen herrschen.
Gegebenenfalls erfolgt eine Verdünnung des Messaerosols durch ein Trägergas.
Als Betriebsmittel kommen beispielsweise Butanol oder Decan zur Anwendung.
Die Erfindung wird nun anhand einer nicht einschränkenden, exemplarischen
Ausführungsform weiter beschrieben. Dabei entsprechen die Bezugszeichen folgenden Komponenten: Sättigungsabschnitt 1 , Kondensationsabschnitt 2, Messvorrichtung 3, Kondensationskanäle 4, 5, Teilvolumenströme 6, 7, Isolierung 8, Sammelleitung 9, Düse 10, Messaerosolzuleitung 1 1 , 1 T; Sättigungsbereich 12, Sauggebläse 13, Aufteilleitung 14, Temperierelement 15, 15‘; Strahlungsquelle 16, Detektor 17;
Kondensationspartikelzähler 100.
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kondensationspartikelzählers 100. Der
Kondensationspartikelzähler 100 umfasst einen Sättigungsabschnitt 1 , einen
Kondensationsabschnitt 2 und eine Messvorrichtung 3. Der Sättigungsabschnitt 1 umfasst dabei im Wesentlichen den in Fig. 1 mit einem strichlierten Rahmen
versehenen Bereich.
Während der Kondensationspartikelzähler 100 im dargestellten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Anordnung des Sättigungsabschnitts 1 zu Kondensationsabschnitt 2 und Messvorrichtung 3 einen im Wesentlichen L-förmigen Aufbau hat, ist die Erfindung auch auf andere, insbesondere lineare Aufbauten anwendbar, wo Sättigungs- 1 , Kondensationsabschnitt 2 und Messvorrichtung 3 entlang einer im Wesentlichen gemeinsamen Längsachse angeordnet sind. Der Sättigungsabschnitt 1 umfasst einen Sättigungsbereich 12, in dem ein Betriebsmittel zugeführt wird. Dieses Betriebsmittel dient der Anreicherung bzw. der Sättigung des den Sättigungsabschnitt 1 durchströmenden gasförmigen Mediums, z.B. eines Gases (z.B. ein Trägergas) oder eines Aerosols. In der vorliegenden
Ausführungsform wird ein Messaerosol - beispielsweise ein partikelbeladenes Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, wobei es sich definitionsgemäß bei einem
Messaerosol um ein partikelbeladenes Gas handelt - durch eine erste Mediumzuleitung 11 eingebracht und durch den Sättigungsbereich 12 des Sättigungsabschnitts 1 geleitet, um mit dem Betriebsmittel angereichert zu werden. Hierzu ist im Sättigungsbereich 12 ein poröser Körper angeordnet, der mit dem Betriebsmittel getränkt ist. Zusätzlich umfasst der Sättigungsabschnitt 1 eine nicht dargestellte Heizung, die zur Beheizung des Betriebsmittels und/oder des Messaerosols eingerichtet ist. Bei dem über die erste Mediumzuleitung 1 1 eingebrachten gasförmigen Medium kann es sich auch um eine Mischung aus einem Messaerosol und einem Trägergas handeln.
In weiterer Folge wird das zuvor in dem Sättigungsabschnitt 1 angereicherte bzw.
gesättigte gasförmige Medium - hier also das Messaerosol - durch einen
Kondensationsabschnitt 2 geleitet. In dem Kondensationsabschnitt 2 wird das
angereicherte Messaerosol im Wesentlichen abgekühlt, womit es zu einer
Übersättigung kommt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kondensationspartikelzählern wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Messaerosol in zwei Teilvolumenströme 6, 7 aufgeteilt. Hierzu sind zwei Kondensationskanäle 4, 5 vorgesehen, wobei die Aufteilung wie im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Aufteilleitung 14 erfolgen kann. Allerdings ist auch ein direkter Anschluss der Kondensationskanäle 4, 5 an den Sättigungsabschnitt 1 möglich. Unter Kondensationskanälen werden im Rahmen der vorliegenden Offenbarung jegliche von Fluiden durchströmbare Strukturen verstanden, die also einen Strömungsweg eines Fluids gegenüber der Umgebung begrenzen. Die beiden Kondensationskanäle 4, 5 verlaufen strömungstechnisch parallel zueinander. Im Verlauf dieser Kondensationskanäle 4, 5 gibt es untereinander keinen Gasaustausch.
In bevorzugter Weise herrschen in beiden Kondensationskanäle 4, 5 im Wesentlichen dieselben Strömungsbedingungen, sodass zwei Partikel, die gleichzeitig in den
Kondensationsabschnitt 2 eintreten, diesen aber in unterschiedlichen
Kondensationskanäle 4, 5 durchströmen, auch wieder im Wesentlichen gleichzeitig aus dem Kondensationsabschnitt 2 austreten. Dadurch kann ein zeitlicher Versatz der Messergebnisse der Kondensationskanäle 4, 5 vermieden oder minimiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist zwischen den beiden Kondensationskanälen 4, 5 eine Isolierung 8 zur thermischen Isolierung oder thermischen Entkopplung der beiden Kondensationskanäle 4, 5 angeordnet. Der Kondensationsabschnitt 2 kann, wie in der vorliegenden Ausführungsform, einen Strömungskanal mit ringförmigem
Querschnitt umfassen der in mehrere Ringsegmente unterteilt ist. Die jeweiligen
Ringsegmente des Querschnitts bilden die einzelnen Kondensationskanäle 4, 5. In der vorliegenden Ausführungsform sind demnach zwei Ringsegmente vorhanden, die die beiden Kondensationskanäle 4, 5 bilden. Die Abtrennung der Ringsegmente und damit der Kondensationskanäle 4, 5 gegenüber einander erfolgt bevorzugt über einen thermisch isolierend wirkenden Körper, insbesondere über eine Isolierung 8.
Grundsätzlich können die Kondensationskanäle 4, 5 jedoch einen beliebigen, zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes geeigneten, Querschnitt aufweisen.
In den beiden Kondensationskanälen 4, 5 herrschen jedoch erfindungsgemäß
unterschiedliche Kondensationsbedingungen. So kann die in einem
Kondensationskanal 4 herrschende Kondensationstemperatur von der im anderen Kondensationskanal 5 herrschenden Kondensationstemperatur abweichen. Dadurch, dass in den unterschiedlichen Kondensationskanälen 4, 5 unterschiedliche
Temperaturen herrschen, weicht die Übersättigung in dem einen Kanal von der
Übersättigung in dem anderen Kanal ab. Je höher die Übersättigung in einem
Kondensationskanal 4, 5 ist, desto kleinere Partikel können als Kondensationskeime wirken.
Im vorliegenden Fall kann beispielsweise die Kondensationstemperatur im ersten Kondensationskanal 4 kleiner sein als die im zweiten Kondensationskanal 5
herrschende Kondensationstemperatur. Dadurch werden im ersten Kondensationskanal 4 Partikel ab einer gewissen Minimalgröße durch kondensierendes Betriebsmittel vergrößert. Auch im zweiten Kondensationskanal 5 werden Partikel ab einer gewissen Minimalgröße durch kondensierendes Betriebsmittel vergrößert. Aufgrund der unterschiedlichen Übersättigung wird die Minimalgröße im ersten Kondensationskanal 4 kleiner sein als die Minimalgröße im zweiten Kondensationskanal 5. Um die unterschiedlichen Bedingungen in den Kondensationskanälen 4, 5 einzustellen kann zumindest einem der Kondensationskanäle 4, 5 ein Temperierelement 15, 15‘ zugeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Temperierelemente 15, 15‘ vorgesehen, wobei dem ersten Kondensationskanal 4 ein erstes
Temperierelement 15 zugeordnet ist und dem zweiten Kondensationskanal 5 ein zweites Temperierelement 15‘. Die Temperierelemente 15, 15‘ sind vorzugsweise dazu eingerichtet, je nach Bedarf zu heizen oder zu kühlen - sie können beispielsweise als Peltierelemente ausgeführt sein -, es ist aber auch möglich, die Temperierelemente 15, 15‘ mit nur einer Funktionalität, also heizen oder kühlen, auszustatten. Wenn nur einem Kondensationskanal 4, 5 ein Temperierelement 15, 15‘ zugeordnet ist, kann dieses je nach Bedarf als Heizung, Kühlung oder beides ausgeführt sein.
In weiterer Folge werden die Teilvolumenströme 6, 7 wieder zusammengeführt. Hierzu münden die beiden Kondensationskanäle 4, 5 in eine Sammelleitung 9. Diese
Sammelleitung wird daher im Messbetrieb von einem Aerosol durchströmt, das sowohl Partikel umfasst, die im ersten Kondensationskanal 4 durch kondensierendes
Betriebsmittel vergrößert wurden als auch Partikel, die am zweiten Kondensationskanal 5 durch kondensierendes Betriebsmittel vergrößert wurden.
In weiterer Folge wird der die Sammelleitung 9 durchströmende Volumenstrom einer Messvorrichtung 3 zur Detektion der Partikel zugeführt. Insbesondere ist die
Messvorrichtung 3 dazu geeignet und/oder eingerichtet, Partikel unterschiedlicher Größe zu detektieren und gegebenenfalls auch die Größenunterschiede zu erfassen. Insbesondere weisen Partikel des ersten Kondensationskanals 4 eine andere Größe auf als Partikel des zweiten Kondensationskanals 5. Hierdurch kann anhand der
Messergebnisse festgestellt werden, ob ein detektiertes Partikel in dem ersten
Kondensationskanal 4 oder in dem zweiten Kondensationskanal 5 vergrößert wurde.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung 3 eine Düse 10, die insbesondere als Vereinzelungsdüse ausgebildet ist. Zur Detektion umfasst die
Messvorrichtung 3 beispielsweise eine Strahlungsquelle 16, insbesondere einen Laser, deren Strahlung auf die Partikel trifft, von diesen gestreut wird, wobei die gestreute Strahlung von einem Detektor 17, beispielsweise einem Photodetektor, detektiert wird. Durch diese Messvorrichtung 3 kann einerseits eine Partikelzählung vorgenommen werden. Andererseits bewirken unterschiedlich große Partikel eine unterschiedliche Streuung der Strahlung, womit auch Rückschlüsse über die Anzahl der im jeweiligen Kondensationskanal 4, 5 vergrößerten Partikel gezogen werden können. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Messvorrichtung 3 um eine Vorrichtung zur Erfassung der durch Partikel bewirkten Streuung der mit einer Strahlungsquelle 16 eingestrahlten Strahlung, insbesondere zur Ermittlung der Größe der Partikel und/oder der
Größenunterschiede der detektierten Partikel. Die Messvorrichtung 3 kann
insbesondere als für Kondensationspartikelzähler übliche Messvorrichtung ausgebildet sein.
Als Beispiel kann in der Ausführungsform der Figur 1 die Temperatur im
Sättigungsbereich 38°C betragen. In dieser Ausführungsform kann die Temperatur in einem der Kondensationskanäle 32°C und dem anderen Kondensationskanal 20°C betragen.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird ein Trägergas, beispielsweise
Stickstoff, über die dargestellte erste Mediumzueitung 1 1 (die in diesem Fall als Trägergaszuleitung fungiert) durch den Sättigungsbereich 12 geleitet und mit dem Betriebsmittel angereichert bzw. gesättigt. Erst nach dem Sättigungsbereich 12 - aber noch im Sättigungsabschnitt 1 - wird das Messaerosol über eine zweite
Mediumzuleitung 1 1‘— in der Figur strichliert dargestellt - dem Trägergas beigemengt, womit ebenfalls ein mit Betriebsmittel angereichertes bzw. gesättigtes Messaerosol gebildet wird.
Gemäß einer weiteren nicht dargestellten, alternativen Ausführungsform, umfasst der Sättigungsabschnitt 1 keinen porösen Körper, sondern lediglich ein mit flüssigem Betriebsmittel gefülltes Becken.

Claims

Patentansprüche
1. Kondensationspartikelzähler (100) umfassend:
- einen Sättigungsabschnitt (1 ) zur Anreicherung und/oder Sättigung eines gasförmigen Mediums mit einem Betriebsmittel,
- einen Kondensationsabschnitt (2), der zur Übersättigung des zuvor
angereicherten gasförmigen Mediums eingerichtet ist,
- eine Messvorrichtung (3), die zur Detektion von in dem gasförmigen Medium enthaltenen Partikeln, die in dem Kondensationsabschnitt (2) durch das kondensierte Betriebsmittel vergrößerbar sind, eingerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Kondensationsabschnitt (2) mindestens zwei unterschiedlich temperierte Kondensationskanäle (4, 5) umfasst, die strömungstechnisch parallel zueinander angeordnet und im Messbetrieb von je einem Teilvolumenstrom (6, 7) des gasförmigen Mediums durchströmbar sind,
- und dass die Teilvolumenströme (6, 7) der Kondensationskanäle (4, 5) im Messbetrieb vereinigt der Detektion zuführbar sind.
2. Kondensationspartikelzähler (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem gasförmigen Medium im Sättigungsabschnitt (1 ) um ein Trägergas oder ein Messaerosol oder eine Mischung aus Trägergas und
Messaerosol handelt und dass es sich bei dem gasförmigen Medium im
Kondensationsabschnitt (2) um ein Messaerosol oder bereits stromaufwärts des Sättigungsabschnitts (1 ) vermischtes Trägergas und Messaerosol oder um Trägergas mit im Sättigungsabschnitt (1 ) zugeführtem Messaerosol handelt.
3. Kondensationspartikelzähler (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet,
- dass die Kondensationskanäle (4, 5) thermisch voneinander entkoppelt sind,
- und/oder dass zwischen den Kondensationskanälen (4, 5) eine thermische Isolierung (8) vorgesehen ist.
4. Kondensationspartikelzähler (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensationskanäle (4, 5) entlang ihres Verlaufs gasundurchlässig voneinander abgetrennt sind.
5. Kondensationspartikelzähler (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Kondensationskanäle (4, 5) im Wesentlichen dieselbe Länge und denselben Querschnitt aufweisen,
- und/oder dass die Kondensationskanäle (4, 5) derart ausgestaltet sind, dass die Volumenströme, insbesondere die Teilvolumenströme (6, 7), in den
Kondensationskanälen (4, 5) im Wesentlichen gleich sind.
6. Kondensationspartikelzähler (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensationskanäle (4, 5) zur Zusammenführung in eine Sammelleitung (9) münden.
7. Kondensationspartikelzähler (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (9), insbesondere über eine Düse (10), in die
Messvorrichtung (3) mündet.
8. Kondensationspartikelzähler (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium ein Messaerosol, insbesondere ein partikelbeladenes Abgas einer Verbrennungskraftmaschine ist oder enthält.
9. Kondensationspartikelzähler (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Sättigungsabschnitt (1 ) zumindest eine Mediumzuleitung (11 , 1 1‘) zur Zuleitung zumindest eines Messeaerosols und einen Sättigungsbereich (12) zum Einbringen des Betriebsmittels umfasst, dadurch gekennzeichnet,
- dass eine erste Mediumzuleitung (1 1 ) zur Zuleitung zumindest des Messaerosols vor dem Sättigungsbereich (12) einmündet, oder
- dass eine erste Mediumzuleitung (1 1 ) zur Zuleitung eines T rägergases vor dem Sättigungsbereich (12) einmündet, wobei der Sättigungsbereich (12) von dem Trägergas durchströmbar ist und eine zweite Mediumzuleitung (11‘) zur Zuleitung des Messaerosols nach dem Sättigungsbereich (12) einmündet.
10. Kondensationspartikelzähler (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (3) dazu geeignet und/oder eingerichtet ist, Partikel unterschiedlicher Größe zu detektieren und/oder
Größenunterschiede von detektierten Partikeln zu erfassen.
11. Verfahren zur Partikelmessung, insbesondere in einem
Kondensationspartikelzähler (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend folgende Schritte:
- Anreichern und/oder Sättigen eines gasförmigen Mediums mit einem
Betriebsmittel in einem Sättigungsabschnitt (1 ),
- Übersättigen des zuvor angereicherten gasförmigen Mediums in einem
Kondensationsabschnitt (2),
- Detektion der, in dem Kondensationsabschnitt (2) durch das kondensierte Betriebsmittel vergrößerten, Partikel des gasförmigen Mediums in einer
Messvorrichtung (3),
dadurch gekennzeichnet,
- dass das zuvor mit Betriebsmittel angereicherte gasförmige Medium in mindestens zwei Teilvolumenströme (6, 7) aufgeteilt wird,
- dass die Teilvolumenströme (6, 7) unterschiedlich temperiert und dadurch unterschiedlich übersättigt werden, und
- dass die Teilvolumenströme (6, 7) anschließend der Messvorrichtung (3) zugeführt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem
gasförmigen Medium im Sättigungsabschnitt (1 ) um ein Trägergas oder ein Messaerosol oder eine Mischung aus Trägergas und Messaerosol handelt und dass es sich bei dem gasförmigen Medium im Kondensationsabschnitt (2) um ein Messaerosol oder bereits stromaufwärts des Sättigungsabschnitts (1 ) vermischtes Trägergas und Messaerosol oder um Trägergas mit im Sättigungsabschnitt (1 ) zugeführtem Messaerosol handelt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die
Teilvolumenströme (6, 7) zur unterschiedlichen Temperierung durch
strömungstechnisch parallel zueinander verlaufende und jeweils unterschiedlich temperierte Kondensationskanäle (4, 5) geleitet werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Teilvolumenströme (6, 7) zur Übersättigung des gasförmigen Mediums in den Kondensationskanälen (4, 5) auf unterschiedliche Temperaturen abgekühlt und/oder erwärmt werden,
- und dass dadurch in den unterschiedlich temperierten Teilvolumenströmen (6, 7) Partikel unterschiedlicher Partikelgrößenbereiche durch das kondensierende Betriebsmittel vergrößert werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Messvorrichtung (3) die Größe der und/oder die Größenunterschiede zwischen den Partikeln detektiert werden.
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