JPH0658316B2 - Flow control device for sample air in particle detector - Google Patents
Flow control device for sample air in particle detectorInfo
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- JPH0658316B2 JPH0658316B2 JP63317878A JP31787888A JPH0658316B2 JP H0658316 B2 JPH0658316 B2 JP H0658316B2 JP 63317878 A JP63317878 A JP 63317878A JP 31787888 A JP31787888 A JP 31787888A JP H0658316 B2 JPH0658316 B2 JP H0658316B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、空気中のゴミ、煙等の微粒子を検出する微粒
子検出装置における試料空気の流量制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sample air flow rate control device in a particle detection device for detecting particles such as dust and smoke in the air.
(従来の技術) 暗箱内の検出部位に、外部から取入れた試料空気を流
し、光源からの光じ試料空気中の微粒子に当った時の散
乱光を受光素子で検出し、単位量の試料空気中の微粒子
数をカウントするようにした微粒子検出装置がある。(Prior art) Sample air taken in from the outside is made to flow into the detection site in the dark box, and the scattered light when it hits the fine particles in the sample air from the light source is detected by the light receiving element, and the unit amount of sample air is detected. There is a particle detection device that counts the number of particles inside.
この種の検出装置では、常に単位時間に一定量の試料空
気を検出部位に流す必要があるので、従来はポンプを使
用し、そのポンプの回転数を制御する方法を採ってい
た。In this type of detection device, a constant amount of sample air needs to be constantly flown to the detection site in a unit time, so a pump is conventionally used and a method of controlling the rotation speed of the pump is adopted.
(発明が解決しようとする課題) しかし、ポンプは可動部分があるため、大型になると共
に、コストも高く、また故障する可能性があるので、定
期的なメンテナンスが必要であり、管理が煩雑であっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) However, since the pump has a movable part, it is large in size, high in cost, and likely to break down. Therefore, regular maintenance is required and management is complicated. there were.
本発明は、かかる従来の課題に鑑み、全く可動部分を持
たないヒーターを利用して検出部位に試料空気を流すと
共に、その試料空気の流量を制御できるようにしたもの
である。In view of such conventional problems, the present invention utilizes a heater having no movable parts to flow sample air to a detection site and control the flow rate of the sample air.
(課題を解決するための手段) 本発明は、暗箱4 内の検出部位6 に光源19からの光を集
光し、検出部位6 を流れる試料空気中の微粒子からの散
乱光を受光素子24で検出するようにした微粒子検出装置
において、暗箱4 の空気取入口7 側及び空気吐出口8 側
に、試料空気を加熱して対流を発生させるように、ヒー
ター11,12 を設け、該ヒーター11,12 の加熱により発生
した対流による試料空気の流量によって検出温度が変化
する温度センサ17と、この温度センサ17からの検出温度
を設定値とを比較し、検出温度と設定値とが等しくなる
ようにヒーター11,12 の発熱量を制御する制御手段39と
を備えたものである。(Means for Solving the Problem) In the present invention, the light from the light source 19 is condensed on the detection site 6 in the dark box 4, and the scattered light from the fine particles in the sample air flowing through the detection site 6 is received by the light receiving element 24. In the particle detection device for detection, heaters 11 and 12 are provided on the air intake 7 side and the air discharge port 8 side of the dark box 4 to heat the sample air and generate convection. Temperature sensor 17 whose detected temperature changes depending on the flow rate of sample air due to convection generated by heating of 12 and the detected temperature from this temperature sensor 17 are compared with the set value so that the detected temperature and the set value become equal. The control means 39 for controlling the amount of heat generated by the heaters 11 and 12 is provided.
(作 用) ヒーター11,12 を発熱させると、試料空気が加熱されて
対流が発生し、検出部位6 を流れる。(Operation) When the heaters 11 and 12 generate heat, the sample air is heated to generate convection, which flows through the detection site 6.
試料空気の流量によって温度センサ17の検出温度が変化
するので、制御手段39が検出温度を設定値と比較し、検
出温度と設定値とが等しくなるようにヒーター11,12 の
発熱量を制御する。これによって検出部位6 を流れる試
料空気の流量を制御できる。Since the detected temperature of the temperature sensor 17 changes depending on the flow rate of the sample air, the control means 39 compares the detected temperature with a set value and controls the heat generation amounts of the heaters 11 and 12 so that the detected temperature and the set value become equal. . As a result, the flow rate of the sample air flowing through the detection site 6 can be controlled.
(実施例) 以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第2
図及び第3図において、1 は検出装置のケースであり、
このケース1 の内部には取付板2 と回路基板3 とが設け
られている。4 は取付板2 に装着された暗箱で、内部空
間が暗室5 となっている。暗箱4 には、その暗室5 内の
検出部位6 に試料空気が下側から上側へ向かって流れる
ように、検出部位6 の上下に相対応して下部に空気取入
口7 が、上部に空気吐出口8 は夫々形成されている。そ
して空気取入口7 には空気取入ダクト9 が、空気吐出口
8 には空気吐出ダクト10が夫々接続されている。この各
ダクト9,10は断面角筒状であって、外部の光が暗室5 内
に入り難くなるように4箇所の屈曲部で屈曲した鉤状に
形成され、かつ取付板2 に沿って左右方向に長く形成さ
れている。また試料空気が対流によって流通するよう
に、空気取入ダクト9 及び空気吐出ダクト10の入口側に
夫々ヒーター11,12 が設けられている。ヒーター11,12
は抵抗器により構成されており、その本体13,14 がダク
ト9,10内で空気の流れ方向に沿う状態で両端のリードピ
ン15,16 が取付板2 に固定されている。17はサーミスタ
等から成る温度センサで、試料空気の流量によって検出
温度が変化するように、空気取入ダクト9 の入口側に位
置すべくリードピン18で取付板2 に固定されている。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated example.
In FIG. 3 and FIG. 3, 1 is the case of the detection device,
Inside the case 1, a mounting plate 2 and a circuit board 3 are provided. 4 is a dark box attached to the mounting plate 2, and the interior space is a dark room 5. In order to allow the sample air to flow from the lower side to the upper side of the detection site 6 in the dark chamber 4, the air intake 7 at the lower part and the air discharge port at the upper part correspond to the upper and lower parts of the detection site 6. Each exit 8 is formed. And the air intake duct 9 is installed in the air intake port 7
Air discharge ducts 10 are connected to 8 respectively. Each of the ducts 9 and 10 has a rectangular tube shape in cross section, and is formed into a hook shape bent at four bent portions so that it is difficult for external light to enter the dark room 5, and the left and right along the mounting plate 2. It is formed long in the direction. Further, heaters 11 and 12 are provided at the inlet sides of the air intake duct 9 and the air discharge duct 10 so that the sample air flows by convection. Heater 11,12
Is composed of a resistor, and the lead pins 15 and 16 at both ends are fixed to the mounting plate 2 in a state where the main bodies 13 and 14 are along the air flow direction in the ducts 9 and 10. Reference numeral 17 is a temperature sensor composed of a thermistor or the like, and is fixed to the mounting plate 2 by a lead pin 18 so as to be located on the inlet side of the air intake duct 9 so that the detected temperature changes depending on the flow rate of the sample air.
19は赤外発光ダイオード等の光源で、光源ケース20を介
して取付板2 に装着されている。21は集光レンズで、暗
箱4 の開口に位置すべく光源ケース20の先端に取付けら
れており、この集光レンズ21には光源19からの光が検出
部位6 で集光するような焦点距離を有するものが使用さ
れている。A light source 19 such as an infrared light emitting diode is mounted on the mounting plate 2 via a light source case 20. Reference numeral 21 denotes a condenser lens, which is attached to the tip of the light source case 20 so as to be positioned at the opening of the dark box 4. The condenser lens 21 has a focal length such that the light from the light source 19 is condensed at the detection site 6. Are used.
22は封光器で、光源19からの光が反射して暗室5 内にも
れないように吸収すべく構成され、かつ光源19に対向し
てその光軸23上に配置されている。Reference numeral 22 denotes a light-sealing device, which is configured to absorb the light from the light source 19 and prevent the light from leaking into the dark room 5, and is arranged on the optical axis 23 facing the light source 19.
24はホトトランジスタ等の受光素子で、光軸17に対して
約35゜傾斜して取付板2 に装着された受光ケース25内に
収められており、また受光ケース25の先端には、検出部
位6 が焦点となるように集光レンズ26が取付けられてい
る。従って、受光素子24は検出部位6 を流れる試料空気
中に微粒子があれば、集光レンズ26を介してその散乱光
を検出可能である。なお、ケース1 には各ダクト9,10に
対応して通気孔27,28 が夫々設けられている。24 is a light receiving element such as a phototransistor, which is housed in a light receiving case 25 mounted on the mounting plate 2 with an inclination of about 35 ° with respect to the optical axis 17, and at the tip of the light receiving case 25, The condenser lens 26 is attached so that 6 is the focal point. Therefore, the light receiving element 24 can detect the scattered light through the condenser lens 26 if the sample air flowing through the detection site 6 contains fine particles. The case 1 is provided with ventilation holes 27 and 28 corresponding to the ducts 9 and 10, respectively.
受光素子24は、第1図に示すように、増幅器29を介して
波形整形器30に接続される。波形整形器30は、増幅器29
からの出力信号〔第4図の(A)〕を所定レベルを基準
としてパルス信号〔第4図の(B)〕に波形整形するよ
うになっている。31はマイクロコンピュータの中央処理
装置で、波形整形器30からのパルス信号を読込んでカウ
ントすると共に、そのカウント値を基に絶対評価又は相
対評価を行ない、表示部32及び制御出力部33に夫々出力
を出すようになっている。絶対評価は空気中の微粒子が
零の時を基準として、試料空気中の微粒子の数を判断す
るものであり、相対評価は当初に試料空気中の微粒子の
数を測定し、その測定値を基準として増加又は減少した
微粒子の数を判断するものであり、これらのビード切換
えは操作部34で行なうようになっている。なお、中央処
理装置31はホストコンピュータ35に接続され、ホストコ
ンピュータ35により集中管理されている。The light receiving element 24 is connected to a waveform shaper 30 via an amplifier 29, as shown in FIG. The waveform shaper 30 has an amplifier 29.
The output signal [(A) in FIG. 4] is shaped into a pulse signal [(B) in FIG. 4] with reference to a predetermined level. 31 is a central processing unit of a microcomputer, which reads and counts pulse signals from the waveform shaper 30, and performs absolute evaluation or relative evaluation based on the count value, and outputs them to the display unit 32 and the control output unit 33, respectively. It is designed to output. Absolute evaluation is to judge the number of particles in the sample air with reference to the time when the number of particles in the air is zero. The number of fine particles increased or decreased is determined, and the bead switching is performed by the operation unit 34. The central processing unit 31 is connected to the host computer 35 and is centrally managed by the host computer 35.
36は比較器で、温度センサ17からの検出温度と設定器37
の設定値とを比較し、その偏差信号により電流制御器38
を駆動するように構成されている。電流制御器38はヒー
ター11,12 に流れる電流を調整してその発熱量を制御す
るものである。そして、これら比較器36と電流制御器38
とにより制御手段39が構成され、これによって温度セン
サ17の検出温度と設定値とが等しくなるようにヒーター
11, 12の発熱量を制御する。40はA/D変換器で、比較
器36の偏差信号をA/D変換して中央処理装置31にフィ
ードバックする。36 is a comparator, which is the temperature detected by the temperature sensor 17 and the setting device 37.
Of the current controller 38
Is configured to drive. The current controller 38 controls the amount of heat generated by adjusting the current flowing through the heaters 11 and 12. Then, these comparator 36 and current controller 38
The control means 39 is constituted by and the heater so that the temperature detected by the temperature sensor 17 and the set value become equal.
Controls the heating value of 11, 12. An A / D converter 40 A / D converts the deviation signal of the comparator 36 and feeds it back to the central processing unit 31.
上記構成において、光源19より光軸23方向に出力された
光は、集光レンズ21で集光され、暗箱4 内の検出部位6
に集中する。一方、ヒーター11, 12に通電して発熱させ
ると、これによって空気が加熱されるので、対流が発生
し、第2図に示すように、外部の空気が試料空気として
空気取入ダクト9 から暗箱4 内に取入れられると共に、
暗箱4 内の試料空気が空気吐出ダクト10を経て外部へと
吐出される。このため、検出部位6 に、空気取入口7 か
ら空気吐出口8 へと上方に向かって試料空気が流れるの
で、試料空気中に微粒子があれば、光源19からの光が微
粒子に当って散乱し、その散乱光が集光レンズ26を介し
て受光素子24に集光されて入射する。In the above structure, the light output from the light source 19 in the direction of the optical axis 23 is condensed by the condensing lens 21, and the detection site 6 in the dark box 4 is
Concentrate on. On the other hand, when the heaters 11 and 12 are energized to generate heat, the air is heated by this, and convection occurs, and as shown in FIG. 2, external air is used as sample air from the air intake duct 9 to the dark box. 4 taken in,
The sample air in the dark box 4 is discharged to the outside through the air discharge duct 10. For this reason, the sample air flows upward from the air intake port 7 to the air discharge port 8 at the detection site 6, so if there are fine particles in the sample air, the light from the light source 19 will hit the fine particles and scatter. The scattered light is condensed and incident on the light receiving element 24 via the condenser lens 26.
受光素子24が散乱光を受光すると、受光時に出力信号の
レベルが立上がり、第4図(A)に示すように変化す
る。そして、この出力信号を増幅器29で増幅した後、波
形整形器30で第4図(B)の如くパルス信号に波形整形
し、中央処理装置31に入力してパルス数、即ち微粒子数
をカウントし、所定の演算処理を行なう。しかして、演
算結果を表示部32に表示すると共に、制御出力部33より
制御出力を出す。When the light receiving element 24 receives the scattered light, the level of the output signal rises when receiving the light and changes as shown in FIG. 4 (A). Then, after amplifying this output signal by the amplifier 29, the waveform is shaped by the waveform shaper 30 into a pulse signal as shown in FIG. 4 (B), and is input to the central processing unit 31 to count the number of pulses, that is, the number of fine particles. , Performs predetermined arithmetic processing. Then, the calculation result is displayed on the display unit 32 and the control output unit 33 outputs the control output.
微粒子数は、試料空気の単位量におけるものであるた
め、検出部位6 に常に一定流量の試料空気を流す必要が
ある。そこで、試料空気の温度が略一定である場合に
は、試料空気の流量によって温度センサ17の検出温度が
変化することから、この温度センサ17で試料空気の流量
を間接的に検出する。そして、この温度センサ17の検出
温度を比較器36で設定器37の設定値と比較し、その偏差
信号により電流制御器38を駆動する。すると電流制御器
38がヒーター11,12 に流れる電流を制御し、検出温度が
設定値と等しくなるようにヒーター11, 12の発熱量を制
御するので、常に一定の試料空気が検出部位6 を流れる
ことになる。例えば、試料空気の流量が少なく、温度セ
ンサ17の検出温度が上がれば、比較器36、電流制御器38
を介してヒーター11,12 の電流を上げ、発熱量を増大さ
せる。すると、試料空気が加熱されるため、試料空気の
流量が増えて行き、常に一定の流量に制御される。Since the number of fine particles is in a unit amount of sample air, it is necessary to always flow a constant flow of sample air to the detection site 6. Therefore, when the temperature of the sample air is substantially constant, the temperature detected by the temperature sensor 17 changes depending on the flow rate of the sample air, and thus the temperature sensor 17 indirectly detects the flow rate of the sample air. Then, the temperature detected by the temperature sensor 17 is compared with the set value of the setter 37 by the comparator 36, and the current controller 38 is driven by the deviation signal. Then the current controller
Since 38 controls the current flowing through the heaters 11 and 12 and controls the heat generation amount of the heaters 11 and 12 so that the detected temperature becomes equal to the set value, a constant sample air always flows through the detection portion 6. For example, if the flow rate of the sample air is low and the temperature detected by the temperature sensor 17 rises, the comparator 36, the current controller 38
The current of the heaters 11 and 12 is increased via the to increase the amount of heat generation. Then, since the sample air is heated, the flow rate of the sample air increases and is constantly controlled to be a constant flow rate.
設定器37は可変式であり、目的に応じて設定値を変更で
き、これを変えることによって試料空気の流量を任意に
制御できる。なお、固定式でも良い。The setter 37 is a variable type, and the set value can be changed according to the purpose, and the flow rate of the sample air can be arbitrarily controlled by changing the set value. A fixed type may also be used.
(発明の効果) 本発明によれば、ヒーター11,12 を利用して試料空気を
加熱し、対流を発生させて試料空気を流すようにしてい
るので、従来のポンプ式に比べて小型かつ安価に実施で
き、またメンテナンスフリーにできる。しかも、試料空
気の流量を温度センサ17で温度の変化として検出し、こ
れを設定値と比較して両者が等しくなるように制御手段
39でヒーター11,12 の発熱量を制御する構成を採ってい
るのでヒーター11,12 を利用しているにも拘らず、試料
空気の流量を制御することができる。(Effects of the Invention) According to the present invention, the sample air is heated by using the heaters 11 and 12 to generate convection to flow the sample air, so that it is smaller and cheaper than the conventional pump type. It can be carried out and maintenance free. Moreover, the flow rate of the sample air is detected by the temperature sensor 17 as a change in temperature, and this is compared with the set value so that the two become equal to each other.
Since the configuration in which the heat generation amount of the heaters 11 and 12 is controlled by 39 is adopted, the flow rate of the sample air can be controlled even though the heaters 11 and 12 are used.
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は全体の構成
図、第2図は検出装置の断面正面図、第3図は同断面底
面図、第4図(A)(B)は波形図である。 4 ……暗箱、6 ……検出部位、9 ……空気取入ダクト、
10……空気吐出ダクト、11,12 ……ヒーター、17……温
度センサ、19……光源、21,26 ……集光レンズ、24……
受光素子、36……比較器、37……設定値、39……制御手
段。The drawings show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall configuration diagram, FIG. 2 is a sectional front view of a detector, FIG. 3 is a sectional bottom view thereof, and FIGS. It is a waveform diagram. 4 …… Dark box, 6 …… Detection area, 9 …… Air intake duct,
10 …… Air discharge duct, 11, 12 …… Heater, 17 …… Temperature sensor, 19 …… Light source, 21, 26 …… Condensing lens, 24 ……
Light receiving element, 36 …… Comparator, 37 …… Set value, 39 …… Control means.
Claims (1)
の光を集光し、検出部位(6) を流れる試料空気中の微粒
子からの散乱光を受光素子(24)で検出するようにした微
粒子検出装置において、 暗箱(4) の空気取入口(7) 側及び空気吐出口(8) 側に、
試料空気を加熱して対流を発生させるように、ヒーター
(11)(12)を設け、該ヒーター(11)(12)の加熱により発生
した対流による試料空気の流量によって検出温度が変化
する温度センサ(17)と、この温度センサ(17)からの検出
温度を設定値とを比較し、検出温度と設定値とが等しく
なるようにヒーター(11)(12)の発熱量を制御する制御手
段(39)とを備えたことを特徴とする微粒子検出装置にお
ける試料空気の流量制御装置。1. The light from the light source (19) is focused on the detection site (6) in the dark box (4), and the scattered light from the fine particles in the sample air flowing through the detection site (6) is received by the light receiving element (24). ) In the particulate detection device, the dark box (4), the air intake (7) side and the air discharge (8) side,
Heater to heat the sample air and generate convection
(11) (12) is provided, the temperature sensor (17) whose detection temperature changes depending on the flow rate of the sample air due to convection generated by heating the heaters (11) and (12), and the detection from this temperature sensor (17) A particle detection device comprising a control means (39) for comparing the temperature with a set value and controlling the heat generation amount of the heaters (11), (12) so that the detected temperature and the set value are equal. Flow control device for sample air.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63317878A JPH0658316B2 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Flow control device for sample air in particle detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63317878A JPH0658316B2 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Flow control device for sample air in particle detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02162238A JPH02162238A (en) | 1990-06-21 |
| JPH0658316B2 true JPH0658316B2 (en) | 1994-08-03 |
Family
ID=18093067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63317878A Expired - Lifetime JPH0658316B2 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Flow control device for sample air in particle detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658316B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9739701B2 (en) | 2015-07-27 | 2017-08-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Particle sensor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014219264A (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 神栄テクノロジー株式会社 | Particle measuring device |
-
1988
- 1988-12-15 JP JP63317878A patent/JPH0658316B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9739701B2 (en) | 2015-07-27 | 2017-08-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Particle sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02162238A (en) | 1990-06-21 |
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