JPH0462455A - 粒度分布測定装置 - Google Patents
粒度分布測定装置Info
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- JPH0462455A JPH0462455A JP2173919A JP17391990A JPH0462455A JP H0462455 A JPH0462455 A JP H0462455A JP 2173919 A JP2173919 A JP 2173919A JP 17391990 A JP17391990 A JP 17391990A JP H0462455 A JPH0462455 A JP H0462455A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
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- G—PHYSICS
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- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
-
- G—PHYSICS
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N2021/4704—Angular selective
- G01N2021/4711—Multiangle measurement
- G01N2021/4716—Using a ring of sensors, or a combination of diaphragm and sensors; Annular sensor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明レーザ回折/散乱式の粒度分布測定装置に関する
。
。
〈従来の技術〉
レーザ回折/散乱式の粒度分布測定装置においては、一
般に、試料セル内で分散飛翔状態の試料粒子にレーザ光
を照射し、粒子によって回折または散乱したレーザ光の
強度分布を測定することによって、試料粒子の粒度分布
衣める。
般に、試料セル内で分散飛翔状態の試料粒子にレーザ光
を照射し、粒子によって回折または散乱したレーザ光の
強度分布を測定することによって、試料粒子の粒度分布
衣める。
回折/散乱光の強度分布は、一般にはリングデテクタに
よって測定される。リングデテクタは、互いに異なる半
径を持つ円形もしくは半円形の受光面を持つ複数のフォ
トセンサを同心状に配設したもので、粒子により回折/
散乱光を、リングデテクタの中心を通る光軸上のレンズ
で集光することによって、光りの回折/散乱角分布を測
定する。
よって測定される。リングデテクタは、互いに異なる半
径を持つ円形もしくは半円形の受光面を持つ複数のフォ
トセンサを同心状に配設したもので、粒子により回折/
散乱光を、リングデテクタの中心を通る光軸上のレンズ
で集光することによって、光りの回折/散乱角分布を測
定する。
このような粒度分布測定装置においては、検出し得る最
小回折/散乱角により測定粒子径の上限か制限され、試
料中に測定範囲より大きい粒子か存在しても測定結果に
は現れず、存在しないものとして扱われる。
小回折/散乱角により測定粒子径の上限か制限され、試
料中に測定範囲より大きい粒子か存在しても測定結果に
は現れず、存在しないものとして扱われる。
すなわち、測定範囲から極端に外れていない大粒子によ
る回折/散乱光は、内側のリング状フ才トセンサにも入
射するが、回折/散乱光強度のピークは更に内側にあり
、粒径は求まらない。また粒子数が少ない場合には、リ
ング状フォトセンサで受ける平均光強度は、存在を検出
するに到らない。
る回折/散乱光は、内側のリング状フ才トセンサにも入
射するが、回折/散乱光強度のピークは更に内側にあり
、粒径は求まらない。また粒子数が少ない場合には、リ
ング状フォトセンサで受ける平均光強度は、存在を検出
するに到らない。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、以上のような測定装置を使用するとき、試料
中に、測定範囲外の粒子か多数の割合で存在する場合に
は、測定範囲か不適当であり、データか不正確になって
しまうのはやむを得ないか、わずかに測定範囲外の粒子
か存在する場合において、これを存在しないとして測定
されるのは、きわめて不正確であるといわざるを得ない
。特に、凝集が問題となる試料の測定では、測定結果の
信用性かなくなってしまうことになる。
中に、測定範囲外の粒子か多数の割合で存在する場合に
は、測定範囲か不適当であり、データか不正確になって
しまうのはやむを得ないか、わずかに測定範囲外の粒子
か存在する場合において、これを存在しないとして測定
されるのは、きわめて不正確であるといわざるを得ない
。特に、凝集が問題となる試料の測定では、測定結果の
信用性かなくなってしまうことになる。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、リング
デテクタによる測定範囲を越える粒子か存在している場
合には、少なくともその存在を確認することのできる粒
度分布測定装置の提供を目的としている。
デテクタによる測定範囲を越える粒子か存在している場
合には、少なくともその存在を確認することのできる粒
度分布測定装置の提供を目的としている。
く課題を解決するための手段〉
上記の目的を達成するため、本発明では、実施例に対応
する第1図に示すように、リングデテクタ5の中心部に
試料セル3を透過した光の強度を検出するフォトセンサ
6を設けるとともに、その中心部のフォトセンサ6の出
力の変化量から、リングデテクタ5による測定範囲外の
粒子の存在または概略粒径を算出する演算手段(コンピ
ュータ10)を設けている。
する第1図に示すように、リングデテクタ5の中心部に
試料セル3を透過した光の強度を検出するフォトセンサ
6を設けるとともに、その中心部のフォトセンサ6の出
力の変化量から、リングデテクタ5による測定範囲外の
粒子の存在または概略粒径を算出する演算手段(コンピ
ュータ10)を設けている。
く作用〉
リングデテクタ5の中心に、試料セル3の透過光の光量
を検出するフォトセンサ6を設けることにより、遮光法
の原理によって測定範囲外の粒子の存在ないしは概略粒
径を求めることか可能となる。
を検出するフォトセンサ6を設けることにより、遮光法
の原理によって測定範囲外の粒子の存在ないしは概略粒
径を求めることか可能となる。
すなわち、遮光法は第3図にその光学系を例示するよう
に、均一な光束31中に粒子32か入ると、その投影面
積に相当する部分か遮光され、その面積割合で透過光光
量か減少することを利用したもので、この透過光光量を
フォトセンサ33て検出してその減少量から粒径を求め
ることがてきる。
に、均一な光束31中に粒子32か入ると、その投影面
積に相当する部分か遮光され、その面積割合で透過光光
量か減少することを利用したもので、この透過光光量を
フォトセンサ33て検出してその減少量から粒径を求め
ることがてきる。
レーザ回折/散乱式の粒度分布測定装置に用いるレーザ
光は、光強度に分布かあり、正確には粒径を求めること
はできないが、概略値の計測、あるいはリングデテクタ
5による測定範囲外の粒子の存在の有無は確実に判定す
ることか可能である。
光は、光強度に分布かあり、正確には粒径を求めること
はできないが、概略値の計測、あるいはリングデテクタ
5による測定範囲外の粒子の存在の有無は確実に判定す
ることか可能である。
〈実施例〉
第1図は本発明実施例の構成図で、(a+は測定部の全
体構成図、(b)はそのリングデテクタ5の正面図であ
る。
体構成図、(b)はそのリングデテクタ5の正面図であ
る。
レーザ元厚1から出力されたレーザ光は、ビームエキス
パンダ2によって所定径の平行光束となって試料セル3
に照射される。
パンダ2によって所定径の平行光束となって試料セル3
に照射される。
試料セル3内には、媒液中に均一に分散された試料粒子
か流されており、レーザ光は各粒子によりそれぞれの粒
径に応じた回折/散乱を受ける。
か流されており、レーザ光は各粒子によりそれぞれの粒
径に応じた回折/散乱を受ける。
試料セル3を挟んでビームエキスパンダ2と反対側の光
軸上には、フーリエ変換レンズ4か配設されているとと
もに、そのフーリエ変換レンズ4の焦点上には、光軸を
中心としたリングデテクタ5か配設されている。この構
成により、粒子による回折/散乱光はフーリエ変換レン
ズ4によって集光され、リングデテクタ5上に回折/散
乱像を結ぶ。
軸上には、フーリエ変換レンズ4か配設されているとと
もに、そのフーリエ変換レンズ4の焦点上には、光軸を
中心としたリングデテクタ5か配設されている。この構
成により、粒子による回折/散乱光はフーリエ変換レン
ズ4によって集光され、リングデテクタ5上に回折/散
乱像を結ぶ。
この実施例において光学系での特徴は、リングデテクタ
5の中心部にフォトセンサ6が設けられていることであ
る。この中心部のフォトセンサ6により、試料セル3を
透過したレーザ光の光量か検出される。
5の中心部にフォトセンサ6が設けられていることであ
る。この中心部のフォトセンサ6により、試料セル3を
透過したレーザ光の光量か検出される。
そして、リングデテクタ5の各リング状フォトセンサお
よび中心部のフォトセンサ6の出力は、増幅器(図示せ
ず)経てA−D変換器(図示せず)によってデジタル化
された後、コンピュータ10に採り込まれる。
よび中心部のフォトセンサ6の出力は、増幅器(図示せ
ず)経てA−D変換器(図示せず)によってデジタル化
された後、コンピュータ10に採り込まれる。
コンピュータ10ては、リングデテクタ5の各リング状
フォトセンサの出力による回折/散乱光強度分布から、
フラウンホーファ回折ないしはミーの散乱理論に基つく
公知のアルゴリズムによって試料粒子の粒度分布を演算
するとともに、中心部のフォトセンサ6の出力から、以
下に示すような遮光法に基づく計算により、リングデテ
クタ5による測定範囲上限を越えた粒子の存在とその概
略粒径を算出する。
フォトセンサの出力による回折/散乱光強度分布から、
フラウンホーファ回折ないしはミーの散乱理論に基つく
公知のアルゴリズムによって試料粒子の粒度分布を演算
するとともに、中心部のフォトセンサ6の出力から、以
下に示すような遮光法に基づく計算により、リングデテ
クタ5による測定範囲上限を越えた粒子の存在とその概
略粒径を算出する。
第2図はその計算方法の説明図である。
今、粒子が存在しない状態での透過光の光量をAとし、
その状態から粒子か光路を通過したとすると、その粒子
による遮光により、透過光の光量が減少する。粒子によ
る遮光による減少後の光量がBであったとすると、以下
の計算によりその粒子の径を算出することができる。
その状態から粒子か光路を通過したとすると、その粒子
による遮光により、透過光の光量が減少する。粒子によ
る遮光による減少後の光量がBであったとすると、以下
の計算によりその粒子の径を算出することができる。
すなわち、粒子投影面積Δは、ビーム面積をSl、ビー
ム径をd、とすると、 従って、粒子径りは となる。
ム径をd、とすると、 従って、粒子径りは となる。
実際には、中心部のフォトセンサ6の出力をモニタし、
一定値以上の変化かあった場合、その変化量から、上記
の計算を行うとともに、その回数(個数)を求めるソフ
トウェアをコンピュータ10に持たせればよい。
一定値以上の変化かあった場合、その変化量から、上記
の計算を行うとともに、その回数(個数)を求めるソフ
トウェアをコンピュータ10に持たせればよい。
なお、透過光量の変化量と粒径の関係は、上記のような
計算で求めるほか、あらかじめ変換テーブルを記憶して
おいてもよい。
計算で求めるほか、あらかじめ変換テーブルを記憶して
おいてもよい。
ここで、レーザ回折/散乱式の粒度分布測定装置では、
平行レーザ光の径は、通常てはフーリエ変換レンズ4の
径と測定可能な最大回折/散乱角および試料セル3〜フ
ーリエ変換レンズ4の距離の関係での制約があるか、本
発明における遮光法を利用した大径粒子の測定では、試
料セル3に照射するレーザ光径はできるだけ小さい方が
望ましい。
平行レーザ光の径は、通常てはフーリエ変換レンズ4の
径と測定可能な最大回折/散乱角および試料セル3〜フ
ーリエ変換レンズ4の距離の関係での制約があるか、本
発明における遮光法を利用した大径粒子の測定では、試
料セル3に照射するレーザ光径はできるだけ小さい方が
望ましい。
すなわち、例えばレーザ光のビーム径を10mmとし、
粒子径400μmとすると、その面積割合は0.16%
にしかならず、遮光法で高精度に粒径を検出することか
困難となるからである。
粒子径400μmとすると、その面積割合は0.16%
にしかならず、遮光法で高精度に粒径を検出することか
困難となるからである。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、リングデテクタ
の中心部に、試料セルを透過したレーザ光の光量を測定
するためのフォトセンサを設け、遮光法の原理を利用し
て、リングデテクタによる測定範囲外の大径の粒子の概
略径や、その存在を検出するように構成したので、従来
のように測定範囲を越える径の粒子か存在しているにも
拘らず存在しないという測定結果を得る不合理が解消さ
れ、特に凝集が問題となる試料の測定に対してはその測
定の信頼性が向上する。
の中心部に、試料セルを透過したレーザ光の光量を測定
するためのフォトセンサを設け、遮光法の原理を利用し
て、リングデテクタによる測定範囲外の大径の粒子の概
略径や、その存在を検出するように構成したので、従来
のように測定範囲を越える径の粒子か存在しているにも
拘らず存在しないという測定結果を得る不合理が解消さ
れ、特に凝集が問題となる試料の測定に対してはその測
定の信頼性が向上する。
また、ハード的には、リングデテクタの中心部に1個の
フォトセンサを追加するだけでよく、装置のコストアッ
プは殆ど無い。
フォトセンサを追加するだけでよく、装置のコストアッ
プは殆ど無い。
第1図は本発明実施例の構成図、
第2図はその中心部のフォトセンサの出力による粒子径
の計算法の説明図 第3図は遮光法による粒径測定の原理説明図である。 1・・・・レーザ光源 2・・・・ビームエキスパンタ 3・・・・試料セル 4・・・・フーリエ変換レンズ 5・・・・リングデテクタ 6・・・・フォトセンサ 10・・・・コンピュータ 特許呂願人
の計算法の説明図 第3図は遮光法による粒径測定の原理説明図である。 1・・・・レーザ光源 2・・・・ビームエキスパンタ 3・・・・試料セル 4・・・・フーリエ変換レンズ 5・・・・リングデテクタ 6・・・・フォトセンサ 10・・・・コンピュータ 特許呂願人
Claims (1)
- 試料セル内で分散飛翔状態の試料粒子にレーザ光を照射
して得られる回折/散乱光を、互いに異なる半径を有す
る複数個のリング状フォトセンサを同心に配設してなる
リングデテクタで受光してその強度分布を測定し、その
強度分布から試料粒子の粒度分布を測定する装置におい
て、上記リングデテクタの中心部に上記試料セルの透過
光強度を検出するフォトセンサを設けるとともに、その
中心部のフォトセンサの出力の変化量から、上記リング
デテクタによる測定範囲外の粒子の存在または概略粒径
を算出する演算手段を設けたことを特徴とする粒度分布
測定装置
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2173919A JPH0462455A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 粒度分布測定装置 |
KR1019910011018A KR920001192A (ko) | 1990-06-29 | 1991-06-29 | 입도분포측정장치 |
CN91105283A CN1059792A (zh) | 1990-06-29 | 1991-06-29 | 粒子尺寸分布测量仪 |
EP91305972A EP0465205B1 (en) | 1990-06-29 | 1991-07-01 | Particle size distribution measuring apparatus |
DE69128922T DE69128922T2 (de) | 1990-06-29 | 1991-07-01 | Vorrichtung für die Bestimmung der Grössenverteilung von Teilchen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2173919A JPH0462455A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 粒度分布測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0462455A true JPH0462455A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15969510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2173919A Pending JPH0462455A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 粒度分布測定装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0465205B1 (ja) |
JP (1) | JPH0462455A (ja) |
KR (1) | KR920001192A (ja) |
CN (1) | CN1059792A (ja) |
DE (1) | DE69128922T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2284050B (en) * | 1991-02-05 | 1995-08-02 | Marconi Gec Ltd | Gaseous suspension particle size measurement |
DE19510034B4 (de) * | 1995-03-20 | 2005-08-11 | Sympatec Gmbh System-Partikel-Technik | Vorrichtung zur Bestimmung von Partikelgrößen und/oder Partikelgrößenverteilungen mittels Lichtbeugung |
WO1999028376A2 (fr) | 1997-11-28 | 1999-06-10 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin - Michelin & Cie | Charge alumineuse renforcante et composition de caoutchouc comportant une telle charge |
AU1808100A (en) | 1998-10-28 | 2000-05-15 | Vitaly V. Romanenko | Electrodynamic particle size analyzer |
CN100344956C (zh) * | 2002-09-27 | 2007-10-24 | 理音株式会社 | 一种颗粒测量设备 |
US7916293B2 (en) * | 2007-12-04 | 2011-03-29 | Particle Measuring Systems, Inc. | Non-orthogonal particle detection systems and methods |
SG11201401017UA (en) * | 2011-09-30 | 2014-04-28 | 3M Innovative Properties Co | Linewidth measurement system |
CN104897538A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-09-09 | 天津大学 | 一种基于数字全息术的工地扬尘检测装置 |
CN106841036B (zh) * | 2017-02-14 | 2019-09-17 | 天津大学 | 激光干涉成像***中样品池的最佳摆放方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1356467A (en) * | 1970-11-23 | 1974-06-12 | Talbot J H | Analysis and representation of the size shape and orientation characteristics of the components of a system |
DE2701523A1 (de) * | 1977-01-15 | 1978-07-20 | Strahlen Umweltforsch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur zaehlung und klassifizierung von teilchen |
US4890920A (en) * | 1986-02-12 | 1990-01-02 | Combustion Engineering, Inc. | In situ particle size measuring device |
JPS63215942A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Natl Aerospace Lab | 粒子径分布計測用光電変換センサ− |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2173919A patent/JPH0462455A/ja active Pending
-
1991
- 1991-06-29 CN CN91105283A patent/CN1059792A/zh active Pending
- 1991-06-29 KR KR1019910011018A patent/KR920001192A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-07-01 EP EP91305972A patent/EP0465205B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-01 DE DE69128922T patent/DE69128922T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69128922D1 (de) | 1998-03-26 |
DE69128922T2 (de) | 1998-06-25 |
EP0465205B1 (en) | 1998-02-18 |
EP0465205A1 (en) | 1992-01-08 |
CN1059792A (zh) | 1992-03-25 |
KR920001192A (ko) | 1992-01-30 |
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