DE19822652A1

DE19822652A1 - Optisches Partikelzählsystem mit Koinzidenzerkennung

Info

Publication number: DE19822652A1
Application number: DE1998122652
Authority: DE
Inventors: Markus Klotz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-11-25

Abstract

Erfindungsgemäß werden Teilchen (Fig. 1.1; 1.2), die mit Hilfe eines Einzelteilchenzählers nach dem Lichtblockadeprinzip bzw. nach dem Streulichtprinzip erfaßt werden, auf mögliche Koinzidenzen (Fig. 1.1) überprüft. Durch die Betrachtung der Impulshöhe H, der Impulslänge P¶L¶ und der gleichzeitigen Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit wird der durch ein bzw. mehrere Partikel erzeugte Spannungsimpuls (Fig. 2.1; 2.2) auf mögliche Koinzidenzen (fehlerhafte Pulse erzeugt durch mehrere Partikel im Meßvolumen) hin untersucht. DOLLAR A Durch die Erfassung und Berücksichtigung der auftretenden Koinzidenzen ist die Darstellung von Verteilungskurven mit Einzelteilchenzählern möglich.

Description

Optische Einzelteilchenzähler werden für die Zahl- und Größenbestimmung von Partikeln eingesetzt. Die zu prüfenden Partikel (Fig. 1.1 u. 1.2) werden durch eine beleuchtete Meßzelle (Fig. 1.5 u. 1.6) geführt. Jedes Teilchen verursacht eine Änderung der Lichtmenge. Die aus diesem Vorgang resultierenden elektrischen Spannungspulse (Fig. 2, H) sind proportional zum Durchmesser des den Lichtstrahl passierenden Partikels und werden für die Größenbestimmung verwendet. Bei zufälliger räumlicher Verteilung der Partikel in der Strömung gibt es abhängig von der Partikelkonzentration immer eine endliche Wahrscheinlichkeit dafür, daß sich mehrere Partikel gleichzeitig im Meßvolumen befinden (Fig. 1; 1). Je höher die Anzahlkonzentration ist, um so größer wird der Anteil solcher Koinzidenzen. Koinzidenzen führen zu Fehlern bei der Größen- und Anzahlbestimmung. Bei der Aufzeichnung von Verteilungskurven findet eine Verschiebung in den Grobbereich statt. Die Amplitude von zwei kleinen Partikeln (Fig. 2; 1) läßt sich von der Amplitude eines größeren Partikels (Fig. 2; 2) nicht unterscheiden. Mit Hilfe des Koinzidenzerkennungssystems in der Auswerteeinheit (Fig. 1.3) kann der Spannungsimpuls (Fig. 2 ; 1) wie folgt als Fehler erkannt werden. Die Pulshöhe H wird bei der Messung erfaßt. Der Pulshöhe H wird ein Zeitfenster P_2L-T₂ bis P_2L + T₂ aus der Kalibriertabelle bzw. der Kalibrierkennlinie zugeordnet. Der Puls (Fig. 2; 1), erzeugt durch die Koinzidenz zweier Partikel (Fig. 1 ;1), fällt deutlich aus dem vorgegebenen Zeitfenster.

Stand der Technik

Beim Einsatz von Einzelteilchenzählern in der Korngrößenbestimmung werden dem Anwender durch das Auftreten von Koinzidenzen große Partikel vorgetäuscht (siehe Fig. 1.1 u. 2.1). Eine Qualitätskontrolle durch den Partikelzähler ist dadurch in vielen Anwendungen nicht mehr möglich.

Vorteile

Durch die Erkennung und Auswertung von Koinzidenzen ist es möglich Koinzidenzen zu erfassen und entsprechend zu bewerten. Beim Einsatz des Erkennungssystems kann man außerdem größere Produktmengen/Zeiteinheit vermessen und kostengünstigere Zuführsysteme einsetzen.

Claims

1. Optisches Partikelzählsystem mit Koinzidenzerkennung, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Sensor (Fig. 1.4) erzeugte Spannungsimpuls sowohl auf die Impulshöhe H als auch auf die Impulslänge P_L (Fig. 2) hin untersucht wird. Jeder Pulshöhe H_x ist eine Impulslänge P_xL zugeordnet. Bei Überschreitung des Zeitfensters, festgelegt durch die Impulslänge P_xL ± der Toleranz T_x, werden entsprechende Maßnahmen ergriffen. Bei Aufzeichnungen von Verteilungskurven kann der Puls einfach verworfen werden. Während der Messung wird mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit gearbeitet, bzw. die Strömungsgeschwindigkeit wird erfaßt und als Parameter miteinbezogen.

2. Optisches Partikelzählsystem mit Koinzidenzerkennung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Bewertung des Integrals des Spannungsimpulses (Fig. 2) und die Bildung der ersten Ableitung des Kurvenverlaufs, zu einer verfeinerten Erkennung und Auswertung möglicher Koinzidenzfehlern, herangezogen werden.

3. Optisches Partikelzählsystem mit Koinzidenzerkennung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß Pulshöhen H_x und Pulslängen P_xL in Form einer Kalibriertabelle bzw. Kennlinie im Auswertesystem in Abhängigkeit von x hinterlegt werden, wobei x als Kennzahl für die Partikelgröße definiert wird. Die Erfassung der Parameter erfolgt im Kalibriermode, indem dem System Partikel mit definiertem Durchmesser (x) einzeln angeboten werden.