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WO2018095719A1 - PARTIKELMESSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG EINER PARTIKELGRÖßE - Google Patents

PARTIKELMESSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG EINER PARTIKELGRÖßE Download PDF

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Publication number
WO2018095719A1
WO2018095719A1 PCT/EP2017/078346 EP2017078346W WO2018095719A1 WO 2018095719 A1 WO2018095719 A1 WO 2018095719A1 EP 2017078346 W EP2017078346 W EP 2017078346W WO 2018095719 A1 WO2018095719 A1 WO 2018095719A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particle
light beam
light
particle measuring
measuring chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/078346
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Stengel
Gerhard Haaga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2018095719A1 publication Critical patent/WO2018095719A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a particle measuring device and a method for determining a particle size of particles in an aerosol.
  • the document DE 10 2005 006 368 AI discloses a device for
  • an opacimeter is proposed in particular.
  • the device is permanently installed adjacent to the exhaust line of the vehicle.
  • the present invention provides a particle measuring device according to independent claim 1 and a method for determining a particle size according to independent claim 8.
  • a particle measuring device having a particle measuring chamber, a first light source, a second light source, a light sensor and a
  • the particle measuring chamber is permeated by an aerosol.
  • the first light source is designed to emit a first light beam having a first wavelength in the direction of the particle measuring chamber.
  • the second light source is designed to emit a second light beam having a second wavelength in the direction of the particle measuring chamber.
  • the first wavelength of the first light beam is different from the second wavelength of the second light beam.
  • the light sensor is designed to transmit the portion of the first light beam transmitted through the particle measurement chamber and the portion of the second component that transmits through the particle measurement chamber
  • the light sensor is further configured to be at an intensity of the detected transmitted portion of the first light beam
  • Light sensor configured to provide a corresponding to an intensity of the detected transmitted portion of the second light beam second output signal.
  • the evaluation device is designed to determine and output a quantity corresponding to a particle size of particles in the aerosol based on the first output signal and the second output signal of the light sensor.
  • a method for determining a particle size of particles in an aerosol comprising the steps of emitting a first light beam having a first wavelength through an aerosol flowed through
  • Particle measuring chamber detecting a first intensity of a through
  • Particle measuring chamber transmitted portion of the first light beam
  • Emitting a second light beam having a second wavelength through the particle measuring chamber detecting a second intensity of a through the Particle measuring chamber transmitted portion of the second light beam; and determining an amount corresponding to the particle size of the aerosol based on the detected first intensity and the detected second intensity of the portions of the first and second light beams transmitted through the particle measurement chamber.
  • the present invention is based on the finding that a
  • the present invention is therefore based on the idea to take into account this finding and a simple, inexpensive and robust
  • the present invention is based on the observation that the proportion of the transmitted light varies through a filled with an aerosol particle measuring chamber for different wavelengths of light depending on the variables characterizing the particles. In other words, if a particle measuring chamber is irradiated by light of two wavelengths, the proportion of the transmitted light is different depending on particle size, particle concentration and / or particle mass.
  • the particle measuring device the
  • Evaluation device a memory device.
  • the storage device is designed to store at least one predetermined characteristic curve for the particle size as a function of a ratio of the first output signal of the light sensor to the second output signal of the light sensor.
  • Evaluation device can then be designed to determine the particle size using the stored in the memory device characteristic.
  • characteristic curves which characterize the particle size as a function of a different ratio of the light turbidity through the aerosol in the particle measuring chamber, a value dependent on the particle size of the aerosol can be determined in a simple manner.
  • a plurality of characteristic curves or even multi-dimensional characteristic curves can be stored in the storage device, which specify a determination of the particle size in addition to the ratio of the detected light intensities also as a function of further parameters.
  • the particle measuring device comprises at least one further sensor which is designed to detect a further operating variable.
  • the evaluation device can be designed to handle the
  • the further sensor may for example be a
  • the first light source and / or the second light source comprises a light-emitting diode (LED).
  • LED light-emitting diode
  • Such light-emitting diodes are usually very well suited to emit monochromatic light of a given wavelength.
  • the light-emitting Diodes on a very good efficiency.
  • the wavelengths of the light emitted by the first light source and the second light source may be visible light.
  • at least one of the light sources can emit light in the infrared wavelength range or in the ultraviolet wavelength range.
  • the wavelength of the light beam emitted by the first light source and the light beam emitted by the second light source preferably differ significantly.
  • the first light source can emit light in the blue wavelength range, for example between 400 and 450 nm.
  • the second light source may, for example, emit light in the red wavelength range, for example between 700 and 750 or 800 nm.
  • at least one light source emits, for example, light in the green wavelength range, for example between 500 and 650 nm.
  • the first light source and the second light source each alternately emit a light beam.
  • the emitted from the first light source and the second light source light beams can be synchronized with a suitable synchronization signal.
  • the method includes a step of introducing a calibrated aerosol into the particle measuring chamber.
  • the calibration aerosol includes, for example, particles of a predetermined particle size.
  • the method comprises a step for detecting a first calibration intensity of a portion of the first light beam transmitted through the particle measurement chamber, and detecting a second calibration intensity of a portion of the second light beam transmitted through the particle measurement chamber. Subsequently, the step of determining the particle size of the particles contained in the aerosol can be carried out using the detected first and second calibration intensities.
  • the emission of the first light beam and the detection of the first intensity, as well as the emission of the second light beam and the detection of the second intensity are respectively synchronized with each other.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a particle measuring device according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a flowchart on which a method according to an embodiment is based.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a particle measuring device 1 according to an embodiment.
  • the particle measuring device 1 comprises a particle measuring chamber 20 through which an aerosol can flow.
  • the aerosol which flows through the particle measuring chamber 20 may be a gas or gas mixture in which particles are contained.
  • the aerosol may be the exhaust gases of a vehicle, in particular the exhaust gases of a diesel vehicle.
  • Particle measuring chamber 20 may, for example, one or more
  • Inlet openings 23 and one or more outlet openings 24 include.
  • the embodiment shown here is for illustrative purposes only and is not intended to be limiting of the present invention.
  • the aerosol can are introduced through the inlet opening 23 into the particle measuring chamber 20 and exit through the outlet openings 24 again from the particle measuring chamber 20.
  • the particle measuring chamber 20 can be traversed by a constant volume flow of the aerosol.
  • the particle measuring chamber 20 moreover has at least two
  • the transmissive regions 21 and 22 are preferably arranged on opposite sides of the particle measuring chamber 20.
  • the particle measuring device 1 comprises a first light source 11 and a second light source 12.
  • the first light source 11 is designed to emit a first light beam having a predetermined first wavelength.
  • the first light beam of the first light source 11 is aligned with the light source 11 in the direction of a first transparent region in the particle measuring chamber 20. In particular, the first light beam at the first
  • the intensity of the first light beam is attenuated by the aerosol contained in the particle measuring chamber 20. Particles contained in the aerosol may partially absorb or scatter the first light beam. Therefore, only a part of the first light beam through the
  • Particle measuring chamber 20 transmit through and back out of the
  • Light beam can be detected by a light sensor 30.
  • the light sensor 30 can thereupon correspond to the intensity of the detected portion of the first light beam transmitted through the particle measuring chamber
  • the light sensor is on the side of the particle measuring chamber 20 opposite the first light source 11
  • the particle measuring device 1 comprises a second light source 12, which is designed to emit a second light beam. This second one
  • Light beam has a different wavelength from the first wavelength of the first light beam. Also of the second light source 12th emitted second light beam is, as well as the first light beam, on the
  • Particle measuring chamber 20 directed enters the particle measuring chamber 20 at the first transparent region 21, and the portion of the second light beam transmitted through the particle measuring chamber 20 then exits the interior of the particle measuring chamber 20 again at the second transparent region 21 and then also strikes the light sensor 30.
  • the light sensor 30 is designed to also detect the portion of the second light beam transmitted through the particle measuring chamber 20 and to provide a second output signal corresponding thereto.
  • the first light source 11 and the second light source 12 can be arranged in a common housing.
  • the first light beam and the second light beam can be emitted by a common light source which is designed to emit two light beams with different wavelengths.
  • the wavelengths of the first light beam and / or the second light beam of the first light source 11 and / or the second light source 12 can be adjusted or
  • the first light source 11 and the second light source 12 may be a light emitting diode (LED) or the like.
  • LED light emitting diode
  • separate light-emitting diodes are possible for each of the wavelengths which are emitted by the light sources 11, 12.
  • a so-called multicolor LED is possible, this is a single light-emitting diode, which depending on the control light
  • any other light source allows, which are able to emit light of a given wavelength.
  • a laser light source or the like may be provided.
  • the wavelength of the first light beam and the wavelength of the second light beam can both lie in the range of visible light between 400 and 750 or 400 and 800 nm.
  • the wavelength of the first light beam and / or the wavelength of the second light beam may also be in the infrared light range or in the ultraviolet light range.
  • Wavelength of the second light beam as far apart as possible.
  • the wavelength of the first light beam in the red wavelength range may be between 800 and 700 nm or 800 and 750 nm
  • the wavelength of the second light beam in the blue wavelength range between 400 and 450 nm.
  • any other wavelengths in particular wavelengths with a significant difference between the first
  • Wavelength and the second wavelength possible.
  • the first light beam and the second light beam can be emitted alternately, for example by the respective light sources 11, 12, so that in each case only light of the first wavelength or only light of the second
  • Wavelength transmitted through the particle measuring chamber 20 The emission of the first light beam and of the second light beam by the first light source or the second light source and the detection of the particles of the light beams transmitted through the particle measurement chamber 20 by the light sensor 30 can be synchronized with each other by means of a suitable synchronization signal.
  • the first light source 11 and the second light source 12 may receive a corresponding drive signal from the evaluation device 40 and then emit the first light beam or the second light beam, respectively.
  • the evaluation device 40 can then the size of the first
  • the evaluation device 40 may then be a measure of the particle size in the by the
  • the evaluation device 40 can calculate, for example, the ratio of the first output signal to the second output signal and adjust this calculated ratio with a previously determined characteristic curve.
  • a previously determined characteristic can, for example, in a
  • Memory device of the evaluation device 40 may be stored in the form of a lookup table or the like.
  • a corresponding particle size can be stored in the storage device of the evaluation device 40 for a multiplicity of different ratios.
  • the relationship between the ratio of the output signals from the light sensor 30 and the corresponding particle size may also be referred to as
  • Particle measuring device perform a calibration.
  • an aerosol with particles of a predetermined size and optionally also other predetermined parameters, such as a known concentration of particles and / or a known particle mass in the particle measuring chamber 20 are eiaught.
  • the intensity of the transmitting portion of the first light beam and the second light beam can be detected for this calibration aerosol. Based on these detected intensities and the output signals corresponding thereto by the light sensor 30, the measurements can then be taken during measurements of unknown aerosols
  • Particle properties in the unknown aerosol deviate upwards or downwards from the particle properties of the calibrated aerosol.
  • the particle measuring device 1 may additionally comprise one or more further sensors 50 for detecting further operating variables.
  • the particle measuring device 1 may include a pressure sensor, which detects the pressure of the aerosol in the particle measuring chamber 20 and provides the evaluation device 40.
  • the particle measuring device 1 also include a temperature sensor that detects the temperature of the aerosol in the particle measuring chamber 20, at the inlet openings 23 and / or the outlet opening or openings of the particle measuring chamber 20.
  • the particle measuring device 1 can also comprise a volume flow sensor which detects the volume flow of the aerosol flowing through the particle measuring chamber 20 and has a corresponding size on the aerosol
  • Evaluation device 40 provides. Further sensors for detecting operating variables of the particle measuring device 1 are also possible.
  • this information can also be included in the determination of the particle size. For example, several calibration operations for variations of these further operating variables can be performed. Additionally or alternatively, also for variations of the operating variables several
  • Characteristics or characteristic fields are stored. In this way, in each case the determination of the particle size in the aerosol can be adapted depending on the current operating variable such as temperature, pressure or volume flow.
  • the evaluation device 40 may infer the particle size of the particles in the aerosol in the particle measurement chamber 20 based on the ratio of the intensity of the transmitted portion of the first light beam to the intensity of the transmitted portion of the second light beam.
  • This particle size is usually an average mean particle size, as the aerosol may also contain particles of different sizes.
  • the determined data on particle size, particle concentration and / or particle mass can then, for example, at an interface in digital or analogous form. Furthermore, the evaluation device 40 can also display the determined data such as particle size, particle concentration or particle mass on a display device (not shown) or store the data in a further memory for subsequent further processing.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a flow chart as it is based on a method for determining a particle size of particles in an aerosol according to an embodiment.
  • a first light beam is emitted at a first wavelength, which radiates through a particle chamber through which an aerosol flows.
  • a first intensity of a through the particle measuring chamber 20th is a first intensity of a through the particle measuring chamber 20th
  • step S3 a second light beam having a second wavelength is emitted. This second light beam also penetrates through the aerosol
  • step S4 a second intensity of the portion of the second light beam transmitted through the particle measuring chamber 20 is detected.
  • the emission and detection of the first light beam or of the second light beam can take place, for example, alternately.
  • the emission of the respective light beam and the detection of the intensity can be synchronized with each other.
  • step S5 a particle to the particle size of the particles contained in the aerosol is calculated.
  • the calculation of the particle size is carried out based on the detected intensity of the transmitting portion of the first light beam and the detected intensity of the transmissive through the particle measuring chamber portion of the second light beam.
  • the ratio of the two intensities formed during the measurement can be set to a ratio of the intensities which occurs during a calibration procedure with a calibration aerosol.
  • Calibrated aerosol may comprise particles of a known particle size, a known particle concentration and / or a known particle mass.
  • the present invention relates to the determination of
  • Particle properties in an aerosol by means of a transmitted light method For this purpose, a particle filled with an aerosol particle measuring chamber is illuminated with two light beams of different wavelengths. From the ratio of the intensities of the transmissive components of the two light beams with different
  • Wavelengths can then be made to draw conclusions about the properties of the particles in the aerosol.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ermittlung von Partikeleigenschaften in einem Aerosol mittels eines Durchlichtverfahrens. Hierzu wird eine mit einem Aerosol gefüllte Partikelmesskammer mit zwei Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge durchleuchtet. Aus dem Verhältnis der Intensitäten der transmittierenden Anteile der beiden Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen kann daraufhin ein Rückschluss auf die Eigenschaften der Partikel in dem Aerosol getroffen werden.

Description

Beschreibung
Titel
Partikelmessvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Partikelgröße Die vorliegende Erfindung betrifft eine Partikelmessvorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung einer Partikelgröße von Partikeln in einem Aerosol.
Stand der Technik Dieselmotoren werden sowohl in Nutzfahrzeugen als auch in
Personenkraftwagen eingesetzt. Aus Umweltschutzgründen soll dabei der Schadstoffausstoß der Dieselmotoren minimiert werden. Um die
Funktionsfähigkeit der dabei eingesetzten Systeme zu überprüfen, sind in vielen Ländern gesetzlich regelmäßige Abgasuntersuchungen vorgeschrieben. Bei diesen Abgasuntersuchungen erfolgt unter anderem eine Überprüfung der Ruß- und Partikelemission. Dies geschieht gegenwärtig mittels Opazimetern. Hierbei wird die optische Schwächung eines Lichtstrahls durch eine mit dem Messgas gefüllte Kammer gemessen und der Messwert als Opazität oder
Trübungskoeffizient ausgegeben.
Die Druckschrift DE 10 2005 006 368 AI offenbart eine Vorrichtung zur
Bestimmung der Abgastrübung von Dieselfahrzeugen. Hierzu wird insbesondere ein Opazimeter vorgeschlagen. Die Vorrichtung ist dauerhaft an den Abgasstrang des Fahrzeugs angrenzend installiert.
Im Zuge von Weiterentwicklungen der Messtechnik und der aktuellen Diskussion über eine Verschärfung von Grenzwerten besteht darüber hinaus ein großes Interesse an zusätzlichen Informationen über die im Abgas enthaltenen Partikel.
Offenbarung der Erfindung Die vorliegende Erfindung schafft eine Partikelmessvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Bestimmung einer Partikelgröße gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 8.
Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Partikelmessvorrichtung mit einer Partikelmesskammer, einer ersten Lichtquelle, einer zweiten Lichtquelle, einem Lichtsensor und einer
Auswerteeinrichtung. Die Partikelmesskammer ist dabei von einem Aerosol durchströmbar. Die erste Lichtquelle ist dazu ausgelegt, einen ersten Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge in Richtung der Partikelmesskammer auszusenden. Die zweite Lichtquelle ist dazu ausgelegt, einen zweiten Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge in Richtung der Partikelmesskammer auszusenden. Die erste Wellenlänge des ersten Lichtstrahls ist dabei von der zweiten Wellenlänge des zweiten Lichtstrahls verschieden. Der Lichtsensor ist dazu ausgelegt, den durch die Partikelmesskammer transmittierten Anteil des ersten Lichtstrahls und den durch die Partikelmesskammer transmittierenden Anteil des zweiten
Lichtstrahls zu erfassen. Der Lichtsensor ist ferner dazu ausgelegt, ein zu einer Intensität des erfassten transmittierten Anteils des ersten Lichtstrahls
korrespondierendes Ausgangssignal bereitzustellen. Weiterhin ist der
Lichtsensor dazu ausgelegt, ein zu einer Intensität des erfassten transmittierten Anteils des zweiten Lichtstrahls korrespondierendes zweites Ausgangssignal bereitzustellen. Die Auswerteeinrichtung ist dazu ausgelegt, basierend auf dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal des Lichtsensors eine zu einer Partikelgröße von Partikeln in dem Aerosol korrespondierende Größe zu bestimmen und auszugeben.
Weiterhin ist vorgesehen:
Ein Verfahren zur Bestimmung einer Partikelgröße von Partikeln in einem Aerosol mit den Schritten des Aussendens eines ersten Lichtstrahls mit einer ersten Wellenlänge durch eine mit dem Aerosol durchströmte
Partikelmesskammer, des Erfassens einer ersten Intensität eines durch
Partikelmesskammer transmittierten Anteils des ersten Lichtstrahls; des
Aussendens eines zweiten Lichtstrahls mit einer zweiten Wellenlänge durch die Partikelmesskammer; des Erfassens einer zweiten Intensität eines durch die Partikelmesskammer transmittierten Anteils des zweiten Lichtstrahls; und des Ermitteins einer zu der Partikelgröße des Aerosols korrespondierenden Größe basierend auf der erfassten ersten Intensität und der erfassten zweiten Intensität der durch die Partikelmesskammer transmittierten Anteile des ersten und zweiten Lichtstrahls.
Vorteile der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine
konventionelle Trübungsmessung von Aerosolen, wie beispielsweise Abgase eines Dieselfahrzeugs, nur eine begrenzte Aussage über die charakterisierenden Größen der in dem Aerosol enthaltenen Partikel liefert. Eine weitergehende Analyse von Aerosolen zur Klassifizierung der darin enthaltenen Partikel mit konventionellen Methoden ist darüber hinaus relativ komplex und erfordert daher hohe Kosten. Der hohe Preis und der große Wartungsaufwand derartiger konventioneller Geräte, sowie die geringe Robustheit verhindern daher gegenwärtig noch den Einsatz von komplexeren Partikelzählern im
Werkstattbereich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Idee zugrunde, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine einfache, kostengünstige und robuste
Partikelmessung von Aerosolen, wie zum Beispiel Abgasen eines
Dieselfahrzeugs, bereitzustellen. Dabei liegt der vorliegenden Erfindung die Beobachtung zugrunde, dass der Anteil des transmittierenden Lichts durch eine mit einem Aerosol gefüllte Partikelmesskammer für verschiedene Wellenlängen des Lichts in Abhängigkeit von den die Partikel charakterisierenden Größen variiert. Mit anderen Worten, wird eine Partikelmesskammer von Licht zweierlei Wellenlänge durchstrahlt, so ist der Anteil des transmittierenden Lichts in Abhängigkeit von Partikelgröße, Partikelkonzentration und/oder Partikelmasse unterschiedlich.
Daher kann aus dem Verhältnis der Dämpfung des Lichts, welches eine mit einem Aerosol gefüllte Partikelmesskammer durchstrahlt, für zweierlei unterschiedliche Wellenlängen auf weitere, die Partikel des Aerosols
charakterisierende Eigenschaften geschlossen werden. Die Variation des Trübungskoeffizienten der mit dem Aerosol gefüllten Messkammer in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichts, welches die Messkammer durchstrahlt, ermöglicht somit auf einfache und kostengünstige Weise eine detailliertere Aussage über die charakteristischen Eigenschaften der in dem Aerosol enthaltenen Partikel.
Gemäß einer Ausführungsform der Partikelmessvorrichtung umfasst die
Auswerteeinrichtung eine Speichereinrichtung. Die Speichereinrichtung ist dazu ausgelegt, mindestens eine vorbestimmte Kennlinie für die Partikelgröße in Abhängigkeit von einem Verhältnis des ersten Ausgangssignals des Lichtsensors zum zweiten Ausgangssignal des Lichtsensors abzuspeichern. Die
Auswerteeinrichtung kann daraufhin dazu ausgelegt sein, die Partikelgröße unter Verwendung der in der Speichereinrichtung gespeicherten Kennlinie zu bestimmen. Durch die Verwendung von zuvor abgespeicherten Kennlinien, welche die Partikelgröße in Abhängigkeit von einem unterschiedlichen Verhältnis der Lichttrübung durch das Aerosol in der Partikelmesskammer charakterisieren, kann auf einfache Weise ein von der Partikelgröße des Aerosols abhängiger Wert bestimmt werden. Darüber hinaus können in der Speichereinrichtung auch mehrere Kennlinien oder auch mehrdimensionale Kennlinien abgespeichert sein, die eine Bestimmung der Partikelgröße neben dem Verhältnis der erfassten Lichtintensitäten auch in Abhängigkeit von weiteren Parametern spezifizieren.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Partikelmessvorrichtung mindestens einen weiteren Sensor, der dazu ausgelegt ist, eine weitere Betriebsgröße zu erfassen. Die Auswerteeinrichtung kann dabei dazu ausgelegt sein, die
Partikelgröße unter Verwendung der erfassten weiteren Umgebungsgröße zu bestimmen. Insbesondere kann der weitere Sensor beispielsweise einen
Drucksensor, einen Temperatursensor und/oder einen Volumenstromsensor für das durch die Partikelmesskammer strömende Aerosol umfassen. Auf diese Weise ist eine einfache und zuverlässige präzise Bestimmung der Partikelgröße der in dem Aerosol enthaltenen Partikel auch bei variablen
Umgebungsbedingungen möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die erste Lichtquelle und/oder die zweite Lichtquelle eine Leuchtdiode (LED). Derartige lichtemittierende Dioden sind in der Regel sehr gut dazu geeignet, monochromatisches Licht einer vorgegebenen Wellenlänge zu emittieren. Dabei weisen die lichtemittierenden Dioden einen sehr guten Wirkungsgrad auf. Insbesondere kann es sich bei den Wellenlängen des Lichtes, welche durch die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle emittiert wird, um sichtbares Licht handeln. Darüber hinaus kann auch mindestens eine der Lichtquellen Licht im infraroten Wellenlängenbereich oder im ultravioletten Wellenlängenbereich emittieren. Die Wellenlänge des von der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahls und des von der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahls unterscheiden sich dabei vorzugsweise signifikant.
Beispielsweise kann die erste Lichtquelle Licht im blauen Wellenlängenbereich, beispielsweise zwischen 400 und 450 nm emittieren. Die zweite Lichtquelle kann beispielsweise Licht im roten Wellenlängenbereich, beispielsweise zwischen 700 und 750 bzw. 800 nm emittieren. Es ist aber auch möglich, dass mindestens eine Lichtquelle beispielsweise Licht im grünen Wellenlängenbereich, beispielsweise zwischen 500 und 650 nm emittiert.
Gemäß einer Ausführungsform senden die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle jeweils abwechselnd einen Lichtstrahl aus. Die von der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahlen können dabei mit einem geeigneten Synchronisationssignal synchronisiert werden.
Insbesondere ist es hierdurch möglich, das von dem Lichtsensor bereitgestellte Ausgangssignal und die von der ersten Lichtquelle und der zweiten Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahlen jeweils miteinander zu synchronisieren.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung der
Partikelgröße in dem Aerosol umfasst das Verfahren einen Schritt zum Einleiten eines Kalibrieraerosols in die Partikelmesskammer. Das Kalibrieraerosol umfasst zum Beispiel Partikel einer vorbestimmten Partikelgröße. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Erfassen einer ersten Kalibrierintensität eines durch die Partikelmesskammer transmittierten Anteils des ersten Lichtstrahls, und das Erfassen einer zweiten Kalibrierintensität eines durch die Partikelmesskammer transmittierten Anteils des zweiten Lichtstrahls. Anschließend kann der Schritt zum Ermitteln der Partikelgröße der in dem Aerosol enthaltenen Partikel unter Verwendung der erfassten ersten und zweiten Kalibrierintensitäten erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens sind das Aussenden des ersten Lichtstrahls und das Erfassen der ersten Intensität, sowie das Aussenden des zweiten Lichtstrahls und das Erfassen der zweiten Intensität jeweils miteinander synchronisiert.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den
Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder
Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung einer Partikelmessvorrichtung gemäß einer Ausführungsform; und
Figur 2: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Partikelmessvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Partikelmessvorrichtung 1 umfasst eine Partikelmesskammer 20, die von einem Aerosol durchströmbar ist. Bei dem Aerosol, welches durch die Partikelmesskammer 20 strömt, kann es sich um ein Gas bzw. Gasgemisch handeln, in welchem Partikel enthalten sind.
Beispielsweise kann es sich bei dem Aerosol um die Abgase eines Fahrzeugs, insbesondere um die Abgase eines Dieselfahrzeugs handeln. Die
Partikelmesskammer 20 kann beispielsweise eine oder mehrere
Einlassöffnungen 23 und eine oder mehrere Auslassöffnungen 24 umfassen. Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel dient nur zur Veranschaulichung und soll keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung darstellen. Das Aerosol kann hierbei durch die Einlassöffnung 23 in die Partikelmesskammer 20 eingeleitet werden und durch die Auslassöffnungen 24 wieder aus der Partikelmesskammer 20 austreten. Vorzugsweise kann die Partikelmesskammer 20 mit einem konstanten Volumenstrom des Aerosols durchströmt werden.
Die Partikelmesskammer 20 weist darüber hinaus mindestens zwei
lichtdurchlässige Bereiche 21 und 22 auf. Die lichtdurchlässigen Bereiche 21 und 22 sind vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der Partikelmesskammer 20 angeordnet.
Weiterhin umfasst die Partikelmessvorrichtung 1 eine erste Lichtquelle 11 und eine zweite Lichtquelle 12. Die erste Lichtquelle 11 ist dazu ausgelegt, einen ersten Lichtstrahl mit einer vorbestimmten ersten Wellenlänge zu emittieren. Der erste Lichtstrahl der ersten Lichtquelle 11 ist von der Lichtquelle 11 in Richtung der eines ersten transparenten Bereichs in der Partikelmesskammer 20 ausgerichtet. Insbesondere kann der erste Lichtstrahl an dem ersten
transparenten Bereich 21 in das Innere der Partikelmesskammer 20 hineintreten und an der gegenüberliegenden Seite an dem optisch transparenten zweiten Bereich 22 wieder aus dem Inneren der Partikelmesskammer 20 heraustreten. Dabei wird der erste Lichtstrahl durch das in der Partikelmesskammer 20 enthaltene Aerosol in seiner Intensität abgeschwächt. In dem Aerosol enthaltenen Partikel können den ersten Lichtstrahl teilweise absorbieren oder streuen. Daher wird nur ein Teil des ersten Lichtstrahls durch die
Partikelmesskammer 20 hindurch transmittieren und wieder aus der
Partikelmesskammer 20 austreten. Dieser transmittierende Anteil des ersten
Lichtstrahls kann von einem Lichtsensor 30 erfasst werden. Der Lichtsensor 30 kann daraufhin ein zu der Intensität des erfassten durch die Partikelmesskammer transmittierten Anteils des ersten Lichtstrahls korrespondierendes
Ausgangssignal bereitstellen. Hierzu ist der Lichtsensor auf der der ersten Lichtquelle 11 gegenüberliegenden Seite der Partikelmesskammer 20
angeordnet.
Weiterhin umfasst die Partikelmessvorrichtung 1 eine zweite Lichtquelle 12, die dazu ausgelegt ist, einen zweiten Lichtstrahl zu emittieren. Dieser zweite
Lichtstrahl weist eine von der ersten Wellenlänge des ersten Lichtstrahls verschiedene Wellenlänge auf. Auch der von der zweiten Lichtquelle 12 emittierte zweite Lichtstrahl ist, wie auch der erste Lichtstrahl, auf die
Partikelmesskammer 20 gerichtet, tritt an dem ersten transparenten Bereich 21 in die Partikelmesskammer 20 ein, und der durch die Partikelmesskammer 20 transmittierende Anteil des zweiten Lichtstrahls tritt anschließend an dem zweiten transparenten Bereich 21 wieder vom Inneren der Partikelmesskammer 20 aus und trifft anschließend ebenfalls auf den Lichtsensor 30. Der Lichtsensor 30 ist dabei dazu ausgelegt, auch den durch die Partikelmesskammer 20 hindurch transmittierenden Anteil des zweiten Lichtstrahls zu erfassen und ein hierzu korrespondierendes zweites Ausgangssignal bereitzustellen.
Die erste Lichtquelle 11 und die zweite Lichtquelle 12 können dabei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet werden. Insbesondere ist es auch möglich, dass der erste Lichtstrahl und der zweite Lichtstrahl von einer gemeinsamen Lichtquelle emittiert werden, die dazu ausgelegt ist, zwei Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen zu emittieren. Gegebenenfalls können die Wellenlängen des ersten Lichtstrahls und/oder des zweiten Lichtstrahls der ersten Lichtquelle 11 und/oder der zweiten Lichtquelle 12 anpassbar bzw.
einstellbar sein.
Bei der ersten Lichtquelle 11 und der zweiten Lichtquelle 12 kann es sich beispielsweise um eine lichtemittierende Diode (LED) oder ähnliches handeln. Hierbei sind für jede der Wellenlängen, welche die von den Lichtquellen 11, 12 emittiert werden, separate lichtemittierende Dioden möglich. Alternativ ist auch eine sogenannte Multicolor-LED möglich, Hierbei handelt es sich um eine einzelne lichtemittierende Diode, welche je nach Ansteuerung Licht
unterschiedlicher Wellenlängen emittieren kann. Darüber hinaus sind
selbstverständlich auch beliebige weitere Lichtquellen möglicht, die dazu in der Lage sind, Licht mit einer vorgegebenen Wellenlänge zu emittieren.
Beispielsweise kann als Lichtquelle 11 und/oder 12 auch eine Laserlichtquelle oder ähnliches vorgesehen sein.
Die Wellenlänge des ersten Lichtstrahls und die Wellenlänge des zweiten Lichtstrahls können dabei beide im Bereich des sichtbaren Lichts zwischen 400 und 750 bzw. 400 und 800 nm liegen. Darüber hinaus können die Wellenlänge des ersten Lichtstrahls und/oder die Wellenlänge des zweiten Lichtstrahls auch im infraroten Lichtbereich oder im ultravioletten Lichtbereich liegen. Vorzugsweise liegen die Wellenlänge des ersten Lichtstrahls und die
Wellenlänge des zweiten Lichtstrahls möglichst weit auseinander. Beispielsweise kann die Wellenlänge des ersten Lichtstrahls im roten Wellenlängenbereich zwischen 800 und 700 nm bzw. 800 und 750 nm liegen, und die Wellenlänge des zweiten Lichtstrahls im blauen Wellenlängenbereich zwischen 400 und 450 nm.
Darüber hinaus sind jedoch auch beliebige andere Wellenlängen, insbesondere Wellenlängen mit einem deutlichen Unterschied zwischen der ersten
Wellenlänge und der zweiten Wellenlänge möglich.
Der erste Lichtstrahl und der zweite Lichtstrahl können dabei beispielsweise von der entsprechenden Lichtquellen 11, 12 jeweils abwechselnd emittiert werden, so dass jeweils nur Licht der ersten Wellenlänge oder nur Licht der zweiten
Wellenlänge durch die Partikelmesskammer 20 transmittiert. Das Aussenden des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls durch die erste Lichtquelle bzw. die zweite Lichtquelle und das Erfassen der durch die Partikelmesskammer 20 hindurch transmittierenden Anteile der Lichtstrahlen durch den Lichtsensor 30 können dabei mittels eines geeigneten Synchronisationssignals miteinander synchronisiert werden. Beispielsweise können die erste Lichtquelle 11 und die zweite Lichtquelle 12 von der Auswerteeinrichtung 40 ein entsprechendes Ansteuersignal empfangen und daraufhin jeweils den ersten Lichtstrahl bzw. den zweiten Lichtstrahl emittieren. Entsprechend kann die Auswerteeinrichtung 40 das erste Ausgangssignal, welches zu dem erfassten transmittierten ersten Anteil des ersten Lichtstrahls korrespondiert und das zweite Ausgangssignal des Lichtsensors, welches zu dem erfassten transmittierten Anteil des zweiten Lichtstrahls korrespondiert während der Zeit erfassen, während der die entsprechende Lichtquelle 11 bzw. 12 angesteuert wird. Auf diese Weise kann eine eindeutige Zuordnung der erfassten Ausgangssignale von dem Lichtsensor 30 zu den entsprechenden Wellenlängen der jeweiligen Lichtstrahlen erfolgen. Die Auswerteeinrichtung 40 kann daraufhin die Größe des ersten
Ausgangssignals von dem Lichtsensor 30 mit der Größe des zweiten
Ausgangssignals von dem Lichtsensor 30 vergleichen. Basierend auf dem Verhältnis der Größe des ersten Ausgangssignals zu der Größe des zweiten Ausgangssignals von dem Lichtsensor 30 kann die Auswerteeinrichtung 40 daraufhin ein Maß für die Partikelgröße der in dem durch die
Partikelmesskammer 20 hindurchströmenden Partikel des Aerosols bestimmen. Hierzu kann die Auswerteeinrichtung 40 beispielsweise das Verhältnis des ersten Ausgangssignals zu dem zweiten Ausgangssignal berechnen und dieses berechnete Verhältnis mit einer zuvor ermittelten Kennlinie abgleichen. Eine solche zuvor ermittelte Kennlinie kann beispielsweise in einer
Speichereinrichtung der Auswerteeinrichtung 40 in Form einer Lookup-Tabelle oder ähnlichem abgespeichert sein. Beispielsweise kann für eine Vielzahl von unterschiedlichen Verhältnissen jeweils eine korrespondierende Partikelgröße in der Speichereinrichtung der Auswerteeinrichtung 40 hinterlegt sein. Alternativ kann die Beziehung zwischen dem Verhältnis der Ausgangssignale von dem Lichtsensor 30 und der korrespondierenden Partikelgröße auch als
Rechenvorschrift oder ähnliches abgespeichert sein.
Ferner ist es auch möglich, vor der eigentlichen Messung durch die
Partikelmessvorrichtung eine Kalibrierung durchzuführen. Hierzu wird ein Aerosol mit Partikeln einer vorbestimmten Größe und gegebenenfalls auch weiteren vorbestimmten Parametern, wie einer bekannten Konzentration von Partikeln und/oder einer bekannten Partikelmasse in die Partikelmesskammer 20 eigeleitet werden. Daraufhin kann für dieses Kalibrieraerosol jeweils die Intensität des transmittierenden Anteils des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls erfasst werden. Basierend auf diesen erfassten Intensitäten und den dazu durch den Lichtsensor 30 korrespondierenden Ausgangssignalen können anschließend während Messungen von unbekannten Aerosolen die dabei erfassten
Intensitäten bzw. das Verhältnis der Intensität des transmittierten Anteils des ersten Lichtstrahls zu dem transmittierten Anteil des zweiten Lichtstrahls in Bezug gesetzt werden. Hieraus kann abgeleitet werden, ob die
Partikeleigenschaften in dem unbekannten Aerosol nach oben oder unten von den Partikeleigenschaften des Kalibrieraerosols abweichen. Weitere
Möglichkeiten zur Kalibrierung sind darüber hinaus selbstverständlich ebenso möglich.
Die Partikelmessvorrichtung 1 kann darüber hinaus noch einen oder mehrere weitere Sensoren 50 zur Erfassung von weiteren Betriebsgrößen umfassen. Beispielsweise kann die Partikelmessvorrichtung 1 einen Drucksensor umfassen, der den Druck des Aerosols in der Partikelmesskammer 20 erfasst und der Auswertevorrichtung 40 bereitstellt. Ferner kann die Partikelmessvorrichtung 1 auch einen Temperatursensor umfassen, der die Temperatur des Aerosols in der Partikelmesskammer 20, an der oder den Einlassöffnungen 23 und/oder der oder den Auslassöffnungen der Partikelmesskammer 20 erfasst. Ferner kann die Partikelmessvorrichtung 1 auch einen Volumenstromsensor umfassen, der den Volumenstrom des durch die Partikelmesskammer 20 hindurchströmenden Aerosols erfasst und eine hierzu korrespondierende Größe an der
Auswertevorrichtung 40 bereitstellt. Weitere Sensoren zur Erfassung von Betriebsgrößen der Partikelmessvorrichtung 1 sind darüber hinaus ebenso möglich.
Stehen von einem oder mehreren weiteren Sensoren 50 weitere Informationen über eine oder mehrere weitere Betriebsgrößen der Partikelmessvorrichtung 1 bereit, so können diese Informationen ebenfalls mit in die Bestimmung der Partikelgröße einfließen. Beispielsweise können auch mehrere Kalibriervorgänge für Variationen dieser weiteren Betriebsgrößen ausgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ können auch für Variationen der Betriebsgrößen mehrere
Kennlinien oder Kennlinienfelder abgespeichert werden. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von der aktuellen Betriebsgröße wie Temperatur, Druck oder Volumenstrom jeweils die Bestimmung der Partikelgröße in dem Aerosol angepasst werden.
Wie zuvor bereits beschrieben, kann die Auswertevorrichtung 40 basierend auf dem Verhältnis der Intensität des transmittierten Anteils des ersten Lichtstrahls zu der Intensität des transmittierten Anteils des zweiten Lichtstrahls auf die Partikelgröße der Partikel in dem Aerosol in der Partikelmesskammer 20 schließen. Bei dieser Partikelgröße handelt es sich in der Regel um eine durchschnittliche mittlere Partikelgröße, da das Aerosol auch Partikel mit unterschiedlichen Größen enthalten kann.
Anschließend kann auf Grundlage dieser ermittelten mittleren Partikelgröße der Partikel in dem Aerosol der Partikelmesskammer hieraus eine Abschätzung der Partikelkonzentration in dem Aerosol sowie eine mittlere Partikelmasse der Partikel in dem Aerosol getroffen werden.
Die ermittelten Daten über Partikelgröße, Partikelkonzentration und/oder Partikelmasse können daraufhin beispielsweise an einer Schnittstelle in digitaler oder analoger Form bereitgestellt werden. Ferner kann die Auswerteeinrichtung 40 auch die ermittelten Daten wie Partikelgröße, Partikelkonzentration oder Partikelmasse an einer Anzeigevorrichtung (nicht dargestellt) anzeigen oder die Daten in einem weiteren Speicher zur nachfolgenden Weiterverarbeitung abspeichern.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Bestimmung einer Partikelgröße von Partikeln in einem Aerosol gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. In Schritt Sl wird ein erster Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge ausgesendet, der durch ein mit einem Aerosol durchströmten Partikelmesskammer hindurchstrahlt. In Schritt S2 wird eine erste Intensität eines durch die Partikelmesskammer 20
transmittierenden Anteils des ersten Lichtstrahls erfasst. In Schritt S3 wird ein zweiter Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge ausgesendet. Auch dieser zweite Lichtstrahl durchdringt die mit dem Aerosol durchströmte
Partikelmesskammer 20. In Schritt S4 wird eine zweite Intensität des durch die Partikelmesskammer 20 transmittierenden Anteils des zweiten Lichtstrahls erfasst. Das Aussenden und Erfassen des ersten Lichtstrahls bzw. des zweiten Lichtstrahls kann dabei beispielsweise abwechselnd erfolgen. Insbesondere kann das Aussenden des jeweiligen Lichtstrahls und das Erfassen der Intensität dabei miteinander synchronisiert werden.
In Schritt S5 wird eine zu der Partikelgröße der in dem Aerosol enthaltenen Partikel berechnet. Die Berechnung der Partikelgröße erfolgt dabei basierend auf der erfassten Intensität des transmittierenden Anteils des ersten Lichtstrahls und der erfassten Intensität des durch die Partikelmesskammer transmittierenden Anteils des zweiten Lichtstrahls. Durch Bildung eines Verhältnisses der beiden Intensitäten kann dabei ein Rückschluss auf die Partikelgröße erfolgen.
Insbesondere kann das während der Messung gebildete Verhältnis der beiden Intensitäten zu einem Verhältnis der Intensitäten gesetzt werden, das während eines Kalibriervorgangs mit einem Kalibrieraerosol erfolgt. Dieses
Kalibrieraerosol kann dabei Partikel einer bekannten Partikelgröße, einer bekannten Partikelkonzentration und/oder einer bekannten Partikelmasse umfassen. Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung die Ermittlung von
Partikeleigenschaften in einem Aerosol mittels eines Durchlichtverfahrens. Hierzu wird eine mit einem Aerosol gefüllte Partikelmesskammer mit zwei Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge durchleuchtet. Aus dem Verhältnis der Intensitäten der transmittierenden Anteile der beiden Lichtstrahlen mit unterschiedlichen
Wellenlängen kann daraufhin ein Rückschluss auf die Eigenschaften der Partikel in dem Aerosol getroffen werden.

Claims

Ansprüche
1. Partikelmessvorrichtung (1), mit: einer Partikelmesskammer (20), die von einem Aerosol durchströmbar ist; einer ersten Lichtquelle (11), die dazu ausgelegt ist, einen ersten
Lichtstrahl mit einer ersten Wellenlänge in Richtung der
Partikelmesskammer (20) auszusenden; einer zweiten Lichtquelle (12), die dazu ausgelegt ist, einen zweiten Lichtstrahl mit einer zweiten Wellenlänge in Richtung der
Partikelmesskammer (20) auszusenden; einem Lichtsensor (30), der dazu ausgelegt ist, einen durch die
Partikelmesskammer (20) transmittierenden Anteil des ersten Lichtstrahls und des zweiten Lichtstrahls zu erfassen, ein zu einer Intensität des erfassten transmittierten Anteils des ersten Lichtstrahls korrespondierendes erstes Ausgangssignal bereitzustellen und ein zu einer Intensität des erfassten transmittierten Anteils des zweiten Lichtstrahls
korrespondierendes zweites Ausgangssignal bereitzustellen; und einer Auswerteeinrichtung (40), die dazu ausgelegt ist, basierend auf dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal des Lichtsensors (30) eine zu einer Partikelgröße von Partikeln in dem Aerosol
korrespondierende Größe zu bestimmen.
2. Partikelmessvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die
Auswerteeinrichtung (40) eine Speichereinrichtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, eine vorbestimmte Kennlinie für die Partikelgröße in
Abhängigkeit von einem Verhältnis des ersten Ausgangssignals zu dem zweiten Ausgangssignal des Lichtsensors (30) abzuspeichern, und wobei die Auswerteeinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, die Partikelgröße unter Verwendung der in der Speichereinrichtung gespeicherten Kennlinie zu bestimmen.
Partikelmessvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, mit einem weiteren Sensor (50), der dazu ausgelegt ist, eine weitere Betriebsgröße zu erfassen, wobei die Auswerteeinrichtung (40) dazu ausgelegt ist, die Partikelgröße unter Verwendung der erfassten weiteren Betriebsgröße zu bestimmen.
Partikelmessvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei der weitere Sensor (50) mindestens einen Drucksensor, einen Temperatursensor und/oder einen Volumenstromsensor für das durch die Partikelmesskammer (20) strömende Aerosol umfasst.
Partikelmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Auswerteeinrichtung ferner dazu ausgelegt ist, basierend auf der ermittelten Partikelgröße eine Partikelkonzentration und/oder eine Partikelmasse des durch die Partikelmesskammer (20) strömenden Aerosols zu ermitteln.
Partikelmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Lichtquelle (11) und/oder die zweite Lichtquelle (12) eine
Leuchtdiode, LED, oder einen Laser umfasst.
Partikelmessvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Lichtquelle (11) und die zweite Lichtquelle (12) jeweils abwechselnd den ersten Lichtstrahl und den zweiten Lichtstrahl aussenden.
Verfahren zur Bestimmung einer Partikelgröße von Partikeln in einem Aerosol, mit den Schritten:
Aussenden (Sl) eines ersten Lichtstrahls mit einer ersten Wellenlänge durch eine mit dem Aerosol durchströmten Partikelmesskammer (20); Erfassen (S2) einer ersten Intensität eines durch die Partikelmesskammer (20) transmittierenden Anteils des ersten Lichtstrahls;
Aussenden (S3) eines zweiten Lichtstrahls mit einer zweiten Wellenlänge durch die Partikelmesskammer (20);
Erfassen (S4) einer zweiten Intensität eines durch die Partikelmesskammer (20) transmittierenden Anteils des zweiten Lichtstrahls; und
Ermitteln (S5) einer zu der Partikelgröße des Aerosols korrespondierende Größe basierend auf der erfassten ersten Intensität und der erfassten zweiten Intensität der durch die Partikelmesskammer (20) transmittierten Anteile des ersten und zweiten Lichtstrahls.
Verfahren nach Anspruch 8, mit den Schritten:
Einleiten eines Kalibrieraerosols mit einer vorbestimmten Partikelgröße in die Partikelmesskammer (20);
Erfassen einer ersten Kalibrierintensität eines durch die
Partikelmesskammer (20) transmittierenden Anteils des ersten Lichtstrahls; und
Erfassen einer zweiten Kalibrierintensität eines durch die
Partikelmesskammer (20) transmittierenden Anteils des zweiten
Lichtstrahls; wobei das Ermitteln der Partikelgröße des Aerosols unter Verwendung der erfassten ersten und zweiten Kalibierintensitäten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Aussenden des ersten Lichtstrahls und das Erfassen der ersten Intensität sowie das Aussenden des zweiten Lichtstrahls und das Erfassen der zweiten Intensität jeweils synchronisiert sind.
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