【手続補正書】
【提出日】平成17年2月21日(2005.2.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】粉塵発生量測定装置及び粉塵発生量の測定方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光線を投射するレーザ投光器と、前記レーザ光線を受光するレーザ受光器と、前記レーザ受光器が受光した前記レーザ光線の透過率の対数変換値を算出する制御部を有する粉塵発生量測定装置であって、
前記制御部は、粉塵発生源から発生した粉塵について前記レーザ光線の透過率の対数変換値と粉塵濃度との関係を示す直線回帰式を備えるとともに、
さらに前記制御部は、前記粉塵発生源から発生している粉塵を含む粉塵ガスに前記レーザ光線を投射したときに所定のサンプリング時間間隔ごとに前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘを算出する手段と、前記対数変換値Ｘごと前記直線回帰式を参照して粉塵濃度Ｎを算出する手段と、前記粉塵濃度Ｎと前記レーザ光線が前記粉塵ガスを通過する長さＬ及び前記粉塵発生源から発生している粉塵を含む粉塵ガスの発生容量Ｖとから、前記所定のサンプリング時間間隔ごとに発生している粉塵量を算出する手段を有することを特徴とする粉塵発生量測定装置。
【請求項２】
両端部に光学窓、内部には前記粉塵発生源から発生した粉塵の所定量を媒体中に拡散可能な筒体からなるとともに、前記レーザ投光器と前記レーザ受光器との光軸上に配置可能であって、前記粉塵発生源から発生した粉塵について前記レーザ光線の透過率の対数変換値と粉塵濃度との関係を示す直線回帰式を求めるための校正器を有することを特徴とする請求項１に記載の粉塵発生量測定装置。
【請求項３】
前記制御部は、粉塵発生源から発生した粉塵ごとに前記レーザ光線の透過率の対数変換値と粉塵濃度との関係を示す直線回帰式を備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉塵発生量測定装置。
【請求項４】
粉塵発生源から発生している粉塵の発生量をレーザ光線の透過率により測定する方法であって、
前記粉塵発生源から発生した粉塵の所定重量Ｎを容量ｖの媒体を充填した校正器内に拡散させて、前記校正器内におけるレーザ光線の通過長さがｈになるようにレーザ光線を投射したときに、前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘと前記拡散させた粉塵重量Ｎとの関係を示す直線回帰式を予め求めておき、
粉塵発生量の測定時には、投射したレーザ光線が前記粉塵発生源から発生している粉塵ガスを通過する長さをLとし、前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘｉを所定のサンプリング時間間隔ごとに算出し、前記対数変換値Ｘｉに相当する粉塵重量Ｎｉを前記直線回帰式を参照して求め、
前記粉塵発生源から単位時間当たりに発生している粉塵発生量Yは、前記レーザ光線の前記通過長さの比ｈ／Lを考慮して、前記粉塵重量Ｎｉが前記粉塵発生源から単位時間当たりに発生している粉塵ガス発生容量Vに含まれる粉塵重量に換算した値として算出することを特徴とする粉塵発生量の測定方法。
【請求項５】
レーザ投光器と、レーザ受光器と、前記レーザ受光器が受光した前記レーザ光線の透過率の対数変換値を算出する制御部を有する粉塵発生量測定装置により粉塵発生源から発生している粉塵発生量を測定する方法であって、
前記制御部は、前記粉塵発生源から発生した粉塵の所定重量を、容量ｖの媒体を充填した校正器内に均一に拡散させて前記レーザ光線の通過長さがｈになるように前記レーザ光線を投射したときに、前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘと粉塵濃度Ｎとの関係を示す直線回帰式Ｎ＝ＡＸ＋Ｂと、前記粉塵発生源から発生している粉塵を含む粉塵ガスに前記レーザ光線を投射したときの前記レーザ光線が前記粉塵ガスを通過する長さＬと、前記粉塵発生源から発生している粉塵を含む粉塵ガスの発生容量Ｖを予め記憶しておき、
測定時には、所定のサンプリング時間間隔ごとに算出した前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘと、前記直線回帰式から求めた前記対数変換値Ｘに対応する粉塵濃度Ｎから、前記所定のサンプリング時間間隔ごとに発生している粉塵発生重量Ｙを、Ｙ＝Ｎ×ｈ／Ｌ×Ｖ／ｖにより算出することを特徴とする粉塵発生量の測定方法。
【請求項６】
粉塵発生源から粉塵ガスが発生していないときに、前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘを求め、この対数変換値Ｘに対応する粉塵濃度Ｎの値を０として前記直線回帰式の定数Ｂの値Ｂ´を算出し、前記値Ｂ´を前記直線回帰式の定数Ｂとして補正することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の粉塵発生量の測定方法。
【請求項７】
前記所定のサンプリング時間間隔ごとに算出した粉塵発生重量Ｙを所定の時間間隔について積算し、前記所定の時間間隔に前記粉塵発生源から発生した粉塵重量を算出することを特徴とする請求項４、請求項５、請求項６のいずれかに記載の粉塵発生量の測定方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉塵発生量測定装置は、レーザ光線を投射するレーザ投光器と、前記レーザ光線を受光するレーザ受光器と、前記レーザ受光器が受光した前記レーザ光線の透過率の対数変換値を算出する制御部を有する粉塵発生量測定装置であって、前記制御部は、粉塵発生源から発生した粉塵について前記レーザ光線の透過率の対数変換値と粉塵濃度との関係を示す直線回帰式を備えるとともに、さらに前記制御部は、前記粉塵発生源から発生している粉塵を含む粉塵ガスに前記レーザ光線を投射したときに所定のサンプリング時間間隔ごとに前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘを算出する手段と、前記対数変換値Ｘごと前記直線回帰式を参照して粉塵濃度Ｎを算出する手段と、前記粉塵濃度Ｎと前記レーザ光線が前記粉塵ガスを通過する長さＬ及び前記粉塵発生源から発生している粉塵を含む粉塵ガスの発生容量Ｖとから、前記所定のサンプリング時間間隔ごとに発生している粉塵量を算出する手段を有することを特徴としている。
前記粉塵発生量測定装置は、両端部に光学窓、内部には前記粉塵発生源から発生した粉塵の所定量を媒体中に拡散可能な筒体からなるとともに、前記レーザ投光器と前記レーザ受光器との光軸上に配置可能であって、前記粉塵発生源から発生した粉塵について前記レーザ光線の透過率の対数変換値と粉塵濃度との関係を示す直線回帰式を求めるための校正器を有していれば好ましい。
前記校正器は、粉塵量の測定に先立って測定対象固有の直線回帰式の傾きを示す定数を求めるための校正操作の時に用いるものであり、内部に媒体を充填し粉塵を添加拡散することができる両端部が光透過性の筒体で、レーザ投射光が軸心に沿って筒体内を貫通することができる断面寸法を有するものである。媒体としては、粉塵を均一になるように拡散できるという点で、レーザ光を透過できるような液体、例えば水、アルコール、その他各種溶剤を用いることができるが、粉塵が均一に拡散するように界面活性剤を添加したり、水より粘度が少し高い液体を用いることが好ましい。
また、前記粉塵発生量測定装置は、前記制御部は、粉塵発生源から発生した粉塵ごとに前記レーザ光線の透過率の対数変換値と粉塵濃度との関係を示す直線回帰式を備えていれば好ましい。
ここでレーザ光線が前記粉塵ガスを通過する長さＬとは、レーザ投射光の粉塵ガス通過長さのうち、粉塵ガスの移動方向に概直交する角度成分のものをいう。また、粉塵ガス発生量は前記手段を用い、サンプリング時間毎に実測することが望ましいが、予め測定対象から得られている計測値等をもとに数値で設定しておいてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の粉塵発生量の測定方法は、粉塵発生源から発生している粉塵の発生量をレーザ光線の透過率により測定する方法であって、前記粉塵発生源から発生した粉塵の所定重量Ｎを容量ｖの媒体を充填した校正器内に拡散させて、前記校正器内におけるレーザ光線の通過長さがｈになるようにレーザ光線を投射したときに、前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘと前記拡散させた粉塵重量Ｎとの関係を示す直線回帰式を予め求めておき、粉塵発生量の測定時には、投射したレーザ光線が前記粉塵発生源から発生している粉塵ガスを通過する長さをLとし、前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘｉを所定のサンプリング時間間隔ごとに算出し、前記対数変換値Ｘｉに相当する粉塵重量Ｎｉを前記直線回帰式を参照して求め、前記粉塵発生源から単位時間当たりに発生している粉塵発生量Yは、前記レーザ光線の前記通過長さの比ｈ／Lを考慮して、前記粉塵重量Ｎｉが前記粉塵発生源から単位時間当たりに発生している粉塵ガス発生容量Vに含まれる粉塵重量に換算した値として算出することを特徴としている。
また、本発明の粉塵発生量の測定方法は、レーザ投光器と、レーザ受光器と、前記レーザ受光器が受光した前記レーザ光線の透過率の対数変換値を算出する制御部を有する粉塵発生量測定装置により粉塵発生源から発生している粉塵発生量を測定する方法であって、
前記制御部は、前記粉塵発生源から発生した粉塵の所定重量を、容量ｖの媒体を充填した校正器内に均一に拡散させて前記レーザ光線の通過長さがｈになるように前記レーザ光線を投射したときに、前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘと粉塵濃度Ｎとの関係を示す直線回帰式Ｎ＝ＡＸ＋Ｂと、前記粉塵発生源から発生している粉塵を含む粉塵ガスに前記レーザ光線を投射したときの前記レーザ光線が前記粉塵ガスを通過する長さＬと、前記粉塵発生源から発生している粉塵を含む粉塵ガスの発生容量Ｖを予め記憶しておき、
測定時には、所定のサンプリング時間間隔ごとに算出した前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘと、前記直線回帰式から求めた前記対数変換値Ｘに対応する粉塵濃度Ｎから、前記所定のサンプリング時間間隔ごとに発生している粉塵発生重量Ｙを、Ｙ＝Ｎ×ｈ／Ｌ×Ｖ／ｖにより算出することを特徴としている。
さらに、上記測定方法において、粉塵発生源から粉塵ガスが発生していないときに、前記レーザ光線の透過率の対数変換値Ｘを求め、この対数変換値Ｘに対応する粉塵濃度Ｎの値を０として前記直線回帰式の定数Ｂの値Ｂ´を算出し、前記値Ｂ´を前記直線回帰式の定数Ｂとして補正すれば好ましい。
さらに加えて、上記測定方法において、前記所定のサンプリング時間間隔ごとに算出した粉塵発生重量Ｙを所定の時間間隔について積算し、前記所定の時間間隔に前記粉塵発生源から発生した粉塵重量を算出すれば好適である。