(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体中の粒子状汚染物を評価するための方法において、
単一の所定の大きさを持つ孔を有する第１スクリーン（２２）を通して、算出された量の粒子含有流体を流す工程と、
前記第１スクリーン（２２）の前後の所定の圧力降下が計測されたときに、上記流れを止め、この後、前記流体中の、前記孔の大きさよりも大きい粒子の数を決定する工程と、
前記第１スクリーン（２２）を通る前記流れを逆転して前記第１スクリーン（２２）から粒子を除去し、前記逆転した流体を粒子状汚染物とともに、上記第１スクリーン（２２）の孔の所定の大きさよりも大きい単一の所定の大きさの孔を有する第２スクリーン（２８）に通す工程と、
前記粒子含有流体を、前記第２スクリーン（２８）の前後の所定の圧力降下が計測されるまで流し、その後、前記流体中の、前記第２スクリーン（２８）の前記孔の大きさより大きい粒子の数を決定する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記粒子状汚染物を含まない流体を前記第１スクリーン（２２）に通して流す工程と、
前記粒子状汚染物を含まない流体を流している間、前記第１スクリーン（２２）の前後の圧力降下を計測する工程と、
この工程の後、前記粒子含有流体を流し、前記粒子合有流体が流れている間の最大圧力降下を計測する工程とを有し、
粒子の数を前記圧力降下を使用して決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
単位量当りの粒子の数を前記算出された量を使用して決定する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記スクリーン（２２、２８）を通る前記粒子含有流体の流れを監視する工程と、
前記スクリーンの前後の圧力降下が定常値に至ったときを決定し、この後、流れを前記スクリーン（２２、２８）の前後で逆方向及び順方向に交互にパルス移動する工程とを有し、
各順方向パルス中、前記スクリーン（２２、２８）の前後の圧力降下を計測し、前記順方向パルスの圧力降下の平均値を使用して前記粒子の数を決定する、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記粒子含有流れの完了前に、前記スクリーン（２２、２８）の前後の圧力降下が前記スクリーンの閉塞と対応する所定の最大値に至ったときを決定する工程を有する、請求項２、３、又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１スクリーン（２２）は、１５μｍの大きさの孔を有する、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記粒子状汚染物を含まない流体を前記第２スクリーン（２８）を通して流す工程と、
前記粒子状汚染物を含まない流体を流している間、前記第２スクリーン（２８）の前後の圧力降下を計測し、この後、前記粒子含有流体を流し、前記粒子含有流体を流している間の最大圧力降下を計測する工程と、
を有し、粒子の数を前記圧力降下を使用して決定する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
単位量当りの、前記第２スクリーン（２８）の前記孔の所定の大きさより大きい、前記流体内の粒子の数を前記算出された量を使用して決定する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２スクリーン（２８）を通る前記粒子含有流体の流れを監視する工程と、
前記第２スクリーン（２８）の前後の前記圧力降下が定常値に至ったときを決定し、この後、流れを前記第２スクリーン（２８）の前後で逆方向及び順方向に交互にパルス移動する工程と、
を有し、前記第２スクリーン（２８）の前後の圧力降下を各順方向パルス中に計測し、粒子の数を前記順方向パルス圧力降下の平均値を使用して決定する、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記粒子含有流れの完了前に、前記第２スクリーン（２８）の前後の圧力降下が前記第２スクリーン（２８）の閉塞と対応する所定の最大値に至ったときを決定する工程を有する、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２スクリーン（２８）は、１００μｍの大きさの孔を有する、請求項７乃至１０のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２スクリーン（２８）の前記閉塞の決定後、前記第２スクリーン（２８）を通る前記流れを逆転し、次いで前記逆転した流体を粒子状汚染物とともに、前記第２スクリーンの孔の所定の大きさよりも大きい単一の所定の大きさを持つ孔を有する第３スクリーン（３２）を通して流す工程と、
前記粒子含有流体を、前記第３スクリーン（３２）の前後の所定の圧力降下が計測されるまで流し、その後、前記流体中の、前記第３スクリーン（３２）の前記孔の前記所定の大きさよりも大きい粒子の数を決定する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記粒子状汚染物を含まない流体を前記第３スクリーン（３２）を通して流す工程と、
前記粒子状汚染物を含まない流体を流している聞、前記第３スクリーン（３２）の前後の圧力降下を計測し、この後、前記粒子含有流体を流し、前記粒子含有流体を流している間の最大圧力降下を計測する工程と
を有し、粒子の数を前記圧力降下を使用して決定する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
単位量当りの、前記第３スクリーンの前記孔の所定の大きさより大きい粒子の数を、前記算出された量を使用して決定する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第３スクリーン（３２）を通る前記粒子含有流体の流れを監視する工程と、
前記第３スクリーン（３２）の前後の前記圧力降下が定常値に至ったときを決定し、この後、流れを前記第３スクリーン（３２）の前後で逆方向及び順方向に交互にパルス移動する工程と、
を有し、前記第３スクリーン（３２）の前後の圧力降下を各順方向パルス中に計測し、粒子の数を前記順方向パルス圧力降下の平均値を使用して決定する、請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第３スクリーン（３２）の前記孔の所定の大きさは２００μｍである、
請求項１２乃至１４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
洗浄チャンバ（１０）内に物品を置く工程と、
前記物品を前記流体で洗浄する工程と、
この工程の後、前記洗浄後の流体を前記粒子含有流体として使用する工程と、
を含む、請求項１乃至１６のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記粒子含有流体を収集チャンバ（１２）に通す工程と、
前記粒子含有流体を前記収集チャンバ（１２）から流す工程と、
前記粒子含有流体の流れている間、前記収集チャンバ（１２）を前記粒子含有流体で濯ぐ工程と、
を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記収集チャンバ（１２）内の流体を攪拌する工程を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記流体をスクリーン（２２、２８、３２）に通した後、前記流体を、前記第１スクリーンの前記孔の所定の大きさよりも小さい孔径のフィルタ（４３）を介してリザーバ（１５）に通す工程を有する、請求項１乃至１９のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記フィルタ（４３）は、１μｍの定格でβ≧２００を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記洗浄流体及び前記濯ぎ流体は、前記リザーバ（１５）から引き出される、請求項１８に従属する請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
粒子状汚染物を含む流体を保持するための収集チャンバ（１２）、
流体を受け入れるためのリザーバ（１５）、
単一の所定の大きさのスクリーン孔を持ち、前記収集チャンバ（１２）と前記リザーバ（１５）との間に接続される第１スクリーン（２２）、
少なくとも一つの追加のスクリーン（２８）であって、前記第１スクリーン（２２）と並列に前記収集チャンバ（１２）と前記リザーバ（１５）との間に接続され前記第１スクリーン（２２）の前記孔の所定の大きさより大きい単一の所定の大きさを持つ孔を有する、少なくとも一つの追加のスクリーン（２８）、
算出された量の前記流体を前記収集チャンバ（１２）から流すためのポンプ（４２）、及び
制御システム（５４）により制御されるバルブ（２１、２４、２７、３０）であって、前記少なくとも一つの追加のスクリーン（２８）を通して流体が流れない状態で、前記第１スクリーン（２２）を通して前記粒子含有流体を流し、前記制御システムが前記第１スクリーン（２２）の前後の所定の圧力降下を計測したときに前記ポンプを停止させた後、前記第１スクリーン（２２）を通る前記算出された量の粒子含有流体の流れを逆転し、その後、前記逆転した流体を前記少なくとも一つの追加のスクリーン（２８）を通して流すように前記制御システム（５４）によって制御されるバルブ、
を備え、
前記制御システム（５４）は、前記流体中の、前記第１スクリーン（２２）および前記少なくとも一つの追加のスクリーン（２８）の孔の大きさより大きい粒子の数を、前記流れから決定するように構成されている、汚染モニター。
【請求項２４】
前記ポンプ（４２）は、前記粒子状汚染物を含まない流体を前記スクリーン（２２、２８）の各々を通して流し、
前記粒子状汚染物を含まない流体の流れている間、圧力検出システム（５１、５２）が前記スクリーン（２２、２８）の前後の圧力降下に対応する第１信号を
前記制御システム（５４）に供給し、
前記圧力検出システム（５１、５２）は、更に、前記粒子含有流体を前記スクリーン（２２、２８）に流したときの前記スクリーン（２２、２８）の前後の圧力降下と対応する第２信号を前記制御システムに供給し、
前記制御システム（５４）は、前記第１信号および第２信号から、前記粒子の数を決定する、請求項２３に記載のモニター。
【請求項２５】
前記スクリーン（２２、２８）の各々に通した粒子含有流体の量と対応する信号を前記制御システム（５４）に送るための計測装置を含み、
前記制御システム（５４）は、前記信号から、単位量当りの粒子の数を決定する、請求項２４に記載のモニター。
【請求項２６】
前記制御システム（５４）は前記第２信号を監視し、前記第２信号が所定値に達したとき、前記ポンプ（４２）を制御し、前記スクリーン（２２、２８）の各々の前後で流れを交互に逆方向及び順方向にパルス移動し、
前記圧力検出システム（５１、５２）は、前記順方向パルス中、前記スクリーン（２２、２８）の前後の圧力降下に対応する第２信号を前記制御システム（５４）に供給し、
前記制御システム（５４）は、前記粒子の数を前記順方向パルス圧力降下信号の平均値から決定する、請求項２４又は２５に記載のモニター。
【請求項２７】
前記制御システム（５４）は、前記圧力検出信号システム（５１、５２）からの前記第２信号が、前記スクリーン（２２、２８）の閉塞と対応する前記スクリーン（２２、２８）の前後の圧力降下と一致したときを検出し、前記制御システム（５４）は、次いで、前記ポンプ（４２）を停止する、請求項２４、又は２５に記載のモニター。
【請求項２８】
前記収集チャンバは、前記収集チャンバ（１２）内の流体を攪拌するための攪拌装置（１３）を含む、請求項２３乃至２７のいずれか一項に記載のモニター。
【請求項２９】
孔径が前記第１スクリーン（２２）の孔の大きさよりも小さいフィルタ（４３）を通して前記流体を前記リザーバ（１５）に流す、請求項２３乃至２８のいずれか一項に記載のモニター。
【請求項３０】
前記フィルタ（４３）は、１μｍの定格でβ≧２００を有する、請求項２９に記載のモニター。
【請求項３１】
物品を受け入れるための洗浄チャンバ（１０）を有し、
前記リザーバ（１５）からの流体は、前記物品を洗浄した後、前記粒子で汚染された流体を保持するための前記収集チャンバ（１２）を、前記物品からの粒子とともに通過する、請求項２３乃至３０のうちのいずれか一項に記載のモニター。
【請求項３２】
前記洗浄チャンバ（１０）は、粒子含有流体が前記洗浄チャンバ（１０）から圧送されているときに前記洗浄チャンバ（１０）の内部にスプレーして粒子を洗い落とすためのスプレー装置を含む、請求項３１に記載のモニター。
【請求項３３】
前記少なくとも一つの追加のスクリーンは第２スクリーン（２８）と第３スクリーン（３２）とを含み、前記第１スクリーン（２２）の孔径は１５μｍであり、前記第２スクリーン（２８）の孔径は１００μｍである、請求項２３乃至３２のいずれか一項に記載のモニター。
【請求項３４】
前記少なくとも一つの追加のスクリーンは第２スクリーン（２８）と第３スクリーン（３２）とを含み、前記第１スクリーン（２２）の孔径は１５μｍであり、前記第２スクリーン（２８）の孔径は１００μｍであり、前記第３スクリーン（３２）の孔径は２００μｍである、請求項２３乃至３３のいずれか一項に記載のモニター。
【発明の詳細な説明】
本発明は、粒子状汚染物の評価方法及び汚染モニターに関する。
多くの機械的構成要素は、「清浄である」ように見えるけれども、それらの製造プロセスのため、完全には清浄ではない。多くの場合、機械的構成要素の表面の多くは様々な大きさの粒状物で覆われている。
例えば構成要素を流体流れシステムで使用しようとする場合には、流体がこのような粒子を取り上げてシステムのどこかに運んでしまう可能性がある。電子制御式システムや厳密な公差が重要なファクタである場合等の特定の用途では、粒子状汚染物の存在によりシステムが破壊されてしまう場合がある。
この結果、構成要素上の粒子状汚染物の大きさ及び数を決定するために機械的構成要素を試験する必要がある。
以下に説明する方法で評価を行うため、粒子状汚染物を収集することが提案されてきた。第１の方法では、構成要素を清浄な流体で充填し、次いで所定期間に亘って攪拌する。次いで、構成要素から流体を排出する。流体は、構成要素から除去された粒子を含む。第２の方法では、所定の目的で形成された予め決定された浄化した試験用リグに構成要素を設置し、構成要素を通して流体を所定期間に亘って循環する。この場合も、粒子は流体に移行する。
次いで、いずれかの方法による流体中の粒子を分析する。第１分析方法は、光学式計数顕微鏡を使用し、流体中の粒子を見てそれらの大きさ及び数を評価する。しかしながら、これには時間がかかり、この方法を全ての流体に適用することはできない。従って、流体中の粒子の局部的変化により読み取り過誤が引き起こされる。更に、この方法は労働集約的である。
第２の方法は、流体を光源と検出セルとの間に通し、光源が遮られたことをセルで計測し、粒子を計数する。しかしながら、これは、多相流体では、例えば、油中の水滴が粒子として計数される場合があり、気泡を同伴した流体の場合に気泡が粒子として計数される場合があり、不透明な流体及び粒子濃度が高い流体の場合に粒子が光センサ上で重なったときに一つの大きな粒子として計数されるといった思わぬ結果をもたらす場合がある。更に、光源及び検出セルが狭幅の流れチャンネルに取り付けられており、大径粒子がチャンネルに引っ掛かって動作不能時間をもたらすことがある。
第３の方法は、重量分析である。しかしながら、この方法は、粒径又は分布について明瞭さを欠くため、不正確な結果をもたらすということが知られている。
第４の方法は、画像分析用コンピューターが取り付けられた顕微鏡で粒子を評価する方法である。しかしながら、この方法は、粒子の境界の輪郭を確認するに過ぎず、従って、粒子の重なり即ち凝集と一つの大きな粒子との間を区別しない。更に、透明な粒子を確認しない。
本発明の第１の特徴によれば、流体中の粒子状汚染物を評価するための方法において、単一の所定の大きさを持つ孔を有する第１スクリーン（２２）を通して算出された量の粒子含有流体を流す工程と、前記第１スクリーン（２２）の前後の所定の圧力降下が計測されたときに、上記流れを止め、この後、前記流体中の、前記孔の大きさよりも大きい粒子の数を決定する工程と、前記第１スクリーン（２２）を通る前記流れを逆転して前記第１スクリーン（２２）から粒子を除去し、前記逆転した流体を粒子状汚染物とともに、上記第１スクリーン（２２）の孔の所定の大きさよりも大きい単一の所定の大きさの孔を有する第２スクリーン（２８）に通す工程と、前記粒子含有流体を、前記第２スクリーン（２８）の前後の所定の圧力降下が計測されるまで流し、その後、前記流体中の、前記第２スクリーン（２８）の前記孔の大きさより大きい粒子の数を決定する工程と、を含む方法が提供される。
また、本発明の第２の特徴によれば、粒子状汚染物を含む流体を保持するためのチャンバ（１２）、流体を受け入れるためのリザーバ（１５）、単一の所定の大きさのスクリーン孔を持ち、前記チャンバ（１２）と前記リザーバ（１５）との間に接続される第１スクリーン（２２）、少なくとも一つの第２スクリーン（２８）であって、前記第１スクリーン（２２）と並列に前記チャンバ（１０）と前記リザーバ（１５）との間に接続され前記第１スクリーン（２２）の前記孔の所定の大きさより大きい単一の所定の大きさを持つ孔を有する、少なくとも一つの第２スクリーン（２８）、算出された量の前記流体を前記チャンバ（１２）から流すためのポンプ（４２）、及び、制御システム（５４）により制御されるバルブ（２１、２４、２７、３０）であって、前記少なくとも一つの第２スクリーン（２８）を通して流体が流れない状態で、前記第１スクリーン（２２）を通して前記粒子含有流体を流し、前記制御システムが前記第１スクリーン（２２）の前後の所定の圧力降下を計測したときに前記ポンプを停止させた後、前記第１スクリーン（２２）を通る前記算出された量の粒子含有流体の流れを逆転し、その後、前記逆転した流体を前記少なくとも一つの第２スクリーン（２８）を通して流すように前記制御システム（５４）によって制御されるバルブ、を備え、前記制御システム（５４）は、前記流体中の、前記第１スクリーン（２２）および前記少なくとも一つの第２スクリーン（２８）の孔の大きさより大きい粒子の数を、前記流れから決定するように構成されている汚染モニターが提供される。
本発明の一実施例を添付図面を参照して単なる例として以下に詳細に説明する。
第１図は、待機モードの汚染モニターの概略図であり、
第２図は、粒子含有流体がモニターの第１スクリーンを通過するモニターを示す、（明瞭化を図るために制御システムを省略した）第１図と同様の図であり、
第３図は、第１スクリーンの前後の圧力を計測するように構成されたモニターを示す第２図と同様の図であり、
第４図は、第１スクリーン上に収集された粒子状汚染物を第２スクリーンに通すように構成されたモニターを示す、第２図及び第３図と同様の図であり、
第５図は、粒子含有流体を第２スクリーンに通すように構成されたモニターを示す第２図と同様の図である。
先ず最初に第１図を参照すると、モニターは、パイプ１１で収集チャンバ１２に連結された洗浄チャンバ１０を有する。収集チャンバには攪拌器１３が設けられている。
収集チャンバ１２は、リザーバ１５に繋がった出口パイプ１４を有する。この出口パイプ１４は、上流及び下流のオン／オフバルブ１６を有し、これらのバルブは、チャンバ１２の近く及び遠くに夫々設けられている。これらのオン／オフバルブ１６間には４本の分枝ライン１７、１８、１９、２０が設けられている。第１分枝ライン１７は、第１オン／オフバルブ２１を介して第１スクリーン２２に繋がっている。第１スクリーン２２は、単一の所定の大きさのメッシュ孔を有する。この大きさは、この場合には１５μｍである。第１スクリーン２２の孔の数は周知である。
第１出口ライン２３が第１スクリーン２２の下流端から第１分流器バルブ２４まで延びている。第１分流器バルブは、リザーバ１５に繋がったドレンライン２５又は以下に機能を説明するポンプラインのいずれかに第１出口ラインを連結する。
第２分枝ライン１８は第１分枝ライン１７と同様に構成されており、第２オン／オフバルブ２７が、第２スクリーン２８、第２出口ライン２９、及びドレンライン２５とポンプライン２６との間で切り換えを行う第２分流器バルブと直列になっている。第２スクリーン２８は、この実施例では、１００μｍのメッシュ孔を有し、孔の数は周知である。
第３分枝ライン１９もまた同様の構成を備えており、第３オン／オフバルブ３１、第３スクリーン３２、第３出口ライン３３、及びドレンライン２５又はポンプライン２６のいずれかに連結する第３分流器バルブ３４をラインに沿って直列に備えている。第３スクリーン３２は、この実施例では、２００μｍの大きさのメッシュ孔を有し、これらの孔の数は周知である。
第４分枝ライン２０及び再循環ライン２６が、第５分流器バルブ３６と直列の第４分流器バルブ３５に連結されている。第５分流器バルブは、全体に参照番号３９を附したポンプ／フィルタループの第１及び第２の出口３７、３８に連結されている。これによって、第１出口３７又は第２出口３８のいずれかを第４分枝ライン２０又はポンプライン２６のいずれかに連結できる。
ポンプフィルタループ３９は、二つの供給パイプ４０、４１を有する。第１出口３７は、第１供給パイプ４０の端部に形成されており、第２出口３８は、第２供給パイプ４１の端部に形成されている。ギヤポンプ４２は、１μｍの定格でβ≧２００のフィルタ４３と直列である。第１及び第２の供給パイプ４０、４１の他端は、第１及び第２の供給パイプ４０、４１の一方又は他方をリザーバ１５に連結するように作動する第６分流器バルブ４４に連結されている。
洗浄パイプ４５が、リザーバ１５から、第２ポンプ４６、１μｍでβ≧２００の第２フィルタ４７、及びオン／オフバルブ４８を介して洗浄チャンバ１０まで延びている。スプレーパイプ４９が、以下に説明する目的で、リザーバ１５から収集チャンバ内に設けられたスプレーヘッド５０まで、ポンプ５５、及び１μｍの定格でβ≧２００の定格の第３フィルタ５６を介して延びている。二つの圧力センサが設けられている。第１圧力センサ５１が出口パイプ１４と第１分枝ライン１７との間の接続部の上流に配置されており、第２圧力センサ５２が第３出口ライン２５に連結されている。
弁制御式ドレン５３が第３分枝ライン１９と出口パイプ１４との間の接続部に設けられている。
モニターは、制御システム５４を更に含み、この制御システムは、オン／オフバルブ１６、２１、２７、３１、及び４８、分流器バルブ２４、３０、３４、３５、３６、４４、ポンプ４２、４６、及び５５、攪拌器１３、及びスプレーヘッド５０を制御する。更に、制御システム５４は第１及び第２の圧力センサ５１、５２から圧力信号を受け入れる。
添付図面を参照して上文中に説明したモニターは、機械構成要素上の粒子の大きさ及び数を決定するための装置である。これは、構成要素の組み立て前、又は組み立て中のいずれかで行うことができる。モニターは、これを以下の方法で実行する。
作動は、モニターが第１図に示す待機モードにある状態で開始する。このモードでは、出口パイプ１４の上流オン／オフバルブ１６は閉鎖されており、下流オン／オフバルブ１６は開放している。第１、第２、及び第３の分枝ライン１７、１８、１９の第１、第２、及び第３のオン／オフバルブ２１、２７、及び３１は全て閉鎖されている。第１、第２、及び第３の分流器バルブ２４、３０、及び３５は、それらの出口ライン２３、２９、３３をドレンラインに連結する。第４、第５、及び第６の分流器バルブ３５、３６、４４は、リザーバをポンプ４２及びフィルタ４３を介して第４分枝ライン２０に連結するように配置されている。
第２ポンプ４６は非作動状態にあり、洗浄パイプ４５のオン／オフバルブ４８はオフ状態にある。スプレーライン４９のポンプ５５もまた非作動状態にある。
この待機モードでは、制御システム５４がギヤポンプ４２を作動し、このポンプが流体をリザーバ１５から引き出し、流体をフィルタ４３、第４分枝ライン２０、及び下流オン／オフバルブ１６を通して流し、このバルブ１６からリザーバ１５に戻す。これは、これらのライン及び関連したバルブ、及び流体を清浄にしておくのに役立つ。
掃除サイクルの終了時に、下流オン／オフバルブ１６を閉鎖し、第１分枝ライン１７の第１オン／オフバルブ２１を開放する。次いでポンプ４２を制御システムで作動し、流体を、ドレンライン２５を介してリザーバ１５に戻る前に、リザーバ１５からフィルタ及び第１スクリーン２２に通す。定常流が確立された後、制御システム５４は、第１圧力センサ５１及び第２圧力センサ５２からの圧力の読みを記憶する。次いで差を計算する。この差は、清浄モード（即ち、メッシュ孔のいずれも塞がれない）で第１スクリーンによって流体内に生ぜしめられた圧力降下の計測値である。バルブ２７、３１を作動することにより、第２スクリーン２８及び第３スクリーン３２についてこの手順を繰り返し、適当な清浄圧力の読みを得る。
次いで、粒子状汚染物質を計測しようとする構成要素を洗浄チャンバ１０内に置く。関連したオン／オフバルブ４８を開放することによって洗浄パイプ４５を開放した後、制御システム５４で第２ポンプ４６を作動し、流体をリザーバ１５から第２フィルタ４７を通して洗浄チャンバ１０に入れる。洗浄チャンバ１０内で構成要素（図示せず）に流体を様々な角度からスプレーし、構成要素から全ての粒子を確実に洗い落とす。第２ポンプ４６はギヤポンプであり、所定時間当り所定の周知の量の流体を流す。制御システム５４は、第２ポンプ４６の作動時間を監視し、及びかくして洗浄チャンバ１０に入れた流体の量を確認できる。
粒子含有流体は、洗浄チャンバ１０からパイプ１１を通って収集チャンバ１２に排出される。制御システム５４は、粒子が沈降しないようにするため、攪拌器１３を連続的に作動する。
モニターが第１図に示す待機モードにある状態で、以下の作動を行う。次いで、出口パイプ１４の下流オン／オフバルブ１６を閉鎖し、出口パイプ１４の上流オン／オフバルブ１６を開放する。次いで、第１分枝ライン１７のオン／オフバルブ２１を開放し、第１スクリーン２２を収集チャンバ１２に連結する。第１分流器バルブ２４を作動し、第１出口ライン２３をポンプラインに連結する。第４及び第５の分流器バルブ３５、３６を作動し、ポンプライン２６を第１出口３７に連結し、第２供給パイプ４１をポンプ４２及びフィルタ４３を介してリザーバに連結する。この形体を第２図に示す。
この形体で、制御システム５４は第１ポンプ４２を作動する。このポンプは、粒子含有流体を収集チャンバ１２から、第１スクリーン２２、第１ポンプ４２、及びフィルタ４３を通してリザーバ１５内に引き出す。第１ポンプ４２が単位時間当り所定の量を通すため、リザーバ１５に送られた流体の量は、第１ポンプ４２の作動時間を計測することによって計算できる。かくして、流体中の粒子が第１スクリーン２２の孔に引き込まれる。
収集チャンバ１２内の流体レベルが下がるに従って、リザーバ１５から引き出された流体がスプレーパイプを通してスプレーヘッド５０に送られる。これにより、収集チャンバ１２の側部を洗浄し、汚染物質が側部に溜まらないようにする。収集チャンバ１２内にスプレーされた流体の量を計測し、濯ぎ／洗浄サイクルで使用した流体の量に加える。これは、流体をチャンバ１２から引き出す度毎に行われる。
このサイクル中、出口パイプ１４の上流オン／オフバルブ１６を閉鎖し、第１分流器バルブ２４を作動して第１出口ライン２３をドレンライン２５に連結し、及び第４及び第５の分流器バルブ３５、３６を作動して第１供給パルプ４０をリザーバ１５に連結し、第１出口３７を閉鎖し、第２出口３８を第４分枝ライン２０に連結し、ポンプライン２６を閉鎖することによって、第１スクリーン２２の下流の圧力を（第１及び第２の圧力センサ５１、５２からの圧力の差として）計測する。この結果、ポンプ４２を作動することによって、流体を、フィルタ４３、第４分枝ライン２０、出口パイプ１４、スクリーン２２、及びドレンライン２５を通してリザーバ１５に送る。定常流が確立されたとき、第１及び第２の圧力センサ５１、５２からの差圧の読みを制御システム５４によって記憶する。
次いで、制御システム５４は、第１スクリーン２２について記憶されている清浄時の初期差圧信号とこの差圧信号との間の差を取り出し、第１スクリーン２２についての圧力差の値を計算する。
第１スクリーン２２上で一緒になった流体中の粒子は、スクリーンを閉塞するのに不十分であるか或いはスクリーンを閉塞するのに十分であるかのいずれかであるということは理解されよう。
前者の場合（部分的に閉塞された場合）には、圧力差は、最終的には、第１スクリーン２２の閉塞が起こったことを示す値以下の一定の値で安定する。制御システム５４がこの状態を検出する（又はタイムアウト関数の後）と、制御システム５４はモニターを作動し、小さな逆方向圧力パルスを第１スクリーン２２の前後に与える。次いで、この流れを逆転して順流にし、第１スクリーン２２の前後に順方向圧力パルスを与える。これを更に６回繰り返し、順方向及び逆方向に全部で７回のパルスを与える。これは、モニターを第３図に示すように形成することによって行われる。この場合、第４分流器バルブ３５を作動し、流体をリザーバ１５から第４分枝ライン２０を通して交互に圧送する。これにより、流体は、第１スクリーン２２を通して両方向に交互に通過する。
各順流パルス中、第１及び第２の圧力センサ５１、５２からの差圧の読みを制御システムによって記憶する。これらのパルスにより、第１スクリーン２２の一つ以上のメッシュ孔を閉塞する粒子は一つもなく、１５μｍ以上の粒子（この実施例では）がこれよりも小径の粒子を捕捉することがない。
粒子の数は、圧力差と閉塞された第１スクリーンのメッシュ孔の数との間の相関を保持する制御システム内の参照用テーブルから決定される。圧力差を正確に監視することにより、非常に少数の孔が閉塞されたこと、一つのメッシュ孔が閉塞されたことすら決定できる。かくして、制御システム５４は、流体中の１５μｍ以上の粒子の数の値を出力する。第１スクリーン２２を通過した流体の量を（第１ポンプ４２の作動時間を監視することによって）知ることによって、単位量当りのこのような粒子の数を計算できる。
上述のように、別の態様では、全ての流体が収集チャンバ１２からリザーバ１５に通過する前に、圧力差が、第１スクリーン２２の閉塞を示す最終値に至る。これが起こると、システムは、上文中に説明したように流体にパルスを与え始める。この後、第２分析段階を開始する。
このため、モニターを第４図に示すように形成する。出口パイプ１４の上流オン／オフバルブ１６は、流体が収集チャンバ１２から入らないように閉塞している。第１分流器バルブ２４を作動し、第１出口パイプ２３を第１スクリーンからポンプライン２６まで連結する。第１供給パイプ４０がリザーバ１５に連結されているが、第１出口３７が閉鎖されており、第２供給パイプ４１がリザーバ１５に連結されていないが第２出口３８がポンプライン２６に連結されているように第４、第５、及び第６の分流器バルブ３５、３６、４４を作動する。第４分枝ライン２０は閉鎖されている。
次いで、ポンプ４２を作動する。これにより、流体はリザーバ１５から引き出され、ポンプライン２６を通過し、第１スクリーン２２を逆洗する。これにより粒子を第１スクリーンから除去し、除去した粒子を第１オン／オフバルブ２１及び出口パイプ１４を通して第２分枝ライン１８に送る。第２オン／オフバルブ２７を開放することによって粒子含有流体を第２スクリーン２８に通す。
このモードでは、第１ポンプ４２は、第１及び第２の圧力センサ５１、５２からの圧力の読みが、圧力差が第１スクリーン２２の予め計測した清浄時圧力と同じであることを示すまで、作動し続ける。第１ポンプ４２の作動時間により、このモードで通過した流体の量を計算できる。所定期間後に清浄時圧力に達しない場合には、この期間後にポンプ４２を停止する。
第５図を参照すると、第１スクリーン２２の清浄時圧力差に至ったとき、又は所定時間経過後、モニターを、残りの粒子含有流体を収集チャンバから第２スクリーン２８を通して圧送するように再構成する。これは、出口パイプの上流オン／オフバルブ１６を開放し、第１分枝ライン１７の第１オン／オフバルブ２１を閉鎖し、第２分流器バルブ３０を作動して第２出口ライン２９をポンプライン２６に連結し、リザーバ１５を第２供給パイプ４１に連結し、第１出口３７を第１供給パイプ４０及びポンプライン２６に連結することによって行われる。
次いで、ポンプ４２を作動し、残りの粒子含有流体を収集チャンバ１２から第２スクリーン２８を通して及び次いでポンプライン２６及びフィルタ４３を介してリザーバ１５に引き込む。この流れ中、第１及び第２の圧力センサ５１、５２を使用して第２スクリーン３０の前後の圧力差を計測する。この計測は、添付図面を参照して上文中に説明した第１スクリーン２２の前後の差圧の計測と同じ方法で行われる。これには、モニターを第３図に示すように形成することが含まれるが、第１オン／オフバルブ２１を閉鎖し、第２オン／オフバルブ２１を開放し、第２分流器バルブ３０をドレンライン２５に連結する。
第１スクリーン２２と同様に、この監視された圧力を制御システム５４内に記憶された清浄時差圧と比較する。更に、第１スクリーン２２と同様に、二つの可能な位置のうちの一方がある。清浄時差圧と第２差圧値との間の圧力差が、収集チャンバ１２から全ての流体が通過する前に第２スクリーン３０の閉塞を示す値に至るか或いは、閉塞値以下の定常状態値に至り、及び従って休止するかのいずれかである。
後者の場合には、制御システム５４は、上文中に説明したように、第２スクリーン３０の前後に圧力パルスを７回発生し、大径粒子又は繊維質粒子によって一つ以上の孔が閉塞されないようにする。更に、制御システム５４は、通過した流体の量から（この実施例では）１００μｍ以上の粒子の数を計測し、流体の単位量当りの１５μｍ以上の粒子の数及び１００μｍ以上の粒子の数の両方を表示する。
前者の場合（圧力差が第２スクリーン３０の閉塞を示す場合）には、第１スクリーン２２に関して上文中に説明したのと同じ方法で第２スクリーン３０を通して流体をパルスをなして圧送するが、バルブは、第２スクリーン３０にパルスを与えるように形成されている。順方向及び逆方向に７回のパルスを提供し、各順パルスについて第２圧力を計測する。これにより、１００メッシュの任意の孔が繊維質粒子又は大径粒子で閉塞されないようにする。
次に、モニターを第４図と同様に形成し、第２スクリーン２８を逆洗し、粒子含有流体を第３スクリーン３２に通す。第４図と比較すると、第１分枝ライン１７の第１オン／オフバルブ２１が閉鎖されており、第３分枝ライン１９の第３オン／オフバルブ３１が開放されており、第２分流器バルブ３０が第２出口ライン２９をポンプライン２６に連結し、第３分流器バルブ３４が第４図に示す位置にあり、第３出口ライン３３をドレンライン２５に連結する。次いでポンプ４２を作動し、流体をリザーバ１５からフィルタ４３及びポンプライン２６を通して圧送し、次いで第２スクリーン２８に通し、ここで粒子を第２スクリーン２８から洗い流す。流体は、次いで、粒子とともに第２分枝ライン及び出口パイプに沿って通過し、第３分枝ライン１９を通って第３スクリーン３２に至る。
第１圧力センサ５１は、第２スクリーン２８についての洗浄時の圧力の読みを示すか或いは、所定期間経過後、モニターの設定を変更し、収集チャンバ１２内に流体が残っている場合にはこの流体を第３スクリーン３２に通す。これは、第２オン／オフバルブ２７を閉鎖し、出口パイプ１４の上流オン／オフバルブ１６を開放し、第３分流器バルブ３４を作動して第３出口ライン３３をポンプライン２６に連結し、ポンプフィルタループ３９をポンプが流体をポンプライン２６から引き出してこれをリザーバ１５に送出するように連結することによって行われる。
この通過中、差圧を監視し、第３スクリーン３２についての清浄時圧力と比較する。
この工程で収集チャンバ１２から全ての流体が引き出された場合、又は第３スクリーン３２の前後で最大差圧が検出された場合、制御システム５４は、第３スクリーン３２の前後での７回のパルス付加を上文中に説明したように開始する。制御システム５４は、参照用テーブル及び圧力差を使用して２００μｍの粒子の数を計算する。この場合、制御システム５４は、単位量当りの１５μｍ以上の粒子の数、単位量当りの１００μｍ以上の粒子の数、及び単位量当りの２００
μｍ以上の粒子の数を示す出力を提供する。
分析の完了後、モニターは、顕微鏡分析を行うことができるように、第３スクリーン３２上に保持された粒子を遠隔のフィルタパッチまで逆洗するように作動できる。それ以外では、粒子を逆洗し、リザーバ１５に戻される流体によってフィルタ４３に送る。これは、システムを第４図に示すように形成し、第１及び第２のオン／オフバルブ２１、２７を閉鎖し、第３分流器バルブ３４を作動して第３出口ライン３３をリザーバ１５に連結し、第１供給パイプ４０が分枝ライン２０に連結され且つ第２供給パイプがリザーバ１５に連結されるようにポンプフィルタループ３９を形成することによって行われる。この場合、ポンプ４２の作動により流体をリザーバ１５から引き出し、第３スクリーン３２及び分流器バルブ３５、３６を通して逆流させ、次いで、関連したバルブ３４を介してスクリーン４２を通す。フィルタ４３、４７、５６は、定期的に交換できる。
モニターは、次いで、第１図を参照して上文中に説明した待機モードに戻る。次いで、第１スクリーン２２、第２スクリーン２８、及び第３スクリーン３２について、第１及び第２の圧力センサ５１、５２を使用して清浄時差圧を計測し、これを制御システム５４によって保持する。これらの値が第１試験についての値と異なる場合には、次の試験について新たな値にデータを設定する。これは、スクリーン２２、２８、３２がこれ以上試験を行えない程汚れるまで各次の試験について行われる。
上文中に説明したように、粒子をフィルタスクリーンから逆洗する場合、全ての粒子が除去されていなくてもよい。添付図面を参照して上文中に説明した逆洗工程では、逆洗は、清浄時圧力に至るまで、又は特定の時間が経過するまで続けられる。所定時間が経過する前に洗浄時圧力に達しない場合には、逆洗を受けているスクリーンが完全には浄化されていないことを意味する。
しかしながら、これは問題ではない。それは、上文中に説明したように、清浄時圧力値が各モニタリングサイクルの開始時に再設定されるためである。
添付図面を参照して上文中に説明したモニターに多くの変更を加えることができるということは理解されよう。三つのスクリーン２２、２８、３２を説明したが、一つ又は二つ又は四つ又はそれ以上のスクリーンを設けることができる。これらのスクリーンは、必ずしも、上文中に示した大きさのメッシュ孔を持たなくてもよく、これらのメッシュ孔の大きさは、遭遇し易い粒子の大きさに応じて任意の所望の大きさを持つのがよい。上文中に説明したバルブ及びパイプからなるシステムは重要でなく、粒子含有流体によるスクリーンの前後の圧力降下を決定できるようにシステムを必要に応じて再構成できる。
添付図面を参照して上文中に説明したモニターには、流体の全試験量を監視するという利点がある。本モニターは自動化されており、そのため、必要とされる労力が比較的小さい。多相流体による影響を受けず、５μｍ以上の粒径の制限を持たない。流体中の空気又は水の存在による影響を受けず、汚染粒子の高い濃度による影響を受けない。粒子が不透明であり、非常に迅速に、恐らくは分単位で結果を得るかどうかは問題でない。
流体をスクリーンの前後でパルス移動することにより、汚染粒子を安定化し、均等に分配する。分析を行うために流体試料を取り出す必要がないため、外部での取り扱いにより試料を汚染する危険がない。
単位量当りの粒径に関する情報が制御システムに記憶されているため、情報を電気的にダウンロードし、監視に要する時間を短縮できる可能性がある。モニターは、自己診断式である。モニターは、各試験間に、スクリーン２２、２８、３２の残留閉塞を決定し、このような閉塞を考慮して攪拌浄化圧力値を調節する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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