專(zhuān)利名稱(chēng)：凝結(jié)核計(jì)數(shù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凝結(jié)核計(jì)數(shù)器(Condensation Nucleus Counter)，其包含被加熱 的被氣體通流的飽和單元(saturation皿it)，該氣體載有固體顆粒并且從提取區(qū)域通過(guò) 輸入管路供給，該飽和單元包括多孔的飽和元件，從連接的貯藏器給該飽和元件供給工作 液體，該凝結(jié)核計(jì)數(shù)器還包含在飽和單元下游的冷卻的凝結(jié)單元以及在凝結(jié)單元下游的顆 粒計(jì)數(shù)器。
背景技術(shù)：
已述類(lèi)型的構(gòu)造例如在德國(guó)實(shí)用新型73 21 827中或者也在US 4 790650 A中已
知，并且通過(guò)極小的顆粒對(duì)光束中的光散射的作用測(cè)量或者記數(shù)極小的顆粒。但是當(dāng)固體
顆粒具有太小的尺寸時(shí)(典型的是小于0. 3 m)，該效果不能準(zhǔn)確地或者輕易地證明和測(cè)
量，這特別是對(duì)于例如在內(nèi)燃機(jī)和特殊的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣中的固體顆粒是這種情況，這
些顆粒幾乎對(duì)該廢氣的危害性負(fù)全責(zé)，所述危害性是相應(yīng)的試驗(yàn)的動(dòng)機(jī)。 現(xiàn)在為了在顆粒大小位于可靠或簡(jiǎn)單的檢測(cè)極限之下時(shí)也能通過(guò)所述類(lèi)型的顆
粒計(jì)數(shù)器工作，例如在已述的文獻(xiàn)中已知，如此擴(kuò)大顆粒的表面直徑，即在它的表面上凝結(jié)
一種工作液體，因此能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確的記數(shù)，其以所希望的方式代表載有顆粒的氣流中
顆粒的類(lèi)型和數(shù)量。除了使用例如水或水蒸氣作為工作液體以外，為了改良或者完善凝結(jié)，
不同的其它工作液體也常被使用或者研究，例如酒精和對(duì)于所述的內(nèi)燃機(jī)廢氣的檢測(cè)優(yōu)選
的丁醇。但是這種類(lèi)型的工作液體鑒于它的組成或者化學(xué)成分對(duì)于多種應(yīng)用存在問(wèn)題，因
為必須絕對(duì)避免在這種類(lèi)型的測(cè)量裝置的某些工作狀態(tài)(特別是波動(dòng)的壓力條件、壓力脈
動(dòng))中至今為止不能可靠排除的對(duì)其它測(cè)量路徑或者設(shè)備區(qū)域的污染，這種污染帶來(lái)在相
應(yīng)位置的測(cè)量值誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，改良開(kāi)始所述類(lèi)型的測(cè)量裝置，使其能夠在所有通常出現(xiàn)的環(huán) 境條件范圍內(nèi)應(yīng)用，而不對(duì)其它測(cè)量環(huán)境產(chǎn)生不良影響。 在開(kāi)始所述類(lèi)型的凝結(jié)核計(jì)數(shù)器中，該目的如此實(shí)現(xiàn)，即用于飽和單元的工作液 體的貯藏器通過(guò)壓力平衡管路與載有固體顆粒的氣體的提取區(qū)域相連?，F(xiàn)在通過(guò)這種令人 意想不到的簡(jiǎn)單方式可靠避免，由于待測(cè)量的氣體的提取區(qū)域中的壓力波動(dòng)或壓力脈動(dòng)導(dǎo) 致工作液體可能被回吸到該提取區(qū)域中或者此外被回吸到其它測(cè)量環(huán)境的位于后面的區(qū) 域中。在此不重要的是，在提取區(qū)域的哪個(gè)具體位置上實(shí)現(xiàn)這種壓力均衡，因?yàn)闊o(wú)需百分百 確保壓力平衡以圖達(dá)到所追求的效果。 在本發(fā)明優(yōu)選的其它構(gòu)造中，可以在壓力平衡管路中優(yōu)選在貯藏器的鄰近區(qū)域中 接入一個(gè)過(guò)濾器，這一方面阻止了工作液體的微滴的穿越，另一方面阻止了氣體中的固體 顆粒的滲入。當(dāng)然為了不妨礙壓力均衡或其隨時(shí)間的分布，這種類(lèi)型的過(guò)濾器以盡可能小 的流動(dòng)阻力實(shí)施。
在本發(fā)明優(yōu)選的其它構(gòu)造中，載有固體顆粒的氣體的提取區(qū)域具有與到飽和單元 的輸入管路無(wú)關(guān)的出口管路，在該出口管路中設(shè)置可調(diào)節(jié)的閥、例如比例閥，因此存在有利 的可能性，將提取區(qū)域的壓力和因此在飽和單元中的壓力以及凝結(jié)單元中的壓力設(shè)定在規(guī) 定的壓力條件。


下面還借助于附圖示意圖解的實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。
圖1 一個(gè)按照本發(fā)明的凝結(jié)核計(jì)數(shù)器的構(gòu)造的示意圖解；
圖2另一個(gè)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的更加詳細(xì)的示意圖解。
具體實(shí)施例方式
如圖1的凝結(jié)核計(jì)數(shù)器具有飽和單元3，其以未詳細(xì)示出的方式被加熱并且被載 有固體顆粒的、從提取區(qū)域1通過(guò)輸入管路2供給的氣體通流，從相連的貯藏器4中給該飽 和單元供給工作液體。在從未進(jìn)一步示出的采樣和樣品準(zhǔn)備裝置通過(guò)氣體入口 5輸送給提 取區(qū)域l的氣流中，在飽和單元3下游設(shè)置一個(gè)同樣以未進(jìn)一步示出的方式冷卻的凝結(jié)單 元6，實(shí)際的顆粒計(jì)數(shù)器7與該凝結(jié)單元鄰接(詳情見(jiàn)圖2)，隨后氣體從該顆粒計(jì)數(shù)器出發(fā) 通過(guò)泵8被抽出。為了確保，即使在氣體入口 5或提取區(qū)域1中存在強(qiáng)烈波動(dòng)的壓力條件 或者壓力脈沖的情況下，在貯藏器4中的工作液體亦不能通過(guò)提取區(qū)域1和氣體入口 5被 回吸到其它測(cè)量系統(tǒng)中，貯藏器4通過(guò)一條壓力平衡管路9與提取區(qū)域1相連，這如圖1在 由界定提取區(qū)域l的容器的出口管路10處實(shí)現(xiàn)。但是除此之外，壓力平衡管路9也可以直 接通入提取區(qū)域l，或者如圖2所示通入從(在圖2中未被示出)提取區(qū)域到飽和單元3的 輸入管路2中。 在圖1中還進(jìn)一步示出位于提取區(qū)域1上的壓力傳感器ll，該壓力傳感器與用于 比例閥13的調(diào)節(jié)單元12共同工作，因此提取區(qū)域1以及輸入管路2和飽和單元3連同凝 結(jié)單元6能夠被保持在一個(gè)定義的壓力水平上。 按照?qǐng)D2，與根據(jù)圖1的構(gòu)造在功能性上相對(duì)應(yīng)的構(gòu)件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記，如圖 1的構(gòu)造的上述的功能描述基本上也適用于圖2。此外從圖2還可見(jiàn)，在壓力平衡管路9中 在貯藏器4的鄰近區(qū)域中接入一過(guò)濾器14，該過(guò)濾器一方面阻止載有顆粒的氣體從輸入管 路2進(jìn)入貯藏器4中，并且另一方面也阻止微量的微滴形的工作液體從貯藏器4向著輸入 管路2流出。另外還可見(jiàn)的是，飽和單元3包括多孔的飽和元件15，該飽和元件被載有顆粒 的氣體通流并且在此通過(guò)工作液體、例如1-丁醇或者類(lèi)似的工作液體潤(rùn)濕。從被冷卻的凝 結(jié)單元6中通過(guò)過(guò)濾器16和泵17將水引回容器18中?？赡艿温涞墓ぷ饕后w直接再次回 到飽和單元3中。 顆粒計(jì)數(shù)器7具有示意示出的激光二極管19，它的光通過(guò)聚焦組件20被聚焦到載
有氣體的氣流的出口位置上，并且通過(guò)收集器被采集，并輸送到檢測(cè)器22。因此，在載有顆
粒的氣流的相應(yīng)的預(yù)先稀釋以及通過(guò)凝結(jié)其上的工作液體而人工擴(kuò)大的顆粒的相應(yīng)大小
的前提下，能夠確認(rèn)且記數(shù)每個(gè)單獨(dú)的顆粒，并且因此能夠探測(cè)出總濃度。 通過(guò)壓力傳感器23可以測(cè)量通流條件，并且利用壓力傳感器23與的節(jié)流板24 —
起連同另一個(gè)壓力傳感器25具體設(shè)定所述通流，或者通過(guò)泵8調(diào)節(jié)所述通流。
權(quán)利要求
凝結(jié)核計(jì)數(shù)器，包括被加熱的且被載有固體顆粒的、通過(guò)輸入管路(2)從提取區(qū)域(1)供給的氣體通流的飽和單元(3)，該飽和單元包含多孔的飽和元件(15)，由連接的貯藏器(4)給該飽和元件供給工作液體；在飽和單元(3)下游的冷卻的凝結(jié)單元(6)；以及在凝結(jié)單元(6)下游的顆粒計(jì)數(shù)器(7)，其特征在于，用于飽和單元(3)的工作液體的貯藏器(4)通過(guò)壓力平衡管路(9)與載有固體顆粒的氣體的提取區(qū)域(1)相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的凝結(jié)核計(jì)數(shù)器，其特征在于，在壓力平衡管路(9)中優(yōu)選在貯藏 器(4)的鄰近區(qū)域接入過(guò)濾器(14)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的凝結(jié)核計(jì)數(shù)器，其特征在于，提取區(qū)域(1)與通向飽和單元(3)的輸入管路(2)無(wú)關(guān)地具有出口管路(IO)，在該出口管路中設(shè)置可調(diào)節(jié)的閥(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凝結(jié)核計(jì)數(shù)器。用于飽和單元(3)的工作液體的貯藏器(4)通過(guò)壓力平衡管路(9)與載有固體顆粒的氣體的提取區(qū)域(1)相連，因此阻止工作液體從貯藏器(4)被回吸到提取區(qū)域(1)中，并且此外也阻止了即使在不利的壓力條件下被回吸到測(cè)量環(huán)境的與其相關(guān)的區(qū)域內(nèi)。
文檔編號(hào)G01N15/14GK101793668SQ20101000541
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者A·伯格曼, C·R·許特爾, H·龐格拉茨 申請(qǐng)人:Avl里斯脫有限公司