测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种测量装置及测量方法。测量装置包括：质量测量器，测量气体中微粒的质量；湿度改变器，改变质量被测量的微粒所接触的气氛的湿度；浓度测量器，测量气体中微粒的计数浓度；湿度测量器，在由浓度测量器测量计数浓度的同时，对计数浓度被测量的微粒所接触的气氛的湿度进行测量；以及计算器，计算表示质量关于由湿度改变器改变的湿度的相关性的信息，并且基于该信息、计数浓度以及由湿度测量器测量的湿度来计算气体中计数浓度由浓度测量器测量的微粒的质量浓度。

【技术实现步骤摘要】

本文中描述的实施例的某个方面涉及测量装置及测量方法。
技术介绍
近来，频繁进行对微粒物质如PM2.5的浓度测量。每单位体积气体中微粒的质量被用作气体中微粒的浓度单位。微粒浓度是质量浓度。存在作为测量PM2.5的质量浓度的标准方法(例如，参见日本专利申请公开No.11-502303)的如下方法：将气体的微粒收集到过滤器中并且测量微粒的质量。存在作为能够自动执行测量质量浓度的方法的β射线吸收方法。通过过滤方法或β射线吸收方法获得的浓度是质量浓度。目前，PM2.5浓度一般被表达为质量浓度。此外，作为简单方法，存在使用如下光散射检测方法的方法：该光散射检测方法使用通过向气体中的微粒辐射光而获得的散射光来测量气体中的微粒的数量。
技术实现思路
鉴于那些情况做出了本专利技术，本专利技术的目的是提供能够在短时间内以高精度测量微粒浓度或测量微粒的吸湿度的测量装置及测量方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种测量装置，包括：质量测量器，测量气体中微粒的质量；湿度改变器，改变质量被测量的微粒所接触的气氛的湿度；浓度测量器，测量气体中微粒的计数浓度；湿度测量器，在由浓度测量器测量计数浓度的同时，对计数浓度被测量的微粒所接触的气氛的湿度进行测量；以及计算器，计算表示质量关于由湿度改变器改变的湿度的相关性的信息，并且基于所述信息、计数浓度以及由湿度测量器所测量的湿度，来计算气体中计数浓度由浓度测量器测量的微粒的质量浓度。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种测量方法，包括：测量气体中微粒的质量；改变质量被测量的微粒所接触的气氛的湿度；测量气体中微粒的计数浓度；在测量计数浓度的同时，对计数浓度被测量的微粒所接触的气氛的湿度进行测量；计算表示质量关于所改变的湿度的相关性的信息；以及基于所述信息、计数浓度和所测量的湿度，计算气体中计数浓度被测量的微粒的质量浓度。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种测量装置，包括：浓度测量器，测量气体中微粒的计数浓度；湿度测量器，在由浓度测量器测量计数浓度的同时，对计数浓度被测量的微粒所接触的气氛的湿度进行测量；以及计算器，基于表示微粒的质量关于微粒所接触的气氛的湿度的相关性的信息来计算气体中微粒的质量浓度，计数浓度由浓度测量器来测量并且湿度由湿度测量器来测量。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种测量装置，包括：质量测量器，测量气体中微粒的质量；湿度改变器，改变微粒所接触的气氛的湿度；以及计算器，计算表示质量关于湿度的相关性的信息。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种测量方法，包括：测量气体中微粒的计数浓度；以及基于表示微粒的湿度关于微粒所接触的气氛的湿度的相关性的信息以及通过所述测量所测量的计数浓度来计算气体中微粒的质量浓度。借助于在权利要求中具体指出的要素和组合，将可以实现和获得本发明的目的和优点。应当理解，上面的概括描述和下面的详细描述都为示例性和说明性，并且并不限制如所要求保护的本专利技术。附图说明图1示出了根据第一实施例的测量装置的框图；图2示出了根据第一实施例的测量方法的流程图；图3示出了根据第二实施例的测量装置的框图；图4示出了在第二实施例中由处理器执行的处理的流程图；图5示出了处理器在图4的步骤S20和步骤S24中的处理的流程图；图6示出了处理器在图4的步骤S22中的处理的流程图；图7A和图7B分别示出了测量箱中的相对湿度与经过的时间的关系以及石英晶体振荡器的质量与经过的时间的关系；图8A至图8C示出了质量与相对湿度的关系；图9示出了第二实施例的处理器的操作的流程图；图10示出了根据第三实施例的测量装置的框图；图11示出了根据第三实施例的图4的步骤S22的流程图；图12A至图12C分别示出了温度与经过的时间的关系、相对湿度与经过的时间的关系以及质量与经过的时间的关系；以及图13A至图13C分别示出了另一温度与经过的时间的关系、另一相对湿度与经过的时间的关系以及另一质量与经过的时间的关系。具体实施方式例如，花费24小时或长于24小时的时间使用利用过滤器收集微粒的方法进行单一测量。此外，很难进行自动测量。另一方面，对于β射线吸收方法，可以进行自动测量。然而，测量时间却不够短。测量装置大且昂贵。对于光散射方法，可以进行自动测量而且测量时间短。并且，可以将测量装置小型化，而且测量装置也不贵。然而，能够通过光散射方法测量的浓度不是质量浓度而是与单位体积内微粒的数量相对应的计数浓度。因此，在将计数浓度转变成质量浓度期间可能降低精确度。能够通过光散射方法测量的浓度不是质量浓度而是与每单位体积微粒的数量相对应的计数浓度。气体的湿度对将气体中微粒的计数浓度转变成质量浓度有影响。例如，当气体的湿度变化时，微粒的吸湿量也发生变化。因此，微粒直径的分布和物理化学特性也发生变化。微粒是各种成分的混合物。微粒的吸湿特性因微粒的成分而异。例如，当微粒是硫酸铵时，在90％湿度下光散射的横截面面积是在干燥条件下的光散射的横截面面积的5倍。当微粒是有机物质时，湿度对光散射的横截面面积几乎没有影响。以这种方式，当微粒的成分变化时，微粒的吸湿特性也发生变化。微粒的成分随地点和时间而变化。因此，将计数浓度转变成质量浓度的精确度变得较低。在下面的实施例中，通过简单测量微粒的吸湿特性，将微粒的计数浓度转变成质量浓度的精确度变得较高。因此，可以以高精度来测量微粒的浓度。[第一实施例]图1示出了根据第一实施例的测量装置的框图。图2示出了根据第一实施例的测量方法的流程图。如图1和图2中所示，测量装置100主要具有湿度改变器12、质量测量器14、计算器16、浓度测量器18和测量箱20。入口21引导气体80a如气氛气体进入测量箱20。气体80a中的微粒10a附着到平台15。湿度改变器12改变测量箱20中的微粒10a所接触的气氛的湿度(步骤S10)。质量测量器14对气体80a中附着到平台15的微粒10a的质量进行测量(步骤S12)。计算器16根据微粒10a周围的气氛气体的相对湿度和微粒10a的质量来计算吸湿性参数(步骤S14)。吸湿性参数是表示质量关于湿度的相关性的信息。此后，经由入口22将气体80b导入浓度测量器18。气体80b中微粒10b的成分与气体80a中微粒10a的成分大致相同。例如，收集气体80a和气体80b的地点和/或时刻大致相同。浓度测量器18对气体80b中微粒10b的计数浓度进行测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量装置，包括：质量测量器，测量气体中微粒的质量；湿度改变器，改变其质量被测量的微粒所接触的气氛的湿度；浓度测量器，测量气体中微粒的计数浓度；湿度测量器，在由所述浓度测量器测量所述计数浓度的同时，对其计数浓度被测量的微粒所接触的气氛的湿度进行测量；以及计算器，计算表示所述质量关于由所述湿度改变器改变的所述湿度的相关性的信息，并且基于所述信息、所述计数浓度以及由所述湿度测量器测量的所述湿度，来计算所述气体中其计数浓度由所述浓度测量器测量的所述微粒的质量浓度。

【技术特征摘要】
2014.05.28 JP 2014-1100581.一种测量装置，包括：
质量测量器，测量气体中微粒的质量；
湿度改变器，改变其质量被测量的微粒所接触的气氛的湿度；
浓度测量器，测量气体中微粒的计数浓度；
湿度测量器，在由所述浓度测量器测量所述计数浓度的同时，对其计
数浓度被测量的微粒所接触的气氛的湿度进行测量；以及
计算器，计算表示所述质量关于由所述湿度改变器改变的所述湿度的
相关性的信息，并且基于所述信息、所述计数浓度以及由所述湿度测量器
测量的所述湿度，来计算所述气体中其计数浓度由所述浓度测量器测量的
所述微粒的质量浓度。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述浓度测量器使用光
散射检测方法测量所述计数浓度。
3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其中，所述湿度改变器通
过改变其质量被测量的微粒所接触的气氛的温度，来改变其质量被测量的
微粒所接触的气氛的湿度。
4.根据权利要求1或2所述的测量装置，其中，所述浓度测量器测
量所述计数浓度的频率高于所述湿度改变器改变其质量被测量的微粒所
接触的气氛的湿度的频率。
5.根据权利要求1或2所述的测量装置，其中，所述质量测量器包
括石英晶体振荡器，所述石英晶体振荡器将其质量被测量的微粒吸附于所
述石英晶体振荡器的表面。
6.根据权利要求1或2所述的测量装置，其中，所述湿度改变器逐
渐改变其质量被测量的微粒所接触的气氛的湿度。
7.根据权利要求1或2所述的测量装置，其中，所述湿度改变器逐
渐增大或逐渐减小其质量被测量的微粒所接触的气氛的湿度。
8.一种测量方法，包括：
测...

【专利技术属性】
技术研发人员：髙须良三，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP