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公開番号2024106717
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023011124
出願日2023-01-27
発明の名称粒子計測装置
出願人オムロン株式会社
代理人個人
主分類G01N 15/0227 20240101AFI20240801BHJP(測定;試験)
要約【課題】粒子の大きさおよび材質を判別することができると共に、装置サイズの小さい粒子計測装置を提供する。
【解決手段】検知領域(42)に向けて照射光を発する発光部(25)と、検知領域(42)を通過した通過光を検出する受光素子(32A)が水平方向に複数並んで配置されている受光部(26)と、受光素子(32A)による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた受光素子(32A)の配置分布に基づいて、検知領域(42)を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、粒子の材質を判別する制御部(27)と、を備えるように構成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
検知領域に向けて照射光を発する発光部と、
前記検知領域を通過した通過光を検出する受光素子が水平方向に複数並んで配置されている受光部と、
前記受光素子による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた前記受光素子の配置分布に基づいて、前記検知領域を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、前記粒子の材質を判別する制御部と、を備える粒子計測装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記受光素子による受光量に時間変化が生じている期間の走査回数に基づいて、前記粒子の材質を判別する、請求項１に記載の粒子計測装置。
【請求項３】
前記発光部から出射された光をコリメート光に変換し、前記検知領域に照射する入光側コリメートレンズをさらに備える、請求項１に記載の粒子計測装置。
【請求項４】
前記検知領域から出射した前記コリメート光を集光する出光側集光レンズと、
前記コリメート光が前記出光側集光レンズによって集光される集光点にピンホールが形成されたピンホール板と、
前記ピンホールを通過した光を再びコリメート光に変換し、前記受光部に照射する出光側コリメートレンズと、をさらに備える、請求項３に記載の粒子計測装置。
【請求項５】
前記制御部は、予め設定された期間における前記粒子の大きさの範囲毎および前記粒子の材質の種別毎の粒子検知数を、通信部に出力するまたは表示部に表示する制御を行う、請求項１に記載の粒子計測装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子計測装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、微粒子等を検出する技術に関し、種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載される粒子計数装置では、粒子をフローセルに導き、通過する流路中にレーザ光を照射する。そして、計測部は、粒子によって散乱された拡散光を受光することで粒子を検出する。また、計測部は、拡散光の拡散光量によって粒径を区分し、粒径区分ごとの粒子数をカウントするように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－３０９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の光拡散方式は、粒子の拡散反射光量でサイズを判定するため、粒子反射率によってはサイズ判別性能が低下する。また、上述の粒子数計数装置では、粒子の材質の判別ができない。更に、粗大粒子は、空中に浮遊しにくく落下するため、検出部は、粒子の落下位置に置く必要がある。また、フローセルに粒子の流路を持つ構成は吸入ポンプなどの吸入機構が必要なため、装置のサイズが大きくなり、粒子の落下位置の空間が狭いと置けないという問題がある。
【０００５】
本発明は、一側面では、このような問題点を鑑みてなされたものであり、粒子の大きさおよび材質を判別することができると共に、装置サイズの小さい粒子計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【０００７】
すなわち、本発明の一側面に係る粒子計測装置は、検知領域に向けて照射光を発する発光部と、前記検知領域を通過した通過光を検出する受光素子が水平方向に複数並んで配置されている受光部と、前記受光素子による受光量に時間変化が生じた場合に、受光量の変化が生じた前記受光素子の配置分布に基づいて、前記検知領域を自由落下により通過した粒子の大きさを判別するとともに、該時間変化の期間の長さに基づいて、前記粒子の材質を判別する制御部と、を備える。
【０００８】
上記の構成によれば、検知領域を通過した粒子の検出は、該検知領域を通過した通過光の受光量によって行われる。よって、光拡散方式の場合に生じていた、粒子の反射率によって受光量が変化するという問題を解消することができる。また、検知領域を通過した通過光を検出しているので、粒子の大きさに応じて、受光量の変化が生じる受光素子の配置分布が変化することになる。さらに、粒子の落下速度は、粒子の密度に応じて変動するので、受光量の時間変化の期間の長さに基づいて粒子の材質を判別することができる。すなわち、上記の構成によれば、各受光素子の受光量の時間変化に基づいて、粒子の大きさおよび材質を正確に判定することができる。
【０００９】
また、自由落下する粒子を検知するので、吸入ポンプなどの装置を不要とすることができる。よって、装置サイズの小さい粒子計測装置を提供することができる。また、粒子の大きさは、受光量の変化が生じた受光素子の配置分布に基づいて判別するので、例えば受光量に影響を及ぼすようなノイズが生じたとしても、粒子の大きさの判別精度を保つことができる。
【００１０】
上記一側面に係る粒子計測装置において、前記制御部は、前記受光素子による受光量に時間変化が生じている期間の走査回数に基づいて、前記粒子の材質を判別するようにしてもよい。上記の構成によれば、受光素子による受光量に時間変化が生じている期間の走査回数をカウントするという簡易な制御によって、十分に正確に時間変化の期間の長さを認識することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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