测量颗粒以及气体的测量装置、测量系统以及测量方法与流程

本发明涉及测量颗粒以及气体的测量装置、测量系统以及测量方法。

背景技术：

近年来，由于生产业的发展以及工业的多址展开，人们担心世界规模的大气污染。例如，列举出由悬浮颗粒物(Suspended Particulate Matter：SPM或微小颗粒物：PM2.5)或者地表臭氧所引起的呼吸系统疾病。根据作为国际组织的经济合作与发展组织(OECD)2012年发表的环境展望2050的报告，预测出作为孩童的早期死亡原因，由这些大气污染物质所引起的呼吸系统疾病在今后数十年间超过疟疾或者感染症并增加。即，表明作为世界性的健康损害的原因，大气污染成为问题。预计这样的大气污染将在中国或者南亚等新兴国家变得显著。

即使在我国，对于悬浮颗粒物以及光化学氧化剂(作为主要物质，包含有臭氧等)而言，也产生超过环境标准的地点。

因此，需要测量悬浮颗粒物以及光化学氧化剂等大气污染物质，并基于测量结果进行对策。

例如，在我国，在全国设置各地方政府测量大气污染物质的环境测量站，并使用连接了各环境测量站的系统，来监视大气污染。大气污染物质的测量所使用的测量装置的规格由官方方法规定，确保了对于测量结果的精度。

例如，SPM或者PM2.5这样的悬浮颗粒物的测量使用了β射线吸收型的测量装置。

专利文献1：日本特开2002－501187号公报

专利文献2：日本特开2007－147437号公报

专利文献3：日本特开2006－3090号公报

但是，根据官方方法的β射线吸收型的测量装置具有较高的测量精度，但装置大型且消耗功率大，所以需要小型且消耗功率低的测量装置。

因此，作为小型且消耗功率较小的颗粒测量装置，提出了使用光学式的颗粒测量装置。光学式的颗粒测量装置例如具备：颗粒被气流搬运而通过的流路；对该流路照射光的发光元件；以及接收由颗粒散射的散射光的受光元件。光学式的颗粒测量装置能够通过测量颗粒的散射光等来测量颗粒的浓度以及粒度分布。

作为在流路产生气流的方法，使用了利用泵或者加热器对气体进行加热来产生气流的方法。

在使用泵产生气流的情况下，例如，需要设置除去具有大于10μm的粒径的颗粒的过滤器或者分粒装置。

另一方面，在使用加热器的情况下，朝向与引力相反的方向产生上升气流，所以生成搬运具有较大的粒径的颗粒这样的流速较困难，因此不要求设置过滤器或者分粒装置。但是，为了驱动加热器需要较大的功率。例如，测量装置所消耗的功率900mW中的600mW被使用为加热器的功率。

另外，作为测量大气污染物质的测量装置，需要与颗粒的测量一起同时测量臭氧等气体。作为气体状的大气污染物质，例如，列举出一般的臭氧、硫磺或者氮的氧化物气体、温泉或下水管中的硫化氢、室内的甲醛等挥发性有机化合物(VOC)。

作为气体的测量精度高的装置，例如有紫外线吸收型的气体浓度测量装置，但该装置大型且消耗功率大。

因此，作为小型且消耗功率低的气体测量装置，提出了具有由半导体形成且由于吸附气体而电阻发生变化的气体感测部的气体测量装置。

在该气体测量装置中，气体感测部的表面配置为在气体流动的流路露出。而且，使用泵或者加热器来对于气体感测部的表面供给外部空气。这里，在使用泵的情况下，还需要用于驱动加热器的功率。

这里，气体测量所使用的气体流动的流路、和在颗粒测量中颗粒被气流搬运而通过的流路需要分别独立地设置，以免彼此的气流干扰，所以产生测量颗粒以及气体的测量装置的尺寸变大的问题。

技术实现要素：

在本说明书中，以提出能够解决上述的问题的测量颗粒以及气体的测量装置为课题。

另外，在本说明书中，以提出能够解决上述的问题的测量颗粒以及气体的测量系统为课题。

进一步，在本说明书中，以提出能够解决上述的问题的测量颗粒以及气体的测量方法为课题。

根据本说明书所公开的测量颗粒以及气体的测量装置的一方式，具备：第一流路；加热部，其设置于上述第一流路的一端侧；气体感测部，其设置于上述第一流路的上述一端侧，且能够通过从上述加热部接受到的热来感测气体；以及颗粒测量部，其在上述第一流路的比上述加热部靠上方光学测量通过上述第一流路的颗粒。

根据本说明书所公开的测量颗粒以及气体的测量系统的一方式，具备多个测量装置以及与各测量装置以能够通信的方式连接的服务器，上述多个测量装置分别具备：第一流路；加热部，其设置于上述第一流路的一端侧；气体感测部，其设置于上述第一流路的上述一端侧，且能够通过从上述加热部接受到的热来感测气体；以及颗粒测量部，其在上述第一流路的比上述加热部靠上方光学测量通过上述第一流路的颗粒。

根据本说明书所公开的测量颗粒以及气体的测量方法的一方式，是测量装置的测量方法，该测量装置具备：第一流路；加热部，其设置于上述第一流路的一端侧；气体感测部，其设置于上述第一流路的上述一端侧，且能够通过从上述加热部接受到的热来感测气体；颗粒测量部，其在上述第一流路的比上述加热部靠上方光学测量通过上述第一流路的颗粒，上述测量方法控制上述加热部以使在测量颗粒时和测量气体时上述气体感测部的温度成为不同的温度。

根据上述的本说明书所公开的测量颗粒以及气体的测量装置的一方式，小型且消耗功率小。

根据上述的本说明书所公开的测量颗粒以及气体的测量系统的一方式，使用小型且消耗功率小的测量装置形成了系统。

根据上述的本说明书所公开的测量颗粒以及气体的测量方法的一方式，能够使用小型且消耗功率小的测量装置进行测量。

本发明的目的以及效果可通过使用在技术方案中特别指出的构成要素以及组合来识别并且获得。

上述的一般说明以及后述的详细说明双方均是例示性的以及说明性的内容，并不限制权利要求书所记载的本发明。

附图说明

图1是表示本说明书所公开的测量装置的第一实施方式的剖视图。

图2是表示本说明书所公开的测量装置的第一实施方式的俯视图。

图3是表示距离L2与第一流路的流量的关系的图。

图4A是表示粒度分布的测量结果的图(其1)。

图4B是表示粒度分布的测量结果的图(其2)。

图4C是表示粒度分布的测量结果的图(其3)。

图4D是表示粒度分布的测量结果的图(其4)。

图5A是对加热部的控制进行说明的图(其1)。

图5B是对加热部的控制进行说明的图(其2)。

图6是表示本说明书所公开的测量装置的第二实施方式的剖视图。

图7是表示本说明书所公开的测量装置的第二实施方式的俯视图。

图8是第二实施方式的测量装置的变形例1的俯视图。

图9是第二实施方式的测量装置的变形例2的俯视图。

图10是表示本说明书所公开的测量装置的第三实施方式的剖视图。

图11是表示本说明书所公开的测量系统的一实施方式的图。

具体实施方式

以下，参照附图对在本说明书中公开的测量装置的优选的第一实施方式进行说明。其中，本发明的技术范围并不局限于这些实施方式，扩展到权利要求书所记载的发明和其等效方案。

图1是表示本说明书所公开的测量装置的第一实施方式的剖视图。图2是表示本说明书所公开的测量装置的第一实施方式的俯视图。图1是图2的X－X线剖视图。

本实施方式的测量装置10测量大气中的颗粒以及气体。

测量装置10具备测量大气中的颗粒的浓度以及粒度分布的颗粒测量部10a、以及测量大气中的规定的气体浓度的气体测量部10b。

颗粒测量部10a光学测量通过第一流路F1的颗粒。具体而言，颗粒测量部10a具有对颗粒P被气流搬运而通过的第一流路F1照射光的发光元件12和接收由通过第一流路F1的颗粒P散射而得到的散射光的受光元件13。第一流路F1、发光元件12、以及受光元件13配置于框体11的内部。

第一流路F1是被配置于框体11的内部的圆筒形的内壁11c包围而成的圆柱形状的空间。优选测量装置10的第一流路F1配置为与铅垂方向一致。

发光元件12照射的光由透镜14a折射而通过开口11d，并收敛到第一流路F1内的规定区域。若颗粒P通过第一流路F1内的规定区域，则颗粒P对从发光元件12照射出的光进行散射。被颗粒P散射而得到的光中通过开口11e的光由透镜14b折射而被受光元件13接收。

各元件被配置为从发光元件12照射并通过透镜14a的光的光轴和通过透镜14b入射至受光元件13的光的光轴正交。此外，在如本实施方式那样接收被颗粒P反向散射而得到的光的情况下，也可以使用镜子反射被反向散射而得到的光并由受光元件接收。

发光元件12以及透镜14a配置于被框体11和内壁11c等围成的空间，防止了受到来自外部的光的影响。相同地，受光元件13以及透镜14b配置于被框体11和内壁11c等围成的空间，防止了受到来自外部的光的影响。

发光元件12以及受光元件13被未图示的控制部控制，受光元件13的输出信号由控制部解析，求出颗粒浓度以及粒度分布。

本实施方式的颗粒测量部10a使用米散射法来求出粒径。米散射法优选在粒径相对于光的波长相等或者稍大这样的情况下使用。在粒径相对于光的波长足够大的情况下，优选使用激光衍射法来测量粒径。在本说明书中，受光元件13接收由通过第一流路F1的颗粒P散射而得到的散射光包含有接收通过颗粒P得到的衍射光或者反射光。

在这样的方式中，已知通过颗粒P得到的衍射光或者反射光的峰值强度与粒径的平方成比例地增大。另外，颗粒P通过第一流路F1的速度按照气流的流速恒定，所以来自受光元件13的电信号超过判断为有散射光的阈值的时间取决于峰值强度。如上所述，能够根据来自受光元件13的电信号的脉冲宽度推断粒径。

气体测量部10b具有用于将外部空气吸收到第二流路F2的多个进气口11a。

另外，气体测量部10b具有气体感测部15，该气体感测部15具有第一面15a和第二面15b，通过使第一面15a在第二流路F2露出，并将气体吸附到第一面15a上而电阻发生变化。气体感测部15具有层状的形状，气体感测部15的第一面15a配置为与第一流路F1的入口F1a对置。

第一流路F1的入口F1a与气体测量部10b的第二流路F2连接。第二流路F2将外部空气供给至第一流路F1的一端侧的入口F1a。

气体测量部10b具有对气体感测部15的第二面15b进行加热的加热部17。加热部17例如使用被供给功率而产生焦耳热的电阻元件来形成。加热部17设置于第一流路F1的一端侧的入口F1a。

在气体感测部15与加热部17之间配置有将两者电绝缘的电绝缘部16。电绝缘部16以及加热部17也具有层状的形状，按加热部17、电绝缘部16以及气体感测部15的顺序层叠于框体11的内面。

在加热部17的与气体感测部15相反的一侧的框体11的内部配置有隔热部18。隔热部18防止加热部17生成的热向外部传导，减少加热部17所消耗的功率。作为隔热部18，例如能够使用空气层或者多孔体。

气体感测部15能够利用从加热部17接受到的热来感测气体。气体感测部15的第二面15b被加热部17加热，而第一面15a被保持为规定的温度(例如400℃)。在第一面15a中，加热后的氧分子激活而产生氧离子，在第一面15a中形成了氧离子的吸附平衡状态。在气体感测部15由具有n型的极性的半导体形成的情况下，在吸附了氧离子的半导体的表面附近形成空乏层，从而作为载流子的电子浓度降低，所以电阻增加。另一方面，在气体感测部15由具有p型的极性的半导体形成的情况下，在吸附了氧离子的半导体的表面附近积蓄作为载流子的空穴，所以由于空穴浓度增加而电阻降低。第一面15a中的氧离子的吸附平衡状态由于臭氧等气体的存在而变化，所以气体感测部15的电阻根据气体浓度变化。因此，能够通过调查气体感测部15的电阻，来测量在第一面15a附近存在的气体浓度。气体感测部15的输出信号被未图示的控制部解析，而求出气体浓度。

作为气体感测部15的形成材料，例如，能够使用由锡或锌或钨等金属的氧化物、或者氮化物形成的半导体、或者碳等半导体。为了提高气体感测部15的气体选择性，也可以使半导体包含铂等贵金属。

在本实施方式中，气体测量部10b的第二流路F2由气体感测部15的第一面15a与第一流路F1的入口F1a之间的空间形成。

第二流路F2的气体由被加热部17加热的气体感测部15的第一面15a加热，来形成在第一流路F1上升的上升气流。外部空气如图1中的箭头所示那样通过进气口11a朝向由于在第一流路F1上升的上升气流而成为负压的第二流路F2流动。被从进气口11a吸入的外部空气通过第二流路F2进入第一流路F1之后，从排气口11b向外部排出。颗粒测量部10a在第一流路F1的比加热部17靠上方光学测量通过第一流路F1的颗粒。

这样，在本实施方式的测量装置10中，在第一流路F1内流动的气流基于气体测量部10b的加热部17生成的热而形成。另外，在气体测量部10b的气体感测部15的第一面15a上流动的气流也基于加热部17生成的热而形成。

外部空气所包含的悬浮颗粒物或者臭氧等气体与外部空气一起被从进气口11a吸入到框体11内。臭氧等气体由在第二流路F2露出的气体感测部15的第一面15a测量。另外，悬浮颗粒物在被上升气流搬运而通过第一流路F1的中途由颗粒测量部10a测量。

在一进气口11a的内侧配置有测量外部空气的温度以及湿度的温湿度测量部19。未图示的控制部基于温湿度测量部19测量出的温度以及湿度控制加热部17。未图示的控制部在外部空气的温度较高时减少由加热部17产生的热量，从而减少加热部17的消耗功率。另外，在外部空气的湿度较高时，包含湿气的颗粒膨胀。因此，未图示的控制部也可以基于外部空气的湿度调节加热部17的发热量以使第一流路F1内的湿度恒定，从而使颗粒的膨胀状态恒定。

此外，在本实施方式中，测量装置10具有温度测量部和湿度测量部成为一体的温湿度测量部19，但温度测量部和湿度测量部也可以独立。

优选形成于第一流路F1的上升气流形成为可以搬运具有测量对象的粒径的颗粒的流量。从该观点来看，优选在第二流路F2露出的气体感测部15的第一面15a与第二流路F2的对置的部分的距离L2小于使第一流路F1的剖面形状成为圆形时的第一圆换算直径D1。这里，第一流路F1的剖面是指与第一流路F1的长边方向(气体流动的方向)正交的面。另外，第二流路F2的对置的部分在本实施方式中是第一流路F1的入口F1a。第一流路F1的入口F1a是被内壁11c的边缘包围而成的部分。另外，在距离L2或者第一圆换算直径D1不是恒定的值的情况下，优选距离L2满足小于第一圆换算直径D1这样的关系。

以下，参照附图对上述的距离L2与第一圆换算直径D1的关系进行说明。

图3是表示距离L2与第一流路的流量的关系的图。

图3是测量使气体感测部15的第一面15a与第一流路F1的入口F1a之间的距离L2变化时的在第一流路F1流动的气体的流量而得到的结果。

第一流路F1是具有直径9mm的圆柱形状，所以第一圆换算直径D1是9mm。第一流路F1的长度是50mm。对于形成加热部17的电阻元件供给400mW的功率，来使加热部17发热。

如图3所示，若使距离L2在1mm～7.5mm的范围变化，则对于第一流路F1流动的气体的流量而言，在距离L2是3～4mm处示出了流量为100ml/分左右的峰值。

作为若距离L2变大则流量减少的理由，认为由于距离L2大于温度边界层的厚度，所以气体感测部15的第一面15a的热难以对于第二流路F2的气体传递。

另一方面，作为若距离L2变小则流量减少的理由，认为由于第二流路F2的容积减少，所以在从进气口11a向第一流路F1流动的流路中，第二流路F2的压力损失增大。因此，认为在距离L2较小时，虽然气体感测部15的第一面15a的热对于第二流路F2的气体传递，但第一流路F1的流量不增大。

根据该情况，从在第一流路F1得到较大的流量的观点来看，认为优选使距离L2成为温度边界层的厚度左右。具体而言，优选使在第二流路F2露出的气体感测部15的第一面15a与第二流路F2的对置的部分的距离L2处于第一流路F1的第一圆换算直径D1的2/8～7/8的范围。尤其优选使距离L2处于第一圆换算直径D1的3/8～5/8的范围，进一步优选处于3/8～4/8的范围。

接下来，图4A示出使距离L2为3.5mm测量了粒度分布的结果。

使测量装置10在与图3相同的条件下动作，将外部空气导入框体11内来测量粒度分布。图4A在粒径为1～2μm一带示出分布的峰值。因此，可知测量装置10能进行PM2.5的颗粒的测量。

接下来，代替使用加热部17来在第一流路F1产生气流，而在第一流路F1的入口F1a的附近配置加热器H(参照图1的点划线H)，并对加热器H供给400mW的功率来使其发热，使用颗粒测量部10a进行了粒度分布的测量。在图4B示出测量结果。这样，在第一流路F1配置加热器来形成上升气流是在以往的颗粒测量装置中也使用的结构。

图4B的测量结果与图4A的测量结果相同，在粒径为1～2μm一带示出了分布的峰值，并示出整体上相同的粒度分布。因此，可知加热部17与配置于第一流路F1的入口F1a的附近的加热器H相同，能够在第一流路F1形成用于测量颗粒的气流。若更详细地对比，则图4A的测量结果与图4B的测量结果相比，在粒径的分布向大10％左右的方向偏移的点上不同。对于修正该偏移，将在后面描述。

接下来，在不对在第一流路F1配置的加热器H供给功率，即，第一流路F1不形成上升气流的状态下，使用颗粒测量部10a进行了粒度分布的测量。在图4C示出测量结果。在图4C的测量中，不对于第一流路F1形成上升气流。图4C的测量结果与图4A以及图4B的测量结果完全不同，可知粒度分布的测量不能正常进行。因此，为了测量颗粒，需要配置加热部。

作为在图4A的测量结果与图4B的测量结果之间，粒度分布产生不同的理由，认为是第一流路F1的流量在图4A的情况下较低。在使用了米散射法的颗粒的测量中，受光元件在接收颗粒的散射光的期间输出脉冲信号。在图4A的测量中，与图4B的测量相比，第一流路F1的流量较少，颗粒的移动速度较慢，所以推断为接收从相同的粒径的颗粒散射出的光的时间比图4B的测量时长。因此，对于图4A的测量结果进行修正以减少受光元件输出的脉冲信号的时间。在图4D示出修正后的结果。在图4D所示的测量结果中，得到与图4B所示的测量结果几乎相同地一致的粒度分布。

测量装置10使用加热部17在第一流路F1形成了气流，所以不需要在以往的颗粒测量装置中为了形成气流而配置的加热器或者泵。因此，测量装置10能够减少用于驱动这些加热器或者泵的功率。

接下来，以下对使用图1所示的测量装置10的气体测量部10b测量了气体的结果进行说明。

在使用加热部17将气体感测部15的第一面15a的温度维持在规定的温度的状态下，测量了利用另外准备的臭氧产生器以规定的浓度产生的臭氧的浓度。其结果，确认了气体测量部10b能够测量20ppb～200ppb的范围的臭氧浓度。

包括臭氧产生器所产生的臭氧的气体被从测量装置10的进气口11a吸入框体11内部，在第二流路F2流动，并由在第二流路F2露出的气体感测部15的第一面15a感测。用于测量该气体的气流由加热部17对气体感测部15的第一面15a进行加热的热而形成。

以往的气体测量装置具有用于形成气流的泵，但在测量装置10中，不需要这样的泵。例如，在以往的气体测量装置中，用于形成气流的泵的消耗功率是200mW左右。在本实施方式的测量装置10中，能够减少用于驱动泵的功率。

另外，在以往的颗粒测量装置中用于形成气流而配置的加热器的消耗功率是600mW左右。因此，根据测量装置10，合计能够减少约800mW的功率。

接下来，以下参照附图对测量颗粒时以及测量气体时的加热部17的控制进行说明。

测量颗粒时的第一流路F1的流量被决定为适合测量具有规定的粒径的颗粒的值。相同地，测量气体时的第二流路F2的流量被决定为适合测量规定的气体的值。

在测量装置10中，在使距离L2成为第一流路F1的第一圆换算直径D1的2/8～7/8的范围的情况下，第一流路F1的流量和第二流路F2的流量为几乎相同的值。

因此，在测量颗粒时的第一流路F1的流量和测量气体时的第二流路F2的流量是相同的值的情况下，能够同时进行颗粒的测量以及气体的测量。

图5A是表示向加热部17供给的功率恒定的情况下的加热部的控制的图。

因为测量颗粒时的流量和测量气体时的流量几乎相同，所以加热部17的发热量能够使用恒定的值。向加热部17供给功率的时间可根据测量时间适当地决定。

另一方面，在测量颗粒时的第一流路F1的流量和测量气体时的第二流路F2的流量不同的情况下，加热部17的发热量也不同，所以分别独立地进行颗粒的测量和气体的测量。

图5B是表示变更对加热部17供给的功率的情况下的加热部的控制的图。

测量颗粒时的第二流路F2的流量不是适合测量规定的气体的值，所以在测量颗粒的期间，不进行气体的测量。相同地，测量气体时的第一流路F1的流量不是适合测量具有规定的粒径的颗粒的值，所以在测量气体的期间，不进行颗粒的测量。

例如，如图5B所示，能够控制加热部17交替地进行颗粒的测量和气体的测量。

加热部17的发热量被控制为测量颗粒时的第一流路F1的流量成为适合测量具有规定的粒径的颗粒的值。相同地，加热部17的发热量被控制为测量气体时的第二流路F2的流量成为适合测量规定的气体的值。因此，加热部17的发热量被控制为使测量颗粒时和测量气体时气体感测部15的第二面15b的温度成为不同的温度。这样，加热部17被控制为在测量颗粒时和测量气体时气体感测部15的第二面15b的温度成为不同的温度。

根据上述的本实施方式的测量颗粒以及气体的测量装置10，小型且消耗功率小。另外，根据本实施方式的测量装置10，具有简单的构成，能够以较低的制造成本形成。

在上述的第一实施方式中，第一流路F1的剖面积在长边方向上恒定，但是第一流路F1的剖面积也可以不从入口到出口恒定。该情况下，也优选在第二流路F2露出的气体感测部15的第一面15a与第二流路F2的对置的部分的距离L2处于小于使第一流路F1的剖面形状成为圆形时的第一圆换算直径D1的关系。例如，第一流路F1的剖面积也可以为出口侧的剖面积大于入口侧。

接下来，以下参照图6～图10对上述的测量装置的其他的实施方式进行说明。关于对其他的实施方式不特别说明的点，适当地应用了对于上述的第一实施方式详细描述的说明。另外，对相同的构成要素标注相同的附图标记。

图6是表示本说明书所公开的测量装置的第二实施方式的剖视图。图7是表示本说明书所公开的测量装置的第二实施方式的俯视图。图6是图7的Y－Y线剖视图。

本实施方式的测量装置10的气体测量部10b以及第二流路F2的形状与上述的第一实施方式不同。

气体感测部15、电绝缘部16、以及加热部17具有同心的圆筒形状。气体测量部10b从内侧按气体感测部15、电绝缘部16以及加热部17的顺序重叠地形成。加热部17被配置为在规定第一流路F1的内壁11c的延长的部分上嵌合。

第二流路F2被配置为使第一流路F1从入口F1a朝向外侧延伸。

第二流路F2由被气体感测部15的第一面15a包围而成的圆柱形状的空间形成。气体感测部15的第一面15a包围第二流路F2。

在加热部17的与气体感测部15相反的一侧的框体11的内部配置有圆筒形状的隔热部18。

优选在第一流路F1形成的上升气流形成为具有能够搬运具有测量对象的粒径的颗粒的流量。从该观点来看，优选使第二流路F2的剖面形状成为圆形时的第二圆换算直径D2小于使第一流路F1的剖面形状成为圆形时的第一圆换算直径D1。这里，第二流路F2的剖面是指与第二流路F2的长边方向(气体流动的方向)正交的面。

根据与使用图3说明了距离L2的优选的范围的理由相同的理由，优选使第二流路F2的剖面形状成为圆形时的第二圆换算直径D2处于使第一流路F1的剖面形状成为圆形时的第一圆换算直径D1的2/8～7/8的范围。尤其优选使距离D2处于第一圆换算直径D1的3/8～5/8的范围，进一步优选处于3/8～4/8的范围。

根据上述的本实施方式的测量装置10，得到了与上述的第一实施方式相同的效果。

接下来，以下参照附图对上述的第二实施方式的测量装置的变形例1以及变形例2进行说明。

图8是第二实施方式的测量装置的变形例1的俯视图。

在变形例1的测量装置中，第二流路F2的形状与上述的第二实施方式不同。

本变形例的气体测量部10b的气体感测部15、电绝缘部16、以及加热部17具有同心的矩形的筒形状。气体测量部10b从内侧按气体感测部15、电绝缘部16以及加热部17的顺序重叠地形成。

第二流路F2由被气体感测部15的第一面15a包围而成的四棱柱形状的空间形成。气体感测部15的第一面15a包围第二流路F2。

优选使第二流路F2的剖面形状成为圆形时的第二圆换算直径D2小于使第一流路F1的剖面形状成为圆形时的第一圆换算直径D1。

图9是第二实施方式的测量装置的变形例2的俯视图。

在变形例2的测量装置中，气体测量部10b以及第二流路F2的形状与上述的第二实施方式不同。

在本变形例的气体测量部10b中，电绝缘部16具有矩形的筒形状，嵌合在加热部17的周围。气体感测部15也具有矩形的筒形状，嵌合在电绝缘部16的周围。气体测量部10b从内侧按加热部17、电绝缘部16以及气体感测部15的顺序重叠地形成。

第二流路F2由被框体11的内壁11c和气体感测部15的第一面15a包围而成的矩形的筒形状的空间形成。第二流路F2包围气体感测部15的第一面15a。

优选在第二流路F2露出的气体感测部15的第一面15a与第二流路F2的对置的部分的距离L2小于使第一流路F1的剖面形状成为圆形时的第一圆换算直径D1。

图10是表示本说明书所公开的测量装置的第三实施方式的剖视图。

本实施方式的测量装置10具备热电转换部20，该热电转换部20通过供给功率来吸收外部的热，并进行散热以便加热气体感测部15的第二面15b。

热电转换部20具有第一电极层21、第二电极层22、以及热电转换元件23。热电转换元件23配置于第一电极层21与第二电极层22之间，通过被供给电流，来使第二电极层22侧的热移动到第一电极层侧。作为热电转换元件23，例如能够使用帕尔贴元件。

通过未图示的控制部对于第一电极层21以及第二电极层22供给功率，来控制热电转换部20。

在第二电极层22的外侧配置有吸热部11f。在第一电极层21与加热部17之间配置有散热部11g。热电转换部20经由吸热部11f吸收外部的热，经由散热部11g将吸收的热传递到加热部17。加热部17使用从散热部11g接受到的热和自身产生的热来对气体感测部15的第二面15b进行加热。

在散热部11g以及吸热部11f的外侧配置有隔热部11h，防止热量从散热部11g以及吸热部11f传递到另一方。

在上述的说明中，吸热部11f吸收外部的热，但吸热部11f也可以吸收由被加热的上升气流加热的内壁11c、或者发光元件12、或者受光元件13的热。

根据上述的本实施方式的测量装置10，能够减少加热部17中的消耗功率。另外，根据本实施方式的测量装置10，得到了与上述的第一实施方式相同的效果。

接下来，以下参照图11对具备上述的测量装置的测量系统的一实施方式进行说明。

本实施方式的测量系统50具备多个测量装置10和与多个测量装置10连接为能够经由网络进行通信的服务器51。测量系统50是测量多地点的大气污染的状态的系统。

各测量装置10具有颗粒测量部10a、气体测量部10b、通信部10c、以及控制各部的控制部10d。作为颗粒测量部10a以及气体测量部10b的构成，能够应用上述的实施方式的任一测量装置。

通信部10c被控制部10d控制，使用有线或者无线通信经由网络与服务器51通信。

各测量装置10测量所配置的场所的大气中的微小颗粒状物质的粒度分布以及颗粒浓度、和臭氧等气体浓度，并将测量出的值经由网络发送至服务器51。

各测量装置10例如配置于工厂或者道路等大气污染物质的产生源的附近，来测量大气污染的状态。另外，各测量装置10也可以配置于学校或者商业设施的建筑物内或者场地内，来测量环境。另外，各测量装置10也可以用于测量建筑物外的外部空气，并基于测量结果控制建筑物内的空调。

服务器51输入并存储各测量装置10的测量结果，并且对测量值进行处理作为大气污染的状态输出。另外，服务器51也可以基于大气污染的状态生成警报。另外，服务器51也可以对于上游的主服务器(未图示)或者数据中心(未图示)发送大气污染的状态。

从提高大气污染物质的测量精度的观点来看，也可以将测量精度高的β射线吸收型的颗粒测量装置52或者紫外线吸收型的气体浓度测量装置53配置为与网络连接。将β射线吸收型的颗粒测量装置52或者紫外线吸收型的气体浓度测量装置53的测量结果经由网络输入到服务器51，能够为了修正各测量装置10的测量结果而使用。

根据上述的本实施方式的测量系统50，能够使用小型且消耗功率小的多个测量装置，来廉价地构建测量多地点的大气污染状态的系统。

在本发明中，上述的实施方式的测量颗粒以及气体的测量装置、测量系统以及测量方法只要不脱离本发明的主旨就能够适当地变更。另外，一实施方式所具有的构成要件也能够适当地应用于其他的实施方式。

这里所描述的所有例子以及条件术语意在用于帮助读者理解由发明者贡献出的发明以及概念而加深理解技术的教育性目的。应该解释的是这里所描述的所有例子以及条件术语不局限于这种具体描述出的例子以及条件。另外，说明书的这种例示的结构与表明本发明的优越性以及劣等性没有关系。应该理解的是，虽然本发明的实施方式被详细地说明，但其各种变更、置换或者修正只要不脱离本发明的精神以及范围就能进行。

附图标记说明

10...传感器；10a...颗粒测量部；10b...气体测量部；10c...通信部；10d...控制部；11...框体；11a...进气口；11b...排气口；11c...内壁；11d...开口；11e...开口；11f...吸热部；11g...散热部；11h...隔热部；12...发光元件；13...受光元件；14a、14b...透镜；15...气体感测部；15a...第一面；15b...第二面；16...电绝缘部；17...加热部；18...隔热部；19...温湿度测量部；20...热电转换部；21...第一电极层；22...第二电极层；23...热电转换元件；50...测量系统；51...服务器；52...β射线吸收型的颗粒测量装置；F1...第一流路；F1a...第一流路的入口；F2...第二流路；H...加热器。