CN105829868A - 干度测定装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够在敷设于水平方向上的配管中测定准确的干度的干度测定装置。本发明的干度测定装置具备：配管，其设置在水平方向上；光入射部，其使光沿着通过所述配管的最低部的铅垂面入射；光透过部，其使在所述配管中流过的湿蒸气中透过或者反射了的光透过；检测部，其检测透过了的所述光的强度；以及干度测定部，其根据所检测到的所述光的强度，测定所述湿蒸气的干度，所述光透过部具有包括水平平面部的立体形状，并且以如下方式配置于所述配管的底部：所述铅垂面与所述光透过部的所述水平平面部交叉的第1部分的高度和该铅垂面与所述最低部交叉的第2部分相同、或者所述第1部分高于所述第2部分，并且，在包括所述光入射到所述水平平面部的点的所述配管的剖面与所述配管的内表面和所述光透过部交叉的交叉线上，与所述水平平面部交叉的部分最低。

Description

干度测定装置
技术领域
本发明涉及干度测定装置。
背景技术
水在达到沸点之后，成为水蒸气气体(气相部分：饱和蒸气)与水滴(液相部分：饱和水)混合的湿蒸气。此处，将水蒸气气体相对于湿蒸气的重量比称为“干度”。例如，如果水蒸气气体与水滴各占一半，则干度为0.5。另外，在水滴不存在而仅存在水蒸气气体的情况下，干度为1.0。根据在换热器等中有效利用湿蒸气拥有的显热和潜热、在水蒸气涡轮机中防止涡轮机叶片的腐蚀等观点，期望使湿蒸气的干度成为接近于1.0的状态。因此，提出测定干度的各种方法。
例如，专利文献1记载的发明涉及如下技术：利用在设置于配管的压力调节阀的前后总焓不变化这一点，根据压力调节阀的前后的湿蒸气流量和压力，使用饱和蒸气表来求出饱和水焓与饱和蒸气焓，计算干度。
另外，专利文献2记载的发明涉及一种干度测定装置，该干度测定装置为了高速地测定干度，具备：(a)发光体，对湿蒸气照射光；(b)受光元件，接收透过了湿蒸气的光；(c)环境传感器，测定湿蒸气的温度或者压力；(d)关系存储部，针对每个温度或者压力保存透过了湿蒸气的光的强度与湿蒸气的干度的关系；以及(e)干度确定部，根据由受光元件得到的光的强度的测定值、由环境传感器得到的温度或者压力的测定值以及上述关系来确定湿蒸气的干度的值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8－312908号公报
专利文献2：日本特开2013－092457号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在上述专利文献1、专利文献2中记载的发明中，将在配管之中流过的湿蒸气以均匀的密度分布作为理论上的前提，通过运算来测定湿蒸气的干度。然而，本申请发明者在专心研究了实际上流过配管的湿蒸气的状态与所测定的干度的关系之后发现存在如下这样的问题：根据敷设配管的朝向，湿蒸气在配管内未形成均匀的分布，根据特定的部位的湿蒸气的状态而运算出的干度不代表湿蒸气整体的适当的干度。
例如，当在敷设于水平方向上的配管中在铅垂方向上设计光路的情况下，如果采用现有的检视窗，则有可能在配管的铅垂方向下部产生积液，无法准确地进行干度计测。
因此，本发明的目的之一在于，提供一种能够在敷设于水平方向上的配管中测定准确的干度的干度测定装置。
解决技术问题的技术手段
为了解决上述课题，本发明的干度测定装置具备：配管，其设置在水平方向上；光入射部，使光沿着通过所述配管的最低部的铅垂面入射；光透过部，其使在所述配管中流过的湿蒸气中透过或者反射了的光透过；检测部，其检测透过了的所述光的强度；以及干度测定部，其根据所检测到的所述光的强度，测定所述湿蒸气的干度，所述光透过部具有包括水平平面部的立体形状，并且以如下方式配置于所述配管的底部：所述铅垂面与所述光透过部的所述水平平面部交叉的第1部分的高度和该铅垂面与所述最低部交叉的第2部分相同、或者所述第1部分高于所述第2部分，并且，在包括所述光入射到所述水平平面部的点的所述配管的剖面与所述配管的内表面及所述光透过部交叉的交叉线上，与所述水平平面部交叉的部分最低。
发明效果
根据本发明，第1部分的高度与第2部分相同或者第1部分高于第2部分，所以不产生积液，并且在配管的剖面上，光透过部的水平平面部最低，所以光通过气相部分的密度最低的部分与液相部分的最深部。因此，即使是在水平方向上设置的配管，也能够测定准确的干度。
附图说明
图1是说明横配管中的湿蒸气的光路的剖面图，图1的(a)是示出设置有光透过部的配管的图，图1的(b)是将设置有光透过部的配管的底部附近放大了的图。
图2是基于图1的、与配管的最低部和光透过部交叉的交叉线的概略图。
图3是说明横配管中的湿蒸气的光路的剖面图，图3的(a)是示出设置有光透过部的配管的图，图3的(b)是将设置有光透过部的配管的底部附近放大了的图。
图4是基于图3的、与配管的最低部和光透过部交叉的交叉线的概略图。
图5是说明横配管中的湿蒸气的光路的剖面图，图5的(a)是示出设置有光透过部的配管的图，图5的(b)是将设置有光透过部的配管的底部附近放大了的图。
图6是包括从光入射部入射的光入射到光透过部的水平平面部的点的配管的剖面与配管的内表面和光透过部交叉的交叉线的概略图，图6的(a)是基于图5的交叉线的概略图，图6的(b)是示出其他交叉线的一个例子的概略图。
图7是本发明的第1实施方式的干度测定装置的示意图。
图8是本发明的第1实施方式的配管的分解立体图。
图9是本发明的第1实施方式的配管的示意剖面图。
图10是本发明的第2实施方式的配管的分解立体图。
图11是本发明的第2实施方式的配管的示意剖面图。
图12是本发明的第3实施方式的配管的示意立体图，图12的(a)是示出在设置于配管的支承部处设置光透过部之前的状态的图，图12的(b)是示出在设置于配管的支承部处设置光透过部之后的状态的图。
图13是本发明的第3实施方式的配管的示意图，图13的(a)是俯视图，图13的(b)是分解立体图，图13的(c)是主视图。
图14是本发明的第3实施方式的配管的示意剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。但是，以下说明的实施方式只不过是示例，并非想要排除在下面未明确示出的各种变形、技术的应用。即，本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形(使各实施例组合等)来实施。另外，在以下的附图的记载中，针对相同或者类似的部分附加相同或者类似的符号来表示。附图是示意性的，不一定与实际的尺寸、比率等一致。在附图相互之间，也有时包括相互的尺寸的关系、比率不同的部分。
(定义)
如以下那样定义在本说明书中使用的主要用语。
“蒸气”：在各实施方式中表示水蒸气，但只要是成为气相部分与液相部分的两相状态的物质的蒸气即可，不限定于水蒸气。
“干度”：蒸气中的气相部分与液相部分的重量比例。存在干度[％]＝100[％]－湿度[％]这样的关系。
“湿蒸气”：干度χ为0－100[％]的蒸气。
“饱和蒸气”：湿蒸气的气相部分。也称为干饱和蒸气(饱和干蒸气)。
“饱和水”：湿蒸气的液相部分。
“光的强度”(光强度)：表示光(电磁波)的强弱的物理量，不限定于该称呼、单位。例如是放射强度、光度、光子通量密度等、各自的单位不同但能够相互换算的物理量。
“吸光度”：表示当光在湿蒸气中通过时光的强度在多大程度上减弱的无量纲量，也称为光学密度。即使称为吸光度，也不仅仅指光的吸收，还包括由于散射、反射而光的强度减弱的情况。
“横配管”：以使配管的轴向的投影具有水平方向分量的方式设置的配管部分，除配管的轴向与水平方向平行的情况之外，还包括以与水平面形成一定的角度θ(0<θ<90°)的方式设置的情况。在“横配管”的情况下，成为在内部流过的湿蒸气的液相部分由于重力而在配管剖面上偏向一个方向地分布那样的状态。
(原理说明)
参照图1－图6，说明本发明的原理。
图1、图3和图5是说明横配管中的湿蒸气的光路L的剖面图。特别是，图1的(a)是示出设置有光透过部25的配管20的图，图1的(b)是将设置有光透过部25的配管20的底部附近放大了的图。另外，图3的(a)是示出设置有光透过部25的配管20的图，图3的(b)是将设置有光透过部25的配管20的底部附近放大了的图。另外，图5的(a)是示出设置有光透过部25的配管20的图，图5的(b)是将设置有光透过部25的配管20的底部附近放大了的图。
此外，在图1中，以光透过部25的水平平面部Sh高于配管20的最低部LB的形态，将光透过部25设置于配管20，在图3中，以光透过部25的水平平面部Sh的高度与配管20的最低部LB相同的形态，将光透过部25设置于配管20，在图5中，以在包括光入射到光透过部25的点(入射点)的配管20的剖面上光透过部25的水平平面部Sh最低的形态，将光透过部25设置于配管20。
如图1、图3和图5所示，在配管20是横配管的情况下，在配管20的轴向往水平面的投影中包括水平方向分量。关于在配管20的内部流过的湿蒸气，由于重力的作用，比重大的液相部分集中，偏向配管20的内壁中的重力方向下侧地分布。湿蒸气的液相部分的表面起伏，从配管20的内壁到液相部分的表面的高度(液相部分的深度)变化。为了简化说明，将液相部分的深度假定为将在是横配管的情况下的液相部分的波的峰和谷平均化而得到的恒定的高度。
此处，湿蒸气的气相部分和液相部分的分布状况的变化影响到湿蒸气的气相部分与液相部分的流速差、密度差，湿蒸气的气相部分与液相部分的流速差、密度差的变动对湿蒸气的干度的运算结果造成直接的影响。
如图1、图3和图5所示，在横配管的情况下，在配管20的剖面上湿蒸气的分布发生偏置。比重相对地大的液相部分偏向重力方向下方、比重小的气相部分偏向重力方向上方地分布。在气相部分中，也以越往重力方向下方则密度越高、越往重力方向上方则密度越低的方式进行分布。湿蒸气的干度根据在湿蒸气中通过或者反射的光的强度来测定，水分子的密度越高，则通过或者反射的光的强度越低。因此，在横配管的情况下，根据将从光入射部11入射的光的光路L设定在什么方向上，测定出不同的干度。
例如，在设定成使湿蒸气的干度测定用的光仅通过气相部分的情况下，光主要通过密度相对地低的水分子的层，所以湿蒸气的干度被测定得比本来的正确的值高(接近于1)。另一方面，在设定成使湿蒸气的干度测定用的光仅通过液相部分的情况下，光主要通过密度相对地高的水分子的层，所以湿蒸气的干度被测定得比本来的正确的值低(接近于0)。
进而，在横配管的情况下，沿着铅垂方向，湿蒸气的水分子的密度不同，所以在光路L的设定中需要留意。即使是与配管20的轴垂直的路径，当在与水平面平行的方向上设定光路的情况下，所测定的干度也有可能不是湿蒸气整体的代表值(平均值)。
因此，在圆筒形状的配管20是横配管的情况下，如图1、图3和图5所示，应该以通过沿着配管20的内壁流过的湿蒸气的液相部分的方式设定光路L。例如，如果在如图5所示的配管20具有轴对称的圆筒形状的情况下，则沿着包括配管20的轴芯C的面、即与轴芯C方向平行的面设定光路L。这是由于，当在湿蒸气中产生液相部分的情况下，如果以始终通过液相部分的方式设定光路L，则湿蒸气测定用的光通过湿蒸气的密度最高的部分，所以认为所测定的湿蒸气的干度等于湿蒸气的正确的干度。即，如图5(a)所示，光路L应该沿着通过配管20的最低部LB的铅垂面Sv入射。光路L沿着铅垂面Sv即可，不一定需要铅垂地入射。这是由于，只要光沿着通过最低部LB的铅垂面Sv入射，通过液相部分的最深部的光路L就被设定，能够反映准确的干度。
换言之，在横配管的情况下，优选以通过湿蒸气的气相部分的密度最低的部分与湿蒸气的液相部分的最深部的方式，设定湿蒸气测定用的光路L。
另外，在配管20的剖面形状不是正圆形的情况下，即在配管20不具有轴对称的圆柱形状那样的情况下，包括配管20的轴芯C的面不一定通过密度最低的部分与密度最高的部分。这是由于，液相部分的最深部是液相状态的饱和水最容易先积存的部分，也是密度最高的部分。因此，在配管20具有相对于轴芯C不对称的形状的情况下，只要通过该配管20的气相部分的密度最低的部分与液相部分的最深部，则也认为在该光路中测定的干度表示湿蒸气的正确的干度。
然而，如上所述，在设计沿着通过横配管的最低部LB的铅垂面Sv的光路L的情况下，如以往的横配管的检视窗那样，在设置于配管20的观察窗的水平平面部分低于配管的最低部的情况下，在配管20的铅垂方向下部产生积液。本来，湿蒸气的液相部分在与湿蒸气的流动方向相同的方向上流动，但当在配管20的铅垂方向下部产生积液时，湿蒸气的液相部分滞留在有积液的部分。由此，如果一旦产生积液，则即使干度变化而液相部分的流量变化，液相部分也残留在光透过部25的部分，入射光透过包括残留的气相部分的干蒸气，当然在根据液相部分与气相部分的相对面积比而测定的干度中误差变大，有可能无法得到湿蒸气的准确的干度。因此，为了达到本发明的目的之一，除上述条件之外，还需要满足其他条件。因此，关于其他条件，以下进行说明。
图2是仅抽出图1中的铅垂面Sv与配管20的最低部和光透过部25交叉的交叉线LC1的概念图。图4是仅抽出图3中的铅垂面Sv与配管20的最低部和光透过部25交叉的交叉线LC1的概念图。图6是包括从光入射部11入射的光入射到光透过部25的水平平面部Sh的点的配管20的剖面与配管20的内表面和光透过部25交叉的交叉线的概略图，特别是，图6的(a)是与图5对应的、配管20的剖面与配管20的内表面和光透过部25交叉的交叉线的概略图。
如图4所示，光透过部25优选配置成铅垂面Sv与光透过部25的水平平面部Sh交叉的第1部分的高度和铅垂面Sv与最低部LB交叉的第2部分相同，换言之，在铅垂面Sv与最低部LB和光透过部25的水平平面部Sh交叉的交叉线LC1(第1交叉线)上，与光透过部25的水平平面部Sh交叉的部分的高度和配管20的最低部LB相同。如果这样配置，则如图4所示，铅垂面Sv与最低部LB和光透过部25的水平平面部Sh交叉的交叉线LC1的铅垂方向的高度在任何部位都不变，所以即使干蒸气的液相部分发生增减，也不会在光透过部25上产生液相部分的积液。
另外，如图2所示，在使配管20的最低部LB与光透过部25的水平俯视图Sh的高度不同的情况下，光透过部25优选配置成铅垂面Sv与光透过部25的水平平面部Sh交叉的第1部分高于铅垂面Sv与最低部LB交叉的第2部分，换言之，在交叉线LC1(第1交叉线)上，与光透过部25的水平平面部Sh交叉的部分最高。如果这样配置，则如图2所示，关于铅垂面Sv与最低部LB和光透过部25的水平平面部Sh交叉的交叉线LC1，至少光透过部25的水平平面部Sh的高度成为液相部分的最高的部分，所以即使在干蒸气中液相部分发生增减，也不会在光透过部25上产生液相部分的积液。
进而，如图6所示，优选以如下方式将光透过部25配置于配管20的底部，即：在配管20的剖面上，在包括从光入射部11入射的光入射到光透过部25的水平平面部Sh的点(入射点)的配管20的剖面与配管20的内表面和光透过部25(光透过部25和支承部23)交叉的交叉线LC2(第2交叉线)(图6所示的交叉线)上，与光透过部25的水平平面部Sh交叉的部分最低。通过这样配置，如图6的(a)的第2交叉线LC2所示，光透过部25的水平平面部Sh在配管20的剖面上设置于最低的部分，所以在水平平面部Sh的上表面形成干蒸气的液相部分的最深部。因此，从光入射部11入射的光通过配管20的气相部分的密度最低的部分，所以能够测定准确的干度。
此外，光透过部25相对于配管20的配置只要满足上述条件，则不限于图2、图4和图6的(a)所图示的方式。例如，图6的的(b)是示出图6的(a)的第2交叉线LC2的变形例的概略图。在图6的(a)中，设置于配管20的光透过部25和支承部23的大小较小，光透过部25和支承部23构成为能够相对于配管20进行装卸，但在图6的(b)中，与图6的(a)相比光透过部25和支承部23的大小较大，作为配管20的一部分而预先嵌入(无法装卸)地构成，还包括这样的结构。
[第1实施方式]
鉴于上述原理，说明本发明的各实施方式。参照图7，说明本发明的第1实施方式的干度测定装置。
(结构·动作)
图7示出本发明的第1实施方式的干度测定装置1的示意图。如图7所示，配管20是使作为测定对象的湿蒸气流通的流体流通路径，在配管20内设置有用于使光透过的光路L。另外，在配管20的内壁设置有入射开口A1和射出开口A2。入射开口A1与射出开口A2设置于相对于配管20的轴芯C而对置的位置。在入射开口A1处连接入射侧筒21，在射出开口A2处设置有射出侧筒22。通过上述结构，设置成湿蒸气的干度测定用的光路L贯通配管20。
接下来，说明第1实施方式的干度测定装置1的结构。如图7所示，第1实施方式的干度测定装置1示例性地具备光入射部11、受光部12、配管20、入射侧筒21、射出侧筒22、支承部23、入射窗24、光透过部25、计算机装置100(干度测定部200)而构成。此外，干度测定装置1不需要具备全部这些结构，也可以具备这些结构中的一部分。例如，干度测定装置1也可以构成为仅具备光入射部11、受光部12和计算机装置100(干度测定部200)。另外，干度测定装置1也可以构成为不具备支承部23。进而，在本发明的实施方式中，设为支承部23是与配管20不同的部件来进行说明，但也可以包括在配管20中。
光入射部11使光沿着在作为测定对象的湿蒸气流过的配管20中预先设定的光路L入射。
光入射部11既可以是自身产生光的自发光单元，也可以是将从分离位置的发光单元发出的光导入的导光单元。作为自发光单元，例如能够例示出发光二极管、超辐射发光二极管、半导体激光器、激光器振荡器、荧光放电管、低压汞灯、氙灯、卤素灯、金属卤化物灯、紫外线光源、红外线光源和电灯泡等，但只要是能够产生具有稳定的波长和强度的光的单元，则不限定于上述单元。作为导光单元，能够例示出由聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA：Poly(methylmethacrylate))构成的塑料光纤和由石英玻璃构成的玻璃光纤等，但只要具有传播上面例示出的自发光单元所发出的光的功能，则不限定于此。
受光部12是检测在湿蒸气中透过或者反射的光的强度Io的光检测单元。具体来说，受光部12接受沿着光路L通过湿蒸气、并且从射出开口A2通过与支承光透过部25的支承部23相伴地设置于配管20的光透过部25、进而通过射出侧筒22而射出的光，输出与光的强度对应的光强度信号Sd。
作为受光部12，能够使用例如发光二极管、发光晶体管等光电变换元件，但只要能够输出与在湿蒸气中透过或者反射的光的强度相应的光强度信号Sd，则不限定于此。
光透过部25具有包括水平平面部Sh的立体形状。作为光透过部25，例如可列举具备耐热性、耐压性或者耐腐蚀性等的玻璃，但只要能够透过光，则不限定于此。此外，光透过部25能够具有与支承部23的插入口35的形状对应的各种立体形状，例如，能够具有在后面详细叙述的凸型立体形状、圆锥台形状和板状立体形状等立体形状。
计算机装置100是根据所检测到的光的强度来确定湿蒸气的干度的、作为本发明的干度测定部200而发挥功能的运算单元。作为一个例子，虽然未图示，但计算机装置100具备CPU(CentralProcessingUnit：中央运算装置)、RAM(RandomAccessMemory：随机存取存储器)、ROM(ReadOnlyMemory：只读存储器)和接口(I/F)电路。对计算机装置100连接例如外部存储装置(未图示)。在外部存储装置中，存储例如用于使计算机装置100执行本发明的干度测定方法的软件程序。计算机装置100将在外部存储装置等中存储的与本发明的干度测定方法相关的软件程序读入到RAM中来执行，从而在功能上实现干度测定部200。
干度测定部200构成为根据通过受光部12检测到的光的强度、与该光的强度对应的湿蒸气的气相部分的面积和液相部分的面积、湿蒸气的气相部分与液相部分的速度差以及湿蒸气的气相部分与液相部分的密度差，运算湿蒸气的干度χ。
此外，干度测定部200不需要根据通过上述通过受光部12检测到的光的强度、与该光的强度对应的湿蒸气的气相部分的面积和液相部分的面积、湿蒸气的气相部分与液相部分的速度差以及湿蒸气的气相部分与液相部分的密度差的全部来运算湿蒸气的干度χ，也可以使用这些信息的一部分来运算湿蒸气的干度χ。进而，干度测定部200也可以参照基于所检测到的光的强度的光强度信号Sd，计算湿蒸气的吸光度，根据该吸光度来运算湿蒸气的干度χ。
此外，干度测定部200也可以构成为在基于受光部12接收到的光的强度或者根据入射光强度和受光部12接收到的光的强度而得到的吸收度A来测定干度χ的过程中，还能够求出饱和蒸气的量、饱和水的量。
接下来，参照图8和图9，说明本发明的第1实施方式的干度测定装置1。图8和图9是本发明的第1实施方式的配管的示意图。特别是，图8是配管20的主视图，图9是配管20的剖面图。
如图8和图9所示，第1实施方式的干度测定装置1示例性地具备配管20、支承部23、光透过部25、基座26、密封件30、孔31、插入口35和螺栓40。构成于支承部23的孔(未图示)和构成于基座26的孔31是切削螺纹构造。光透过部25具有凸型立体形状这样的形状。
在本发明的第1实施方式的干度测定装置1中，上下分别设置有1个支承部23，支承部23具有圆筒形状的插入口35，从配管20的下侧将在顶部具有水平平面部Sh的光透过部25插入到该插入口35中。此处，将光透过部25以如下方式配置于配管20的底部，即：通过配管20的最低部LB的铅垂面Sv与光透过部25的水平平面部Sh交叉的第1部分的高度和铅垂面Sv与配管20的最低部LB交叉的第2部分相同、或者第1部分高于第2部分，并且在包括光入射到光透过部25的水平平面部Sh的点的配管20的剖面与配管20的内表面和光透过部25交叉的交叉线上，与光透过部25的水平平面部Sh交叉的部分最低。
另外，如图8和图9所示，为了防止湿蒸气的泄漏，在支承部23与光透过部25之间配置密封件30。进而，为了提高配管20内的密封性，使用基座26从光透过部25的下侧按压光透过部25。此时，将螺栓40螺纹接合到形成于基座26所具有的孔31和支承部23所具有的孔(未图示)中的切削螺纹构造而进行连结。
通过采用这样的结构，第1实施方式的干度测定装置1能够在敷设于水平方向上的配管中测定准确的干度，特别是，第1实施方式的干度测定装置1通过将螺栓40螺纹接合到形成于基座26所具有的孔31和支承部23所具有的孔(未图示)中的切削螺纹构造而进行连结，从而能够进一步提高配管20内的密封性、机械强度和稳定性。
此外，在图8和图9中，支承部23具有圆筒形状的插入口35，但只要是能够插入光透过部25那样的形状，则没有特别限制。另外，光透过部25具有凸型立体形状，但既可以是在顶部具有水平平面部Sh的圆锥台形状等，也能够做成与支承部23所具有的插入口35的形状对应的形状。进而，光透过部25的水平平面部Sh除圆形形状以外，还可以是多边形形状。
[第2实施方式]
接下来，参照图10和图11，说明本发明的第2实施方式的干度测定装置1。图10和图11是本发明的第2实施方式的配管的示意图。特别是，图10是配管20的主视图，图11是配管20的剖面图。
如图10和图11所示，第2实施方式的干度测定装置1示例性地具备配管20、支承部23、光透过部25、螺纹构件27、连接器28、插入口35、插入口37。第2实施方式的干度测定装置1的配管20是连接器构造。光透过部25具有凸型立体形状这样的形状。
在本发明的第2实施方式的干度测定装置1中，上下分别设置有1个支承部23，支承部23具有圆筒形状的插入口35。另外，在支承部23处，设置具有插入口37的连接器28，该插入口37被插入在顶部具有水平平面部Sh的凸型立体形状的光透过部25，并且连接用于从光透过部25的下侧压入或者支承光透过部25的螺纹构件27。
通过做成这样的结构，第2实施方式的干度测定装置1能够在敷设于水平方向上的配管中测定准确的干度，特别是，通过将配管20做成上述那样的连接器构造，能够容易地构筑第2实施方式的干度测定装置1(特别是配管20)，还能够提高配管20内的密封性、机械强度和稳定性。
此外，在本实施方式中，设为配管20、支承部23和连接器28相独立来进行说明，但它们既可以构成为一体，也可以将它们中的一部分构成为一体。另外，将光透过部25以如下方式配置于配管20的底部，即：通过配管20的最低部LB的铅垂面Sv与光透过部25的水平平面部Sh交叉的第1部分的高度和铅垂面Sv与配管20的最低部LB交叉的第2部分相同、或者第1部分高于第2部分，并且，在包括光入射到光透过部25的水平平面部Sh的点的配管20的剖面与配管20的内表面和光透过部25交叉的交叉线上，与光透过部25的水平平面部Sh交叉的部分最低。
另外，在图10和图11中，支承部23具有圆筒形状的插入口35，但只要是能够插入光透过部25那样的形状，则没有特别限制。另外，光透过部25具有凸型立体形状，但既可以是在顶部具有水平平面部Sh的圆锥台形状等，也能够做成与支承部23具有的插入口35的形状对应的形状。进而，光透过部25的水平平面部Sh除了圆形形状之外，还可以是多边形形状。
[第3实施方式]
接下来，参照图12、图13和图14，说明本发明的第3实施方式的干度测定装置1。特别是，图12的(a)是示出在设置于配管的支承部处设置光透过部之前的状态的图，图12的(b)是示出在设置于配管的支承部处设置光透过部之后的状态的图。图13的(a)、(b)和(c)是配管20的俯视图、分解图和主视图，图14是包括配管20、支承部23和光透过部25的剖面的剖面图。
如图12、图13和图14所示，本发明的第3实施方式的干度测定装置1示例性地具备配管20、支承部23、光透过部25、按压部件29、孔33、37、39、插入口45、螺纹构件50、60和连接器70。光透过部25具有板状立体形状这样的形状。
在本发明的第3实施方式的干度测定装置1中，上下分别设置有1个支承部23。并且，特别如图12的(a)和的(b)所示，支承部23具有板状形状的插入口45，在支承部23处，插入具有水平平面部Sh的板状立体形状的光透过部25。
另外，通过具有孔33的用于按压光透过部25的按压部件29，从光透过部25的上侧按压光透过部25，从而光透过部25固定于支承部23的插入口45。此时，螺纹构件50通过按压部件29所具有的孔33，螺纹接合到形成于支承部23所具有的孔39中的切削螺纹构造而进行连结。
进而，螺纹构件60通过支承部23所具有的孔37，螺纹接合到形成于配管20所具有的孔(未图示)中的切削螺纹构造而进行连结。由此，将支承部23设置于配管20。
通过做成这样的结构，第3实施方式的干度测定装置1能够在敷设于水平方向上的配管中测定准确的干度，特别是，即使在光透过部25的厚度薄的情况下，也能够适当地设置于配管20。
此外，如图13的(b)所示，连接器70也可以构成为能够拆卸地连接于配管20。另外，在图12中，支承部23具有板状形状的插入口45，但只要是能够插入光透过部25那样的形状，则没有特别限制。另外，光透过部25具有板状立体形状，但既可以是在顶部具有水平平面部Sh的圆柱形状等，也能够做成与支承部23所具有的插入口35的形状对应的形状。进而，光透过部25的水平平面部Sh也可以是四边形形状以外的多边形形状。
此外，在本实施方式中，设为配管20、支承部23和连接器28相独立来进行说明，但它们既可以构成为一体，也可以将它们中的一部分构成为一体。另外，将光透过部25以如下方式配置于配管20的底部，即：通过配管20的最低部LB的铅垂面Sv与光透过部25的水平平面部Sh交叉的第1部分的高度和铅垂面Sv与配管20的最低部LB交叉的第2部分相同、或者第1部分高于第2部分，并且在包括光入射到光透过部25的水平平面部Sh的点的配管20的剖面与配管20的内表面和光透过部25交叉的交叉线上，与光透过部25的水平平面部Sh交叉的部分最低。
另外，在图10和图11中，支承部23具有圆筒形状的插入口35，但只要是能够插入光透过部25那样的形状，则没有特别限制。另外，光透过部25具有凸型立体形状，但既可以是在顶部具有水平平面部的圆锥台形状等，也能够做成与支承部23具有的插入口35的形状对应的形状。
此外，上述各实施方式具备的各要素能够在技术上可实现的范围内进行组合，将它们组合而得到的要素只要包括本发明的特征，就包含在本发明的范围中。
产业上的可利用性
本发明的干度测定装置1能够应用于使用蒸气锅炉等的蒸气配管、使用蒸气来引发加热·干燥·化学反应的制造工艺设备等特别需要横配管的配管、设备等。
符号说明
1干度测定装置
11光入射部
12受光部
20配管
21入射侧筒
22射出侧筒
23支承部
24入射窗
25光透过部
100计算机装置
200干度测定部
A1入射开口
A2射出开口
L光路
Sd光强度信号
Sh光透过部的水平平面部
χ干度。

Claims (3)

1.一种干度测定装置，其特征在于，具备：
配管，其设置在水平方向上；
光入射部，其使光沿着通过所述配管的最低部的铅垂面入射；
光透过部，其使在所述配管中流过的湿蒸气中透过或者反射了的光透过；
检测部，其检测透过了的所述光的强度；以及
干度测定部，其根据所检测到的所述光的强度，测定所述湿蒸气的干度，
所述光透过部具有包括水平平面部的立体形状，并且以如下方式配置于所述配管的底部：所述铅垂面与所述光透过部的所述水平平面部交叉的第1部分的高度和该铅垂面与所述最低部交叉的第2部分相同、或者所述第1部分高于所述第2部分，并且，在包括所述光入射到所述水平平面部的点的所述配管的剖面与所述配管的内表面及所述光透过部交叉的交叉线上，与所述水平平面部交叉的部分最低。
2.根据权利要求1所述的干度测定装置，其特征在于，
还具备支承所述光透过部的支承部。
3.根据权利要求1或者2所述的干度测定装置，其特征在于，
所述光透过部具有从凸型立体形状、圆锥台形状和板状立体形状的组中选出的1个或者2个以上的立体形状，
所述立体形状的顶部为所述水平平面部。
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