JP2000009630A - Ｃｔ画像作成粒度分布測定装置 - Google Patents
Ｃｔ画像作成粒度分布測定装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 噴霧の濃度に関するＣＴ画像及び、平均粒子
径（ザウター平均粒径）の２次元図を作成できる粒度分
布測定装置を提供すること。 【解決手段】 レーザ発光装置１、コリメータ２、集光
レンズ３、受光センサ４、高速データ処理部５、及びコ
ンピュータ６を備えた粒度分布測定装置と、ノズルを平
行移動及び回転させる駆動部を制御して多数の方向から
の噴霧の濃度、粒度分布およびレーザ光９の減衰量を測
定する。また、コンピュータ６にＣＴ画像を作成するプ
ログラムを組み込み、前述の測定データから、噴霧の濃
度に関するＣＴ画像、平均粒子径（ザウター平均粒径）
の２次元図を作成する。
径（ザウター平均粒径）の２次元図を作成できる粒度分
布測定装置を提供すること。 【解決手段】 レーザ発光装置１、コリメータ２、集光
レンズ３、受光センサ４、高速データ処理部５、及びコ
ンピュータ６を備えた粒度分布測定装置と、ノズルを平
行移動及び回転させる駆動部を制御して多数の方向から
の噴霧の濃度、粒度分布およびレーザ光９の減衰量を測
定する。また、コンピュータ６にＣＴ画像を作成するプ
ログラムを組み込み、前述の測定データから、噴霧の濃
度に関するＣＴ画像、平均粒子径（ザウター平均粒径）
の２次元図を作成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スプレー、噴霧な
どの微粒子群によるレーザ散乱強度分布を測定すること
により微粒子の粒度分布及び濃度を決定する粒度分布測
定装置に関する。
どの微粒子群によるレーザ散乱強度分布を測定すること
により微粒子の粒度分布及び濃度を決定する粒度分布測
定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スプレー、噴霧などの微粒子群によるレ
ーザ散乱強度分布及びレーザ光の減衰率を測定すること
により、微粒子の粒度分布及び濃度を測定する事が出来
る。しかし噴霧を貫通するレーザ光中にある全ての微粒
子からの散乱光を測定するため、局所の測定が不可能で
あった。
ーザ散乱強度分布及びレーザ光の減衰率を測定すること
により、微粒子の粒度分布及び濃度を測定する事が出来
る。しかし噴霧を貫通するレーザ光中にある全ての微粒
子からの散乱光を測定するため、局所の測定が不可能で
あった。
【０００３】局所の粒径及び濃度を測定する手段とし
て、噴霧の中にスリットを備え、その間隙を通過する微
粒子のみを測定する方法が行なわれている。しかし、こ
の方法はスリットによって気流が乱れる欠点がある。
て、噴霧の中にスリットを備え、その間隙を通過する微
粒子のみを測定する方法が行なわれている。しかし、こ
の方法はスリットによって気流が乱れる欠点がある。
【０００４】また、レーザ光又は噴霧を平行移動及び回
転して、あらゆる方向のレーザ光の減衰量のプロファイ
ルを測定する。これらのデータをＣＴ処理（コンピュー
タトモグラフィー）する事により噴霧の減衰率に関する
ＣＴ画像を作成している。
転して、あらゆる方向のレーザ光の減衰量のプロファイ
ルを測定する。これらのデータをＣＴ処理（コンピュー
タトモグラフィー）する事により噴霧の減衰率に関する
ＣＴ画像を作成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】減衰率は粒子の大きさ
に大きく依存して変わるため、減衰率によるＣＴ画像は
噴霧の濃度分布を表していない。
に大きく依存して変わるため、減衰率によるＣＴ画像は
噴霧の濃度分布を表していない。
【０００６】そこで本発明は粒度分布測定装置で得られ
る濃度のデータ、レーザの減衰率のデータ、平均粒径
（ザウター平均粒径）のデータを使用して、濃度に関す
るＣＴ画像と平均粒径の２次元図を提供することを課題
としている。
る濃度のデータ、レーザの減衰率のデータ、平均粒径
（ザウター平均粒径）のデータを使用して、濃度に関す
るＣＴ画像と平均粒径の２次元図を提供することを課題
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、微粒子群によるレーザ光の散乱強度分布およびレー
ザ光の減衰量を測定することにより微粒子の粒度分布及
び濃度を決定する粒度分布測定装置と、ノズルを噴霧幅
以上に一定量づつ移動する機構、ノズルを一定角度づつ
１８０度まで回転する機構、ノズルの移動に同期して散
乱光強度を測定してそのデータをコンピュータに送信す
る高速データ処理部を備える。
め、微粒子群によるレーザ光の散乱強度分布およびレー
ザ光の減衰量を測定することにより微粒子の粒度分布及
び濃度を決定する粒度分布測定装置と、ノズルを噴霧幅
以上に一定量づつ移動する機構、ノズルを一定角度づつ
１８０度まで回転する機構、ノズルの移動に同期して散
乱光強度を測定してそのデータをコンピュータに送信す
る高速データ処理部を備える。
【０００８】高速データ処理部と接続しているコンピュ
ータは、ノズルを移動する毎に測定された微粒子群によ
るレーザ光の散乱強度分布およびレーザ光の減衰量のデ
ータを受信して噴霧の濃度、粒度分布、及び減衰率を計
算する。
ータは、ノズルを移動する毎に測定された微粒子群によ
るレーザ光の散乱強度分布およびレーザ光の減衰量のデ
ータを受信して噴霧の濃度、粒度分布、及び減衰率を計
算する。
【０００９】請求項１では、コンピュータはノズルが移
動する毎に算出された噴霧の濃度のデータから濃度に関
するＣＴ画像を作成するプログラムが組み込まれてい
る。ＣＴ画像を作成するプログラムには多くの方法があ
るがコンボリューション法が一般的でり、この方法は多
くの文献に記載されている。
動する毎に算出された噴霧の濃度のデータから濃度に関
するＣＴ画像を作成するプログラムが組み込まれてい
る。ＣＴ画像を作成するプログラムには多くの方法があ
るがコンボリューション法が一般的でり、この方法は多
くの文献に記載されている。
【００１０】請求項２では、レーザの減衰率のデータか
ら減衰率に関するＣＴ画像を作成するプログラムが組み
込まれている。また、前述の濃度に関するＣＴ画像と、
減衰率に関するＣＴ画像から平均粒子径（ザウター平均
粒径）の２次元図を作成するプログラムが組み込まれて
いる。
ら減衰率に関するＣＴ画像を作成するプログラムが組み
込まれている。また、前述の濃度に関するＣＴ画像と、
減衰率に関するＣＴ画像から平均粒子径（ザウター平均
粒径）の２次元図を作成するプログラムが組み込まれて
いる。
【００１１】請求項３では、高濃度の噴霧の測定で正確
な粒度分布を計算する多重散乱演算手段が組み込まれて
いる。
な粒度分布を計算する多重散乱演算手段が組み込まれて
いる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。図１は本発明に係る全体概略図であ
る。
しながら説明する。図１は本発明に係る全体概略図であ
る。
【００１３】図２は粒度分布測定装置の概略図である。
レーザ発光装置１（Ｈｅ−Ｎｅレーザ）から発射され
て、コリメータ２を経たレーザ光９は、微粒子１０によ
って散乱する。この散乱光は集光レンズ３により集光さ
れて受光センサ４で検出する。受光センサ４で検出した
微妙なアナログ信号は、高速データ処理部５でデジタル
値に変換れてコンピュータ６に送られ、受光センサ４で
検出された散乱光強度から粒度分布とレーザ光９の減衰
率が算出される。
レーザ発光装置１（Ｈｅ−Ｎｅレーザ）から発射され
て、コリメータ２を経たレーザ光９は、微粒子１０によ
って散乱する。この散乱光は集光レンズ３により集光さ
れて受光センサ４で検出する。受光センサ４で検出した
微妙なアナログ信号は、高速データ処理部５でデジタル
値に変換れてコンピュータ６に送られ、受光センサ４で
検出された散乱光強度から粒度分布とレーザ光９の減衰
率が算出される。
【００１４】図３はＣＴ画像処理の概念図である。被写
体に対して発光部及び検出器を平行移動して被写体の１
回の吸収プロファイルを測定する。次に被写体又は発光
部及び検出器をある角度だけ回転して、再度被写体に対
して発光部及び検出器を平行移動して吸収プロファイル
を測定する。この平行移動、回転を１８０度の範囲繰り
返し行うことにより多数のプロファイルを測定する。こ
の多数のプロファイルをコンボリューション法によるコ
ンピュータ処理することにより被写体の吸収ＣＴ画像を
作成する。
体に対して発光部及び検出器を平行移動して被写体の１
回の吸収プロファイルを測定する。次に被写体又は発光
部及び検出器をある角度だけ回転して、再度被写体に対
して発光部及び検出器を平行移動して吸収プロファイル
を測定する。この平行移動、回転を１８０度の範囲繰り
返し行うことにより多数のプロファイルを測定する。こ
の多数のプロファイルをコンボリューション法によるコ
ンピュータ処理することにより被写体の吸収ＣＴ画像を
作成する。
【００１５】図４は本実施例での粒度分布測定装置とノ
ズル及び噴霧の位置関係を示す。本実施例では粒度分布
測定装置を固定して、ノズル１１及び噴霧８を平行移動
して１回のプロファイルを測定する。次にノズル１１を
３．６度又は１．８度回転して再度ノズル１１及び噴霧
８を平行移動して１回のプロファイルを測定する。この
測定を５０回また１００回は繰り返し行い、５０又は１
００のプロファイルを測定する。なお１回のプロファイ
ルでは、５０または１００の測定が行われる。この測定
回数はＣＴ画像の精度や処理速度により変更可能であ
る。
ズル及び噴霧の位置関係を示す。本実施例では粒度分布
測定装置を固定して、ノズル１１及び噴霧８を平行移動
して１回のプロファイルを測定する。次にノズル１１を
３．６度又は１．８度回転して再度ノズル１１及び噴霧
８を平行移動して１回のプロファイルを測定する。この
測定を５０回また１００回は繰り返し行い、５０又は１
００のプロファイルを測定する。なお１回のプロファイ
ルでは、５０または１００の測定が行われる。この測定
回数はＣＴ画像の精度や処理速度により変更可能であ
る。
【００１６】また本実施例では、ノズル１１を移動回転
しているが、粒度分布測定装置を移動または回転を行う
事、レーザ光をガルバノミラーなどにより光学的に平行
移動して実施する事も可能である。
しているが、粒度分布測定装置を移動または回転を行う
事、レーザ光をガルバノミラーなどにより光学的に平行
移動して実施する事も可能である。
【００１７】図１は本実施例の全体概略図である。図２
にノズル１１を平行移動及び回転させるノズル駆動部７
備え、高速データ処理部５にその制御回路を組み込むこ
とにより、多数のプロファイルを完全に同期して連続測
定する事が可能となる。
にノズル１１を平行移動及び回転させるノズル駆動部７
備え、高速データ処理部５にその制御回路を組み込むこ
とにより、多数のプロファイルを完全に同期して連続測
定する事が可能となる。
【００１８】粒度分布測定装置で微粒子の散乱光を測定
する事により、微粒子の粒度分布及び平均粒子径（ザウ
ター平均粒径）が算出される。また直進レーザ光の強度
の測定によりレーザ光９の減衰率も同時に測定される。
する事により、微粒子の粒度分布及び平均粒子径（ザウ
ター平均粒径）が算出される。また直進レーザ光の強度
の測定によりレーザ光９の減衰率も同時に測定される。
【００１９】 粒子濃度＝ＳＭＤ＊ＬＯＧ（Ｅ０／Ｅ） 式１ ＳＭＤ ： 平均粒子径（ザウター平均粒径） Ｅ：直進レーザ光強度 Ｅ０：レーザ光強度 上記式により粒子濃度のプロファイルを作成可能であ
る。このプロファイルから粒子濃度のＣＴ画像が作成可
能である。
る。このプロファイルから粒子濃度のＣＴ画像が作成可
能である。
【００２０】次にレーザ光９の減衰率の測定値から従来
行われきた減衰率に関するＣＴ画像も作成できる。 （１−減衰率）＝Ｅ／Ｅ０ 式２ 減衰率に関するＣＴ画像と濃度に関するＣＴ画像から、
式２より平均粒子径（ザウター平均粒径）に関する２次
元図が作成可能である。
行われきた減衰率に関するＣＴ画像も作成できる。 （１−減衰率）＝Ｅ／Ｅ０ 式２ 減衰率に関するＣＴ画像と濃度に関するＣＴ画像から、
式２より平均粒子径（ザウター平均粒径）に関する２次
元図が作成可能である。
【００２１】更に本発明の実施の形態に多重散乱演算手
段を付加した粒度分布測定装置にすることが可能であ
る。多重散乱演算手段を付加した粒度分布測定装置にす
ることにより、多重散乱の影響が出る高濃度の噴霧の粒
度分布測定が可能となる。高濃度の噴霧の粒度分布を正
確に測定する事により、高濃度の噴霧の濃度に関するＣ
Ｔ画像、平均粒子径（ザウター平均粒径）の２次元図の
作成がより正確になる。尚、多重散乱演算手段を付加し
た粒度分布測定装置は特許願（特願平９−１３８９２）
に詳しく記述してある。
段を付加した粒度分布測定装置にすることが可能であ
る。多重散乱演算手段を付加した粒度分布測定装置にす
ることにより、多重散乱の影響が出る高濃度の噴霧の粒
度分布測定が可能となる。高濃度の噴霧の粒度分布を正
確に測定する事により、高濃度の噴霧の濃度に関するＣ
Ｔ画像、平均粒子径（ザウター平均粒径）の２次元図の
作成がより正確になる。尚、多重散乱演算手段を付加し
た粒度分布測定装置は特許願（特願平９−１３８９２）
に詳しく記述してある。
【００２２】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、噴霧粒子
の濃度に関するＣＴ画像を正確に作成する事が出来る。
の濃度に関するＣＴ画像を正確に作成する事が出来る。
【００２３】また、請求項２に係る発明によれば、噴霧
粒子の平均粒子径（ザウター平均粒径）の２次元図を作
成する事が出来る。また従来の噴霧の減衰率に関するＣ
Ｔ画像の作成も可能である。
粒子の平均粒子径（ザウター平均粒径）の２次元図を作
成する事が出来る。また従来の噴霧の減衰率に関するＣ
Ｔ画像の作成も可能である。
【００２４】請求項３に係る発明によれば、多重散乱の
影響が出て通常の粒度分布測定装置では測定出来ない高
濃度の微粒子である場合でも、噴霧粒子の濃度に関する
ＣＴ画像、噴霧粒子の平均粒子径（ザウター平均粒径）
の２次元図が正確に作成できる。
影響が出て通常の粒度分布測定装置では測定出来ない高
濃度の微粒子である場合でも、噴霧粒子の濃度に関する
ＣＴ画像、噴霧粒子の平均粒子径（ザウター平均粒径）
の２次元図が正確に作成できる。
【図１】本発明に係る全体概略図
【図２】粒度分布測定装置の概略図
【図３】ＣＴ画像処理の概念図
【図４】粒度分布測定装置とノズル及び噴霧の位置関係
を示す図
を示す図
１ レーザ発光装置 ２ コリメータ ３ 集光レンズ ４ 受光センサ ５ 高速データ処理部 ６ コンピュータ ７ ノズル駆動部 ８ 噴霧 ９ レーザ光 １０ 微粒子 １１ ノズル
Claims (3)
- 【請求項１】 噴霧粒子群によるレーザ光の散乱強度分
布を測定する事により噴霧粒子の粒度分布、濃度、及び
レーザ光の減衰率を測定する粒度分布測定装置におい
て、ノズルを噴霧の端から端まである距離ずつ移動して
その都度レーザ光で減衰率、粒子濃度、粒度分布、平均
粒子径を測定するステップ（１）と、ノズルをある角度
回転してステップ（１）を繰り返し行い、回転を１８０
度の範囲繰り返す事により、あらゆる方向の噴霧微粒子
の粒度分布および濃度、粒子群によるレーザ光の減衰率
を測定する機構と、あらゆる方向の測定データからＣＴ
画像を作成する事が出来るプログラムを内蔵するコンピ
ュータを有することにより、噴霧粒子の濃度のデータか
ら噴霧の濃度に関するＣＴ画像を作成することを特徴と
する粒度分布測定装置 - 【請求項２】 レーザ光の減衰率のデータから噴霧の減
衰率に関するＣＴ画像の作成と、噴霧粒子の濃度のデー
タから噴霧の濃度に関するＣＴ画像を作成することによ
り、平均粒子径（ザウター平均粒径）の２次元図を作成
することを特徴とする粒度分布測定装置 - 【請求項３】 請求項１または請求項２の粒度分布測定
装置に多重散乱演算手段を附加することにより、高濃度
の噴霧の測定において噴霧粒子の濃度のデータからより
正確な噴霧の濃度に関するＣＴ画像の作成および、平均
粒子径（ザウター平均粒径）の２次元図を作成すること
を特徴とする粒度分布測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207036A JP2000009630A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Ｃｔ画像作成粒度分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207036A JP2000009630A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Ｃｔ画像作成粒度分布測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000009630A true JP2000009630A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=16533151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207036A Pending JP2000009630A (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Ｃｔ画像作成粒度分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000009630A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004023109A1 (ja) * | 2002-09-04 | 2004-03-18 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 粉体の粒径分布測定方法及びその装置 |
| CN103076265A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-05-01 | 战仁军 | 一种颗粒分布和直径的测量装置 |
| CN105300851A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-02-03 | 中国农业大学 | 一种基于激光技术的喷雾雾滴三维空间分布的检测方法 |
| CN110286072A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-27 | 华北水利水电大学 | 一种基于模式识别的风沙输移动态量测方法 |
| CN111076913A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 江苏大学 | 一种植保扇形喷雾喷幅测量装置与方法 |
| JP2021529656A (ja) * | 2018-06-25 | 2021-11-04 | ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＢＡＳＦ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ＧｍｂＨ | 噴霧化時の液滴粒度分布を決定する方法および塗料開発におけるそれに基づく選別方法 |
| CN117782915A (zh) * | 2024-02-23 | 2024-03-29 | 武汉光谷蓝焰新能源股份有限公司 | 一种生物质锅炉烟气检测装置 |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP10207036A patent/JP2000009630A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004023109A1 (ja) * | 2002-09-04 | 2004-03-18 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 粉体の粒径分布測定方法及びその装置 |
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| JP2021529656A (ja) * | 2018-06-25 | 2021-11-04 | ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＢＡＳＦ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ＧｍｂＨ | 噴霧化時の液滴粒度分布を決定する方法および塗料開発におけるそれに基づく選別方法 |
| JP7254839B2 (ja) | 2018-06-25 | 2023-04-10 | ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 噴霧化時の液滴粒度分布を決定する方法および塗料開発におけるそれに基づく選別方法 |
| CN110286072A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-27 | 华北水利水电大学 | 一种基于模式识别的风沙输移动态量测方法 |
| CN110286072B (zh) * | 2019-06-25 | 2022-10-21 | 华北水利水电大学 | 一种基于模式识别的风沙输移动态量测方法 |
| CN111076913A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 江苏大学 | 一种植保扇形喷雾喷幅测量装置与方法 |
| CN117782915A (zh) * | 2024-02-23 | 2024-03-29 | 武汉光谷蓝焰新能源股份有限公司 | 一种生物质锅炉烟气检测装置 |
| CN117782915B (zh) * | 2024-02-23 | 2024-05-28 | 武汉光谷蓝焰新能源股份有限公司 | 一种生物质锅炉烟气检测装置 |
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