JP2005283510A - 鏡面上状態検出装置および水分検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上端部をJ字型に湾曲させたチューブ17を設ける。チューブ17には発光側の光ファイバ17−1と受光側の光ファイバ17−2とが収容されている。光ファイバ17−1の先端部より鏡10の鏡面10−1に対して斜めに所定の周期でパルス光を照射させる。光ファイバ17−2を介して鏡面10−1からの反射パルス光(散乱光)を受光する。この受光した反射パルス光の上限値と下限値との差を反射パルス光の強度として求め、この反射パルス光の強度に基づいて鏡面10−1上に生じる被測定気体に含まれる水分の露点を検出する。
【選択図】 図1
Description
図9に正反射光検出方式を採用した従来の鏡面冷却式露点計の要部を示す。この鏡面冷却式露点計101は、被測定気体が流入されるチャンバ1と、このチャンバ1の内部に設けられた熱電冷却素子(ペルチェ素子)2を備えている。熱電冷却素子2の冷却面2−1には銅製ブロック3を介してボルト4が取り付けられており、熱電冷却素子2の加熱面2−2には放熱フィン5が取り付けられている。銅製ブロック3に取り付けられたボルト4の上面4−1は鏡面とされている。銅製ブロック3の側部には巻線式測温抵抗体(温度検出素子)6が埋め込まれている(図13参照)。また、チャンバ1の上部には、ボルト4の上面(鏡面)4−1に対して斜めに光を照射する発光素子7と、この発光素子7から鏡面4−1に対して照射された光の正反射光を受光する受光素子8とが設けられている。熱電冷却素子2の周囲には断熱材40が設けられている。
図10に散乱光検出方式を採用した従来の鏡面冷却式露点計の要部を示す。この鏡面冷却式露点計102は、正反射光検出方式を採用した鏡面冷却式露点計101とほゞ同構成であるが、受光素子8の取り付け位置が異なっている。この鏡面冷却式露点計102において、受光素子8は、発光素子7から鏡面4−1に対して照射された光の正反射光を受光する位置ではなく、散乱光を受光する位置に設けられている。
また、図11や図12に示すように構成すれば、すなわち熱電冷却素子2や温度検出素子6などをなくし、チャンバ1内に鏡9のみを設け、チャンバ1上面に開口部を設けた構成とすれば、雨や雪などの降り始めに鏡面9−1に付着する水分を検出する鏡面上状態検出装置(天気計)として使用することも可能である。この天気計103や104では、雨や雪などがチャンバ1内に引き込まれ、鏡9の鏡面9−1に付着すると、その付着が受光素子8で受光される反射光の強度に基づいて検出される。
この発明によれば、発光手段から鏡の鏡面に対して所定の周期でパルス光が照射され、この照射されたパルス光の鏡面からの反射光(正反射光検出方式の場合は正反射光、散乱光検出方式の場合は散乱光)が受光手段で受光され、この受光手段が受光する反射光(反射パルス光)の1パルスの上限値と下限値との差に基づいて鏡面上の状態(例えば、雨や雪の付着)が検出される。この場合、反射光の1パルスの上限値と下限値との差をとることにより、反射光に含まれる外乱光が除去される。
この発明によれば、発光手段から鏡の鏡面に対して所定の周期でパルス光が照射され、この照射されたパルス光の鏡面からの反射光(正反射光検出方式の場合は正反射光、散乱光検出方式の場合は散乱光)が受光手段で受光され、この受光手段が受光する反射光(反射パルス光)の1パルスの上限値と下限値との差に基づいて、冷却手段によって冷却された鏡の鏡面上に生じる水分(例えば、結露や結霜)が検出される。この場合、反射光の1パルスの上限値と下限値との差をとることにより、反射光に含まれる外乱光が除去される。
〔実施の形態1:鏡面冷却式露点計(散乱光検出方式)〕
図1はこの発明に係る水分検出装置の一実施の形態を示す鏡面冷却式露点計の概略構成図である。この鏡面冷却式露点計201はセンサ部201Aとコントロール部201Bとを有している。
図6はこの発明に係る水分検出装置の他の実施の形態を示す鏡面冷却式露点計の概略構成図である。この鏡面冷却式露点計202では、発光側の光ファイバ17−1と受光側の光ファイバ17−2とを同軸ではなく、鏡10を挾んでその左右に対称に設けている。発光側の光ファイバ17−1と受光側の光ファイバ17−2のJ字型に湾曲された先端部は、鏡10の鏡面10−1に向けられ、この鏡面10−1に対して左右対称に所定の傾斜角で傾けられている。
なお、上述した実施の形態1や2では、鏡面10−1に生じる結露(水分)を検出するものとしたが、同様の構成によって鏡面10−1に生じる結霜(水分)を検出することも可能である。
また、上述した実施の形態1や2では、鏡10を冷却する冷却手段として熱電冷却素子(ペルチェ素子)2を用いたが、ヘリウム冷凍機などを用いてもよい。
図7はこの発明に係る鏡面上状態検出装置の一実施の形態を示す天気計の概略構成図である。この天気計203はセンサ部203Aと雨検知部203Bとを有している。センサ部203Aは、鏡10のみを設けた構成とし、実施の形態1と同様にして、上端部をJ字型に湾曲させたチューブ17を設けている。
図8はこの発明に係る鏡面上状態検出装置の他の実施の形態を示す天気計の概略構成図である。この天気計204はセンサ部204Aと雨検知部204Bとを有している。センサ部204Aは、鏡10のみを設けた構成とし、実施の形態2と同様にして、上端部をJ字型に湾曲させた発光側の光ファイバ17−1と受光側の光ファイバ17−2とを鏡10を挾んで左右対称に設けている。
Claims (2)
- 鏡の鏡面に対して所定の周期でパルス光を照射する発光手段と、
前記発光手段から前記鏡面に対して照射されたパルス光の反射光を受光する受光手段と、
この受光手段が受光する反射光の1パルスの上限値と下限値との差に基づいて前記鏡面上の状態を検出する手段と
を備えたことを特徴とする鏡面上状態検出装置。 - 鏡面が被測定気体に晒される鏡と、
前記鏡を冷却する冷却手段と、
前記鏡面に対して所定の周期でパルス光を照射する発光手段と、
前記発光手段から前記鏡面に対して照射されたパルス光の反射光を受光する受光手段と、
この受光手段が受光する反射光の1パルスの上限値と下限値との差に基づいて前記冷却手段によって冷却された前記鏡の鏡面上に生じる水分を検出する手段と
を備えたことを特徴とする水分検出装置。
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JP2009186440A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Seiko Instruments Inc | 鏡面冷却式露点計 |
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CN110425094A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-08 | 中国华能集团有限公司 | 一种基于光学原理的风电机组叶片凝冻检测装置及方法 |
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