JP2014182106A5 - - Google Patents

Description

吸収スペクトルは、散乱測定光を所定波長帯にて波長を走査することにより得られてもよい。これにより、光源の経時的な使用により、光源に入力される電流に対する光源から出力される波長が変化しても、確実にガス中の成分による吸収スペクトルを得られる。

温度計１００は、照射部１と、受光部３と、レンズ部５と、制御分析部７と、を備える。また、温度計１００は、パージガス導入路８と、筐体９とを備える。
筐体９は、温度計１００の本体を形成し、その内部空間である筐体空間９Ｓ内に、照射部１と、受光部３と、レンズ部５とを格納する。このように、同一の筐体９内に、照射部１と受光部３とが設けられることにより、温度変化などの外乱により、受光軸と測定光軸とがずれてしまうことを抑制できる。
筐体９は、煙道５０を形成する側壁５１の一部に固定されている。具体的には、以下のようにして、筐体９は側壁５１に固定されている。
筐体９には、筐体開口部９ａが形成され、筐体開口部９ａの周囲に筐体フランジ部９１が形成されている。一方、側壁開口部５１ａの周囲には側壁フランジ部５２が形成されている。図１に示すように、筐体フランジ部９１の円周部９１１は、側壁フランジ部５２の円周部５２１と一致するように、側壁フランジ部５２の円周部５２１に固定されている。
なお、図１に示すように、本実施形態の温度計１００においては、温度計１００から煙道５０内に向けて測定プローブなどが挿入されていない。そのため、煙道５０内に、熱電対温度計（のシース）などが腐食してしまうような腐食性のガスが流れていても、煙道５０内の温度を測定できる。

レンズ部５（レンズ部の一例）は、受光部３よりも煙道５０に近く、照射部１よりも煙道５０に遠い側（すなわち、照射部１と受光部３との間）に設けられている。また、レンズ部５の中心Ｃは、受光軸Ａ _ｒ 上に存在する。そして、レンズ部５は、受光軸Ａ_ｒ上の煙道５０内の所定の位置に焦点Ｆを結ぶ。

１−２．照射部の構成
次に、照射部１の詳細な構成について図１を用いて説明する。前述のように、照射部１は、開口部９０を介して煙道５０内に向けて測定光Ｌ _ｍ を照射する。本実施形態の照射部１は、光源１１と、駆動部１３と、温度調節部１５と、光路変更部材１７とを備える。

電流加算器１３７は、定電流発生器１３１及び走査電流発生器１３３と接続され、定電流発生器１３１により発生された定電流と、走査電流発生器１３３により発生された走査電流とを入力する。そして、電流加算器１３７は、走査電流に定電流を重畳する。さらに、電流加算器１３７は、定電流と走査電流とを重畳して駆動電流として光源１１へ出力する。走査電流発生器１３３により上記のランプ波電流が発生された場合には、図３中の波形（４）に示すような駆動電流が電流加算器１３７から出力される。すなわち、図３中の波形（２）にて示したランプ波電流が、最小電流値Ｉ _ｃ の分だけシフトした波形となる。
これにより、光源１１は、定電流成分を重畳されたランプ波成分の最小電流値Ｉ_ｃにより決定される波長（走査最小波長）から、最大電流値Ｉ_ｃ＋Ｉ_ｒにより決定される波長（走査最大波長）まで、時間Ｔ_１の間に波長が変化する測定光Ｌ_ｍを発生できる。そして、走査周期Ｔ_１の間に、所定の数の散乱測定光Ｌ_ｄの強度を受光部３を用いて測定することにより、煙道５０を流れるガスＳ中の成分による吸収スペクトルが得られる。すなわち、ガスＳ中の成分による吸収スペクトルは、散乱測定光Ｌ_ｄを走査最小波長から走査最大波長までの範囲の波長帯にて波長を走査することにより得られる。

一方、煙道５０内の光散乱粒子Ｐの濃度に基づいて決定される領域に焦点Ｆを結ぶことについては、煙道５０内の光散乱粒子Ｐの濃度により煙道５０内の所定の位置における散乱測定光Ｌｄの強度が変化する場合に有利である。すなわち、図６Ａに示すように、煙道５０内の光散乱粒子Ｐの濃度が高くなると、測定光Ｌｍが煙道５０内の開口部９０に近い位置でほとんど散乱されてしまう。そこで、十分な強度の散乱測定光Ｌ _ｄ を受光するため、焦点Ｆの位置を、煙道５０内の測定光Ｌｍが到達可能な領域の手前に設定する。
これにより、測定光Ｌｍが煙道５０内に導入された位置から光散乱粒子Ｐの濃度に基づいて決定される煙道５０内の適切な位置までの散乱測定光Ｌｄを、受光部３において受光できる。その結果、煙道５０を流れるガスＳ中の成分（酸素、水分または二酸化炭素等）の吸収スペクトルに基づいて、精度良く煙道５０内の温度を測定できる。

光散乱粒子Ｐにより散乱された測定光である散乱測定光Ｌｄは、ある程度の広がりを有して散乱されているため、図８のように受光軸Ａｒと測定光軸Ａｍとが一致していなくとも、受光部３において散乱測定光Ｌｄを受光できる。
また、図８に示す温度計２００では、受光部３より煙道５０に近い側に、レンズ部５以外の部材などが存在しない。よって、光を遮断する部材により散乱測定光Ｌｄが遮断されない。

Claims (5)

1. 光散乱粒子を含むガスが流れる煙道内に向けて測定光を照射する照射部と、
   前記測定光のうち、前記光散乱粒子により散乱された散乱測定光を受光する受光部と、
   前記受光部よりも前記煙道に近い側に設けられ、前記受光部の受光面の法線方向へ伸びる受光軸上に存在し、前記受光軸上の前記煙道内の所定の位置に焦点を結ぶレンズ部と、
   前記受光部により受光された前記散乱測定光に含まれ、前記ガス中の所定成分の吸収スペクトルのうち、複数の波長における吸収スペクトルの強度比に基づいて、前記煙道内の温度を算出する算出部と、
   を備えた温度計。
2. 前記吸収スペクトルは、前記散乱測定光を所定波長帯にて波長を走査することにより得られる、請求項１に記載の温度計。
3. 前記受光軸と前記測定光の光路である測定光軸とが、少なくとも前記煙道内において一致するように、前記照射部と前記受光部とが設置される、請求項１又は２に記載の温度計。
4. 前記照射部及び前記受光部は、同一の筐体内に設けられる、請求項１から３のいずれかに記載の温度計。
5. 前記レンズ部の中心位置を調整する調整部をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の温度計。
   

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