JP2017083271A - 乾き度測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】飽和液で吸収される波長を少なくとも有する検査光を発する検査光発光器11と、内部に湿り蒸気を流す検査管21であって、検査光発光器11から発生された検査光が入射する第1の窓121Aと、当該検査管21の内部を透過した検査光が出射する第2の窓121Bと、が設けられた検査管21と、検査管21を通過した検査光を受光する受光器12と、受光された検査光の光強度に基づき、湿り蒸気の乾き度を特定する乾き度特定部301と、を備える乾き度測定装置。第1及び第2の窓121A、121Bの少なくとも一方は、親水性処理されている。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施の形態に係る乾き度測定装置は、図1に示すように、飽和液で吸収される波長を少なくとも有する検査光を発する検査光発光器11と、内部に湿り蒸気を流す検査管21であって、検査光発光器11から発生された検査光が入射する第1の窓121Aと、当該検査管21の内部を透過した検査光が出射する第2の窓121Bと、が設けられた検査管21と、検査管21を通過した検査光を受光する受光器12と、受光された検査光の光強度に基づき、湿り蒸気の乾き度を特定する乾き度特定部301と、を備える。第1及び第2の窓121A、121Bの少なくとも一方は、親水性処理されている。乾き度特定部301は、例えば、中央演算処理装置(CPU)300に含まれている。
z=mvapor/(mvapor+mwater) (1)
zは乾き度、mvaporは飽和蒸気の質量、mwaterは飽和液の質量を表す。
z=mvapor/(mvapor+mwater)
=avapor/(avapor+k×awater) (2)
avaporは飽和蒸気の吸光度、awaterは飽和液の吸光度、kは下記(3)式で与えられるモル吸光係数比を表す。
k=evapor/ewater (3)
evaporは飽和蒸気の吸光係数、ewaterは飽和液の吸光係数を表す。
As=avapor+awater (4)
また、湿り蒸気の吸光度は、下記(5)式で与えられるように、湿り蒸気を透過する前の光の光強度に対する、湿り蒸気を透過した後の光の光強度の比の対数で与えられる。
As=-ln(Isteam1/Isteam0) (5)
Isteam0は湿り蒸気を透過する前、あるいは湿り蒸気が存在しない場合の光の光強度、Isteam1は湿り蒸気を透過した後の光の光強度を表す。
z=1/(1-k+(k/avapor)×AS) (6)
モル吸光係数比kは定数である。上述したように、飽和蒸気の吸光度avaporは一定圧力下では一定とみなせるため、飽和蒸気の吸光度avaporは湿り蒸気の圧力から導くことができる。そのため、湿り蒸気の吸光度ASを測定することにより、(6)式から湿り蒸気の乾き度zを算出することが可能である。
本発明の第2の実施の形態に係る乾き度測定装置は、図5に示すように、飽和液で吸収される波長を少なくとも有する検査光を発する検査光発光器11と、内部に湿り蒸気を流す検査管21であって、検査光発光器11から発生された検査光が入射する第1の窓221Aと、当該検査管21の内部を透過した検査光が出射する第2の窓221Bと、が設けられた検査管21と、検査管21を通過した検査光を受光する受光器12と、受光された検査光の光強度に基づき、湿り蒸気の乾き度を特定する乾き度特定部301と、第1及び第2の窓の少なくとも一方に紫外線を照射する紫外線照射器111と、を備える。
第3の実施の形態に係る乾き度測定装置においては、図6に示すように、検査光発光器11に対向して、検査光を伝搬する検査光導波路30が配置されている。また、紫外線照射器111に対向して、紫外線を伝搬する紫外線導波路130が配置されている。検査光導波路30と紫外線導波路130には、合波器14が接続されている。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、受光器による受光強度と、湿り蒸気の乾き度と、の関係は、ボイラ等で湿り蒸気を加熱しながら、従来の乾き度測定方法で湿り蒸気の乾き度を測定し、あわせて湿り蒸気を透過した検査光の強度を測定することによって、予め取得してもよい。従来、種々の乾き度測定方法があるが、関係を取得する際には、それらのいずれかを単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。また、受光素子による受光強度と、湿り蒸気の乾き度と、の関係は、表として保存されてもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
12 受光器
14 合波器
16 圧力センサ
21 検査管
30 検査光導波路
31 合波光導波路
51 受光用導波路
111 紫外線照射器
121A 第1の窓
121B 第2の窓
130 紫外線導波路
221A 第1の窓
221B 第2の窓
300 中央演算処理装置
301 乾き度特定部
321 入力装置
322 出力装置
323 プログラム記憶装置
324 一時記憶装置
400 関係記憶装置
Claims (11)
- 飽和液で吸収される波長を少なくとも有する検査光を発する検査光発光器と、
内部に湿り蒸気を流す検査管であって、前記検査光発光器から発生された前記検査光が入射する第1の窓と、当該検査管の内部を透過した前記検査光が出射する第2の窓と、が設けられた検査管と、
前記検査管を通過した前記検査光を受光する受光器と、
前記受光された前記検査光の光強度に基づき、前記湿り蒸気の乾き度を特定する乾き度特定部と、
を備え、
前記第1及び第2の窓の少なくとも一方が、親水性処理されている、
乾き度測定装置。 - 前記第1及び第2の窓の少なくとも一方が、紫外線照射処理されている、請求項1に記載の乾き度測定装置。
- 前記第1及び第2の窓の少なくとも一方が、光触媒で覆われている、請求項1に記載の乾き度測定装置。
- 前記第1の窓が重力方向上側、前記第2の窓が重力方向下側に配置され、
前記第1の窓が、親水性処理されている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の乾き度測定装置。 - 飽和液で吸収される波長を少なくとも有する検査光を発する検査光発光器と、
内部に湿り蒸気を流す検査管であって、前記検査光発光器から発生された前記検査光が入射する第1の窓と、当該検査管の内部を透過した前記検査光が出射する第2の窓と、が設けられた検査管と、
前記検査管を通過した前記検査光を受光する受光器と、
前記受光された前記検査光の光強度に基づき、前記湿り蒸気の乾き度を特定する乾き度特定部と、
前記第1及び第2の窓の少なくとも一方に紫外線を照射する紫外線照射器と、
を備える、
乾き度測定装置。 - 紫外線照射器が前記第1の窓の外表面と対向している、請求項5に記載の乾き度測定装置。
- 前記第2の窓の内表面に紫外線反射膜が設けられている、請求項6に記載の乾き度測定装置。
- 前記第1の窓が重力方向上側、前記第2の窓が重力方向下側に配置される、請求項5から7のいずれか1項に記載の乾き度測定装置。
- 前記第1及び第2の窓の少なくとも一方が、予め紫外線照射処理されている、請求項5から8のいずれか1項に記載の乾き度測定装置。
- 前記第1及び第2の窓の少なくとも一方が、光触媒で覆われている、請求項5から8のいずれか1項に記載の乾き度測定装置。
- 前記検査光と前記紫外線を合波する合波器と、
前記合波された検査光と紫外線を前記第1の窓に伝搬する合波光導波路と、
を更に備える、請求項5から10のいずれか1項に記載の乾き度測定装置。
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