JP2713607B2 - 迅速水分測定方法 - Google Patents
迅速水分測定方法Info
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- JP2713607B2 JP2713607B2 JP1158340A JP15834089A JP2713607B2 JP 2713607 B2 JP2713607 B2 JP 2713607B2 JP 1158340 A JP1158340 A JP 1158340A JP 15834089 A JP15834089 A JP 15834089A JP 2713607 B2 JP2713607 B2 JP 2713607B2
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石炭焚ボイラの運転管理に適用する石炭類ま
たは製鉄プラントに於ける鉄鉱石、コークス及びセメン
トプラントの石灰、石炭その他鉱石等の水分を迅速に測
定する迅速水分測定方法に関する。
たは製鉄プラントに於ける鉄鉱石、コークス及びセメン
トプラントの石灰、石炭その他鉱石等の水分を迅速に測
定する迅速水分測定方法に関する。
石炭の水分測定方法はJIS M8811に規定されている。
これによればロットを代表する石炭試料を一定量採取
し、35℃以下で予備乾燥したのち粉砕・縮分する。そし
て3mm以下または9.5mm以下の粉砕試料を乾燥機内で107
℃で恒量になるまで保持し、乾燥による総減量から全水
分を求めることとなっている。
これによればロットを代表する石炭試料を一定量採取
し、35℃以下で予備乾燥したのち粉砕・縮分する。そし
て3mm以下または9.5mm以下の粉砕試料を乾燥機内で107
℃で恒量になるまで保持し、乾燥による総減量から全水
分を求めることとなっている。
水分の測定方法としては、上記JIS法のほか赤外線吸
収を利用した赤外線水分計や含水率と誘電率の相関を利
用した静電容量式水分計、水分によるマイクロ波の吸収
を利用したマイクロ波水分計、中性子の水素原子による
減速散乱を利用した中性子水分計等があり、石炭のほ
か、穀類、紙類、木材等の乾燥度の測定等、オンライン
分析方法として広く使用されている。
収を利用した赤外線水分計や含水率と誘電率の相関を利
用した静電容量式水分計、水分によるマイクロ波の吸収
を利用したマイクロ波水分計、中性子の水素原子による
減速散乱を利用した中性子水分計等があり、石炭のほ
か、穀類、紙類、木材等の乾燥度の測定等、オンライン
分析方法として広く使用されている。
このほかマイクロ波を照射することにより品物を乾燥
させ、減量より水分を求めるマイクロ波加熱乾燥水分計
が市販されている。
させ、減量より水分を求めるマイクロ波加熱乾燥水分計
が市販されている。
上記従来のJIS法による水分測定では分析精度はとも
かく、全水分の測定には通常半日を要し、ボイラ運転管
理上望ましいとされている0.5〜１時間にはほど遠く時
間がかかり過ぎた。
かく、全水分の測定には通常半日を要し、ボイラ運転管
理上望ましいとされている0.5〜１時間にはほど遠く時
間がかかり過ぎた。
一方、従来のオンライン分析方法はほぼリアルタイム
で測定結果が得られる利点があるが、赤外線水分計は表
面水分しか測定できず、静電容量式水分計及びマイクロ
波水分計は嵩密度が測定値に及ぼす影響が大きく、また
中性子水分計は水分以外に石炭中の水素原子による吸収
があるなど、いずれも測定誤差が大きく実用的でない。
また、市販のマイクロ波加熱乾燥水分計は、マイクロ波
源と換気ファン、水ダミー循環部、自動秤量部、ターン
テーブル及び装置の制御演算部で構成されており、試料
を１〜３分で乾燥させ、自動的に演算して水分値が得ら
れるものであるが、次のような問題点があった。
で測定結果が得られる利点があるが、赤外線水分計は表
面水分しか測定できず、静電容量式水分計及びマイクロ
波水分計は嵩密度が測定値に及ぼす影響が大きく、また
中性子水分計は水分以外に石炭中の水素原子による吸収
があるなど、いずれも測定誤差が大きく実用的でない。
また、市販のマイクロ波加熱乾燥水分計は、マイクロ波
源と換気ファン、水ダミー循環部、自動秤量部、ターン
テーブル及び装置の制御演算部で構成されており、試料
を１〜３分で乾燥させ、自動的に演算して水分値が得ら
れるものであるが、次のような問題点があった。
（１） 測定対象が牛乳、バター、チーズなどの食品類
や、粉状、顆粒状の薬品等比較的水分の分布が均一であ
るため、試料量が１〜10gと少ないものにしか適用出来
ず、本発明が目的とする大量試料（例えば1kg以上であ
っても適用可）の水分測定には適用できない。
や、粉状、顆粒状の薬品等比較的水分の分布が均一であ
るため、試料量が１〜10gと少ないものにしか適用出来
ず、本発明が目的とする大量試料（例えば1kg以上であ
っても適用可）の水分測定には適用できない。
（２） 試料の加熱にはマイクロ波吸収による加熱のみ
に依存しており、試料の粒度範囲が数10μｍ〜数10mmと
幅が広く、しかも形状寸法の異なる石炭類の試料では均
一加熱が難しく、水分測定の中途で局部的に過熱され、
石炭等の分解を生じ正確な水分値が得られない。
に依存しており、試料の粒度範囲が数10μｍ〜数10mmと
幅が広く、しかも形状寸法の異なる石炭類の試料では均
一加熱が難しく、水分測定の中途で局部的に過熱され、
石炭等の分解を生じ正確な水分値が得られない。
又、石炭、石炭石及び鉱石等の粉粒体に大きな粒度分
布がある試料の水分（含表面水分）を精度よく測定する
ためには水分測定試料は可能なかぎり多い方が平均水分
が得られるが、水分測定に長時間に要し、かつ乾燥終了
の把握が困難である欠点を有する。
布がある試料の水分（含表面水分）を精度よく測定する
ためには水分測定試料は可能なかぎり多い方が平均水分
が得られるが、水分測定に長時間に要し、かつ乾燥終了
の把握が困難である欠点を有する。
石炭火力発電所に於いて、石炭中の水分を精度よくし
かも迅速に測定し、運転管理にフィードバックし石炭の
供給量を調節することは熱管理上極めて重要である。こ
のような事情から見て、本発明は粒径分布が大きく異な
り、しかも多量（１〜2kg）の石炭を短時間でかつ精度
良く測定する方法を提供しようとするものである。
かも迅速に測定し、運転管理にフィードバックし石炭の
供給量を調節することは熱管理上極めて重要である。こ
のような事情から見て、本発明は粒径分布が大きく異な
り、しかも多量（１〜2kg）の石炭を短時間でかつ精度
良く測定する方法を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するため次の手段を講ずる。
すなわち、迅速水分測定方法として、水分を含有する
被測定物を加熱する加熱器と、被測定物の重量を検出す
る重量センサーと、該重量センサーの出力信号により加
熱器の出力を制御する制御装置とを設け、該制御装置は
重量センサーからの重量信号により重量減少速度を演算
し、減率乾燥開始域を算出し、該減率乾燥開始域の、初
期の減率乾燥曲線から乾燥終了点を予測し、上記被測定
物の全水分量を測定するようにした。
被測定物を加熱する加熱器と、被測定物の重量を検出す
る重量センサーと、該重量センサーの出力信号により加
熱器の出力を制御する制御装置とを設け、該制御装置は
重量センサーからの重量信号により重量減少速度を演算
し、減率乾燥開始域を算出し、該減率乾燥開始域の、初
期の減率乾燥曲線から乾燥終了点を予測し、上記被測定
物の全水分量を測定するようにした。
上記手段により、被測定物は加熱されながら重量セン
サーで重量が測られ、制御装置へ送られる。制御装置で
は被測定物の重量減少速度が演算され、減率乾燥開始域
が算出される。同減率乾燥開始域の、初期の減率乾燥曲
線から乾燥終了点が予測され、被測定物の全水分量が算
出される。このようにして迅速に全水分量が測定される
ようになる。
サーで重量が測られ、制御装置へ送られる。制御装置で
は被測定物の重量減少速度が演算され、減率乾燥開始域
が算出される。同減率乾燥開始域の、初期の減率乾燥曲
線から乾燥終了点が予測され、被測定物の全水分量が算
出される。このようにして迅速に全水分量が測定される
ようになる。
本発明の方法を適用した一実施例を第１図と第２図に
より説明する。
より説明する。
第１図にて、箱形の加熱器本体１の中に、底を鉛直に
貫通する軸を持ったターンテーブル５が設けられ、軸の
下端は重量計６の上に乗っている。天井にはマイクロ波
発生器２が設けられ放射口を下方に向けている。重量計
６の出力は制御装置10に入力される。また制御装置10の
出力はマイクロ波発生器２へ入力される。
貫通する軸を持ったターンテーブル５が設けられ、軸の
下端は重量計６の上に乗っている。天井にはマイクロ波
発生器２が設けられ放射口を下方に向けている。重量計
６の出力は制御装置10に入力される。また制御装置10の
出力はマイクロ波発生器２へ入力される。
なお、図中３はマイクロ波の集中を防止する回転翼か
らなるマイクロ波分散板、４は被加熱物を入れる試料
皿、７は加熱器の空気（含湿分）を換気するための換気
ファン、８は空気の取入れ口、９は空気の排出口であ
る。
らなるマイクロ波分散板、４は被加熱物を入れる試料
皿、７は加熱器の空気（含湿分）を換気するための換気
ファン、８は空気の取入れ口、９は空気の排出口であ
る。
以上の構成において、制御装置10はマイクロ波発生器
２の出力を制御し、かつ重量計６からの重量信号を表示
するとともに、該重量信号から重量減少速度を演算し、
減率乾燥開始域を算出し、被加熱物の乾燥終了点を予測
算出して表示し、マイクロ波発生器２の出力を停止す
る。
２の出力を制御し、かつ重量計６からの重量信号を表示
するとともに、該重量信号から重量減少速度を演算し、
減率乾燥開始域を算出し、被加熱物の乾燥終了点を予測
算出して表示し、マイクロ波発生器２の出力を停止す
る。
上記の予測演算は次のように行われる。
減率乾燥曲線を一次関数として次式で表わす。
ただし M;実測重量（ｇ） Mo;t＝０における実測値（ｇ） Me;完全乾燥（ｔ＝∞）での予測重量（ｇ） ｔ＝；実測時間（min） K;定数 次に減率乾燥開始域初期の実測値より非線形最少二乗
近似により最適なＫ及びMeを求め、最終の乾燥点での全
水分量を算出する。
近似により最適なＫ及びMeを求め、最終の乾燥点での全
水分量を算出する。
第２図に石炭を乾燥した場合の計測結果を示す。減率
乾燥開始域初期10点の実測重量から最終の乾燥点の重量
が算出された。図より実測値と極めてよく一致すること
が分る。このようにして、被加熱物の水分を迅速に測定
できることが分る。
乾燥開始域初期10点の実測重量から最終の乾燥点の重量
が算出された。図より実測値と極めてよく一致すること
が分る。このようにして、被加熱物の水分を迅速に測定
できることが分る。
以上に説明したように、本発明によれば、粒径分布の
大きく異なる、多量の試料を完全乾燥状態を予測するこ
とによって短時間でしかも精度良く水分量を測定できる
ようになる。
大きく異なる、多量の試料を完全乾燥状態を予測するこ
とによって短時間でしかも精度良く水分量を測定できる
ようになる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の方法を適用した全体構成図、第２図は
同実施例の作用説明図である。 １……加熱器本体、２……マイクロ波発生器、３……マ
イクロ波分散板、４……試料皿、５……ターンテーブ
ル、６……重量計、７……換気ファン、８……空気取入
れ口、９……空気排出口、10……制御装置。
同実施例の作用説明図である。 １……加熱器本体、２……マイクロ波発生器、３……マ
イクロ波分散板、４……試料皿、５……ターンテーブ
ル、６……重量計、７……換気ファン、８……空気取入
れ口、９……空気排出口、10……制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳 正明 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 高品 徹 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 木下 健一郎 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−141654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−230036（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−224640（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】水分を含有する被測定物を加熱する加熱器
と、被測定物の重量を検出する重量センサーと、該重量
センサーの出力信号により加熱器の出力を制御する制御
装置とを設け、該制御装置は重量センサーからの重量信
号により重量減少速度を演算し、減率乾燥開始域を算出
し、該減率乾燥開始域の、初期の減率乾燥曲線から乾燥
終了点を予測し、上記被測定物の全水分量を測定するこ
とを特徴とする迅速水分測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1158340A JP2713607B2 (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 迅速水分測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1158340A JP2713607B2 (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 迅速水分測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324437A JPH0324437A (ja) | 1991-02-01 |
| JP2713607B2 true JP2713607B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=15669501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1158340A Expired - Fee Related JP2713607B2 (ja) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | 迅速水分測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713607B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240356A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | マイクロチップを用いた検査装置および検査システム |
| JP5381676B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2014-01-08 | 株式会社大林組 | 表面仕上げ方法 |
| JP5445094B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2014-03-19 | 株式会社大林組 | セメント組成物の乾燥状態確認方法 |
| CN105067479B (zh) * | 2015-09-01 | 2021-05-04 | 解海龙 | 一种混合式飞灰含碳量在线检测装置实现方法 |
| CN105806737B (zh) * | 2016-05-25 | 2018-09-18 | 青神鑫统领建材有限公司 | 建筑砂浆聚丙烯纤维含量的测定方法 |
| CN107560967B (zh) * | 2016-07-01 | 2024-06-14 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种物料多物化性能在线检测装置及其检测方法 |
| JP6994216B2 (ja) * | 2017-10-17 | 2022-01-14 | 埼玉県 | 水蒸気透過度及び質量変化測定装置並びにその測定方法 |
| CN111006456B (zh) * | 2019-11-20 | 2021-11-23 | 浙江省海洋水产研究所 | 一种水样悬浮物烘干盒 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60230036A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | 含水物質の水分測定法および測定装置 |
-
1989
- 1989-06-22 JP JP1158340A patent/JP2713607B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0324437A (ja) | 1991-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |