JP2752077B2 - 粉粒体流量計測装置 - Google Patents
粉粒体流量計測装置Info
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- JP2752077B2 JP2752077B2 JP63043955A JP4395588A JP2752077B2 JP 2752077 B2 JP2752077 B2 JP 2752077B2 JP 63043955 A JP63043955 A JP 63043955A JP 4395588 A JP4395588 A JP 4395588A JP 2752077 B2 JP2752077 B2 JP 2752077B2
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- light emitting
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流量測定装置に係り、特に透過光量から粉粒
体の相対濃度を計測することにより行なう粉粒体流量計
測装置に関する。
体の相対濃度を計測することにより行なう粉粒体流量計
測装置に関する。
微粉炭焚ボイラ等において微粉炭の流量を高精度で測
定することは運転上必要不可欠である。微粉炭流量を計
測する方法には、衝撃式、コリオリ力式、差圧式、電磁
式、光電式等がある。このうちの光電式計測方法は他の
方法と比較して配管内の流れに変化を与えることがな
く、粉塵爆発等の問題がなく、簡単に測定できる特徴を
有している。しかし、光源部または受光部への微粉炭の
付着はシールエアー（遮弊空気）等を用いても避けるこ
とができないため、実用化されていない。
定することは運転上必要不可欠である。微粉炭流量を計
測する方法には、衝撃式、コリオリ力式、差圧式、電磁
式、光電式等がある。このうちの光電式計測方法は他の
方法と比較して配管内の流れに変化を与えることがな
く、粉塵爆発等の問題がなく、簡単に測定できる特徴を
有している。しかし、光源部または受光部への微粉炭の
付着はシールエアー（遮弊空気）等を用いても避けるこ
とができないため、実用化されていない。
第５図に光電式粉粒体流量計測の原理を示す。光電式
粉粒体流量計測方は、粉粒体中を光がある光路を通過す
れば粒子によって散乱・吸収が生じるので、透過光量の
減衰を測定することにより、光路内の粉粒体の相対濃度
を求め、この相対濃度に流速をかけて粉粒体の流量を求
めるものである。一般に透過光量はLambert−Beerの法
則により、次の関係が成り立つ。
粉粒体流量計測方は、粉粒体中を光がある光路を通過す
れば粒子によって散乱・吸収が生じるので、透過光量の
減衰を測定することにより、光路内の粉粒体の相対濃度
を求め、この相対濃度に流速をかけて粉粒体の流量を求
めるものである。一般に透過光量はLambert−Beerの法
則により、次の関係が成り立つ。
I/I0＝exp（−nalk） （１） ここで、I:透過光量、I0:入射光量、n:単位体積中に
含まれる粒子数、a:粒子の断面積、k:粒子の１個当たり
の吸収係数、l:粉粒流体の厚さであり、ａ、ｋ、ｌをあ
らかじめ測定しておけば、入射・透過光量比より相対濃
度を求めることができる。
含まれる粒子数、a:粒子の断面積、k:粒子の１個当たり
の吸収係数、l:粉粒流体の厚さであり、ａ、ｋ、ｌをあ
らかじめ測定しておけば、入射・透過光量比より相対濃
度を求めることができる。
しかし粉粒体を測定する場合、発光素子１および受光
素子２（第１図参照）への粉体の付着は避けられず、こ
のため、粉体付着による光量の減少を考慮しなければな
らない。光量の減少係数をＣで表わすと（１）式は次の
ようになる。
素子２（第１図参照）への粉体の付着は避けられず、こ
のため、粉体付着による光量の減少を考慮しなければな
らない。光量の減少係数をＣで表わすと（１）式は次の
ようになる。
I/I0＝C exp（−nalk） （２） （２）式を簡略化するため、α＝nak（α：相対濃度
係数）とおくと（２）式は以下のようになる。
係数）とおくと（２）式は以下のようになる。
I/I0＝C exp（−αｌ） （３） 粉体の付着による光量の減少係数Ｃはあらかじめ測定
できるものではない。そのため従来の発光素子と受光素
子間距離一定の装置構成では式（３）に示した相対濃度
係数αを求めることができない。
できるものではない。そのため従来の発光素子と受光素
子間距離一定の装置構成では式（３）に示した相対濃度
係数αを求めることができない。
上記課題は、流動する粉粒体に面して設けられ粉粒体
に光を入射させる発光装置と、上記粉粒体を挟んで発光
装置に対向する位置に粉粒体に接して設けられ上記入射
された光のうち粉粒体を透過した光量を求める受光装置
と、求められた上記透過光量から粉粒体濃度を求めて粉
粒体の流量を算出する演算装置とを設けた粉粒体流量計
測装置において、発光装置と受光装置で挟む粉粒体流路
幅を短時間に変えるための発光装置−受光装置間距離調
節装置を設けたことを特徴とする粉粒体流量計測装置に
よって解決される。
に光を入射させる発光装置と、上記粉粒体を挟んで発光
装置に対向する位置に粉粒体に接して設けられ上記入射
された光のうち粉粒体を透過した光量を求める受光装置
と、求められた上記透過光量から粉粒体濃度を求めて粉
粒体の流量を算出する演算装置とを設けた粉粒体流量計
測装置において、発光装置と受光装置で挟む粉粒体流路
幅を短時間に変えるための発光装置−受光装置間距離調
節装置を設けたことを特徴とする粉粒体流量計測装置に
よって解決される。
第１図、第２図に本発明になる粉粒体流量計測装置の
実施例構成を示す。
実施例構成を示す。
第１図において、発光素子１を矢印の方向に駆動させ
て発光素子１と受光素子２の間の距離ｌを変化させる。
すなわち、発光素子駆動部５により発光素子１をスリー
ブ３に沿って動かし、そのときの発光素子１と受光素子
２の間の距離信号６および受光素子２の受光量信号７を
光電変換部８を経て演算回路９に送るようになってい
る。第３図に演算回路９内の演算のフローを示す。発光
素子駆動部５の動作により変化した発光素子１と受光素
子２の間の距離l1、l2……lm、lnを、またそのときの透
過光量I1、I2、……Im、Inを入力する。上記の個々の組
合わせから相対濃度αを算出する。
て発光素子１と受光素子２の間の距離ｌを変化させる。
すなわち、発光素子駆動部５により発光素子１をスリー
ブ３に沿って動かし、そのときの発光素子１と受光素子
２の間の距離信号６および受光素子２の受光量信号７を
光電変換部８を経て演算回路９に送るようになってい
る。第３図に演算回路９内の演算のフローを示す。発光
素子駆動部５の動作により変化した発光素子１と受光素
子２の間の距離l1、l2……lm、lnを、またそのときの透
過光量I1、I2、……Im、Inを入力する。上記の個々の組
合わせから相対濃度αを算出する。
相対濃度αの算出の方法について説明する。
発光素子１および受光素子２間距離をそれぞれl1、l2
とおき、またそのときの受光量をI1、I2とする。距離
l1、l2の条件において、粉粒体付着による光量減少係数
Ｃおよび相対濃度αは短時間においては変化しないとす
ると（３）式より次の関係が成り立つ。
とおき、またそのときの受光量をI1、I2とする。距離
l1、l2の条件において、粉粒体付着による光量減少係数
Ｃおよび相対濃度αは短時間においては変化しないとす
ると（３）式より次の関係が成り立つ。
I1/I0＝C exp（−αl1） （４） I2/I0＝C exp（−αl2） （５） （４）、（５）式より （６）式より、相対濃度αは光量減少係数Ｃに依存せ
ずにl1、l2、I1、I2から算出することができる。
ずにl1、l2、I1、I2から算出することができる。
次に、個々の相対濃度αの総和を求め、これを求めた
αの総数Ｎで割って平均相対濃度αを算出する。また、
流速計測装置13により粉粒体の流速Ｖを求めるととも
に、流路断面積Ａを求めておく。断面積Ａおよび粉粒体
の流速のＶと平均相対濃度αの席αAVを求めることによ
り、粉粒体の相対的な流量値とする。演算結果を出力
し、再び受光量I1、I2……Im、Inおよび発光素子１と受
光素子２間距離l1、l2……lm、lnを入力し、演算結果よ
り流量値を出力するループを構成している。第１図には
発光素子１を動かすことにより、発光素子１と受光素子
２間距離ｌを変化させる構成例を示したが、反対に受光
素子２を動かしても同様な装置を構成することができ
る。
αの総数Ｎで割って平均相対濃度αを算出する。また、
流速計測装置13により粉粒体の流速Ｖを求めるととも
に、流路断面積Ａを求めておく。断面積Ａおよび粉粒体
の流速のＶと平均相対濃度αの席αAVを求めることによ
り、粉粒体の相対的な流量値とする。演算結果を出力
し、再び受光量I1、I2……Im、Inおよび発光素子１と受
光素子２間距離l1、l2……lm、lnを入力し、演算結果よ
り流量値を出力するループを構成している。第１図には
発光素子１を動かすことにより、発光素子１と受光素子
２間距離ｌを変化させる構成例を示したが、反対に受光
素子２を動かしても同様な装置を構成することができ
る。
第２図は、同じ仕様の発光素子１を２個用いて、発光
素子１または受光素子２を駆動させることなく相異なる
発光素子１と受光素子２間距離l1、l2を持つ装置構成と
した例である。第４図は、受光素子２が持つ指向性の一
例である。一般的に受光素子２は左右対称の相対感度を
持つ。受光素子２の相対感度が等しい任意の角度、例え
ば第４図に示す指向性を持つ受光素子２の場合、相対感
度90％の±30゜の延長線上に発光素子１をそれぞれ設置
する。第２図のように測定部が円形の場合、受光素子２
の中心線延長線上がパイプ４の中心点を通過しない限り
各々の発光素子１と受光素子２間距離l1、l2は相異なる
ものとなる。発光部電源11を用いて各発光素子１を同等
の発光量で交互に点灯する。受光素子２は各々の透過光
量を設け、演算回路９に送信する。各々の発光素子１の
粉粒体付着による光量減少係数Ｃが等しいとすると、演
算回路９では第３図に示したフローで粉粒体流量計測を
行なうことができる。
素子１または受光素子２を駆動させることなく相異なる
発光素子１と受光素子２間距離l1、l2を持つ装置構成と
した例である。第４図は、受光素子２が持つ指向性の一
例である。一般的に受光素子２は左右対称の相対感度を
持つ。受光素子２の相対感度が等しい任意の角度、例え
ば第４図に示す指向性を持つ受光素子２の場合、相対感
度90％の±30゜の延長線上に発光素子１をそれぞれ設置
する。第２図のように測定部が円形の場合、受光素子２
の中心線延長線上がパイプ４の中心点を通過しない限り
各々の発光素子１と受光素子２間距離l1、l2は相異なる
ものとなる。発光部電源11を用いて各発光素子１を同等
の発光量で交互に点灯する。受光素子２は各々の透過光
量を設け、演算回路９に送信する。各々の発光素子１の
粉粒体付着による光量減少係数Ｃが等しいとすると、演
算回路９では第３図に示したフローで粉粒体流量計測を
行なうことができる。
また、第２図と同様な装置構成で次のようなことも考
えられる。少なくとも２個以上の発光源１をパイプ４の
円周上に配置し、各発光源１を順に点灯し、第２図と同
様な測定を行ない粉粒体の流量を計測する。ただし、発
光素子１と受光素子２の角度をあらかじめ測定してお
き、各々の相対感度の差を補正する必要がある。
えられる。少なくとも２個以上の発光源１をパイプ４の
円周上に配置し、各発光源１を順に点灯し、第２図と同
様な測定を行ない粉粒体の流量を計測する。ただし、発
光素子１と受光素子２の角度をあらかじめ測定してお
き、各々の相対感度の差を補正する必要がある。
本発明によれば、光電式粉粒体流量計測において、発
光素子および受光素子表面への粉粒体の付着による透過
光量の経時変化が生じたときも、この粉粒体の付着の影
響を除いた粉粒体の相対濃度を測定することが可能であ
り、したがって、高精度の粉粒体流量計測ができる。
光素子および受光素子表面への粉粒体の付着による透過
光量の経時変化が生じたときも、この粉粒体の付着の影
響を除いた粉粒体の相対濃度を測定することが可能であ
り、したがって、高精度の粉粒体流量計測ができる。
第１図は、本発明になる粉粒体流量計測装置の実施例
図、第２図は、本発明の他の実施例図、第３図は、本発
明の粉粒体流量計測装置内の演算回路における演算フロ
ー図、第４図は、受光素子の指向特性図、第５図は、透
過光量説明図である。 １……発光素子、２……受光素子、３……スリーブ、４
……粉粒体流路用パイプ、５……発光素子移動用駆動
部、６……駆動距離信号、７……受光量信号、８……光
電変換器、９……演算回路、10……記録計、13……粉粒
体流速計測装置。
図、第２図は、本発明の他の実施例図、第３図は、本発
明の粉粒体流量計測装置内の演算回路における演算フロ
ー図、第４図は、受光素子の指向特性図、第５図は、透
過光量説明図である。 １……発光素子、２……受光素子、３……スリーブ、４
……粉粒体流路用パイプ、５……発光素子移動用駆動
部、６……駆動距離信号、７……受光量信号、８……光
電変換器、９……演算回路、10……記録計、13……粉粒
体流速計測装置。
Claims (1)
- 【請求項１】流動する粉粒体に面して設けられ粉粒体に
光を入射させる発光装置と、上記粉粒体を挟んで発光装
置に対向する位置に粉粒体に接して設けられ上記入射さ
れた光のうち粉粒体を透過した光量を求める受光装置
と、求められた上記透過光量から粉粒体濃度を求めて粉
粒体の流量を算出する演算装置とを設けた粉粒体流量計
測装置において、発光装置と受光装置で挟む粉粒体流路
幅を短時間に変えるための発光装置−受光装置間距離調
節装置を設けたことを特徴とする粉粒体流量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043955A JP2752077B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 粉粒体流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043955A JP2752077B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 粉粒体流量計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219522A JPH01219522A (ja) | 1989-09-01 |
| JP2752077B2 true JP2752077B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=12678127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63043955A Expired - Fee Related JP2752077B2 (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 粉粒体流量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2752077B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58101131U (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-09 | 三菱重工業株式会社 | 粉粒体の流量測定装置 |
| JPS62255821A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 微粉炭流量計測方法 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63043955A patent/JP2752077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01219522A (ja) | 1989-09-01 |
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| JPS6338087B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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