JPH04283626A - マイクロ波粉体流量計測装置 - Google Patents
マイクロ波粉体流量計測装置Info
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- JPH04283626A JPH04283626A JP4843391A JP4843391A JPH04283626A JP H04283626 A JPH04283626 A JP H04283626A JP 4843391 A JP4843391 A JP 4843391A JP 4843391 A JP4843391 A JP 4843391A JP H04283626 A JPH04283626 A JP H04283626A
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- microwave
- powder
- powder flow
- flow rate
- rate measuring
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- Pending
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
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- 239000003245 coal Substances 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波粉体流量計測
装置に係り、特に粉体搬送管の径が大きい場合にも計測
精度の向上に適したマイクロ波粉体流量計測装置に関す
る。
装置に係り、特に粉体搬送管の径が大きい場合にも計測
精度の向上に適したマイクロ波粉体流量計測装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】石炭焚ボイラ等では石炭をミルにより所
要の粒度に粉砕し、粉砕された微粉炭を空気により搬送
してバーナ部より火炉に投入し燃焼させている。この際
火炉に投入される総微粉炭重量は、各ミルに投入される
総石炭重量より計測可能であるが、各バーナ部より投入
される個別微粉炭重量の計測は現状技術的に困難なため
実施されていない。このため各バーナ部での安定燃焼を
実現するに必要な燃焼用空気流量の適正な制御も困難に
なっている。
要の粒度に粉砕し、粉砕された微粉炭を空気により搬送
してバーナ部より火炉に投入し燃焼させている。この際
火炉に投入される総微粉炭重量は、各ミルに投入される
総石炭重量より計測可能であるが、各バーナ部より投入
される個別微粉炭重量の計測は現状技術的に困難なため
実施されていない。このため各バーナ部での安定燃焼を
実現するに必要な燃焼用空気流量の適正な制御も困難に
なっている。
【０００３】そのため上記問題点を解決するため、管内
を空気搬送される微粉炭流量を計測する方法が種々開発
されてきている。その１つとしてマイクロ波を用い、マ
イクロ波透過パワーより微粉炭濃度、また微粉炭の流れ
方向２点でのマイクロ波透過パワーの相互相関より微粉
炭流れの流速を求め、これら濃度と流速の積より微粉炭
流量を求める方法がある。
を空気搬送される微粉炭流量を計測する方法が種々開発
されてきている。その１つとしてマイクロ波を用い、マ
イクロ波透過パワーより微粉炭濃度、また微粉炭の流れ
方向２点でのマイクロ波透過パワーの相互相関より微粉
炭流れの流速を求め、これら濃度と流速の積より微粉炭
流量を求める方法がある。
【０００４】図３に上記方法による従来のマイクロ波粉
体流量計測装置の構成例を示す。粉体搬送管８の管壁に
マイクロ波透過窓（例えば石英ガラス窓）を介して設置
されたマイクロ波送信ホーン３ａから粉体搬送管８内に
送信されたマイクロ波パワーは管内の搬送されている粉
体の誘電損によりパワー減衰を受け、同様にして管壁に
設置されているマイクロ波受信ホーン４ａにより受信さ
れ、マイクロ波受信器６ａでマイクロ波透過パワーが検
出され、演算器７においてあらかじめ校正されている透
過パワーと粉体濃度の関係を用いて粉体濃度ρを演算す
る。同様にして粉体搬送管の軸方向に距離Ｌだけ離して
マイクロ波送信ホーン３ｂおよび受信ホーン４ｂを設置
し、マイクロ波受信器６ｂでマイクロ波透過パワーを検
出する。マイクロ波受信器６ａ、６ｂでそれぞれ検出さ
れたマイクロ波透過パワー信号は一般には図４に示すよ
うに時間相関があり、信号間の時間遅れτを演算器７で
演算（相互相関演算）により求め、さらにＬ／τ演算し
て粉体流れの流速υを求める。またこの流速υと上記粉
体濃度ρを積ρをυを演算器７で実施し、粉体流量指数
Ｆを求める。
体流量計測装置の構成例を示す。粉体搬送管８の管壁に
マイクロ波透過窓（例えば石英ガラス窓）を介して設置
されたマイクロ波送信ホーン３ａから粉体搬送管８内に
送信されたマイクロ波パワーは管内の搬送されている粉
体の誘電損によりパワー減衰を受け、同様にして管壁に
設置されているマイクロ波受信ホーン４ａにより受信さ
れ、マイクロ波受信器６ａでマイクロ波透過パワーが検
出され、演算器７においてあらかじめ校正されている透
過パワーと粉体濃度の関係を用いて粉体濃度ρを演算す
る。同様にして粉体搬送管の軸方向に距離Ｌだけ離して
マイクロ波送信ホーン３ｂおよび受信ホーン４ｂを設置
し、マイクロ波受信器６ｂでマイクロ波透過パワーを検
出する。マイクロ波受信器６ａ、６ｂでそれぞれ検出さ
れたマイクロ波透過パワー信号は一般には図４に示すよ
うに時間相関があり、信号間の時間遅れτを演算器７で
演算（相互相関演算）により求め、さらにＬ／τ演算し
て粉体流れの流速υを求める。またこの流速υと上記粉
体濃度ρを積ρをυを演算器７で実施し、粉体流量指数
Ｆを求める。
【０００５】上記のような従来の流量計測方法では、信
号間の時間遅れτを精度よく演算するために、管軸上の
距離Ｌを小さくする（例えば５０ｍｍ以下）必要がある
。 搬送管径Ｄが小さい場合には距離Ｌが比較的大きくても
両信号の相互相関性は良好であるが、石炭焚ボイラの微
粉炭搬送管（給炭管）のようにＤが非常に大きい（例え
ば８００ｍｍ）場合には、粉体流れの層流からのずれが
大きくなり、距離Ｌが大きくなると、両信号の相互相関
性が極端に低下するからである。しかし距離Ｌを小さく
すると、マイクロ波送信ホーン３ａから送信されたマイ
クロ波の一部がマイクロ波受信器ホーン４ｂで受信され
たり、同様に３ｂより送信されたマイクロ波の一部が４
ａで受信されたりして、濃度、流速双方の計測精度が低
下する問題点があった。
号間の時間遅れτを精度よく演算するために、管軸上の
距離Ｌを小さくする（例えば５０ｍｍ以下）必要がある
。 搬送管径Ｄが小さい場合には距離Ｌが比較的大きくても
両信号の相互相関性は良好であるが、石炭焚ボイラの微
粉炭搬送管（給炭管）のようにＤが非常に大きい（例え
ば８００ｍｍ）場合には、粉体流れの層流からのずれが
大きくなり、距離Ｌが大きくなると、両信号の相互相関
性が極端に低下するからである。しかし距離Ｌを小さく
すると、マイクロ波送信ホーン３ａから送信されたマイ
クロ波の一部がマイクロ波受信器ホーン４ｂで受信され
たり、同様に３ｂより送信されたマイクロ波の一部が４
ａで受信されたりして、濃度、流速双方の計測精度が低
下する問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は粉体搬
送管の径Ｄが大きい場合に、特に粉体流れの流速、すな
わち２系統の信号間の相互相関性を精度よく検出する点
について配慮がされておらず、流量計測精度に問題があ
った。
送管の径Ｄが大きい場合に、特に粉体流れの流速、すな
わち２系統の信号間の相互相関性を精度よく検出する点
について配慮がされておらず、流量計測精度に問題があ
った。
【０００７】本発明の目的は上記２系統の信号間の相互
相関性を向上させ、大口径粉体搬送管にも適用できる粉
体流量計測装置を提供することにある。
相関性を向上させ、大口径粉体搬送管にも適用できる粉
体流量計測装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願の第１の発明は、粉体流路の上流側と下流側の粉体
流路壁に、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器を対抗
して少なくとも２組設けたマイクロ波粉体流量計測装置
において、各マイクロ波送信器の放射期間と放射停止期
間を制御し、かつ一方の組のマイクロ波送信器の放射期
間には他方のマイクロ波送信器の放射を停止させる制御
装置を設けたことを特徴とするマイクロ波粉体流量計測
装置に関する。
本願の第１の発明は、粉体流路の上流側と下流側の粉体
流路壁に、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器を対抗
して少なくとも２組設けたマイクロ波粉体流量計測装置
において、各マイクロ波送信器の放射期間と放射停止期
間を制御し、かつ一方の組のマイクロ波送信器の放射期
間には他方のマイクロ波送信器の放射を停止させる制御
装置を設けたことを特徴とするマイクロ波粉体流量計測
装置に関する。
【０００９】第２の発明は、粉体流路の上流側と下流側
の粉体流路壁に、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器
を対抗して少なくとも２組設けたマイクロ波粉体流量計
測装置において、少なくとも２つのマイクロ波送信器の
粉体流路内へのマイクロ波放射方向が、互いにほぼ逆向
きになるようにしたことを特徴とすることを特徴とする
マイクロ波粉体流量計測装置に関する。
の粉体流路壁に、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器
を対抗して少なくとも２組設けたマイクロ波粉体流量計
測装置において、少なくとも２つのマイクロ波送信器の
粉体流路内へのマイクロ波放射方向が、互いにほぼ逆向
きになるようにしたことを特徴とすることを特徴とする
マイクロ波粉体流量計測装置に関する。
【００１０】
【作用】マイクロ波送信器ａがマイクロ波送信中は、マ
イクロ波送信器ｂを停止させてマイクロ波を送信しない
ようにすれば、マイクロ波送信器ａの系列のマイクロ波
受信器で他系列からのマイクロ波を受信することはなく
なるので、計測精度が向上する。
イクロ波送信器ｂを停止させてマイクロ波を送信しない
ようにすれば、マイクロ波送信器ａの系列のマイクロ波
受信器で他系列からのマイクロ波を受信することはなく
なるので、計測精度が向上する。
【００１１】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。図１に本発明になるマイクロ波粉体流量計測装置
の一実施例を示す。この装置が図３に示す従来のマイク
ロ波粉体流量計測装置と異なる点は、制御器９により、
マイクロ波送信器１ａ、１ｂのマイクロ波送信タイミン
グを制御するようにした点である。そのマイクロ波送信
タイミング例を図２に示す。すなわちマイクロ波送信器
１ａがＯＮ中（すなわちマイクロ波送信中）にはマイク
ロ波送信器１ｂはＯＦＦになるよう制御し、周期Ｔでこ
れを繰返す。一方制御器９は演算器７の演算手順も制御
し、マイクロ波送信器１ａがＯＮ中にはマイクロ波受信
器６ａの信号より濃度演算をし、一方この６ａの信号を
記憶させておいて、次のマイクロ波送信器１ｂがＯＮ中
には、マイクロ波受信器６ｂの信号と前記記憶させてお
いた６ａからの信号との相互相関演算で時間遅れτを演
算するよう制御している。
する。図１に本発明になるマイクロ波粉体流量計測装置
の一実施例を示す。この装置が図３に示す従来のマイク
ロ波粉体流量計測装置と異なる点は、制御器９により、
マイクロ波送信器１ａ、１ｂのマイクロ波送信タイミン
グを制御するようにした点である。そのマイクロ波送信
タイミング例を図２に示す。すなわちマイクロ波送信器
１ａがＯＮ中（すなわちマイクロ波送信中）にはマイク
ロ波送信器１ｂはＯＦＦになるよう制御し、周期Ｔでこ
れを繰返す。一方制御器９は演算器７の演算手順も制御
し、マイクロ波送信器１ａがＯＮ中にはマイクロ波受信
器６ａの信号より濃度演算をし、一方この６ａの信号を
記憶させておいて、次のマイクロ波送信器１ｂがＯＮ中
には、マイクロ波受信器６ｂの信号と前記記憶させてお
いた６ａからの信号との相互相関演算で時間遅れτを演
算するよう制御している。
【００１２】マイクロ波送信器の送信周期Ｔの設定は、
粉体流れの流速によって異なるが、距離Ｌを粉体が通過
するに要する時間程度とする。例えば上記所要時間が１
０ミリ秒程度なら、周期Ｔは約１０ミリ秒程度となる。
粉体流れの流速によって異なるが、距離Ｌを粉体が通過
するに要する時間程度とする。例えば上記所要時間が１
０ミリ秒程度なら、周期Ｔは約１０ミリ秒程度となる。
【００１３】マイクロ波送信器のＯＮ、ＯＦＦにはガン
発振器のような固体デバイスの場合には印加電圧のＯＮ
、ＯＦＦが最も簡易な方法であるが、マイクロ波出力の
安定性も考慮すると、マイクロ波送信器とマイクロ波送
信ホーン間にマイクロ波スイッチを挿入し、このスイッ
チをＯＮ、ＯＦＦするのが実用的である。
発振器のような固体デバイスの場合には印加電圧のＯＮ
、ＯＦＦが最も簡易な方法であるが、マイクロ波出力の
安定性も考慮すると、マイクロ波送信器とマイクロ波送
信ホーン間にマイクロ波スイッチを挿入し、このスイッ
チをＯＮ、ＯＦＦするのが実用的である。
【００１４】図５に本発明によるマイクロ波粉体流量計
測装置の他の実施例を示す。従来のマイクロ波粉体流量
計測装置との差は、系列ｂ（１ｂ、２ｂ、３ｂ等）のマ
イクロ波送信方向を、系列ａ（１ａ、２ａ、３ａ等）の
マイクロ波送信方向と逆向きにしている点である。この
ように送信方向を逆向きにすることにより、距離Ｌを小
さくしても、マイクロ波送信器１ａからのマイクロ波が
ｂ系列のマイクロ波受信器６ｂに漏れて検出されること
を防ぐことができる。理想的には１８０°逆向きが好ま
しいが、これ以外の角度でも上記漏れ検出の抑制には効
果がある。
測装置の他の実施例を示す。従来のマイクロ波粉体流量
計測装置との差は、系列ｂ（１ｂ、２ｂ、３ｂ等）のマ
イクロ波送信方向を、系列ａ（１ａ、２ａ、３ａ等）の
マイクロ波送信方向と逆向きにしている点である。この
ように送信方向を逆向きにすることにより、距離Ｌを小
さくしても、マイクロ波送信器１ａからのマイクロ波が
ｂ系列のマイクロ波受信器６ｂに漏れて検出されること
を防ぐことができる。理想的には１８０°逆向きが好ま
しいが、これ以外の角度でも上記漏れ検出の抑制には効
果がある。
【００１５】本実施例では系列ａ、ｂの設定位置の変更
だけで済むので、経済的である。
だけで済むので、経済的である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、大口径粉体搬送管にお
いても特に粉体流れの流速演算の精度が向上するため、
粉体流量計測装置の信頼性が向上する。
いても特に粉体流れの流速演算の精度が向上するため、
粉体流量計測装置の信頼性が向上する。
【図１】本発明になるマイクロ波粉体流量計測装置の一
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
【図２】図１における制御器の信号実施例を示す図であ
る。
る。
【図３】従来のマイクロ波粉体流量計測装置の構成例を
示す図である。
示す図である。
【図４】２個のマイクロ波受信器の出力信号の相関性を
示す図である。
示す図である。
【図５】本発明になるマイクロ波粉体流量計測装置の他
の実施例を示す図である。
の実施例を示す図である。
１ａ、１ｂ…マイクロ波送信器、２ａ、２ｂ…マイクロ
波導波管、３ａ、３ｂ…マイクロ波送信ホーン、４ａ、
４ｂ…マイクロ波受信ホーン、５ａ、５ｂ…マイクロ波
導波管、６ａ、６ｂ…マイクロ波受信器、７…演算器、
８…粉体搬送管、９…制御器。
波導波管、３ａ、３ｂ…マイクロ波送信ホーン、４ａ、
４ｂ…マイクロ波受信ホーン、５ａ、５ｂ…マイクロ波
導波管、６ａ、６ｂ…マイクロ波受信器、７…演算器、
８…粉体搬送管、９…制御器。
Claims (2)
- 【請求項１】 粉体流路の上流側と下流側の粉体流路
壁に、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器を対抗して
少なくとも２組設けたマイクロ波粉体流量計測装置にお
いて、各マイクロ波送信器の放射期間と放射停止期間を
制御し、かつ一方の組のマイクロ波送信器の放射期間に
は他方のマイクロ波送信器の放射を停止させる制御装置
を設けたことを特徴とするマイクロ波粉体流量計測装置
。 - 【請求項２】 粉体流路の上流側と下流側の粉体流路
壁に、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器を対抗して
少なくとも２組設けたマイクロ波粉体流量計測装置にお
いて、少なくとも２つのマイクロ波送信器の粉体流路内
へのマイクロ波放射方向が、互いにほぼ逆向きになるよ
うにしたことを特徴とすることを特徴とするマイクロ波
粉体流量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4843391A JPH04283626A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | マイクロ波粉体流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4843391A JPH04283626A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | マイクロ波粉体流量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04283626A true JPH04283626A (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=12803224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4843391A Pending JPH04283626A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | マイクロ波粉体流量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04283626A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4406046A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Wagner Int | Einrichtung und Verfahren zum Messen eines Pulver-Massestromes |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP4843391A patent/JPH04283626A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4406046A1 (de) * | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Wagner Int | Einrichtung und Verfahren zum Messen eines Pulver-Massestromes |
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