JPH0448237A - ガス濃度計測装置 - Google Patents
ガス濃度計測装置Info
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- JPH0448237A JPH0448237A JP15909090A JP15909090A JPH0448237A JP H0448237 A JPH0448237 A JP H0448237A JP 15909090 A JP15909090 A JP 15909090A JP 15909090 A JP15909090 A JP 15909090A JP H0448237 A JPH0448237 A JP H0448237A
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- light intensity
- scattered
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- gas
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- Pending
Links
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- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
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Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、風洞又は水槽を用いたガス拡散の模型実験又
はガス貯蔵タンク又は燃焼室内のガス濃度時間変化等測
定に供するガス濃度計測装置に関する。
はガス貯蔵タンク又は燃焼室内のガス濃度時間変化等測
定に供するガス濃度計測装置に関する。
風洞実験又は水槽実験におけるガス拡散模型試験におい
て従来の技術でガス濃度分布を測定する場合は、第３図
に示すように、模型１上に吸引管２を設置して、この吸
引管２がら拡散された試料ガス３を吸引して、濃度分析
計４で分析しガスの拡散状況を把握していた。また、タ
ンク又は燃焼室内のガス濃度の時間変化を測定する場合
は、第４図に示すように、タンク５内にレーザ光６を照
射して、その透過光強度８のみか、または散乱光強度９
のみを光電スイッチ１０または光電管で測定する例があ
った。
て従来の技術でガス濃度分布を測定する場合は、第３図
に示すように、模型１上に吸引管２を設置して、この吸
引管２がら拡散された試料ガス３を吸引して、濃度分析
計４で分析しガスの拡散状況を把握していた。また、タ
ンク又は燃焼室内のガス濃度の時間変化を測定する場合
は、第４図に示すように、タンク５内にレーザ光６を照
射して、その透過光強度８のみか、または散乱光強度９
のみを光電スイッチ１０または光電管で測定する例があ
った。
第３図に示した風洞実験又は水槽実験の従来の技術でガ
ス濃度分布を測定する場合は、試料ガス３が吸引管２か
ら濃度分析計４に到達するのに数１０秒の時間が必要で
あるため、濃度の急激な時間変化を測定することは、困
難であった。また１時間変化の無い濃度分布を測定する
場合も、従来の技術では、濃度吸引と濃度分析に数分間
必要であり、多数点の測定は困難であった。また第４図
に示したタンク又は燃焼室内のガス濃度時間変化を測定
する場合は、レーザ光６の透過光強度８のみを測定する
と、レーザ光６の透過した範囲を平均した濃度しか求ま
らず、測定点を特定することが出来なかった。また散乱
光強度９のみを測定すると、レーザ光６がガスによって
吸収されて、入射光強度７が時間と場所によって変化す
るので、散乱光強度９の場所と時間の変化を同一条件下
で比較することが出来なかった。従って、濃度の時間変
化または空間変化を測定することは、困難であった。
ス濃度分布を測定する場合は、試料ガス３が吸引管２か
ら濃度分析計４に到達するのに数１０秒の時間が必要で
あるため、濃度の急激な時間変化を測定することは、困
難であった。また１時間変化の無い濃度分布を測定する
場合も、従来の技術では、濃度吸引と濃度分析に数分間
必要であり、多数点の測定は困難であった。また第４図
に示したタンク又は燃焼室内のガス濃度時間変化を測定
する場合は、レーザ光６の透過光強度８のみを測定する
と、レーザ光６の透過した範囲を平均した濃度しか求ま
らず、測定点を特定することが出来なかった。また散乱
光強度９のみを測定すると、レーザ光６がガスによって
吸収されて、入射光強度７が時間と場所によって変化す
るので、散乱光強度９の場所と時間の変化を同一条件下
で比較することが出来なかった。従って、濃度の時間変
化または空間変化を測定することは、困難であった。
本発明は、従来の上述の不具合を解消すべく試料ガスに
粒径１ミクロン前後の微粒子を混入して、ガス拡散を粒
子拡散で置き換え、これらの粒子にレーザ光線を照射し
て、ｊＣの入射光強度散乱光強度および透過光強度をそ
れぞれ測定装置で同時に測定し、これらの測定装置から
の信号によりガス濃度を計測できるようにしたガス濃度
計測装置を提供することを目的とする。
粒径１ミクロン前後の微粒子を混入して、ガス拡散を粒
子拡散で置き換え、これらの粒子にレーザ光線を照射し
て、ｊＣの入射光強度散乱光強度および透過光強度をそ
れぞれ測定装置で同時に測定し、これらの測定装置から
の信号によりガス濃度を計測できるようにしたガス濃度
計測装置を提供することを目的とする。
このため１本発明のガス濃度計測装置は、レーザ光線を
照射する光源部と、このレーザ光線が空気中の粒子によ
って散乱される散乱光強度を測定する散乱光測定装置と
、レーザ光線の透過光強度を測定する透過光測定装置と
、これらの測定装置からの信号から信号処理部よりガス
〔作用〕 上述の本発明のガス濃度計測装置によれば。
照射する光源部と、このレーザ光線が空気中の粒子によ
って散乱される散乱光強度を測定する散乱光測定装置と
、レーザ光線の透過光強度を測定する透過光測定装置と
、これらの測定装置からの信号から信号処理部よりガス
〔作用〕 上述の本発明のガス濃度計測装置によれば。
照射レンズから照射されたレーザ光線は試料ガスに混入
した微粒子によって散乱される。この散乱光強度Ｉｄ
は試料ガス単位体積中の微粒子の個数に比例するので
、散乱光強度Ｉｄ を測定した各点のガス濃度と等価
となる。この時、レーザ光線の入射光強度１ｏ ＋散
乱光強度１ｄ および透過光強度Ｉｔ が同時に測
定されていれば。
した微粒子によって散乱される。この散乱光強度Ｉｄ
は試料ガス単位体積中の微粒子の個数に比例するので
、散乱光強度Ｉｄ を測定した各点のガス濃度と等価
となる。この時、レーザ光線の入射光強度１ｏ ＋散
乱光強度１ｄ および透過光強度Ｉｔ が同時に測
定されていれば。
散乱光強度Ｉｄ が測定された各点の入射光強度Ｉｉ
をこれらのＩｏ、 Ｉｔ および入射光強度Ｉ０と
透過光強度Ｉｔ の測定間隔Ｗから推定できるので散
乱光強度Ｉｄ と各測定点の入射光強度■１の比で測
定値を表示すれば、微粒子によるレーザ光線の吸収を補
正して、散乱光強度測定点の散乱光強度Ｉｄ の絶対
値を測定しガス濃度を測定することができる。
をこれらのＩｏ、 Ｉｔ および入射光強度Ｉ０と
透過光強度Ｉｔ の測定間隔Ｗから推定できるので散
乱光強度Ｉｄ と各測定点の入射光強度■１の比で測
定値を表示すれば、微粒子によるレーザ光線の吸収を補
正して、散乱光強度測定点の散乱光強度Ｉｄ の絶対
値を測定しガス濃度を測定することができる。
以下９図面により本発明のガス濃度計測装置について説
明すると、第１図は本発明の一実施例を示す風洞側面図
で風洞測定部１４内に設置した風軸方向の走行レール２
１上を移動する台２２に風軸と水％直角方向に移動し、
且つその鉛直方向に移動自在な空間自動トラバース装置
１５が設けられている。そしてこの空間自動トラバース
装置には、光源部の一部を構成するレーザ光の照射レン
ズ１６．散乱光測定装置としての受光用光電スイッチ１
０ａを固定している。
明すると、第１図は本発明の一実施例を示す風洞側面図
で風洞測定部１４内に設置した風軸方向の走行レール２
１上を移動する台２２に風軸と水％直角方向に移動し、
且つその鉛直方向に移動自在な空間自動トラバース装置
１５が設けられている。そしてこの空間自動トラバース
装置には、光源部の一部を構成するレーザ光の照射レン
ズ１６．散乱光測定装置としての受光用光電スイッチ１
０ａを固定している。
照射レンズ１６には光ファイバー１９を通じて光源部２
０からレーザ光線６が入射される。
０からレーザ光線６が入射される。
風洞測定部１４の床上に設置された煙突１７から放出さ
れる試料ガス３には粒径１ミクロン前後の微粒子１１（
セラミック・パウダー、ボロン・ナイトライド、ＤＯＰ
など）を混入して。
れる試料ガス３には粒径１ミクロン前後の微粒子１１（
セラミック・パウダー、ボロン・ナイトライド、ＤＯＰ
など）を混入して。
ガス拡散を粒子拡散で置き換えるようにしている。そし
て照射レンズ１６が照射されたレーザ光線６は試料ガス
３に混入した微粒子１１によって散乱される。この散乱
光強度９は受光用光電スイッチ１０ｂで測定され単位体
積中の微粒子１１の個数に比例するのでガス濃度と等価
となる。
て照射レンズ１６が照射されたレーザ光線６は試料ガス
３に混入した微粒子１１によって散乱される。この散乱
光強度９は受光用光電スイッチ１０ｂで測定され単位体
積中の微粒子１１の個数に比例するのでガス濃度と等価
となる。
一方試料ガス中を散乱することなく直進したレーザ光線
６は照射レンズ１６と対向して空間自動トラバース１５
上に設置された透過光測定装置としての受光用光電スイ
ッチ１０ｂで測定される。そして受光用光電スイッチ１
０ａと受光用光電スイッチ１０ｂからはそれぞれ散乱光
強度および透過光強度に応じた信号Ｉｄ、 ｈｔが光フ
ァイバー】９によって、信号処理処理装置を構成する信
号処理部１８に伝達される。信号処理部１８では、光源
部２０又は照射レンズ１６からのレーザ光線６の入射光
強度Ｉｏ 、散乱光強度Ｉｄおよび透過光強度Ｉｔ
が同時に入力され、散乱光強度Ｉｄ が測定された
各点Ｘの入射光強度ｌ１（７ｘ）を式Ｉｉ＝ Ｉｏ ＋
（Ｉｔ−Ｉｏ） ・ｘ ／ Ｗにより演算する。ここで
、Ｗは入射光強度Ｉｏ と透過光強度Ｉｔ の測定
間隔である。散乱光強度Ｉｄ と各測定点の入射光強
度ｌ１（７ｘ）の比で測定値を表示すれば、微粒子１１
によるレーザ光線６の吸収を補正した絶対的な散乱光強
度Ｉｄ を測定することが出来各点Ｘの試料ガスの濃
度を測定することができる。
６は照射レンズ１６と対向して空間自動トラバース１５
上に設置された透過光測定装置としての受光用光電スイ
ッチ１０ｂで測定される。そして受光用光電スイッチ１
０ａと受光用光電スイッチ１０ｂからはそれぞれ散乱光
強度および透過光強度に応じた信号Ｉｄ、 ｈｔが光フ
ァイバー】９によって、信号処理処理装置を構成する信
号処理部１８に伝達される。信号処理部１８では、光源
部２０又は照射レンズ１６からのレーザ光線６の入射光
強度Ｉｏ 、散乱光強度Ｉｄおよび透過光強度Ｉｔ
が同時に入力され、散乱光強度Ｉｄ が測定された
各点Ｘの入射光強度ｌ１（７ｘ）を式Ｉｉ＝ Ｉｏ ＋
（Ｉｔ−Ｉｏ） ・ｘ ／ Ｗにより演算する。ここで
、Ｗは入射光強度Ｉｏ と透過光強度Ｉｔ の測定
間隔である。散乱光強度Ｉｄ と各測定点の入射光強
度ｌ１（７ｘ）の比で測定値を表示すれば、微粒子１１
によるレーザ光線６の吸収を補正した絶対的な散乱光強
度Ｉｄ を測定することが出来各点Ｘの試料ガスの濃
度を測定することができる。
なお上記実施例においては信号処理部１８゜光源部２０
を模型１の後流側に設置した例を示したが、これらの装
置が流れの乱れを引き起さない程度の大きさに裏作でき
れば空間自動トラバース装置１５に付設することも可能
なことは勿論である。
を模型１の後流側に設置した例を示したが、これらの装
置が流れの乱れを引き起さない程度の大きさに裏作でき
れば空間自動トラバース装置１５に付設することも可能
なことは勿論である。
本発明は粒子によるレーザ光の散乱光強度から、ガス濃
度分布を測定するので、従来技術に比べて、測定時間が
極めて短く、かつ濃度値の時間変動も測定可能である。
度分布を測定するので、従来技術に比べて、測定時間が
極めて短く、かつ濃度値の時間変動も測定可能である。
また、従来困難であった多数点の濃度測定も可能となり
、各測定点毎の濃度値の比較も正確に出来るようになっ
た。
、各測定点毎の濃度値の比較も正確に出来るようになっ
た。
第２図は本発明の詳細な説明図であり、試料ガス３．微
粒子１１．レーザ光線６．入射光強度７、散乱光強度９
．透過光強度８．光電スイッチ１ｏａ、Ｊｏｂｏ第１図
は風洞実験における実施例であり、風洞測定部１４．空
間自動トラバース装置１５．照射レンズ１６．散乱光の
受光用光電スイッチ１０ ａ 、透過光の受光用光電ス
イッチ１０ｂ、光ファイバー１９．光源部２０．模型１
、煙突１７．試料ガス３．微粒子１１．レーザ光線６．
散乱光強度９．透過光強度８．信号処理部１８．走行レ
ール２１１台２２．第３図は、風洞実験および水槽実験
の従来の技術でガス濃度分布を測定する場合の図、模型
１．吸弓管２．試料ガス３．濃度分析計４．第４図は。 タンクおよび燃焼室内のガス濃度時間変化を測定する場
合の図、タンク５．レーザ光６．透過光強度８．散乱光
強度９．光電スイッチ１０゜入射光強度７゜
粒子１１．レーザ光線６．入射光強度７、散乱光強度９
．透過光強度８．光電スイッチ１ｏａ、Ｊｏｂｏ第１図
は風洞実験における実施例であり、風洞測定部１４．空
間自動トラバース装置１５．照射レンズ１６．散乱光の
受光用光電スイッチ１０ ａ 、透過光の受光用光電ス
イッチ１０ｂ、光ファイバー１９．光源部２０．模型１
、煙突１７．試料ガス３．微粒子１１．レーザ光線６．
散乱光強度９．透過光強度８．信号処理部１８．走行レ
ール２１１台２２．第３図は、風洞実験および水槽実験
の従来の技術でガス濃度分布を測定する場合の図、模型
１．吸弓管２．試料ガス３．濃度分析計４．第４図は。 タンクおよび燃焼室内のガス濃度時間変化を測定する場
合の図、タンク５．レーザ光６．透過光強度８．散乱光
強度９．光電スイッチ１０゜入射光強度７゜
Claims (1)
- レーザ光線を照射する光源部と、このレーザ光線が空気
中の粒子によって散乱される散乱光強度を測定する散乱
光測定装置と、レーザ光線の透過光強度を測定する透過
光測定装置と、これらの測定装置からの信号によりガス
濃度を算出する信号処理装置とから構成されることを特
徴とするガス濃度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15909090A JPH0448237A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | ガス濃度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15909090A JPH0448237A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | ガス濃度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448237A true JPH0448237A (ja) | 1992-02-18 |
Family
ID=15686021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15909090A Pending JPH0448237A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | ガス濃度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003535669A (ja) * | 1999-08-17 | 2003-12-02 | イミジ サーム エンジニアリング | スプレーデータ取得システム |
| JP2011080768A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス分析装置 |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP15909090A patent/JPH0448237A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003535669A (ja) * | 1999-08-17 | 2003-12-02 | イミジ サーム エンジニアリング | スプレーデータ取得システム |
| JP2011080768A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス分析装置 |
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