JPH07242337A - 粒子充填監視方法及びその装置 - Google Patents
粒子充填監視方法及びその装置Info
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- JPH07242337A JPH07242337A JP1557495A JP1557495A JPH07242337A JP H07242337 A JPH07242337 A JP H07242337A JP 1557495 A JP1557495 A JP 1557495A JP 1557495 A JP1557495 A JP 1557495A JP H07242337 A JPH07242337 A JP H07242337A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 容器内に散布される粒子の堆積面の凹凸状態
をリアルタイムで一層精確に監視・測定する技術の開
発。 【構成】 反応容器１において上方部中央に設置された
充填装置３から触媒粒子Ｃを円錐状に散布し、形成され
た凹凸状に波打った触媒堆積面Ｓの状態を監視する。反
応容器壁にレーザ発生及び走査装置５と撮像装置９とを
取付ける。レーザ発生及び走査装置５は走査レーザビー
ム６を発生する。撮像装置９は所定のに視野内でレーザ
反射光を検知する。走査点の位置、レーザ光発生及び走
査装置の位置及び撮像装置の位置から三角法により走査
点における堆積面の深さを計算する計算装置としてのコ
ンピュータ１１及び堆積面深さ分布を含むデータを表示
する装置としてのＣＲＴ１３が設置される。
をリアルタイムで一層精確に監視・測定する技術の開
発。 【構成】 反応容器１において上方部中央に設置された
充填装置３から触媒粒子Ｃを円錐状に散布し、形成され
た凹凸状に波打った触媒堆積面Ｓの状態を監視する。反
応容器壁にレーザ発生及び走査装置５と撮像装置９とを
取付ける。レーザ発生及び走査装置５は走査レーザビー
ム６を発生する。撮像装置９は所定のに視野内でレーザ
反射光を検知する。走査点の位置、レーザ光発生及び走
査装置の位置及び撮像装置の位置から三角法により走査
点における堆積面の深さを計算する計算装置としてのコ
ンピュータ１１及び堆積面深さ分布を含むデータを表示
する装置としてのＣＲＴ１３が設置される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容器内への粒子充填の
監視方法及びその装置に関するものであり、各種材料の
合成・分解のための容器内への粒子充填の監視方法及び
その装置に関するものである。特には、石油精製のため
の反応容器内に散布された触媒の堆積面の凹凸状態をリ
アルタイムで監視するべくレーザ光を使用しての三角法
による触媒充填監視方法及びその装置に関するものであ
る。
監視方法及びその装置に関するものであり、各種材料の
合成・分解のための容器内への粒子充填の監視方法及び
その装置に関するものである。特には、石油精製のため
の反応容器内に散布された触媒の堆積面の凹凸状態をリ
アルタイムで監視するべくレーザ光を使用しての三角法
による触媒充填監視方法及びその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】容器内への粒子の充填状態を監視する必
要があることが多い。例えば、各種材料の合成・分解の
ために触媒が使用される。石油工業においては、触媒を
使用して重質軽油を原料としオクタン価の高いガソリン
にする方法や多量の水素の存在下で触媒を使用して脱硫
と分解とを同時に行わせる方法等触媒を使用することが
多い。触媒としては、接触分解法では、例えば固体の酸
性シリカ、アルミナ粒子、ゼオライト粒子等が使用され
る。一般的には、これら触媒は、巾：０．５〜３ｍｍそ
して長さ：３〜１０ｍｍの粒子である。こうした場合、
反応容器に触媒粒子が充填されるが、触媒粒子の充填状
態が操業の効率を左右するので、均一な充填を達成する
目的で反応容器中央上方部に充填装置を設置し、充填装
置から触媒粒子を円錐状に落下せしめる散布充填が行わ
れている。
要があることが多い。例えば、各種材料の合成・分解の
ために触媒が使用される。石油工業においては、触媒を
使用して重質軽油を原料としオクタン価の高いガソリン
にする方法や多量の水素の存在下で触媒を使用して脱硫
と分解とを同時に行わせる方法等触媒を使用することが
多い。触媒としては、接触分解法では、例えば固体の酸
性シリカ、アルミナ粒子、ゼオライト粒子等が使用され
る。一般的には、これら触媒は、巾：０．５〜３ｍｍそ
して長さ：３〜１０ｍｍの粒子である。こうした場合、
反応容器に触媒粒子が充填されるが、触媒粒子の充填状
態が操業の効率を左右するので、均一な充填を達成する
目的で反応容器中央上方部に充填装置を設置し、充填装
置から触媒粒子を円錐状に落下せしめる散布充填が行わ
れている。
【０００３】しかし、散布充填を行っても、触媒粒子堆
積面は凹凸状に波打ち、平坦な堆積面は得られない。凹
凸状態が規定の水準を超えると、操業効率が低下するの
で充填装置に備えられた散布パラメータを制御するなど
して凹凸を修正するようにしなければならない。従来、
散布された粒子の堆積面の凹凸状態の測定は、反応容器
が深いため容易ではなく、充填装置設置面より巻き尺で
適宜の測定点を選んで実測により測定していた。測定は
例えば間隔３０分に１回そして測定点数１２点として実
施された。そのため、測定に時間を取りしかも大まか
で、更には測定精度は悪く、±５０ｍｍとなりまた堆積
面分布は最大４００ｍｍにもなった。充填操作を測定の
たびに停止せねばならず、充填操作効率が悪かった。
積面は凹凸状に波打ち、平坦な堆積面は得られない。凹
凸状態が規定の水準を超えると、操業効率が低下するの
で充填装置に備えられた散布パラメータを制御するなど
して凹凸を修正するようにしなければならない。従来、
散布された粒子の堆積面の凹凸状態の測定は、反応容器
が深いため容易ではなく、充填装置設置面より巻き尺で
適宜の測定点を選んで実測により測定していた。測定は
例えば間隔３０分に１回そして測定点数１２点として実
施された。そのため、測定に時間を取りしかも大まか
で、更には測定精度は悪く、±５０ｍｍとなりまた堆積
面分布は最大４００ｍｍにもなった。充填操作を測定の
たびに停止せねばならず、充填操作効率が悪かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、容器内に散布
される粒子の堆積面を均一にするために、それに先立っ
て堆積面の凹凸状態をリアルタイムで一層精確に監視・
測定する技術の開発が要望されている。例えば、触媒の
充填では堆積面凹凸状態の±２０ｍｍの測定精度が要求
される。
される粒子の堆積面を均一にするために、それに先立っ
て堆積面の凹凸状態をリアルタイムで一層精確に監視・
測定する技術の開発が要望されている。例えば、触媒の
充填では堆積面凹凸状態の±２０ｍｍの測定精度が要求
される。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、課題解決
に向けて、レーザ光で容器内の粒子堆積面を走査しなが
ら、一定の間隔で操作点からの反射光を検知して三角法
により堆積高さを測定する方式を想到し、その実現可能
性に向けて検討の結果、レーザ光のビーム径を粒子の断
面積以上で且つ目標精度に応じて選択することにより堆
積面の凹凸をリアルタイムで測定することに成功した。
かくして、本発明は、容器内に粒子を充填する際レーザ
光で堆積面を走査し、反射光を検知しそして測定時の特
定の走査点の位置、レーザ光出射位置及びレーザ光検知
位置から三角法により堆積高さを測定し、その際レーザ
光のビーム径を粒子の断面積以上で且つ目標精度に応じ
て選択することを特徴とする粒子充填監視方法を提供す
る。本発明はまた、粒子を充填する容器に粒子充填高さ
より上方の水準に取付けられる、レーザ光で粒子堆積面
を走査するため、粒子の断面積以上で且つ目標精度に応
じて選択されるレーザ光ビーム径を有するレーザ光の発
生及び走査装置及び走査点からのレーザ反射光を検出す
る撮像装置と、測定時の特定の前記走査点の位置、前記
レーザ光発生及び走査装置の位置及び前記撮像装置の位
置から三角法により走査点の深さを計算する計算装置
と、堆積面深さ分布を含むデータを表示する表示装置と
を備える粒子充填監視装置をも提供する。また、特にそ
の粒子が触媒である粒子充填監視方法及び粒子充填監視
装置をも提供する。
に向けて、レーザ光で容器内の粒子堆積面を走査しなが
ら、一定の間隔で操作点からの反射光を検知して三角法
により堆積高さを測定する方式を想到し、その実現可能
性に向けて検討の結果、レーザ光のビーム径を粒子の断
面積以上で且つ目標精度に応じて選択することにより堆
積面の凹凸をリアルタイムで測定することに成功した。
かくして、本発明は、容器内に粒子を充填する際レーザ
光で堆積面を走査し、反射光を検知しそして測定時の特
定の走査点の位置、レーザ光出射位置及びレーザ光検知
位置から三角法により堆積高さを測定し、その際レーザ
光のビーム径を粒子の断面積以上で且つ目標精度に応じ
て選択することを特徴とする粒子充填監視方法を提供す
る。本発明はまた、粒子を充填する容器に粒子充填高さ
より上方の水準に取付けられる、レーザ光で粒子堆積面
を走査するため、粒子の断面積以上で且つ目標精度に応
じて選択されるレーザ光ビーム径を有するレーザ光の発
生及び走査装置及び走査点からのレーザ反射光を検出す
る撮像装置と、測定時の特定の前記走査点の位置、前記
レーザ光発生及び走査装置の位置及び前記撮像装置の位
置から三角法により走査点の深さを計算する計算装置
と、堆積面深さ分布を含むデータを表示する表示装置と
を備える粒子充填監視装置をも提供する。また、特にそ
の粒子が触媒である粒子充填監視方法及び粒子充填監視
装置をも提供する。
【０００６】
【作用】容器への粒子の充填に際してレーザ光で粒子堆
積面を走査し、反射光を検知し、所定の測定間隔で所要
の測定点数において各走査点の堆積深さを三角法で測定
し、堆積面の高さ分布、中心を通る任意の断面トレンド
等を含む堆積面情報をリアルタイムで表示する。
積面を走査し、反射光を検知し、所定の測定間隔で所要
の測定点数において各走査点の堆積深さを三角法で測定
し、堆積面の高さ分布、中心を通る任意の断面トレンド
等を含む堆積面情報をリアルタイムで表示する。
【０００７】
【実施例】以下、実施例として触媒粒子を反応容器内へ
充填する場合について説明する。図１（ａ）は、反応容
器１において上方部中央に設置された充填装置３から触
媒粒子Ｃを円錐状に散布充填している様相と、形成され
た凹凸状に波打った触媒粒子の堆積面Ｓの状態を図示す
ると共に、充填装置とほぼ同じ高さ水準で反応容器壁に
取付けられた粒子充填監視装置としてのレーザ発生及び
走査装置５と撮像装置９とを示す。レーザ発生及び走査
装置５は走査レーザビーム６を発生する。撮像装置９は
所定視野内でレーザ反射光を検知する。更に、測定時の
特定の走査点の位置、レーザ光発生及び走査装置の位置
及び撮像装置の位置から三角法により走査点における堆
積面の深さを計算する計算装置としてのコンピュータ１
１及び堆積面深さ分布を含むデータを表示する装置とし
てのＣＲＴ１３が、反応容器外部の適宜の位置の監視室
内に設置され、レーザ発生及び走査装置と撮像装置とに
信号線１５で接続されている。図１（ｂ）は、充填装置
３、レーザ発生及び走査装置５及び撮像装置９の水準か
ら下方に堆積面Ｓを見た断面図であり、走査レーザビー
ム６による堆積面Ｓの走査の様相を示す。走査レーザビ
ーム６により堆積面を一端から他端まで左右に走査しな
がら、一定間隔で走査点の反射光を検出することにより
堆積面の監視が行われる。
充填する場合について説明する。図１（ａ）は、反応容
器１において上方部中央に設置された充填装置３から触
媒粒子Ｃを円錐状に散布充填している様相と、形成され
た凹凸状に波打った触媒粒子の堆積面Ｓの状態を図示す
ると共に、充填装置とほぼ同じ高さ水準で反応容器壁に
取付けられた粒子充填監視装置としてのレーザ発生及び
走査装置５と撮像装置９とを示す。レーザ発生及び走査
装置５は走査レーザビーム６を発生する。撮像装置９は
所定視野内でレーザ反射光を検知する。更に、測定時の
特定の走査点の位置、レーザ光発生及び走査装置の位置
及び撮像装置の位置から三角法により走査点における堆
積面の深さを計算する計算装置としてのコンピュータ１
１及び堆積面深さ分布を含むデータを表示する装置とし
てのＣＲＴ１３が、反応容器外部の適宜の位置の監視室
内に設置され、レーザ発生及び走査装置と撮像装置とに
信号線１５で接続されている。図１（ｂ）は、充填装置
３、レーザ発生及び走査装置５及び撮像装置９の水準か
ら下方に堆積面Ｓを見た断面図であり、走査レーザビー
ム６による堆積面Ｓの走査の様相を示す。走査レーザビ
ーム６により堆積面を一端から他端まで左右に走査しな
がら、一定間隔で走査点の反射光を検出することにより
堆積面の監視が行われる。
【０００８】図２は、レーザ発生及び走査装置５及び撮
像装置７の容器壁への取付け様相を示す。レーザ発生及
び走査装置５は、例えばＨｅ−Ｎｅレーザ、半導体レー
ザのような適宜のレーザ源７とレーザ光を堆積面を走査
するように左右前後に走査するレーザスキャナ８とから
構成される。プリズムのような光学的手段の傾きを順次
変更することによりレーザビームの出射方向を変更する
ことができる。レーザ源７及びレーザスキャナ８は触媒
粒子充填中触媒のダストが発生するため防塵対策として
エアーライン１６に接続される防塵カバー１７内部及び
その直下にそれぞれ配置されそして防塵用エアーがエア
ーライン１６から防塵カバー１７を通して常時吹き出さ
れる。防塵カバー１７は適宜の固定金具１８により反応
容器壁に取付けられる。撮像装置９は代表的にはＣＣＤ
カメラ１０であり、同じくエアーライン１６に接続され
る防塵カバー１９内部に配置され、固定金具２０により
反応容器壁に取付けられる。これらは中央に充填装置
（図示省略）を支持するトレイ上に支持される。
像装置７の容器壁への取付け様相を示す。レーザ発生及
び走査装置５は、例えばＨｅ−Ｎｅレーザ、半導体レー
ザのような適宜のレーザ源７とレーザ光を堆積面を走査
するように左右前後に走査するレーザスキャナ８とから
構成される。プリズムのような光学的手段の傾きを順次
変更することによりレーザビームの出射方向を変更する
ことができる。レーザ源７及びレーザスキャナ８は触媒
粒子充填中触媒のダストが発生するため防塵対策として
エアーライン１６に接続される防塵カバー１７内部及び
その直下にそれぞれ配置されそして防塵用エアーがエア
ーライン１６から防塵カバー１７を通して常時吹き出さ
れる。防塵カバー１７は適宜の固定金具１８により反応
容器壁に取付けられる。撮像装置９は代表的にはＣＣＤ
カメラ１０であり、同じくエアーライン１６に接続され
る防塵カバー１９内部に配置され、固定金具２０により
反応容器壁に取付けられる。これらは中央に充填装置
（図示省略）を支持するトレイ上に支持される。
【０００９】カメラの視野は、反応容器の内径、カメラ
の焦点距離、堆積面までの距離に依存し、例えば焦点距
離ｆ＝１２ｍｍ撮像レンズの場合、回収画像縦方向（４
００ピクセル）の視野は堆積面距離：−１０ｍでは３ｍ
となりそして堆積面距離：−５ｍでは１．５ｍとなり、
全時間域で反応容器内部全景が監視できない状況が存在
しうる。そうした場合には、複数のカメラ、場合によっ
ては複数のレーザ発生及び走査装置が使用されうる。例
えば、焦点距離９ｍｍ撮像レンズを使用する場合、４カ
メラ×２レーザ方式、３カメラ×１レーザ方式等が考慮
されうる。図３は４カメラ×２レーザ方式を示したもの
である。−５ｍの視野及び−１０ｍの視野が点線で示さ
れている。４カメラ×２レーザ方式の方が３カメラ×１
レーザ方式よりもカメラ〜レーザ間隔を広くとれ、広範
囲、高精度の測定が可能となる。
の焦点距離、堆積面までの距離に依存し、例えば焦点距
離ｆ＝１２ｍｍ撮像レンズの場合、回収画像縦方向（４
００ピクセル）の視野は堆積面距離：−１０ｍでは３ｍ
となりそして堆積面距離：−５ｍでは１．５ｍとなり、
全時間域で反応容器内部全景が監視できない状況が存在
しうる。そうした場合には、複数のカメラ、場合によっ
ては複数のレーザ発生及び走査装置が使用されうる。例
えば、焦点距離９ｍｍ撮像レンズを使用する場合、４カ
メラ×２レーザ方式、３カメラ×１レーザ方式等が考慮
されうる。図３は４カメラ×２レーザ方式を示したもの
である。−５ｍの視野及び−１０ｍの視野が点線で示さ
れている。４カメラ×２レーザ方式の方が３カメラ×１
レーザ方式よりもカメラ〜レーザ間隔を広くとれ、広範
囲、高精度の測定が可能となる。
【００１０】レーザビームの走査による堆積面の測定に
おいては、レーザビームが容器底部の堆積面に確実に届
く必要がある。即ち、容器空間を落下する触媒粒子によ
ってレーザビームが遮断されることのないようにしなけ
ればならない。触媒粒子の大きさを例えば１．２７ｍｍ
直径×３ｍｍ長さ、２．１２ｍｍ直径×５ｍｍ長さ、充
填量を例えば６００ｍｍ／時間、そして充填容器から堆
積面最下層までの距離を例えば１０ｍとし、触媒粒子の
最密充填を仮定して粒子粒子の存在確率を試算したとこ
ろ、直径の小さいレーザビームでは数秒に１回程度レー
ザビームが触媒粒子に遮断されることが判明した。レー
ザビーム径を触媒粒子の断面積以上、好ましくは１０倍
以上とすることによりレーザビームの走査による堆積面
の測定が可能であることが確認された。レーザビームの
上限は、必要とする測定精度（数ｃｍ以下）とレーザ走
査点スポットの輝度から決定されるべきであり、本発明
目的には通常の反応容器で２〜３ｃｍが上限である。例
えば精度５ｃｍの達成にはレーザビームの直径の上限は
３ｃｍである。ここで、触媒粒子の断面積は、粒子の最
大投影面積（粒子に平行光を照射した時にできる影の面
積の最大値）である。
おいては、レーザビームが容器底部の堆積面に確実に届
く必要がある。即ち、容器空間を落下する触媒粒子によ
ってレーザビームが遮断されることのないようにしなけ
ればならない。触媒粒子の大きさを例えば１．２７ｍｍ
直径×３ｍｍ長さ、２．１２ｍｍ直径×５ｍｍ長さ、充
填量を例えば６００ｍｍ／時間、そして充填容器から堆
積面最下層までの距離を例えば１０ｍとし、触媒粒子の
最密充填を仮定して粒子粒子の存在確率を試算したとこ
ろ、直径の小さいレーザビームでは数秒に１回程度レー
ザビームが触媒粒子に遮断されることが判明した。レー
ザビーム径を触媒粒子の断面積以上、好ましくは１０倍
以上とすることによりレーザビームの走査による堆積面
の測定が可能であることが確認された。レーザビームの
上限は、必要とする測定精度（数ｃｍ以下）とレーザ走
査点スポットの輝度から決定されるべきであり、本発明
目的には通常の反応容器で２〜３ｃｍが上限である。例
えば精度５ｃｍの達成にはレーザビームの直径の上限は
３ｃｍである。ここで、触媒粒子の断面積は、粒子の最
大投影面積（粒子に平行光を照射した時にできる影の面
積の最大値）である。
【００１１】レーザスキャナの制御及び撮像装置からの
画像処理及び三角測量計算は専用のコンピュータにより
処理を行う。処理データは、磁気ディスク、光磁気ディ
スク等のストレージマシンに保存すると共に、ＣＲＴ画
面上にリアルタイム表示される。ＣＲＴ画面には様々の
充填情報が表示されうる。図４は、一例としての堆積面
モニタの基本画面構成図である。堆積面の分布状態、選
択された特定の断面の堆積面表示等がリアルタイム表示
される。
画像処理及び三角測量計算は専用のコンピュータにより
処理を行う。処理データは、磁気ディスク、光磁気ディ
スク等のストレージマシンに保存すると共に、ＣＲＴ画
面上にリアルタイム表示される。ＣＲＴ画面には様々の
充填情報が表示されうる。図４は、一例としての堆積面
モニタの基本画面構成図である。堆積面の分布状態、選
択された特定の断面の堆積面表示等がリアルタイム表示
される。
【００１２】こうして得られた堆積面分布情報により、
堆積面の分布が一定となるように充填装置からの散布状
態が修正される。図５は充填装置３の例を示し、（ａ）
はその側面図そして（ｂ）は底面スリットを示す。装置
の側面には４か所の側面スリット２１が設けられており
そして底面２２には（ｂ）に示す下部スリット２３が設
けられている。底面には回転円盤２４が取付けられてい
る。側面スリットには空圧式の開閉扉が設けられる。得
られた堆積面情報に基づいて、側面及び下部スリットの
開度及び回転円盤の回転数を調整することにより散布状
態を制御することができる。
堆積面の分布が一定となるように充填装置からの散布状
態が修正される。図５は充填装置３の例を示し、（ａ）
はその側面図そして（ｂ）は底面スリットを示す。装置
の側面には４か所の側面スリット２１が設けられており
そして底面２２には（ｂ）に示す下部スリット２３が設
けられている。底面には回転円盤２４が取付けられてい
る。側面スリットには空圧式の開閉扉が設けられる。得
られた堆積面情報に基づいて、側面及び下部スリットの
開度及び回転円盤の回転数を調整することにより散布状
態を制御することができる。
【００１３】（例）直径約３ｍそして高さ約１８ｍの鋼
製円筒容器に容器上端より約５ｍに充填装置を固定し、
直径０．５〜１．５ｍｍそして長さ３〜５ｍｍの円筒状
セラミックス触媒粒子（断面積：０．０１５２ｃｍ2 〜
０．０７８３ｃｍ2 ）を堆積速度約１ｍ／時間で空間的
に散布し、堆積面をレーザビームにより走査しそして堆
積面の凹凸状態を測定した。測定点数は約１００点と
し、測定間隔は約３０秒に１回とした。測定は、Ｈｅ−
ＮｅレーザビームスキャンとＣＣＤカメラによる堆積面
の三角測量によった。レーザビームは５ｍＷのＨｅ−Ｎ
ｅレーザを使用した。レーザビーム径は１０ｍｍであっ
た。カメラは、焦点距離１２ｍｍの１／２インチ３６万
画素モノクロＣＣＤカメラを使用した（最低被写体照
度：０．２Ｌｕｘ）。６４０×４００ピクセル画像処理
装置を使用した。堆積面までの距離１０ｍにおいて±１
７ｍｍの測定精度が得られそして堆積面までの距離５ｍ
において±１０ｍｍの測定精度が得られた。ＣＲＴ上に
最新測定面分布、中心を通る任意の線上の断面トレンド
（最新のもの並びに５、１０、１５及び２０分前のも
の）、平均値の表示／任意の点（１点）の数値表示、並
びに任意の点（複数）の任意の時間範囲の数値表示を同
一画面に表示した。図４はそうした表示の一例である。
製円筒容器に容器上端より約５ｍに充填装置を固定し、
直径０．５〜１．５ｍｍそして長さ３〜５ｍｍの円筒状
セラミックス触媒粒子（断面積：０．０１５２ｃｍ2 〜
０．０７８３ｃｍ2 ）を堆積速度約１ｍ／時間で空間的
に散布し、堆積面をレーザビームにより走査しそして堆
積面の凹凸状態を測定した。測定点数は約１００点と
し、測定間隔は約３０秒に１回とした。測定は、Ｈｅ−
ＮｅレーザビームスキャンとＣＣＤカメラによる堆積面
の三角測量によった。レーザビームは５ｍＷのＨｅ−Ｎ
ｅレーザを使用した。レーザビーム径は１０ｍｍであっ
た。カメラは、焦点距離１２ｍｍの１／２インチ３６万
画素モノクロＣＣＤカメラを使用した（最低被写体照
度：０．２Ｌｕｘ）。６４０×４００ピクセル画像処理
装置を使用した。堆積面までの距離１０ｍにおいて±１
７ｍｍの測定精度が得られそして堆積面までの距離５ｍ
において±１０ｍｍの測定精度が得られた。ＣＲＴ上に
最新測定面分布、中心を通る任意の線上の断面トレンド
（最新のもの並びに５、１０、１５及び２０分前のも
の）、平均値の表示／任意の点（１点）の数値表示、並
びに任意の点（複数）の任意の時間範囲の数値表示を同
一画面に表示した。図４はそうした表示の一例である。
【００１４】以上、実施例では、反応容器への触媒粒子
の充填監視について説明したが、本発明は、上記実施例
に限られるものではなく、貯蔵サイロへの穀粒の充填監
視などのその他の粒子の容器への充填監視に広く応用で
きる。また、粒子については、特に限定されないが、粒
子の充填制御が難しく充填監視の必要性の高い、等方性
でない粒子、例えばアスペクト比（長径／短径）が２以
上の粒子が好ましい対象とされる。
の充填監視について説明したが、本発明は、上記実施例
に限られるものではなく、貯蔵サイロへの穀粒の充填監
視などのその他の粒子の容器への充填監視に広く応用で
きる。また、粒子については、特に限定されないが、粒
子の充填制御が難しく充填監視の必要性の高い、等方性
でない粒子、例えばアスペクト比（長径／短径）が２以
上の粒子が好ましい対象とされる。
【００１５】
【発明の効果】レーザ光で容器内の粒子堆積面を走査
し、反射光を検知して三角法により堆積高さを測定する
という新たな方式により、容器内に散布される粒子の堆
積面の凹凸状態をリアルタイムで±２０ｍｍの測定精度
において監視・測定することに成功した。
し、反射光を検知して三角法により堆積高さを測定する
という新たな方式により、容器内に散布される粒子の堆
積面の凹凸状態をリアルタイムで±２０ｍｍの測定精度
において監視・測定することに成功した。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、反応容器において充填装置から
粒子を散布充填し、堆積面の状態を測定し、それを表示
する本発明の装置の配置状態を示し、そして図１（ｂ）
は走査レーザビームによる堆積面の走査の様相を示す説
明図である。
粒子を散布充填し、堆積面の状態を測定し、それを表示
する本発明の装置の配置状態を示し、そして図１（ｂ）
は走査レーザビームによる堆積面の走査の様相を示す説
明図である。
【図２】レーザ発生及び走査装置並びに撮像装置の容器
壁への取付け様相を示す説明図である。
壁への取付け様相を示す説明図である。
【図３】４カメラ×２レーザ方式のレーザ及びカメラ配
置例を示し、−５ｍの視野及び−１０ｍの視野を点線で
示す。
置例を示し、−５ｍの視野及び−１０ｍの視野を点線で
示す。
【図４】堆積面モニタの基本画面構成図である。
【図５】充填装置例を示し、（ａ）は側面図そして
（ｂ）は底面スリットを示す。
（ｂ）は底面スリットを示す。
Ｃ 触媒粒子 Ｓ 触媒粒子堆積面 １ 反応容器 ３ 充填装置 ５ レーザ発生及び走査装置 ６ 走査レーザビーム ７ レーザ源 ８ レーザスキャナ ９ 撮像装置 １０ カメラ １１ コンピュータ １３ ＣＲＴ １５ 信号線 １６ エアーライン １７、１９ 防塵カバー １８、２０ 固定金具 ２１ 側面スリット ２２ 底面 ２３ 下部スリット ２４ 回転円盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｆ 23/28
Claims (4)
- 【請求項１】 容器内に粒子を充填する際レーザ光で堆
積面を走査し、反射光を検知しそして測定時の特定の走
査点の位置、レーザ光出射位置及びレーザ光検知位置か
ら三角法により堆積高さを測定し、その際レーザ光のビ
ーム径を粒子の断面積以上で且つ目標精度に応じて選択
することを特徴とする粒子充填監視方法。 - 【請求項２】 上記粒子が触媒であることを特徴とする
請求項１記載の粒子充填監視方法。 - 【請求項３】 粒子を充填する容器に粒子充填高さより
上方の水準に取付けられる、レーザ光で粒子堆積面を走
査するため粒子の断面積以上で且つ目標精度に応じて選
択されるレーザ光ビーム径を有するレーザ光の発生及び
走査装置及び走査点からのレーザ反射光を検出する撮像
装置と、測定時の特定の前記走査点の位置、前記レーザ
光発生及び走査装置の位置及び前記撮像装置の位置から
三角法により走査点の深さを計算する計算装置と、堆積
面深さ分布を含むデータを表示する表示装置とを備える
粒子充填監視装置。 - 【請求項４】 上記粒子が触媒であることを特徴とする
請求項３記載の粒子充填監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7015574A JP3001791B2 (ja) | 1994-01-12 | 1995-01-06 | 粒子充填監視方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-13096 | 1994-01-12 | ||
| JP1309694 | 1994-01-12 | ||
| JP7015574A JP3001791B2 (ja) | 1994-01-12 | 1995-01-06 | 粒子充填監視方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07242337A true JPH07242337A (ja) | 1995-09-19 |
| JP3001791B2 JP3001791B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=26348828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7015574A Expired - Lifetime JP3001791B2 (ja) | 1994-01-12 | 1995-01-06 | 粒子充填監視方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3001791B2 (ja) |
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- 1995-01-06 JP JP7015574A patent/JP3001791B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3001791B2 (ja) | 2000-01-24 |
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