JPH09250947A - 回収ボイラチャーベッド監視装置 - Google Patents
回収ボイラチャーベッド監視装置Info
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- JPH09250947A JPH09250947A JP6043396A JP6043396A JPH09250947A JP H09250947 A JPH09250947 A JP H09250947A JP 6043396 A JP6043396 A JP 6043396A JP 6043396 A JP6043396 A JP 6043396A JP H09250947 A JPH09250947 A JP H09250947A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はパルプ製造プラントにおける回収ボ
イラの操業管理等に利用する回収ボイラのチャーベッド
監視装置を提供する。 【解決手段】 回収ボイラ炉内の火炉に堆積したチャー
ベッドの状態を監視する装置において、入射レンズ光学
系２０の結像レンズ２９と結像３３面の間に入射光を進
行方向とその直交する方向に分割する分割フィルタ４１
を設け、進行方向の光をカメラ２１に入力しチャーベッ
ド画像を得る手段としてモニタＴＶ２４と、進行方法と
直交方向の光の結像４２面に先のチャーベッド画像の特
定領域に相当する面の光を入射する光ファイバ４３と、
その入射した光の特定二波長の強度比から温度を測定す
る温度変換器５１と、前記光ファイバ４３の特定領域の
位置における温度測定値と対応する前記チャーベッド画
像の対応位置の輝度値と、前記特定二波長の強度比から
温度を測定した温度測定値とを参照値として、モニタＴ
Ｖ２４のチャーベッド画像の他領域の輝度値をプランク
の放射則に基づき温度分布に変換する信号処理器５３と
を備えたものである。
イラの操業管理等に利用する回収ボイラのチャーベッド
監視装置を提供する。 【解決手段】 回収ボイラ炉内の火炉に堆積したチャー
ベッドの状態を監視する装置において、入射レンズ光学
系２０の結像レンズ２９と結像３３面の間に入射光を進
行方向とその直交する方向に分割する分割フィルタ４１
を設け、進行方向の光をカメラ２１に入力しチャーベッ
ド画像を得る手段としてモニタＴＶ２４と、進行方法と
直交方向の光の結像４２面に先のチャーベッド画像の特
定領域に相当する面の光を入射する光ファイバ４３と、
その入射した光の特定二波長の強度比から温度を測定す
る温度変換器５１と、前記光ファイバ４３の特定領域の
位置における温度測定値と対応する前記チャーベッド画
像の対応位置の輝度値と、前記特定二波長の強度比から
温度を測定した温度測定値とを参照値として、モニタＴ
Ｖ２４のチャーベッド画像の他領域の輝度値をプランク
の放射則に基づき温度分布に変換する信号処理器５３と
を備えたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルプ製造プラン
トにおける回収ボイラの操業管理等に利用する回収ボイ
ラのチャーベッド監視装置に関し、チャーベッドの形状
の測定と温度測定とを同時に監視できるように図ったも
のである。
トにおける回収ボイラの操業管理等に利用する回収ボイ
ラのチャーベッド監視装置に関し、チャーベッドの形状
の測定と温度測定とを同時に監視できるように図ったも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の回収ボイラチャーベッド監
視装置の構成を示す。図３中、符号０１は噴射ガン、０
２は回収ボイラ、０３はチャーベッド、０４は一次空
気、０５は二次空気、０６は三次空気、０７は燃焼排ガ
ス、０８は過熱器、０９はドラム、０１０は節炭器、０
１１は電気集塵器、０１２は煙突、０１３は排ガス、０
１４は灰付着、０１５はＴＶカメラ、０１６はモニタＴ
Ｖ及び０１７は黒液を各々図示する。
視装置の構成を示す。図３中、符号０１は噴射ガン、０
２は回収ボイラ、０３はチャーベッド、０４は一次空
気、０５は二次空気、０６は三次空気、０７は燃焼排ガ
ス、０８は過熱器、０９はドラム、０１０は節炭器、０
１１は電気集塵器、０１２は煙突、０１３は排ガス、０
１４は灰付着、０１５はＴＶカメラ、０１６はモニタＴ
Ｖ及び０１７は黒液を各々図示する。
【０００３】ここで、回収ボイラ０２の機能は黒液０１
７を燃焼させてその保有熱量により発電あるいは工場用
諸設備に供される蒸気を発生させると共に、前記黒液０
１７中に含まれるＮａ2 ＳＯ4 を還元し、これをＮａ2
Ｓを主成分とする形で溶融させ、蒸解工程に利用する薬
剤の原料を回収することにある。前記回収ボイラの燃焼
制御は、蒸気発生効率と薬剤回収効率すなわちスメルト
還元率と呼ばれるＮａ2 ＳＯ4 のＮａＳへの還元効率の
双方が高く得られるような運転が長く続けられることが
望ましい。
７を燃焼させてその保有熱量により発電あるいは工場用
諸設備に供される蒸気を発生させると共に、前記黒液０
１７中に含まれるＮａ2 ＳＯ4 を還元し、これをＮａ2
Ｓを主成分とする形で溶融させ、蒸解工程に利用する薬
剤の原料を回収することにある。前記回収ボイラの燃焼
制御は、蒸気発生効率と薬剤回収効率すなわちスメルト
還元率と呼ばれるＮａ2 ＳＯ4 のＮａＳへの還元効率の
双方が高く得られるような運転が長く続けられることが
望ましい。
【０００４】図３に示すように、チップ蒸解工程（図示
せず）から廃液として排出される黒液０１７は、噴射ガ
ン０１により回収ボイラ０２の炉内に噴霧される。この
噴霧された黒液０１７は炉内で浮遊燃焼・乾燥し、炉底
に落下してチャーベッド０３を形成する。このチャーベ
ッド０３及び炉内を浮遊している黒液０１７あるいは炉
内ガス体は、燃焼用空気としてチャーベッド底部へ投入
される一次空気０４、チャーベッド頂上部に投入される
二次空気０５及び炉上部の三次空気０６により燃焼され
る。
せず）から廃液として排出される黒液０１７は、噴射ガ
ン０１により回収ボイラ０２の炉内に噴霧される。この
噴霧された黒液０１７は炉内で浮遊燃焼・乾燥し、炉底
に落下してチャーベッド０３を形成する。このチャーベ
ッド０３及び炉内を浮遊している黒液０１７あるいは炉
内ガス体は、燃焼用空気としてチャーベッド底部へ投入
される一次空気０４、チャーベッド頂上部に投入される
二次空気０５及び炉上部の三次空気０６により燃焼され
る。
【０００５】このとき発生する燃焼排ガス０７は、過熱
器０８，ドラム０９及び節炭器０１０を通って熱交換に
供され、さらに電気集塵器０１１を通って煙突０１２か
ら系外へ排ガス０１３として排出される。
器０８，ドラム０９及び節炭器０１０を通って熱交換に
供され、さらに電気集塵器０１１を通って煙突０１２か
ら系外へ排ガス０１３として排出される。
【０００６】前記回収ボイラ０２内において、前記チャ
ーベッド０３の形状をモニタするために、ある特定波長
のみを処理するＴＶカメラ０１５とそれを映し出すモニ
タＴＶ０１６が設置されている。
ーベッド０３の形状をモニタするために、ある特定波長
のみを処理するＴＶカメラ０１５とそれを映し出すモニ
タＴＶ０１６が設置されている。
【０００７】ここで、回収ボイラ０２の連続操業の妨げ
となっているのが、前記過熱器０８や節炭器０１０のチ
ューブへの灰付着０１４による閉塞である。この灰付着
０１４の原因は、灰に含まれるカリウム含有量が多くな
ると灰の融点が下がり付着性が増す為である。この閉塞
の要因となるカリウムは黒液０１７中に含まれており、
前記チャーベッド０３中から蒸発発生しているものであ
り、その発生量はチャーベッド０３の燃焼温度に関係し
ている。そこで、前記チャーベッド０３の燃焼温度をモ
ニタする為に、チャーベッド形状モニタＴＶカメラ０１
５とは別に炉内からの放射光を取り込んで処理する放射
温度計０１８が設けられている。
となっているのが、前記過熱器０８や節炭器０１０のチ
ューブへの灰付着０１４による閉塞である。この灰付着
０１４の原因は、灰に含まれるカリウム含有量が多くな
ると灰の融点が下がり付着性が増す為である。この閉塞
の要因となるカリウムは黒液０１７中に含まれており、
前記チャーベッド０３中から蒸発発生しているものであ
り、その発生量はチャーベッド０３の燃焼温度に関係し
ている。そこで、前記チャーベッド０３の燃焼温度をモ
ニタする為に、チャーベッド形状モニタＴＶカメラ０１
５とは別に炉内からの放射光を取り込んで処理する放射
温度計０１８が設けられている。
【０００８】図４は従来のチャーベッド形状モニタ装置
の構成を示す。図４において、符号０２１はカメラヘッ
ド，０２２は干渉フィルタ，０２３はカメラコントロー
ラ，０２４はモニタＴＶ，０２５はレンズチューブ，０
２６は対物レンズ，０２７はリレーレンズ，０２８はフ
ィールドレンズ，０２９は結像レンズ，０３０は入射物
体，０３１は倒立像，０３２は正立像，０３３は結像，
０３４はカメラケーブル及び０３５はビデオ信号ケーブ
ルを各々図示する。
の構成を示す。図４において、符号０２１はカメラヘッ
ド，０２２は干渉フィルタ，０２３はカメラコントロー
ラ，０２４はモニタＴＶ，０２５はレンズチューブ，０
２６は対物レンズ，０２７はリレーレンズ，０２８はフ
ィールドレンズ，０２９は結像レンズ，０３０は入射物
体，０３１は倒立像，０３２は正立像，０３３は結像，
０３４はカメラケーブル及び０３５はビデオ信号ケーブ
ルを各々図示する。
【０００９】従来のモニタ装置は、炉内からの入射物体
０３０による放射光を受光するレンズチューブ光学系０
２５と、それによって結像された像０３３を光電変換す
るカメラヘッド０２１と、それをコントロールするカメ
ラコントローラ０２３及び像をモニタするモニタＴＶ０
２４とで構成されている。入射物体０３０からの放射光
は対物レンズ０２６により集光され倒立像０３１が形成
され、さらにリレーレンズ０２７を経由してフィールド
レンズ０２８の後方に正立像０３２ができる。その後、
結像レンズ０２９によりカメラレンズ０２１の撮像面に
倒立像が結像０３３される。この結像はカメラヘッド０
２１の前面に設置された干渉フィルタ０２２によって、
ある特定波長域の放射光だけが結像されるようにしてい
る。
０３０による放射光を受光するレンズチューブ光学系０
２５と、それによって結像された像０３３を光電変換す
るカメラヘッド０２１と、それをコントロールするカメ
ラコントローラ０２３及び像をモニタするモニタＴＶ０
２４とで構成されている。入射物体０３０からの放射光
は対物レンズ０２６により集光され倒立像０３１が形成
され、さらにリレーレンズ０２７を経由してフィールド
レンズ０２８の後方に正立像０３２ができる。その後、
結像レンズ０２９によりカメラレンズ０２１の撮像面に
倒立像が結像０３３される。この結像はカメラヘッド０
２１の前面に設置された干渉フィルタ０２２によって、
ある特定波長域の放射光だけが結像されるようにしてい
る。
【００１０】前記干渉フィルタ０２２の波長域として
は、本発明の出願人の特許第１，８８５，２２７号記載
の２．０５〜２．２０μｍ又は、Weyerhacuser社米国出
願特許４，５３９，５８８号記載の１．５７〜１．７３
μｍ、２．２３〜２．４３μｍなどが利用されている。
は、本発明の出願人の特許第１，８８５，２２７号記載
の２．０５〜２．２０μｍ又は、Weyerhacuser社米国出
願特許４，５３９，５８８号記載の１．５７〜１．７３
μｍ、２．２３〜２．４３μｍなどが利用されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来技術にかかるチャーベッド形状モニタＴＶカメラとチ
ャーベッド温度測定装置は、独立に設置され稼働してい
る。よって、チャーベッド温度測定装置の受光エリア
は、入射レンズ系により可変できるが、その受光エリア
がチャーベッド形状画像のどの位置に相当するのかは、
装置の設置高さ，取付角度，受光視野等から推測するし
かなく、その為に精確な位置が判らない、という問題が
ある。また、温度は受光エリアの平均温度でありチャー
ベッドの温度分布の計測はできなかった。
来技術にかかるチャーベッド形状モニタＴＶカメラとチ
ャーベッド温度測定装置は、独立に設置され稼働してい
る。よって、チャーベッド温度測定装置の受光エリア
は、入射レンズ系により可変できるが、その受光エリア
がチャーベッド形状画像のどの位置に相当するのかは、
装置の設置高さ，取付角度，受光視野等から推測するし
かなく、その為に精確な位置が判らない、という問題が
ある。また、温度は受光エリアの平均温度でありチャー
ベッドの温度分布の計測はできなかった。
【００１２】また、チャーベッド画像は炉内に存在する
ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏによる吸収やナトリウムのＤ線の影響を
避ける為に、赤外線のある特定波長域の入射光のみカメ
ラへ入射させており、このため特定の赤外線領域の受光
量を計測し温度を測定する機器を用いている。
ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏによる吸収やナトリウムのＤ線の影響を
避ける為に、赤外線のある特定波長域の入射光のみカメ
ラへ入射させており、このため特定の赤外線領域の受光
量を計測し温度を測定する機器を用いている。
【００１３】しかしながら、従来における測定波長域は
３μｍ以上であり、チャーベッドモニタに利用される２
μｍ以下で利用可能なカメラは現在撮像管方式しか存在
しない。前記撮像管方式のカメラは、撮像面における感
度のムラ（シェーデングと呼ぶ）、温度による出力変化
がある。したがって、入射光量が一定でもカメラ出力が
変化するので出力輝度から直接温度に変換できない、と
いう問題がある。
３μｍ以上であり、チャーベッドモニタに利用される２
μｍ以下で利用可能なカメラは現在撮像管方式しか存在
しない。前記撮像管方式のカメラは、撮像面における感
度のムラ（シェーデングと呼ぶ）、温度による出力変化
がある。したがって、入射光量が一定でもカメラ出力が
変化するので出力輝度から直接温度に変換できない、と
いう問題がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の回収ボイラチャーベッド監視装置は、回収ボイラ炉
内の火炉に堆積したチャーベッドを監視するカメラ手段
を用いて回収ボイラチャーベッドの状態を監視する装置
において、入射レンズ系の結像レンズと結像面との間に
設けられ、前記入射光を進行方向と該進行方向と直交す
る方向とに分割する手段と、前記入射光の一方の進行方
向の光をカメラに入力しチャーベッド画像を得る手段
と、前記入射光の他方の直交方向の光の結像面より、先
のチャーベッド画像の特定領域に相当する面の光を入射
する手段と、その入射した光の特定二波長の強度比から
温度を測定する手段と、前記特定領域の位置における温
度測定値と対応する前記チャーベッド画像の対応位置の
輝度値と、前記特定二波長の強度比から温度を測定した
温度測定値とを参照値として、チャーベッド画像の他領
域の輝度値をプランクの放射則に基づき温度分布に変換
する手段とを備えたことを特徴とする。
明の回収ボイラチャーベッド監視装置は、回収ボイラ炉
内の火炉に堆積したチャーベッドを監視するカメラ手段
を用いて回収ボイラチャーベッドの状態を監視する装置
において、入射レンズ系の結像レンズと結像面との間に
設けられ、前記入射光を進行方向と該進行方向と直交す
る方向とに分割する手段と、前記入射光の一方の進行方
向の光をカメラに入力しチャーベッド画像を得る手段
と、前記入射光の他方の直交方向の光の結像面より、先
のチャーベッド画像の特定領域に相当する面の光を入射
する手段と、その入射した光の特定二波長の強度比から
温度を測定する手段と、前記特定領域の位置における温
度測定値と対応する前記チャーベッド画像の対応位置の
輝度値と、前記特定二波長の強度比から温度を測定した
温度測定値とを参照値として、チャーベッド画像の他領
域の輝度値をプランクの放射則に基づき温度分布に変換
する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１６】図１は本実施の形態にかかる監視装置の概
略を示す。同図に示すように、本発明の回収ボイラチャ
ーベッド監視装置は、回収ボイラ炉内の火炉に堆積した
チャーベッドをモニタするカメラシステムを用いて回収
ボイラチャーベッドの状態を監視する装置において、入
射レンズ光学系２０の結像レンズ２９と結像３３面の間
に入射光を進行方向とその直交する方向に分割する分割
フィルタ４１を設け、進行方向の光をカメラ２１に入力
しチャーベッド画像を得る手段としてモニタＴＶ２４
と、進行方法と直交方向の光の結像４２面に先のチャー
ベッド画像の特定領域に相当する面の光を入射する光フ
ァイバ４３と、その入射した光の特定二波長の強度比か
ら温度を測定する温度変換器５１と、前記光ファイバ４
３の特定領域の位置における温度測定値と対応する前記
チャーベッド画像の対応位置の輝度値と、前記特定二波
長の強度比から温度を測定した温度測定値とを参照値と
して、モニタＴＶ２４のチャーベッド画像の他領域の輝
度値をプランクの放射則に基づき温度分布に変換する信
号処理器５３とを備えたものである。
略を示す。同図に示すように、本発明の回収ボイラチャ
ーベッド監視装置は、回収ボイラ炉内の火炉に堆積した
チャーベッドをモニタするカメラシステムを用いて回収
ボイラチャーベッドの状態を監視する装置において、入
射レンズ光学系２０の結像レンズ２９と結像３３面の間
に入射光を進行方向とその直交する方向に分割する分割
フィルタ４１を設け、進行方向の光をカメラ２１に入力
しチャーベッド画像を得る手段としてモニタＴＶ２４
と、進行方法と直交方向の光の結像４２面に先のチャー
ベッド画像の特定領域に相当する面の光を入射する光フ
ァイバ４３と、その入射した光の特定二波長の強度比か
ら温度を測定する温度変換器５１と、前記光ファイバ４
３の特定領域の位置における温度測定値と対応する前記
チャーベッド画像の対応位置の輝度値と、前記特定二波
長の強度比から温度を測定した温度測定値とを参照値と
して、モニタＴＶ２４のチャーベッド画像の他領域の輝
度値をプランクの放射則に基づき温度分布に変換する信
号処理器５３とを備えたものである。
【００１７】すなわち、本発明の装置は以下の構成から
特定されるものである。 チャーベッド形状モニタＴＶカメラのレンズ系の結
像レンズと結像面の間に入射光を進行方向と直交方向に
分割する分割フィルタ４１を設置する。 直角方向の入射光の結像面４２に光ファイバ４３の
端面を保持する。 光ファイバ４３より入射した光の波長λ1 を反射
し、波長λ2 を透過させる分割フィルタ（ダイクロイッ
クミラー）４４に入射させる。 反射光の波長λ1 と透過光の波長λ2 の二波長の強
度比から温度を測定する温度変換器５１により温度を計
算する。 得られたチャーベッド画像には、シェーデングの影
響があるのであらかじめ均一明るさの光源から得られた
シェーデング補正画像で補正する。 上記温度とその受光エリアに相当するシェーデング
補正チャーベッド画像上の輝度値を用いて他のチャーベ
ッド領域の輝度情報を温度に変換する。
特定されるものである。 チャーベッド形状モニタＴＶカメラのレンズ系の結
像レンズと結像面の間に入射光を進行方向と直交方向に
分割する分割フィルタ４１を設置する。 直角方向の入射光の結像面４２に光ファイバ４３の
端面を保持する。 光ファイバ４３より入射した光の波長λ1 を反射
し、波長λ2 を透過させる分割フィルタ（ダイクロイッ
クミラー）４４に入射させる。 反射光の波長λ1 と透過光の波長λ2 の二波長の強
度比から温度を測定する温度変換器５１により温度を計
算する。 得られたチャーベッド画像には、シェーデングの影
響があるのであらかじめ均一明るさの光源から得られた
シェーデング補正画像で補正する。 上記温度とその受光エリアに相当するシェーデング
補正チャーベッド画像上の輝度値を用いて他のチャーベ
ッド領域の輝度情報を温度に変換する。
【００１８】前記構成による回収ボイラチャーベッド監
視装置を用いることにより、以下の測定を行う。 同一入射光学系２０からの入射光を分割フィルタ４
１で分割することにより、分割された各々の入射光の結
像面３３，４２には同一の像、すなわちチャーベッド画
像（φ１０ｍｍ程度）が結像される。
視装置を用いることにより、以下の測定を行う。 同一入射光学系２０からの入射光を分割フィルタ４
１で分割することにより、分割された各々の入射光の結
像面３３，４２には同一の像、すなわちチャーベッド画
像（φ１０ｍｍ程度）が結像される。
【００１９】 一方の結像面３３には、撮像管である
カメラヘッド２１が設置されその画像をモニタＴＶ２４
でモニタできる。
カメラヘッド２１が設置されその画像をモニタＴＶ２４
でモニタできる。
【００２０】 他方の結像面４２には、コア径が０．
１〜１ｍｍ程度の光ファイバ４３端面が設置されている
ので、チャーベッド画像の特定領域だけの入射光が受光
可能となり、その時の二波長（λ1 ，λ2 ）の強度をＩ
1 ，Ｉ2 とすると、プランクの放射則から温度Ｔは次式
で求まる。
１〜１ｍｍ程度の光ファイバ４３端面が設置されている
ので、チャーベッド画像の特定領域だけの入射光が受光
可能となり、その時の二波長（λ1 ，λ2 ）の強度をＩ
1 ，Ｉ2 とすると、プランクの放射則から温度Ｔは次式
で求まる。
【００２１】
【数１】
【００２２】 チャーベッド画像の輝度は温度と密接
に関係している。その関係は次式で表わされる。
に関係している。その関係は次式で表わされる。
【００２３】
【数２】 先ほどの二波長による測定温度をＴ1 、その時の輝度を
Ｉ1 とすると他領域の輝度Ｉ2 から温度への変換は次式
で行われる。
Ｉ1 とすると他領域の輝度Ｉ2 から温度への変換は次式
で行われる。
【００２４】
【数３】
【００２５】 以上よりチャーベッドの特定領域の温
度が放射率の影響を受けない二波長方式で温度が測定で
き、その温度を参照温度として他領域の輝度を温度に変
換可能である。
度が放射率の影響を受けない二波長方式で温度が測定で
き、その温度を参照温度として他領域の輝度を温度に変
換可能である。
【００２６】 なお、チャーベッド画像は、シェーデ
ング補正画像により補正された画像を使用することによ
りシェーデングの影響を除ける。又、温度によるカメラ
出力の変化は、同一時刻の二波長温度測定値と、チャー
ベッド輝度情報を用いるのでその影響はない。
ング補正画像により補正された画像を使用することによ
りシェーデングの影響を除ける。又、温度によるカメラ
出力の変化は、同一時刻の二波長温度測定値と、チャー
ベッド輝度情報を用いるのでその影響はない。
【００２７】前記測定を行うことにより、以下の効果を
奏する。 同一入射光を光学的に分岐するので、透過光，反射
光の結像面３３，４２には同一の画像が結像される。従
って透過光をカメラ２１で撮えたモニタＴＶ２４のチャ
ーベッド画像の各位置と、反射光の結像面にある光ファ
イバ４３端面位置とは容易に対応可能である。 よって、光ファイバ４３の設置位置における温度測
定値は、チャーベッド画像の対応位置の輝度値に対応す
る値となる。 この時の温度測定値と輝度値を参照値として、チャ
ーベッド画像の他領域の輝度値をプランクの放射則に基
づいて温度に変換できる。 シェーデングの影響は、あらかじめ求めたシェーデ
ングデータにより補正することによりその影響を除け
る。 カメラの温度変化による輝度値のドリフトは、毎回
それに対応した温度を２色温度計で測定するので影響な
い。
奏する。 同一入射光を光学的に分岐するので、透過光，反射
光の結像面３３，４２には同一の画像が結像される。従
って透過光をカメラ２１で撮えたモニタＴＶ２４のチャ
ーベッド画像の各位置と、反射光の結像面にある光ファ
イバ４３端面位置とは容易に対応可能である。 よって、光ファイバ４３の設置位置における温度測
定値は、チャーベッド画像の対応位置の輝度値に対応す
る値となる。 この時の温度測定値と輝度値を参照値として、チャ
ーベッド画像の他領域の輝度値をプランクの放射則に基
づいて温度に変換できる。 シェーデングの影響は、あらかじめ求めたシェーデ
ングデータにより補正することによりその影響を除け
る。 カメラの温度変化による輝度値のドリフトは、毎回
それに対応した温度を２色温度計で測定するので影響な
い。
【００２８】以上のことから、２色温度計の測定値を参
照温度としてＴＶカメラ２１によるモニタＴＶ２４のチ
ャーベッド画像を温度分布画像に変換できる。
照温度としてＴＶカメラ２１によるモニタＴＶ２４のチ
ャーベッド画像を温度分布画像に変換できる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の回収ボイラチャーベッド監視
装置の一実施例を図面を参照して説明する。
装置の一実施例を図面を参照して説明する。
【００３０】図１は回収ボイラチャーベッド監視装置の
全体の構成概略図である。図１中、２０は入射レンズ光
学系、２１はカメラヘッド、２２は干渉フィルタ、２３
はカメラコントローラ、２４はモニタＴＶ、２６は対物
レンズ、２７はリレーレンズ、２８はフィールドレン
ズ、２９は結像レンズ、３０は入射物体、３１は倒立
像、３２は正立像、３３は結像、３４はカメラケーブ
ル、３５−１、３５−２はビデオ信号ケーブル、４１は
分割フィルタ、４２は結像、４３は光ファイバ、４４は
分割フィルタ、４５は波長λ1 の干渉フィルタ、４６は
波長λ2 の干渉フィルタ、４７は波長λ1 用光電変換
器、４８は波長λ2 用光電変換器、４９は電気信号（Ｅ
1 ）、５０は電気信号（Ｅ2 ）、５１は温度変換器５２
は出力信号及び５３は信号処理器を各々図示する。
全体の構成概略図である。図１中、２０は入射レンズ光
学系、２１はカメラヘッド、２２は干渉フィルタ、２３
はカメラコントローラ、２４はモニタＴＶ、２６は対物
レンズ、２７はリレーレンズ、２８はフィールドレン
ズ、２９は結像レンズ、３０は入射物体、３１は倒立
像、３２は正立像、３３は結像、３４はカメラケーブ
ル、３５−１、３５−２はビデオ信号ケーブル、４１は
分割フィルタ、４２は結像、４３は光ファイバ、４４は
分割フィルタ、４５は波長λ1 の干渉フィルタ、４６は
波長λ2 の干渉フィルタ、４７は波長λ1 用光電変換
器、４８は波長λ2 用光電変換器、４９は電気信号（Ｅ
1 ）、５０は電気信号（Ｅ2 ）、５１は温度変換器５２
は出力信号及び５３は信号処理器を各々図示する。
【００３１】図１に示すように、分割フィルタ４１は、
結像レンズ２９とカメラヘッド２１の間に挿入されてお
り、入射された放射光の進行方向への透過光とその直角
方向の反射光に分割するものである。透過光は特定波長
域の入射光を透過させる干渉フィルタ２２を経てカメラ
ヘッド２１に結像され、カメラコントローラ２３からビ
デオ信号が第１ビデオ信号ケーブル３５−１を介して出
力されモニタＴＶ２４にてチャーベッド形状がモニタさ
れる。又、同様のビデオ信号が第２ビデオ信号ケーブル
３５−２を介して信号処理器５３に入力される。
結像レンズ２９とカメラヘッド２１の間に挿入されてお
り、入射された放射光の進行方向への透過光とその直角
方向の反射光に分割するものである。透過光は特定波長
域の入射光を透過させる干渉フィルタ２２を経てカメラ
ヘッド２１に結像され、カメラコントローラ２３からビ
デオ信号が第１ビデオ信号ケーブル３５−１を介して出
力されモニタＴＶ２４にてチャーベッド形状がモニタさ
れる。又、同様のビデオ信号が第２ビデオ信号ケーブル
３５−２を介して信号処理器５３に入力される。
【００３２】他方、分割された反射光は光ファイバ４３
の端面に結像４２される。そして、透過光による結像３
３と反射光による結像４２は同一の像であり、結像面の
大きさは、１０〜１５ｍｍの直径である。カメラヘッド
２１の撮像面は、同等の大きさがあり、像としてモニタ
できる。他方光ファイバ４３はコア径が０．１〜１ｍｍ
程度であるので、結像４２の特定領域の放射光のみが受
光される。
の端面に結像４２される。そして、透過光による結像３
３と反射光による結像４２は同一の像であり、結像面の
大きさは、１０〜１５ｍｍの直径である。カメラヘッド
２１の撮像面は、同等の大きさがあり、像としてモニタ
できる。他方光ファイバ４３はコア径が０．１〜１ｍｍ
程度であるので、結像４２の特定領域の放射光のみが受
光される。
【００３３】受光された光は光ファイバ４３を送光され
他端より出射する。光ファイバ４３を出射した光は分割
フィルタ４４により透過光と反射光に分割される。ここ
で、透過光は波長λ1 の光のみ透過させる干渉フィルタ
４５を通過し、光電変換器４７により波長λ1 の光強度
に応じた電気信号（Ｅ1 ）４９に変換される。
他端より出射する。光ファイバ４３を出射した光は分割
フィルタ４４により透過光と反射光に分割される。ここ
で、透過光は波長λ1 の光のみ透過させる干渉フィルタ
４５を通過し、光電変換器４７により波長λ1 の光強度
に応じた電気信号（Ｅ1 ）４９に変換される。
【００３４】同様にフィルタ４４による反射光は、波長
λ2 の光のみ透過させる干渉フィルタ４６を通過し、光
電変換器４８により波長λ2 の光強度に応じた電気信号
（Ｅ 2 ）５０に変換される。電気信号（Ｅ1 ）４９と電
気信号（Ｅ2 ）５０は温度変換器５１に入力され、前述
した数式（１）により温度Ｔが測定される。なお、数式
（１）及び数式（２）の式中において入射強度Ｉ1 ，Ｉ
2 は（Ｉ1／Ｉ2 ）の如く比例式の形となっているの
で、両者を光電変換した電気信号Ｅ1，Ｅ2 を使用して
も差し支えない。
λ2 の光のみ透過させる干渉フィルタ４６を通過し、光
電変換器４８により波長λ2 の光強度に応じた電気信号
（Ｅ 2 ）５０に変換される。電気信号（Ｅ1 ）４９と電
気信号（Ｅ2 ）５０は温度変換器５１に入力され、前述
した数式（１）により温度Ｔが測定される。なお、数式
（１）及び数式（２）の式中において入射強度Ｉ1 ，Ｉ
2 は（Ｉ1／Ｉ2 ）の如く比例式の形となっているの
で、両者を光電変換した電気信号Ｅ1，Ｅ2 を使用して
も差し支えない。
【００３５】図２に温度測定領域とチャーベッド形状画
像の関係を示す。反射光は結像面４２に結像され、光フ
ァイバ４３の端面４３ａが保持されている領域の温度が
測定される。同様の像が透過光でも結像され、カメラ２
２によって像としてＴＶモニタ２４に映し出される。こ
のチャーベッド形状画像の中で先ほどの光ファイバ端面
４３ａに相当する位置がＸ−１である。すなわちチャー
ベッド形状画像２４の中の画像Ｘ−１の領域の温度が測
定されている。
像の関係を示す。反射光は結像面４２に結像され、光フ
ァイバ４３の端面４３ａが保持されている領域の温度が
測定される。同様の像が透過光でも結像され、カメラ２
２によって像としてＴＶモニタ２４に映し出される。こ
のチャーベッド形状画像の中で先ほどの光ファイバ端面
４３ａに相当する位置がＸ−１である。すなわちチャー
ベッド形状画像２４の中の画像Ｘ−１の領域の温度が測
定されている。
【００３６】図１に示すように、信号処理器５３には、
温度変換器５１の出力信号５２が入力されると共にチャ
ーベッド形状画像のビデオ信号が信号ケーブル３５−２
を介して入力される。 チャーベッド形状画像は、信号処理器５３のメモリ
に保存されているシェーデング補正画像により補正が行
われる。
温度変換器５１の出力信号５２が入力されると共にチャ
ーベッド形状画像のビデオ信号が信号ケーブル３５−２
を介して入力される。 チャーベッド形状画像は、信号処理器５３のメモリ
に保存されているシェーデング補正画像により補正が行
われる。
【００３７】 また、信号処理器５３では、図２に示
すように、二波長の強度比による温度出力信号（Ｔ1 ）
と光ファイバ４３の端面４３ａの領域に相当する補正チ
ャーベッド形状画像領域Ｘ−１の輝度信号（Ｉ1 ）を基
にして補正チャーベッド形状画像の他の領域Ｘ−２の輝
度信号（Ｉ2 ）を先に述べた数式（２）に代入して温度
を計算する。 同様な処理を実施することによりチャーベッド各部の温
度計算を行う。
すように、二波長の強度比による温度出力信号（Ｔ1 ）
と光ファイバ４３の端面４３ａの領域に相当する補正チ
ャーベッド形状画像領域Ｘ−１の輝度信号（Ｉ1 ）を基
にして補正チャーベッド形状画像の他の領域Ｘ−２の輝
度信号（Ｉ2 ）を先に述べた数式（２）に代入して温度
を計算する。 同様な処理を実施することによりチャーベッド各部の温
度計算を行う。
【００３８】
【発明の効果】以上本発明によれば、同一入射光を光学
的に分岐するので透過光，反射光の結像面には同一の画
像が結像される。従って、透過光をカメラで撮えたチャ
ーベッド画像の各位置と反射光の結像面にある光ファイ
バ端面位置とは、容易に対応可能となり、光ファイバ設
置位置における温度測定値はチャーベッド画像の対応位
置の輝度値に対応する値となる。この時の温度測定値と
輝度値を参照値として、チャーベッド画像の他領域の輝
度値をプランクの放射則に基づいて温度に変換できる。
以上のことから、別途測定した２色温度計の測定値を参
照温度として、ＴＶカメラによるチャーベッド画像を温
度分布画像に変換できる。
的に分岐するので透過光，反射光の結像面には同一の画
像が結像される。従って、透過光をカメラで撮えたチャ
ーベッド画像の各位置と反射光の結像面にある光ファイ
バ端面位置とは、容易に対応可能となり、光ファイバ設
置位置における温度測定値はチャーベッド画像の対応位
置の輝度値に対応する値となる。この時の温度測定値と
輝度値を参照値として、チャーベッド画像の他領域の輝
度値をプランクの放射則に基づいて温度に変換できる。
以上のことから、別途測定した２色温度計の測定値を参
照温度として、ＴＶカメラによるチャーベッド画像を温
度分布画像に変換できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る全体の構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例に係る温度測定領域とチャーベ
ッド画像の関係図である。
ッド画像の関係図である。
【図３】従来の回収ボイラを示す構成図である。
【図４】従来のチャーベッド画像モニタの構成図であ
る。
る。
２０ 入射レンズ光学系 ２１ カメラヘッド ２２ 干渉フィルタ ２３ カメラコントローラ ２４ モニタＴＶ ２６ 対物レンズ ２７ リレーレンズ ２８ フィールドレンズ ２９ 結像レンズ ３０ 入射物体 ３１ 倒立像 ３２ 正立像 ３３ 結像 ３４ カメラケーブル ３５−１，３５−２ ビデオ信号ケーブル ４１ 分割フィルタ ４２ 結像 ４３ 光ファイバ ４４ 分割フィルタ ４５ 波長λ1 の干渉フィルタ ４６ 波長λ2 の干渉フィルタ ４７ 波長λ1 用光電変換器 ４８ 波長λ2 用光電変換器 ４９ 電気信号（Ｅ1 ） ５０ 電気信号（Ｅ2 ） ５１ 温度変換器 ５３ 信号処理器
Claims (1)
- 【請求項１】 回収ボイラ炉内の火炉に堆積したチャー
ベッドを監視するカメラ手段を用いて回収ボイラチャー
ベッドの状態を監視する装置において、 入射レンズ系の結像レンズと結像面との間に設けられ、
前記入射光を進行方向と該進行方向と直交する方向とに
分割する手段と、 前記入射光の一方の進行方向の光をカメラに入力しチャ
ーベッド画像を得る手段と、 前記入射光の他方の直交方向の光の結像面より、先のチ
ャーベッド画像の特定領域に相当する面の光を入射する
手段と、 その入射した光の特定二波長の強度比から温度を測定す
る手段と、 前記特定領域の位置における温度測定値と対応する前記
チャーベッド画像の対応位置の輝度値と、前記特定二波
長の強度比から温度を測定した温度測定値とを参照値と
して、チャーベッド画像の他領域の輝度値をプランクの
放射則に基づき温度分布に変換する手段とを備えたこと
を特徴とする回収ボイラチャーベッド監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6043396A JPH09250947A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 回収ボイラチャーベッド監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6043396A JPH09250947A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 回収ボイラチャーベッド監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250947A true JPH09250947A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13142127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6043396A Withdrawn JPH09250947A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 回収ボイラチャーベッド監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09250947A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008249535A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fujikura Ltd | 温度計測装置 |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP6043396A patent/JPH09250947A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008249535A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fujikura Ltd | 温度計測装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |