JPH10160525A - 光学的計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、計測装置本体が計測孔を形成する流
路を介して計測を行なう光学的計測装置に於いて、前記
計測孔と計測装置本体を連結する流路の形状更には構造
に特徴をもたせることで、被計測部から計測装置本体
（計測器）が設けられた計測装置側に、媒塵・ゴミ・燃
焼ガス等が流入して計測装置本体側が汚染される不具合
を解消した実用性の高い経済的にも有利な構成をなす光
学的計測装置を提供することを課題とする。 【解決手段】計測装置本体１２が計測孔１１ｂを形成す
る流路１１ｄを介して計測を行なう光学的計測装置に於
いて、前記計測孔１１ｂと計測装置本体１２を連結する
流路１１ｂの形状を光路形状に沿い、被計測部側流路断
面積を計測装置本体側流路断面積より小さくしたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば焼却炉、石
炭炉等の配管から光学的計測を行なうレーザ計測装置に
適用して好適な光学的計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼却炉、石炭炉等に於いて、その配管か
らレーザ計測装置により光学的計測を行なう場合、被計
測部から計測装置本体（計測器）が設けられた計測装置
側に、媒塵・ゴミ・燃焼ガス等が流入して、計測装置本
体が汚染され、これによって計測精度の悪化が発生し、
強いては計測装置本体の故障発生を招くという問題が生
じる。

【０００３】このような不具合を解決するために、従来
では、図１３に示すように、計測装置本体０２を収めた
炉の壁面０１ａに設けられた計測孔０１ｂから、炉内に
ガスを噴出する方法、あるいは図１４に示すように、計
測孔０１ｂに窓０３を設置する方法、あるいは図１５に
示すように、炉内へのガスの噴出と窓０３の設置を組み
合わせた方法等が実施されている。

【０００４】ここで、図１３〜図１５に示す従来例に於
いては、計測孔を構成する流路の横断面が、被計測部側
と計測装置本体側とで同一の断面積形状を有する。上記
図１３に示す従来例の方法は、被計測部と計測装置が、
大きな開口（開口面積の大きな流路）で連結されている
ので、計測装置側への粒子・燃焼ガスの侵入を確実に防
止することが困難である。又、防止効果を高めるために
は流路での通気ガス流速を大きくとる必要がある。この
ような通気ガス流速の増加は、被計測部の状態を変化さ
せるのみならず、通気ガス量の増加を引き起こし、運用
上の不具合を発生する。

【０００５】上記図１４に示す従来例の方法は、被計測
部から計測装置本体側への、粒子・燃焼ガス等の侵入は
発生しないが、窓部に粒子の付着、あるいは燃焼ガスの
成分の凝集等が発生し、光学的計測を阻害する。

【０００６】上記図１５に示す従来例の方法は、上記図
１３に示す従来例の課題であった、計測装置本体側への
粒子・燃焼ガス等の侵入を防止することができるが、流
路での通気ガス流速を大きく取る必要がある。かつこの
ような条件でも工業的に実施可能な流速範囲では、窓部
の汚れを確実に防止することが困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の光学的計測装置に於いては、被計測部から計測装置本
体（計測器）が設けられた計測装置側に、媒塵・ゴミ・
燃焼ガス等が流入して、計測装置本体が汚染される不具
合を解消する有効な手段が存在しなかった。

【０００８】即ち、上記図１３に示す従来例の方法に於
いては、被計測部と計測装置が、大きな開口（開口面積
の大きな流路）で連結されているので、計測装置側への
粒子・燃焼ガスの侵入を確実に防止することが困難であ
り、又、防止効果を高めるためには流路での通気ガス流
速を大きくとる必要があるが、このような通気ガス流速
の増加は被計測部の状態を変化させるのみならず通気ガ
ス量の増加を引き起こし、運用上の不具合を発生すると
いう問題があった。

【０００９】又、上記図１４に示す従来例の方法に於い
ては、被計測部から計測装置本体側への、粒子・燃焼ガ
ス等の侵入は発生しないが、窓部に粒子の付着、あるい
は燃焼ガスの成分の凝集等が発生し、光学的計測を阻害
するという問題があった。

【００１０】又、上記図１５に示す従来例の方法に於い
ては、上記図１３に示す従来例の課題であった、計測装
置本体側への粒子・燃焼ガス等の侵入を防止することが
できるが、流路での通気ガス流速を大きく取る必要があ
り、工業的に実施可能な流速範囲では窓部の汚れを確実
に防止することが困難であるという問題があった。

【００１１】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
計測装置本体が計測孔を形成する流路を介して計測を行
なう光学的計測装置に於いて、前記計測孔と計測装置本
体を連結する流路の形状更には構造に特徴をもたせるこ
とで、被計測部から計測装置本体（計測器）が設けられ
た計測装置側に、媒塵・ゴミ・燃焼ガス等が流入して計
測装置本体側が汚染される不具合を解消した実用性の高
い経済的にも有利な構成をなす光学的計測装置を提供す
ることを目的とする。

【００１２】又、本発明は、上記流路の形状に特徴をも
たせることで、少量の通気ガス量で粒子・燃焼ガス等の
計測孔への流入を防止できる光学的計測装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】又、本発明は、上記流路の形状及び構造の
組み合わせに特徴をもたせることで、計測装置本体側へ
の粒子・燃料ガスの流入を確実に防止して、計測装置本
体の性能劣化を軽減できる光学的計測装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１４】又、本発明は、上記流路の形状及び構造の
組み合わせに特徴をもたせることで、長期間に亘り安定
した視野を確保できる光学的計測装置を提供することを
目的とする。

【００１５】又、本発明は、上記流路の形状及び構造の
組み合わせに特徴をもたせることで、計測装置本体側に
侵入する粉塵を被計測部側に戻すことができ常に安定し
た視野を確保できる光学的計測装置を提供することを目
的とする。

【００１６】又、本発明は、上記流路の形状及び構造の
組み合わせに特徴をもたせることで、計測装置本体側に
侵入した粉塵が計測装置本体側に堆積して再び舞った
り、計測装置本体の視野を阻害することなく、侵入した
粉塵を確実に回収することができる光学的計測装置を提
供することを目的とする。又、本発明は、上記流路の形
状及び構造の組み合わせに特徴をもたせることで、流路
に入り込もうとする勢いのある粉塵を少ないガス流量で
効率よく押し戻すことができる光学的計測装置を提供す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】光学的計測法に於いて、
光軸上に焦点を結ぶ必要がある手法では、被計測部で集
光させる手法であっても計測を阻害しない。そこで本発
明に於いては、計測部流路形状を光路形状に沿ってガス
流れ方向に流路横断面積が小さくなるように開口を絞る
構造とした。又、流路に設置する窓に関しては、汚れを
除去する装置を設置する構造とした。又、除去した汚れ
を取り除き易いように、ガス流れ方向に流路を下向きに
する構造とした。

【００１８】即ち、本発明は、計測装置本体が計測孔を
形成する流路を介して計測を行なう光学的計測装置に於
いて、前記計測孔と計測装置本体を連結する流路の形状
を光路形状に沿い、被計測部側流路断面積を計測装置本
体側流路断面積より小さくしたことを特徴とする。

【００１９】又、上記光学的計測装置に於いて、流路に
１個以上の窓部を設けてなることを特徴とする。又、上
記光学的計測装置に於いて、流路に、計測装置本体側か
ら被計測部側へガスを流通する手段を設けたことを特徴
とする。

【００２０】又、上記光学的計測装置に於いて、流路に
設けられた１個以上の窓部と、当該窓部に付着した計測
を阻害する物質を除去するためにガス若しくは粉体若し
くは液体を前記窓部へ噴出する手段とを具備してなるこ
とを特徴とする。

【００２１】又、上記光学的計測装置に於いて、流路に
設けられた１個以上の窓部と、当該窓部に付着した計測
を阻害する物質を除去するために前記窓部に振動を与え
る加振機とを具備してなることを特徴とする。

【００２２】又、上記光学的計測装置に於いて、被計測
部側が計測装置本体側より低位となるように流路を下向
きに取り付けたことを特徴とする。又、上記光学的計測
装置に於いて、被計測部側のガスを通すための流路が計
測装置本体側よりも狭くなり、かつ流路の下側が被計測
部側に近い部分で下向きに拡がる形状の計測孔を有して
なることを特徴とする。

【００２３】又、上記光学的計測装置に於いて、流路の
被計測部側近傍に、計測孔に向けた小口径の複数のガス
噴出口を設けてなることを特徴とする。又、上記光学的
計測装置に於いて、流路の被計測部側と計測装置本体側
との間に窓を設け、当該窓で仕切られた被計測部側流路
内壁部から被計測部側に向かって、プラス及びマイナス
のイオンを含ませたガスを流すことを特徴とする。又、
上記光学的計測装置に於いて、流路の被計測部と計測装
置側との間に、塵埃を受ける容器を設けたことを特徴と
する。

【００２４】

【作用】上記したように、光学的計測法で、光軸上に焦
点を結ぶ必要がある手法では、被計測部で集光させる手
法であっても計測を阻害しない。円形流路を例にとり、
集光レンズ径をＤ、流路出口径をＤ１、集光レンズと流
路出口距離をＬ、集光する角度をθとする。

【００２５】ここで、従来例では、流路径は集光レンズ
径の寸法で一定であるので、必要な外流速をｖとしたと
き、その通気ガス量：Ｑ0 は以下に示される。 Ｑ0 ＝π／４・Ｄ² ・ρ・ｖ …（１） ここで、流路出口でのガス流速を一致させることによ
り、同様の防止効果が得られるので、本発明の流路での
通気ガス量：Ｑ1 は以下の式で表される。

【００２６】 Ｑ1 ＝π／４・（Ｄ−２・Ｌ・tan θ）² ・ρ・ｖ …（２） つまり、通気ガス量を以下の割合で低減することが可能
である。 Ｑ1 ／Ｑ0 ＝（（Ｄ−２・Ｌ・tan θ）／Ｄ）² …（３） 即ち、集光レンズ部の断面積をＡ0 、本発明の計測孔の
断面積をＡ1 とすると、通気ガス量は、以下の割合で低
減可能である。

【００２７】Ｑ1 ／Ｑ0 ＝Ａ1 ／Ａ0 …（４） また、窓部に付着した汚れを流体の噴射により取り除く
ためには、付着力よりも流体による除去力が大きくなる
ような流速Ｖで流体を付けることにより汚れの除去が可
能である。

【００２８】また、振動による除去の場合は、振動によ
る除去力が付着力よりも大きくなるように、付着力と反
対方向に振動による加速度を作用させることにより汚れ
の除去が可能である。また、流路を下向きに設置し開口
部流路形状をガス流れ方向に小さくすることにより、出
口側のガス流速を高くすることが可能である。

【００２９】また、流路を水平あるいは下向きに（重力
方向）に設置することにより、流路に侵入し流路の下部
に堆積した物質や、窓に付着して除去された物質を被計
測部側に除去することが可能である。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態を説明する。図１乃至図３は計測孔と計測装置本体
を連結する流路の形状更には構造に特徴をもたせてい
る。

【００３１】図１は本発明の第１実施形態を示す図であ
り、ここでは光軸方向断面（縦断面）の構成を示してい
る。図１に於いて、１０は容器、１１ａは被計測部側の
壁面、１１ｂは計測孔、１１ｃはシールガス導入口、１
１ｄは流路、１２は容器１０に体納された計測装置本体
（計測器）である。

【００３２】被計測部側の壁面１１ａに設けられた計測
孔１１ｂは流路１１ｄを介して計測装置本体１２を収納
した容器１０の内部に連通される。容器１０内の計測装
置本体１２は流路１１ｄ及び壁面１１ａに設けられた計
測孔１１ｂを介して被計測部の光学的計測を行なう。

【００３３】ここで、計測孔１１ｂと計測装置本体１２
を連結する流路１１ｄは、光路形状に沿い、被計測部側
流路断面積を計測装置本体側流路断面積より小さくした
形状となっている。

【００３４】上記した構成の光学的計測装置を用いるこ
とにより、より少ない通気ガス量で流路１１ｄ出口のガ
ス流速を速め、流路１１ｄに入り込もうとする勢いのあ
る粉塵等を流速で押し戻すことができることから、効率
良く粒子・燃焼ガス等の計測孔１１ｂへの流入を防止で
きる。

【００３５】これにより、長期間に亘り安定した視野を
確保することができ、安定した精度の高い光学的計測が
維持できる。図２は本発明の第２実施形態を示す縦断面
図である。

【００３６】図２に於いて、２０は容器、２１ａは被計
測部側の壁面、２１ｂは計測孔、２１ｃはシールガス導
入口、２１ｄは流路、２２は容器２０に体納された計測
装置本体（計測器）であり、ここでは、被計測部側の壁
面２１ａに設けられた計測孔２１ｂが被計測部側の壁面
２１ａより突出した構造となっている。

【００３７】被計測部側の壁面２１ａに設けられた計測
孔２１ｂは流路２１ｄを介して計測装置本体２２を収納
した容器２０の内部に連通され、容器２０内の計測装置
本体２２が流路２１ｄ及び壁面２１ａに設けられた計測
孔２１ｂを介して被計測部の光学的計測を行なう。

【００３８】このような実施形態に於いても上記第１実
施形態と同様に計測孔２１ｂと計測装置本体２２を連結
する流路２１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断
面積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状と
なっており、従って、より少ない通気ガス量で流路２１
ｄ出口のガス流速を速め、流路２１ｄに入り込もうとす
る勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができること
から、粒子・燃焼ガス等の計測孔２１ｂへの流入を防止
できる。

【００３９】図３は本発明の第３実施形態を示す縦断面
図である。図３に於いて、３０は容器、３１ａは被計測
部側の壁面、３１ｂは計測孔、３１ｃはシールガス導入
口、３１ｄは流路、３２は容器３０に体納された計測装
置本体（計測器）であり、ここでは、被計測部側の壁面
３１ａに設けられた計測孔３１ｂが被計測部側の壁面３
１ａより凹んだ構造となっている。

【００４０】被計測部側の壁面３１ａに設けられた計測
孔３１ｂは流路３１ｄを介して計測装置本体３２を収納
した容器３０の内部に連通され、容器３０内の計測装置
本体３２が流路３１ｄ及び壁面３１ａに設けられた計測
孔３１ｂを介して被計測部の光学的計測を行なう。

【００４１】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔３１ｂと計測装置本体３２を連結す
る流路３１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路３１ｄ
出口のガス流速を速め、流路３１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、粒子・燃焼ガス等の計測孔３１ｂへの流入を防止で
きる。

【００４２】上記した各実施形態は、流路（１１ｄ，２
１ｄ，３１ｄ）が、計測装置本体（１２，２２，３２）
から被計測部方向に向けて光路形状に沿い断面積が縮小
する形状である。

【００４３】図４は本発明の第４実施形態を示す縦断面
図であり、計測孔と計測装置本体を連結する流路の形状
及び構造の組み合わせに特徴をもつ。図４に於いて、４
０は容器、４１ａは被計測部側の壁面、４１ｂは計測
孔、４１ｃはシールガス導入口、４１ｄは流路、４２は
容器４０に体納された計測装置本体（計測器）であり、
ここでは、流路４１ｄの断面積が、上記第１〜第３実施
形態のように光路形状に沿い縮小する形状ではなく、被
計測部方向に向けて段階状に減少する形状となってい
る。尚、この際、流路４１ｄは光路を阻害しないような
形状である必要がある。

【００４４】被計測部側の壁面４１ａに設けられた計測
孔４１ｂは流路４１ｄを介して計測装置本体４２を収納
した容器４０の内部に連通され、容器４０内の計測装置
本体４２が流路４１ｄ及び壁面４１ａに設けられた計測
孔４１ｂを介して被計測部の光学的計測を行なう。

【００４５】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔４１ｂと計測装置本体４２を連結す
る流路４１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路４１ｄ
出口のガス流速を速め、流路４１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、粒子・燃焼ガス等の計測孔４１ｂへの流入を防止で
きる。

【００４６】上記した図１〜図４に示す各実施形態に於
いて、流路（１１ｄ，２１ｄ，３１ｄ，４１ｄ）の横断
面形状は、円形、楕円形、多角形形状のいずれであって
もよい。また、図１〜図４に示す各実施形態に於いて
は、シールガスの導入口を容器の１か所のみに設けてい
るように示しているが、複数個所に設置してもよい。ま
た、流路に複数個設置してもよい。

【００４７】図５は本発明の第５実施形態を示す縦断面
図であり、計測孔と計測装置本体を連結する流路の形状
及び構造の組み合わせに特徴をもつ。図５に於いて、５
０は容器、５１ａは被計測部側の壁面、５１ｂは計測
孔、５１ｃはシールガス導入口、５１ｄは流路、５２は
容器５０に体納された計測装置本体（計測器）、５３は
流路５１ｄ内に設けられた、流路５１ｄを被計測部側と
計測装置本体側とに仕切る窓である。

【００４８】被計測部側の壁面５１ａに設けられた計測
孔５１ｂは流路５１ｄ、及び流路５１ｄ内に設けられた
窓５３を介して、計測装置本体５２を収納した容器５０
に連通され、計測装置本体５２が流路５１ｄ内に設けら
れた窓５３、及び壁面５１ａに設けられた計測孔５１ｂ
を介して被計測部の光学的計測を行なう。

【００４９】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔５１ｂと計測装置本体５２を連結す
る流路５１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路５１ｄ
出口のガス流速を速め、流路５１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、粒子・燃焼ガス等の計測孔５１ｂへの流入を防止で
きる。

【００５０】更に、この図５に示す実施形態では、シー
ルガスの導入口５１ｃに供給されたガスが容器５０内及
び配管を経由して、流路５１ｄ内の窓５３の被計測部側
に導出され、その噴出ガスにより、窓５３に付着した計
測を阻害する塵挨等の物質が除去される。

【００５１】これにより、計測装置本体５２側への粒
子、燃料ガス等の流入を窓５３により確実に防止するこ
とができ、計測装置本体５２の性能劣化を防止できると
ともに、窓５３の汚れを常に除去して、長期間に亘り安
定した視野を確保することができ、安定した高い計測精
度を維持することができる。

【００５２】この第５実施形態に於いて、シールガスの
導入口５１ｃより容器５０内に導入されるガスは、例え
ば複数の系統から供給する構成であってもよく、又、シ
ールガス導入口５１ｃ、ガス噴出口等も１箇所に限らず
複数箇所設けた構成であってもよい。

【００５３】又、この第５実施形態では、ガスにより窓
５３に付着した計測を阻害する塵挨等の物質を除去して
いるが、ガス以外に、粉体若しくは液体を窓５３へ噴出
することにより窓５３を清掃することも可能である。
又、流路５１ｄの横断面形状は、上記各実施形態と同様
に円形、楕円形、多角形形状のいずれであってもよい。

【００５４】又、この第５実施形態では、計測孔５１ｂ
が被計測部側の壁面５１ａに設けられた構成としている
が、例えば上記第２実施形態に示すような壁面５１ａよ
り突出した構造、又は第３実施形態に示すような壁面５
１ａより凹んだ構造であってもよい。

【００５５】又、この第５実施形態では、計測孔５１ｂ
と計測装置本体５２を連結する流路５１ｄが、光路形状
に沿い、被計測部側流路断面積を計測装置本体側流路断
面積より小さくした形状となっているが、例えば緩やか
に断面積が減少する流路形状とせず、上記第４実施形態
に示すように、段階的に断面積が減少する流路形状であ
ってもよいが、光路を阻害しないような流路形状である
必要がある。この際も流路の横断面形状は、円形、楕円
形・多角形形状のいずれであってもよい。

【００５６】図６は本発明の第６実施形態を示す縦断面
図であり、計測孔と計測装置本体を連結する流路の形状
及び構造の組み合わせに特徴をもつもので、上記図５に
示す第５実施形態をより発展させた構成としている。

【００５７】図６に於いて、６０は容器、６１ａは被計
測部側の壁面、６１ｂは計測孔、６１ｃはシールガス導
入口、６１ｄは流路、６２は容器６０に体納された計測
装置本体（計測器）、６３は流路６１ｄ内に設けられ
た、流路６１ｄを被計測部側と計測装置本体側とに仕切
る窓である。６１ｅは流路６１ｄ内を被計測部側と計測
装置本体側とに仕切る窓６３の被計測部側に汚れ除去用
ガスを吹付けるための汚れ除去用ガス導入口であり、窓
６３の周辺部から窓６３の被計測部側の面部へ汚れ除去
用ガスを噴射して窓６３へ付着する塵挨を除去する。

【００５８】被計測部側の壁面６１ａに設けられた計測
孔６１ｂは流路６１ｄ、及び流路６１ｄ内に設けられた
窓６３を介して、計測装置本体６２を収納した容器６０
に連通され、計測装置本体６２が流路６１ｄ内に設けら
れた窓６３、及び壁面６１ａに設けられた計測孔６１ｂ
を介して被計測部の光学的計測を行なう。

【００５９】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔６１ｂと計測装置本体６２を連結す
る流路６１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路６１ｄ
出口のガス流速を速め、流路６１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、粒子・燃焼ガス等の計測孔６１ｂへの流入を防止で
きる。

【００６０】更に、この図６に示す実施形態では、シー
ルガスの導入口６１ｃに供給されたガスが容器６０内及
び配管を経由して、流路６１ｄ内の窓６３の被計測部側
に導出され、その噴出ガスにより、窓６３に付着した計
測を阻害する塵挨等の物質が除去されるとともに、汚れ
除去用ガス導入口６１ｅからの噴出ガスを窓６３の周辺
部から窓６３の被計測部側の面部に吹き付け、窓６３の
被計測部側の面部に付着する塵挨等を除去して窓６３を
クリーンな状態に保つ。

【００６１】これにより、計測装置本体６２側への粒
子、燃料ガス等の流入を窓６３により確実に防止するこ
とができ、計測装置本体６２の性能劣化を防止できると
ともに、窓６３の汚れを常に除去して、長期間に亘り安
定した視野を確保することができ、安定した高い計測精
度を維持することができる。

【００６２】この第６実施形態に於いても上記図５に示
す第５実施形態と同様の変形・拡張構造が可能である。
図７は本発明の第７実施形態を示す縦断面図であり、計
測孔と計測装置本体を連結する流路の形状及び構造の組
み合わせに特徴をもつもので、上記図５に示す第５実施
形態をより発展させた構成としている。

【００６３】図７に於いて、７０は容器、７１ａは被計
測部側の壁面、７１ｂは計測孔、７１ｃはシールガス導
入口、７１ｄは流路、７２は容器７０に体納された計測
装置本体（計測器）、７３は流路７１ｄ内に設けられ
た、流路７１ｄを被計測部側と計測装置本体側とに仕切
る窓である。７４は窓７３に振動を与えて窓７３の汚れ
を除去するための加振機であり、連結棒等の連結機構を
介して窓７３に連結される。

【００６４】被計測部側の壁面７１ａに設けられた計測
孔７１ｂは流路７１ｄ、及び流路７１ｄ内に設けられた
窓７３を介して、計測装置本体７２を収納した容器７０
に連通され、計測装置本体７２が流路７１ｄ内に設けら
れた窓７３、及び壁面７１ａに設けられた計測孔７１ｂ
を介して被計測部の光学的計測を行なう。

【００６５】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔７１ｂと計測装置本体７２を連結す
る流路７１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路７１ｄ
出口のガス流速を速め、流路７１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、粒子・燃焼ガス等の計測孔７１ｂへの流入を防止で
きる。

【００６６】更に、この図７に示す実施形態では、シー
ルガスの導入口７１ｃに供給されたガスが容器７０内及
び配管を経由して、流路７１ｄ内の窓７３の被計測部側
に導出され、その噴出ガスにより、窓７３に付着した計
測を阻害する塵挨等の物質が除去されるとともに、加振
機７４と窓７３が連結棒等の連結機構により連結され、
加振機７４によって窓７３に振動が加えられて、計測を
阻害する塵挨等の物質の窓７３への付着が防止される。

【００６７】これにより、計測装置本体７２側への粒
子、燃料ガス等の流入を窓７３により確実に防止するこ
とができ、計測装置本体７２の性能劣化を防止できると
ともに、塵挨等の物質が窓７３へ付着する不具合を排除
して、長期間に亘り安定した視野を確保することがで
き、安定した高い計測精度を維持することができる。

【００６８】この第７実施形態に於いても上記図５に示
す第５実施形態と同様の変形・拡張構造が可能である。
図８は本発明の第８実施形態を示す縦断面図であり、計
測孔と計測装置本体を連結する流路の形状及び構造の組
み合わせに特徴をもつもので、ここでは計測孔を下向き
に配置した構成としている。

【００６９】図８に於いて、８０は容器、８１ａは被計
測部側の壁面、８１ｂは下向きに配置した計測孔、８１
ｃはシールガス導入口、８１ｄはガス流れ方向に下向き
に設けた流路、８２は容器８０に体納された計測装置本
体（計測器）である。

【００７０】被計測部側の壁面８１ａに設けられた下向
きの計測孔８１ｂは流路８１ｄ、及び流路８１ｄ内に設
けられた窓８３を介して、計測装置本体８２を収納した
容器８０に連通され、計測装置本体８２が流路８１ｄ、
及び壁面８１ａに設けられた下向きの計測孔８１ｂを介
して被計測部の光学的計測を行なう。

【００７１】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に下向きの計測孔８１ｂと計測装置本体８２
を連結する流路８１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側
流路断面積を計測装置本体側流路断面積より小さくした
形状となっており、従って、より少ない通気ガス量で流
路８１ｄ出口のガス流速を速め、流路８１ｄに入り込も
うとする勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができ
ることから、塵挨、粉塵、粒子等の計測孔８１ｂへの流
入を防止できる。

【００７２】更に、この図８に示す第８実施形態では、
計測孔８１ｂ、及び流路８１ｄが下向きとなっているた
め、上記した各実施形態より更に少ないガス流量で、塵
挨、粉塵、粒子等の計測孔８１ｂへの流入を防止でき
る。又、流路８１ｄの下部に粒子等の物質が堆積して
も、その粒子等の物質を容易に炉内側に除去することが
できる。

【００７３】これにより、長期間に亘り安定した視野を
確保することができ、安定した精度の高い光学的計測が
維持できる。この第８実施形態に於いても上記した図４
乃至図７に示す実施形態と同様の変形・拡張構造が可能
である。

【００７４】図９は本発明の第９実施形態を示す縦断面
図であり、計測孔と計測装置本体を連結する流路の形状
及び計測孔の形状に特徴をもつもので、ここでは計測孔
を下向きに配置した構成としている。

【００７５】図９に於いて、９０は容器、９１ａは被計
測部側の壁面、９１ｂは計測孔、９１ｃはシールガス導
入口、９１ｄは流路、９２は容器９０に体納された計測
装置本体（計測器）である。

【００７６】９１ｆは被計測部側の計測孔９１ｂを形成
する流路９１ｄ出口を被計測部側に開くように傾斜をつ
けて下側部分のみ一部開口した開口部であり、流路９１
ｄに入り込もうとする被計測部側の粉塵、ごみ等を被計
測部側に戻すための傾斜路を形成している。

【００７７】被計測部側の壁面９１ａに設けられた計測
孔９１ｂは流路９１ｄを介して、計測装置本体９２を収
納した容器９０に連通され、計測装置本体９２が流路９
１ｄ、及び壁面９１ａに設けられた計測孔９１ｂを介し
て被計測部の光学的計測を行なう。

【００７８】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔９１ｂと計測装置本体９２を連結す
る流路９１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路９１ｄ
出口のガス流速を速め、流路９１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、塵挨、粉塵、粒子等の計測孔９１ｂへの流入を防止
できる。

【００７９】更に、この図９に示す第９実施形態では、
被計測部側の計測孔９１ｂを形成する流路９１ｄ出口
に、被計測部側に開くように斜めに拡がった開口部（傾
斜路）９１ｆを設け、ガスの流れに打ち勝って流路９１
ｄに入り込もうとする被計測部側の粉塵、ごみ等が、こ
の開口部（傾斜路）９１ｆを伝って被計測部側に落ちる
構造としていることから、塵挨、粉塵、粒子等の計測孔
９１ｂへの流入防止効果を高めることができる。

【００８０】この第９実施形態に於いても上記した図４
乃至図７に示す実施形態と同様の変形・拡張構造が可能
である。図１０は本発明の第１０実施形態を示す縦断面
図であり、計測孔と計測装置本体を連結する流路の形状
及び計測孔の形状に特徴をもつもので、ここでは流路の
被計測部側近傍に、計測孔に向けた小口径の複数のガス
噴出口を設けてなる構成としている。

【００８１】図１０に於いて、Ｘ０は容器、Ｘ１ａは被
計測部側の壁面、Ｘ１ｂは計測孔、Ｘ１ｃはシールガス
導入口、Ｘ１ｄは流路、Ｘ２は容器Ｘ０に体納された計
測装置本体（計測器）である。

【００８２】Ｘ３は流路Ｘ１ｄ内の被計測部側近傍に、
計測孔Ｘ１ｂに向けて設けられた小口径の複数のガス噴
出口であり、計測孔Ｘ１ｂを形成する流路Ｘ１ｄ出口に
於いて、流路Ｘ１ｄに入り込もうとする被計測部側の粉
塵、ごみ等を被計測部側に戻すためのガスを噴出する。

【００８３】被計測部側の壁面Ｘ１ａに設けられた計測
孔Ｘ１ｂは流路Ｘ１ｄを介して、計測装置本体Ｘ２を収
納した容器Ｘ０に連通され、計測装置本体Ｘ２が流路Ｘ
１ｄ、及び壁面Ｘ１ａに設けられた計測孔Ｘ１ｂを介し
て被計測部の光学的計測を行なう。

【００８４】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔Ｘ１ｂと計測装置本体Ｘ２を連結す
る流路Ｘ１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路Ｘ１ｄ
出口のガス流速を速め、流路Ｘ１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、塵挨、粉塵、粒子等の計測孔Ｘ１ｂへの流入を防止
できる。

【００８５】更に、この図１０に示す第１０実施形態で
は、被計測部側の計測孔Ｘ１ｂを形成する流路Ｘ１ｄ出
口に、流路Ｘ１ｄに入り込もうとする被計測部側の粉
塵、ごみ等を被計測部側に戻すためのガスを計測孔Ｘ１
ｂに向けて噴出する小口径の複数のガス噴出口Ｘ３を設
けていることから、塵挨、粉塵、粒子等の計測孔Ｘ１ｂ
への流入防止効果をより高めることができる。

【００８６】この第１０実施形態に於いても上記した図
４乃至図７、及び図９に示す実施形態と同様の変形・拡
張構造が可能である。図１１は本発明の第１１実施形態
を示す縦断面図であり、計測孔と計測装置本体を連結す
る流路の形状及び計測孔の形状に特徴をもつもので、こ
こでは、窓で仕切られた被計測部側流路内壁部から被計
測部側に向かって、プラス及びマイナスのイオンを含ま
せたガスを流す構成としている。

【００８７】図１１に於いて、Ｙ０は容器、Ｙ１ａは被
計測部側の壁面、Ｙ１ｂは計測孔、Ｙ１ｃはイオンガス
導入口、Ｙ１ｄは流路、Ｙ２は容器Ｙ０に体納された計
測装置本体（計測器）、Ｙ３は流路Ｙ１ｄ内に設けられ
た、流路Ｙ１ｄを被計測部側と計測装置本体側とに仕切
る窓である。

【００８８】被計測部側の壁面Ｙ１ａに設けられた計測
孔Ｙ１ｂは流路Ｙ１ｄ、及び流路Ｙ１ｄ内の窓Ｙ３を介
して、計測装置本体Ｙ２を収納した容器Ｙ０に連通さ
れ、計測装置本体Ｙ２が流路Ｙ１ｄ、窓Ｙ３、及び壁面
Ｙ１ａに設けられた計測孔Ｙ１ｂを介して被計測部の光
学的計測を行なう。

【００８９】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔Ｙ１ｂと計測装置本体Ｙ２を連結す
る流路Ｙ１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路Ｙ１ｄ
出口のガス流速を速め、流路Ｙ１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、塵挨、粉塵、粒子等の計測孔Ｙ１ｂへの流入を防止
できる。

【００９０】更に、この図１１に示す第１１実施形態で
は、イオンガス導入口Ｙ１ｃから導入されたイオンガス
を窓Ｙ３で仕切られた被計測部側流路内壁部から被計測
部側に向かって噴出する構成としていることから、帯電
した粉塵、ごみ等が、静電気力によって窓Ｙ３に引き寄
せられる不具合を解消できる。

【００９１】即ち、被計測部と計測装置本体Ｙ２の間の
流路Ｙ１ｄには、窓Ｙ３で仕切られた被計測部側流路内
壁部から被計測部側に向かって、イオンガス導入口Ｙ１
ｃから導入されプラス及びマイナスのイオンを含ませた
ガスが吹出される。

【００９２】この際、窓Ｙ３の被計測部側周囲からプラ
ス及びマイナスに帯電したイオンをもつガスが流れ、当
該ガスが流路Ｙ１ｄｋの口径が狭くなるに連れて加速さ
れ、被計測部側に吹き出される。

【００９３】この実現手段としては、イオンガス導入口
Ｙ１ｃ、又はイオンガス導入口Ｙ１ｃに連通して窓Ｙ３
の周囲に設けられるガス吹出口に、イオン発生装置を取
り付けておき、イオン発生装置で電極間に高電圧を印加
することによってイオン発生させることができる。これ
により窓Ｙ３の被計測部側周囲からプラス及びマイナス
に帯電したイオンをもつガスが流れ、被計測部側に向か
って吹出されることから、例えば摩擦等、種々の現象に
より帯電した粉塵、ごみ等が、窓Ｙ３の周囲から吹き出
すイオンを含んだガスによって中和され、静電気力を失
って、流路Ｙ１ｄ内に沈降したり、ガスの流れに押され
て被計測部側に流れてゆき、静電気力によって窓Ｙ３に
引き寄せられ付着する等の不具合を解消できる。

【００９４】この第１１実施形態に於いても上記した図
４乃至図１０に示す実施形態と同様の変形・拡張構造が
可能である。図１２は本発明の第１２実施形態を示す縦
断面図であり、計測孔と計測装置本体を連結する流路の
形状及び計測孔の形状に特徴をもつもので、ここでは、
流路の被計測部と計測装置側との間に、塵埃、粉塵等の
ごみを受ける容器を設けた構成としている。

【００９５】図１２に於いて、Ｚ０は容器、Ｚ１ａは被
計測部側の壁面、Ｚ１ｂは計測孔、Ｚ１ｃはシールガス
導入口、Ｚ１ｄは流路、Ｚ２は容器Ｚ０に体納された計
測装置本体（計測器）、Ｚ４はごみ回収容器、Ｚ５は流
路Ｚ１ｄとごみ回収容器Ｚ４をとの間に設けられた仕切
り板、Ｚ６はごみ回収容器Ｚ４に回収された塵埃、粉塵
等のごみである。

【００９６】被計測部側の壁面Ｚ１ａに設けられた計測
孔Ｚ１ｂは流路Ｚ１ｄを介して、計測装置本体Ｚ２を収
納した容器Ｚ０に連通され、計測装置本体Ｚ２が流路Ｚ
１ｄ、及び壁面Ｚ１ａに設けられた計測孔Ｚ１ｂを介し
て被計測部の光学的計測を行なう。

【００９７】このような実施形態に於いても上記各実施
形態と同様に計測孔Ｚ１ｂと計測装置本体Ｚ２を連結す
る流路Ｚ１ｄが、光路形状に沿い、被計測部側流路断面
積を計測装置本体側流路断面積より小さくした形状とな
っており、従って、より少ない通気ガス量で流路Ｚ１ｄ
出口のガス流速を速め、流路Ｚ１ｄに入り込もうとする
勢いのある粉塵等を流速で押し戻すことができることか
ら、塵挨、粉塵、粒子等の計測孔Ｚ１ｂへの流入を防止
できる。

【００９８】更に、この図１２に示す第１２実施形態で
は、流路Ｚ１ｄ途中の下側に、流路Ｚ１ｄの中に入って
きた塵埃、粉塵等のごみを回収する、ごみ回収容器Ｚ４
を取付けており、流路Ｚ１ｄに入り込んだ塵埃、粉塵等
のごみは、流路Ｚ１ｄの底に落ち、ごみ回収容器Ｚ４容
器に落ちて計測装置本体Ｚ２に届かない。又、ごみ回収
容器Ｚ４には、途中に仕切り板Ｚ５が設けられ、更に容
器底部にごみの取り出し穴が設けられているので、内部
のガスの流れを乱すことなく容器内に堆積した塵埃、粉
塵等のごみを取り出すことができる。

【００９９】これにより、例え塵埃、粉塵等のごみが流
路Ｚ１ｄに入り込んでも流路Ｚ１ｄと中でごみ回収容器
Ｚ４に回収され、更に、流路Ｚ１ｄに入り込んだ塵埃、
粉塵等のごみが流路Ｚ１ｄ内に堆積したり、堆積した塵
埃、粉塵等のごみがガスの流れによって再び舞う等の不
具合も解消できる。

【０１００】上記したように上記した各実施形態によれ
ば、少ない通気ガス量で塵埃、粉塵、粒子等の計測孔へ
の流入を防止できる。又、上記機能に加えて計測装置本
体側への粒子、燃料ガス等の流入を防止する窓を設置す
ることにより、計測装置本体の性能劣化を軽減すること
ができる。

【０１０１】又、窓の汚れを除去する装置を付け加える
ことにより、長期間にわたり、安定した視野を確保する
ことができる。又、流路内にに侵入した塵埃、粉塵等を
被計測部側に戻すことができる。

【０１０２】又、流路内に侵入した塵埃、粉塵等を流路
内で回収することによって、塵埃、粉塵等が流路内に堆
積し再び舞ったり計測視野を阻害するという不具合を招
くことなく、流路内に侵入した塵埃、粉塵等を確実に回
収することができる。

【０１０３】又、窓を汚すことなく、常にクリーンな状
態で計測することができる。又、比較的少ない流量で、
流路に入り込もうとする勢いのある塵埃、粉塵等を流速
で押し戻すことができる。

【０１０４】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、計
測装置本体が計測孔を形成する流路を介して計測を行な
う光学的計測装置に於いて、前記計測孔と計測装置本体
を連結する流路の形状更には構造に特徴をもたせること
で、被計測部から計測装置本体（計測器）が設けられた
計測装置側に、媒塵・ゴミ・燃焼ガス等が流入して計測
装置本体側が汚染される不具合を解消した実用性の高い
経済的にも有利な構成をなす光学的計測装置が提供でき
る。

【０１０５】又、本発明によれば、上記流路の形状に特
徴をもたせることで、少量の通気ガス量で粒子・燃焼ガ
ス等の計測孔への流入を防止できる光学的計測装置が提
供できる。

【０１０６】又、本発明によれば、上記流路の形状及び
構造の組み合わせに特徴をもたせることで、計測装置本
体側への粒子・燃料ガスの流入を確実に防止して、計測
装置本体の性能劣化を軽減できる光学的計測装置が提供
できる。

【０１０７】又、本発明によれば、上記流路の形状及び
構造の組み合わせに特徴をもたせることで長期間に亘り
安定した視野を確保できる光学的計測装置が提供でき
る。又、本発明によれば、上記流路の形状及び構造の組
み合わせに特徴をもたせることで、計測装置本体側に侵
入する粉塵を被計測部側に戻すことができ常に安定した
視野を確保できる光学的計測装置が提供できる。

【０１０８】又、本発明によれば、上記流路の形状及び
構造の組み合わせに特徴をもたせることで、計測装置本
体側に侵入した粉塵が計測装置本体側に堆積して再び舞
ったり、計測装置本体の視野を阻害することなく、侵入
した粉塵を確実に回収できる光学的計測装置が提供でき
る。又、本発明によれば、上記流路の形状及び構造の組
み合わせに特徴をもたせることで、流路に入り込もうと
する勢いのある粉塵を少ないガス流量で効率よく押し戻
すことができる光学的計測装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図２】本発明の第２実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図３】本発明の第３実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図４】本発明の第４実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図５】本発明の第５実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図６】本発明の第５実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図７】本発明の第７実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図８】本発明の第８実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図９】本発明の第９実施形態による光学的計測装置の
構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図１０】本発明の第１０実施形態による光学的計測装
置の構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図１１】本発明の第１１実施形態による光学的計測装
置の構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図１２】本発明の第１２実施形態による光学的計測装
置の構成を示す光軸方向に沿う断面図。

【図１３】従来技術１による光学的計測装置の構成を示
す光軸方向に沿う断面図。

【図１４】従来技術２による光学的計測装置の構成を示
す光軸方向に沿う断面図。

【図１５】従来技術３による光学的計測装置の構成を示
す光軸方向に沿う断面図。

【符号の説明】

１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９
０，Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０…容器 １１ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａ，５１ａ，６１ａ，７
１ａ，８１ａ，９１ａ，Ｘ１ａ，Ｙ１ａ，Ｚ１ａ…壁面 １１ｂ，２１ｂ，３１ｂ，４１ｂ，５１ｂ，６１ｂ，７
１ｂ，８１ｂ，９１ｂ，Ｘ１ｂ，Ｙ１ｂ，Ｚ１ｂ…計測
孔 １１ｃ，２１ｃ，３１ｃ，４１ｃ，５１ｃ，６１ｃ，７
１ｃ，８１ｃ，９１ｃ，Ｘ１ｃ，Ｙ１ｃ，Ｚ１ｃ…シー
ルガス導入口 １１ｄ，２１ｄ，３１ｄ，４１ｄ，５１ｄ，６１ｄ，７
１ｄ，８１ｄ，９１ｄ，Ｘ１ｄ，Ｙ１ｄ，Ｚ１ｄ…流路 １２，２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２，９
２，Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２…計測装置本体（計測器） ５３，６３，７３，８３，Ｙ３…窓 ６１ｅ…汚れ除去用ガス導入口 ７４…加振機 ９１ｆ…開口部（傾斜路） Ｘ３…ガス噴出口 Ｙ１ｃ…イオンガス導入口 Ｚ４…ごみ回収容器 Ｚ５…仕切り板 Ｚ６…塵埃、粉塵等のごみ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測装置本体が計測孔を形成する流路を
   介して計測を行なう光学的計測装置に於いて、前記計測
   孔と計測装置本体を連結する流路の形状を光路形状に沿
   い、被計測部側流路断面積を計測装置本体側流路断面積
   より小さくしたことを特徴とする光学的計測装置。
2. 【請求項２】 流路に１個以上の窓部を設けてなる請求
   項１記載の光学的計測装置。
3. 【請求項３】 流路に、計測装置本体側から被計測部側
   へガスを流通する手段を設けた求項１記載の光学的計測
   装置。
4. 【請求項４】 流路に設けられた１個以上の窓部と、当
   該窓部に付着した計測を阻害する物質を除去するために
   ガス若しくは粉体若しくは液体を前記窓部へ噴出する手
   段とを具備してなることを特徴とする請求項１記載の光
   学的計測装置。
5. 【請求項５】 流路に設けられた１個以上の窓部と、当
   該窓部に付着した計測を阻害する物質を除去するために
   前記窓部に振動を与える加振機とを具備してなることを
   特徴とする請求項１記載の光学的計測装置。
6. 【請求項６】 被計測部側が計測装置本体側より低位と
   なるように流路を下向きに取り付けたことを特徴とする
   請求項１記載の光学的計測装置。
7. 【請求項７】 被計測部側のガスを通すための流路が計
   測装置本体側よりも狭くなり、かつ流路の下側が被計測
   部側に近い部分で下向きに拡がる形状の計測孔を有して
   なる請求項１記載の光学的計測装置。
8. 【請求項８】 流路の被計測部側近傍に、計測孔に向け
   た小口径の複数のガス噴出口を設けてなることを特徴と
   する請求項１記載の光学的計測装置。
9. 【請求項９】 流路の被計測部側と計測装置本体側との
   間に窓を設け、当該窓で仕切られた被計測部側流路内壁
   部から被計測部側に向かって、プラス及びマイナスのイ
   オンを含ませたガスを流すことを特徴とする請求項１記
   載の光学的計測装置。
10. 【請求項１０】 流路の被計測部と計測装置側との間
    に、塵埃を受ける容器を設けたことを特徴とする請求項
    １記載の光学的計測装置。