JPH11325827A - 液滴検出方法および液滴検出センサ - Google Patents

液滴検出方法および液滴検出センサ

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JPH11325827A
JPH11325827A JP10155315A JP15531598A JPH11325827A JP H11325827 A JPH11325827 A JP H11325827A JP 10155315 A JP10155315 A JP 10155315A JP 15531598 A JP15531598 A JP 15531598A JP H11325827 A JPH11325827 A JP H11325827A
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JP
Japan
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droplet
light
droplet detection
detection surface
droplets
Prior art date
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Pending
Application number
JP10155315A
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English (en)
Inventor
Shohachi Yasu
昭八 安
Yutaka Udagawa
裕 宇田川
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水蒸気など局所的に結露によって液滴が生じ
る可能性のある場合に、その液滴の発生をただちに知る
ことができる液滴検出方法および液滴検出センサを提供
すること。 【解決手段】 透明性検出体12のすりガラスの凹凸面
を液滴検出面11とし、この液滴検出面11に向けて発
光素子19と発光用光ファイバ20で光を照射し、液滴
検出面11からの反射光を受光素子21及び受光用光フ
ァイバ22で受けるようにしてあり、液滴検出面11に
結露(凝縮)による液滴が付着すると、乾き状態では、
受光素子21で受光できなかった反射光が液滴面での屈
折および反射によって受光され、これによる出力増大か
ら液滴の発生をただちに検出できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、液滴検出方法お
よび液滴検出センサに関し、水蒸気や高温ガス、化学物
質ガスなどの結露によって生じる微小な液滴の発生をた
だちに検知できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】水蒸気や高温ガスあるいは化学物質ガス
などの結露をただちに検知する必要がある場合も多く、
その一つに熱電可変型ガスタービンシステムがある。
【0003】この熱電可変型ガスタービンシステムは、
ガスタービンの燃焼排ガスを熱源として蒸気を発生さ
せ、この蒸気の一部を燃焼器に噴射させることでガスタ
ービンの出力増大と熱効率向上を図るシステムであり、
この蒸気噴射ガスタービンには、蒸気を過熱器によって
過熱蒸気として噴射するチエン・サイクルと、飽和蒸気
を高温空気に混合して過熱状態にする部分再生ガスター
ビンとが用いられている。 このような熱電可変型ガス
タービンシステムでは、燃焼器に噴射する蒸気の状態、
特に水滴が発生しているかどうかを知る必要があり、湿
り度を知ることが重要である。
【0004】このため、従来は、発生蒸気の温度と圧力
を測定し、これらの測定値から計算によって湿り度を求
めていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
温度と圧力から計算で求められる蒸気の湿り度は、シス
テム全体としての値であり、燃焼器直前などの蒸気配管
中の局所的な位置における蒸気の状態、特に水滴の発生
をただちに知ることができないという問題がある。
【0006】この発明は、かかる従来技術の有する課題
に鑑みてなされたもので、水蒸気など局所的に結露によ
って液滴が生じる可能性のある場合に、その液滴の発生
をただちに知ることができる液滴検出方法および液滴検
出センサを提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するこの
発明の請求項1記載の液滴検出方法は、液滴検出面に凹
凸が形成された透明性検出体を所定の場所に液滴検出面
を露出させて配置し、その透明性検出体を透過させて液
滴検出面に光を照射し、その反射光を受光し、その光量
により液滴検出面の液滴付着を検出する、ことを特徴と
するものである。
【0008】この液滴検出方法によれば、透明性検出体
の液滴検出面に凹凸を形成しておき、この透明性検出体
を透過させて液滴検出面に向けて光を照射し、液滴検出
面からの反射光を受光するようにしてあり、液滴検出面
に結露(凝縮)による液滴が付着すると、乾き状態で
は、受光できなかった反射光が液滴面での反射によって
受光され、この光量の変化により、液滴の発生をただち
に検出できるようにしている。
【0009】また、この発明の請求項2記載の液滴検出
センサは、液滴検出面11に凹凸が形成された透明性検
出体12と、この透明性検出体12を透過させて液滴検
出面11に光を照射する発光部材19,20と、その反
射光を受光する受光部材21,22と、を備えたことを
特徴とするものである。
【0010】この液滴検出センサによれば、透明性検出
体12の液滴検出面11に凹凸を形成しておき、この液
滴検出面11に向けて発光部材19,20で光を照射
し、液滴検出面11からの反射光を受光部材21,22
で受けるようにしてあり、液滴検出面に結露(凝縮)に
よる液滴が付着すると、乾き状態では、受光部材で受光
できなかった反射光が液滴面での反射によって受光さ
れ、これにより、液滴の発生をただちに検出できるよう
にしている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面に基づき詳細に説明する。図1および図2
は、この発明の液滴検出センサの一実施の形態にかかる
断面図および配管への取付状態の概略図である。
【0012】また、図3および図4はこの発明の液滴検
出方法の一実施の形態にかかる検出原理の説明図および
出力図である。
【0013】この液滴検出方法および液滴検出センサ
は、ガラスの界面がガス体と接触した状態であれば、ガ
ラスを透過して照射された光が界面で全反射する一方、
ガラス界面に液滴や液膜が付着すると、屈折と液滴表面
での反射を繰り返し、反射光を受光することでその出力
信号に変化をもたらす現象を利用して液滴の付着を検出
しようとするものである。
【0014】この液滴検出センサ10の具体的な構造
は、図1に示すように、すりガラスなどの凹凸が形成さ
れた表面を液滴検出面11とした透明性検出体12を備
え、基端部に大きい径に形成された大径部13を備えて
おり、配管1に形成した円筒状のセンサ取付部2に嵌合
装着することができる保護筒14の段差部15に透明性
検出体12の大径部13を当てて取り付けた状態で配管
1の内壁面と同一平面となるようにしてある。
【0015】そして、この保護筒14内の透明性検出体
12を固定するため押えリング16を介して蓋体17が
取り付けられ、この蓋体17が配管1のセンサ取付部2
を塞ぐカバー18に取り付けられており、このカバー1
8を取り付けることで配管1のセンサ取付部2にこの液
滴検出センサ10を装着できるようにしてある。
【0016】この液滴検出センサ10の透明性検出体1
2の液滴検出面11に向けて液滴検出用の光を照射する
ため、発光部材として発光素子19が用意され、発光素
子19からの光を導く発光用光ファイバ20がカバー1
8及び蓋体17を貫通して透明性検出体12の背面と対
向するように取り付けてある。
【0017】一方、透明性検出体12の液滴検出面11
から反射される反射光の受光量の変化を検出するため受
光素子21が用意され、カバー18及び蓋体17を貫通
して透明性検出体12の背面と対向するように取り付け
て受光用光ファイバ22を介して反射光を受光素子21
に導くようにしてある。
【0018】そして、受光素子21からの出力信号がア
ンプ23で増幅されるようになっている。
【0019】さらに、これら発光用光ファイバ20と受
光用光ファイバ22を固定する固定枠24がカバー18
の外側に取り付けられ、これら2本の光ファイバ20,
22を所定の向きに取り付けるようにしてある。
【0020】このように構成した液滴検出センサ10
は、例えば図2に示すように、配管1の途中に形成され
たセンサ取付部2にカバー18ごと取り付けることで透
明性検出体12の液滴検出面11が配管1の内壁面と同
一面となるようにする。
【0021】次に、この液滴検出センサ10の動作とと
もに、この発明の液滴検出方法について説明する。
【0022】この液滴検出センサ10による液滴の検出
は、図3及び図4に示すように、発光素子19からの光
を発光用光ファイバ20を介して透明性検出体12の液
滴検出面11に向けて照射した状態としておく。
【0023】(1) 液滴検出面11がガス体による乾
き状態の場合 この乾き状態の場合には、図3(a)に示すように、液
滴検出面11に向けて照射された光がすりガラスの凹凸
面で反射され、受光素子21に受光される反射光の光量
が僅かであり、受光素子21の出力電圧も小さいV1 と
なる。
【0024】(2) 液滴検出面11に液滴が付着した
場合 この液滴が液滴検出面11に付着すると、図3(b)に
示すように、液滴検出面11に向けて照射された光がす
りガラスの凹凸面を覆う液滴中に屈折した後、液滴の界
面で反射され、反射光の光量が増大し、受光素子21に
受光される反射光の光量が増大して受光素子21の出力
電圧がV1 からV2 に増大する。
【0025】したがって、この出力電圧のV1 からV2
への変化を監視することで液滴の付着を付着直後に検出
することができる。
【0026】(3) 液滴検出面11が液膜で覆われた
状態の場合 液滴検出面11への液滴の付着が増大すると、図3
(c)に示すように、液滴の状態から液膜の状態で液滴
検出面11が覆われる。
【0027】すると、液滴が液滴検出面11に付着する
場合に比べ、液滴検出面11に向けて照射された光がす
りガラスの凹凸面を覆う液膜中に屈折した後、液膜の界
面で反射され、反射光の光量が一層増大し、受光素子2
1に受光される反射光の光量も一層増大して受光素子2
1の出力電圧がV2 からV3 に増大する。
【0028】(4) 液滴検出面11が液に浸った状態
の場合 液滴検出面11への液膜の付着がさらに増大すると、図
3(d)に示すように、液膜の状態からさらに膜厚さが
増大した液に浸った状態で液滴検出面11が覆われる。
【0029】すると、液膜が液滴検出面11に付着する
場合に比べ、液滴検出面11に向けて照射された光がす
りガラスの凹凸面を覆う液中に屈折し、そのまま透過し
た状態となって、受光素子21に受光される反射光の光
量がほとんど無くなって出力電圧がV3 からV4 (V1
より小さい値)に低下する。
【0030】以上のように、予め検出ガスが乾き状態の
場合の受光素子21の出力電圧V1を求め、この出力電
圧V1に対するスレッシュホールドを設定しておくこと
で、液滴の付着による出力電圧V2 への変化からただち
に液滴の付着を知ることができる。
【0031】また、この液滴検出センサ10によれば、
液滴の検出を光の反射及び屈折を利用して行うので、応
答性が良く、センサが一体化しているため配管にセンサ
取付部を形成するだけで簡単に設置して液滴を検出する
ことができるとともに、既存配管などへの適用も簡単に
できる。
【0032】さらに、ガス体との接する部分をガラスと
しているので、高温ガスや化学プラントの反応ガスの液
滴発生(結露)も検出することができ、熱電可変型ガス
タービンの燃焼器に噴射される水蒸気の結露の発生を検
出できるなど広範囲の液滴検出に適用することができ
る。
【0033】なお、上記実施の形態では、透明性検出体
としてすりガラスを用いる場合で説明したが、液滴検出
面に凹凸が形成されるとともに、光を透過させることが
でき、液滴の付着時と乾き状態で光の反射量が変化する
ものであれば、ガラスに限らず合成樹脂など他の素材で
あっても良く、配管内を流れるガス体の温度などに応じ
て適宜材料を選択すれば良い。
【0034】また、発光部材や受光部材との間に光ファ
イバを設けるようにしたが、光ファイバを介在させない
構造とすることも可能である。
【0035】
【発明の効果】以上、一実施の形態とともに詳細に説明
したように、この発明の請求項1記載の液滴検出方法に
よれば、透明性検出体の液滴検出面に凹凸を形成してお
き、この透明性検出体を透過させて液滴検出面に向けて
光を照射し、液滴検出面からの反射光を受光するように
したので、液滴検出面に結露(凝縮)による液滴が付着
すると、乾き状態では、受光できなかった反射光が液滴
面での反射によって受光され、この光量の変化により、
液滴の発生をただちに検出することができる。
【0036】また、この発明の請求項2記載の液滴検出
センサによれば、透明性検出体12の液滴検出面11に
凹凸を形成しておき、この液滴検出面11に向けて発光
部材19,20で光を照射し、液滴検出面11からの反
射光を受光部材21,22で受けるようにしたので、液
滴検出面に結露(凝縮)による液滴が付着すると、乾き
状態では、受光部材で受光できなかった反射光が液滴面
での反射によって受光され、この光量の変化により、液
滴の発生をただちに検出することができる。
【0037】さらに、送受光部材として光ファイバを用
いて光を照射したり、反射光を受光するようにすると、
配管途中などへの設置が容易になり、汎用性に優れた液
滴検出センサとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の液滴検出センサの一実施の形態にか
かる断面図である。
【図2】この発明の液滴検出センサの一実施の形態にか
かる配管への取付状態の概略図である。
【図3】この発明の液滴検出方法の一実施の形態にかか
る検出原理の説明図である。
【図4】この発明の液滴検出方法の一実施の形態にかか
る出力図である。
【符号の説明】
1 配管 2 センサ取付部 10 液滴検出センサ 11 液滴検出面 12 透明性検出体 14 保護筒 16 押えリング 17 蓋体 18 カバー 19 発光素子(発光部材) 20 発光用光ファイバ 21 受光素子(受光部材) 22 受光用光ファイバ 23 アンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液滴検出面に凹凸が形成された透明性検
    出体を所定の場所に液滴検出面を露出させて配置し、そ
    の透明性検出体を透過させて液滴検出面に光を照射し、
    その反射光を受光し、その光量により液滴検出面の液滴
    付着を検出する、ことを特徴とする液滴検出方法。
  2. 【請求項2】 液滴検出面11に凹凸が形成された透明
    性検出体12と、この透明性検出体12を透過させて液
    滴検出面11に光を照射する発光部材19,20と、そ
    の反射光を受光する受光部材21,22と、を備えたこ
    とを特徴とする液滴検出センサ。
JP10155315A 1998-05-20 1998-05-20 液滴検出方法および液滴検出センサ Pending JPH11325827A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6687740B1 (en) 1999-09-21 2004-02-03 Neostar, Inc. System, method and article of manufacture for preventing the proliferation of unwanted electronic messages
CN100460889C (zh) * 2006-12-30 2009-02-11 重庆工学院 在线测量铅酸电池容量的光纤传感器
US20120210776A1 (en) * 2011-02-23 2012-08-23 Fujitsu Limited Condensation sensing device, electronic apparatus, and condensation sensing method
JP2013535668A (ja) * 2010-07-22 2013-09-12 シーメンス エナジー インコーポレイテッド タービンエンジン部品における流体検出
WO2018179992A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 アズビル株式会社 乾き度判定装置及び乾き度判定方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6687740B1 (en) 1999-09-21 2004-02-03 Neostar, Inc. System, method and article of manufacture for preventing the proliferation of unwanted electronic messages
CN100460889C (zh) * 2006-12-30 2009-02-11 重庆工学院 在线测量铅酸电池容量的光纤传感器
JP2013535668A (ja) * 2010-07-22 2013-09-12 シーメンス エナジー インコーポレイテッド タービンエンジン部品における流体検出
US20120210776A1 (en) * 2011-02-23 2012-08-23 Fujitsu Limited Condensation sensing device, electronic apparatus, and condensation sensing method
WO2018179992A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 アズビル株式会社 乾き度判定装置及び乾き度判定方法

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