JPS58151517A - 粉粒体の流量測定方法及び装置 - Google Patents
粉粒体の流量測定方法及び装置Info
- Publication number
- JPS58151517A JPS58151517A JP3554682A JP3554682A JPS58151517A JP S58151517 A JPS58151517 A JP S58151517A JP 3554682 A JP3554682 A JP 3554682A JP 3554682 A JP3554682 A JP 3554682A JP S58151517 A JPS58151517 A JP S58151517A
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- Japan
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- flow rate
- powder
- flow
- measuring
- density
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (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】
本発明は管内を気送される粉粒体の流量を測定する方法
及びその実施に使用する装置に関する。
及びその実施に使用する装置に関する。
微粉炭、穀物等の粉粒体の高速、多量の輸送方式として
は被輸送物を気流と共に管内に送り込む気送方式が採ら
れる。このような方式で搬送される粉粒体の流量を高精
度に測定する方法は未だ確立されていない。
は被輸送物を気流と共に管内に送り込む気送方式が採ら
れる。このような方式で搬送される粉粒体の流量を高精
度に測定する方法は未だ確立されていない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ベン
チュリ形式の固気二相流量計を用いた測定方法とマイク
ロ波の共振を利用した測定方法とを組み合わせることＫ
よシ高−測定精度を有する粉粒体の流量測定方法及びそ
の実施に使用する装置を提供することを目的とする。
チュリ形式の固気二相流量計を用いた測定方法とマイク
ロ波の共振を利用した測定方法とを組み合わせることＫ
よシ高−測定精度を有する粉粒体の流量測定方法及びそ
の実施に使用する装置を提供することを目的とする。
本発明に係る粉粒体の流量測定方法は、管内を気送され
る粉粒体の流量を測定する方法において、前鹸管の適宜
位置に設けたマイクロ波共振器にマイクロ波を印加して
その共振周波数を測定し、この測定値に基づいて粉粒体
流の密度を求める一方、前記管の適宜位置に設けたベン
チュリ管により生する差圧を測定し、この測定値と前記
粉粒体流の密度とに基づいて粉粒体の流量を求めること
を特徴としている。
る粉粒体の流量を測定する方法において、前鹸管の適宜
位置に設けたマイクロ波共振器にマイクロ波を印加して
その共振周波数を測定し、この測定値に基づいて粉粒体
流の密度を求める一方、前記管の適宜位置に設けたベン
チュリ管により生する差圧を測定し、この測定値と前記
粉粒体流の密度とに基づいて粉粒体の流量を求めること
を特徴としている。
以下本発明方法をその実施に使用する装置の１例を示す
図面に基づいて具体的に説明する。第１図は本発明方法
の実施に使用する装置を示す模式図であり、第２図はそ
の要部である共振器の部分を、気送方向（図の矢符方向
）と一致する方向からみた模式的断面図である。
図面に基づいて具体的に説明する。第１図は本発明方法
の実施に使用する装置を示す模式図であり、第２図はそ
の要部である共振器の部分を、気送方向（図の矢符方向
）と一致する方向からみた模式的断面図である。
図において１は微粉炭を気送するための輸送管であるが
、本発明方法による測定のために共振器２を設ける部分
のみは他の部分よシ内径が若干大きい短尺の鋼管１１に
て構成しである。この鋼管１１の内側には、その外径が
鋼管１１の内径と等しく、その内径が輸送管ｌの内径と
等しく、その全一が鋼管１１の全長と等しい、テフロン
（商品名）よりなる誘電体管２２が嵌入されており、該
誘電体管２２の中央には細い金属棒からなる２つの導体
２３．２４がその端末を管内側へ向けて相対向するよう
に取り付けられている。該導体２３゜２４Ｖｉ：ｌネク
タ２５，２６を形成するレセプタクル２５ｍ、 ２６ｍ
の内部導体となっている。該レセプタクル２５ａ、 ２
６ａ ＃′ｉ鋼管１１に開設された孔に製合させて取り
付けられている。コネクタ２５．２６のプラク２５ｂ、
２６ｂ ＫＨ後述するアッテニュエータ３５、検出器
４１と夫々連なる同軸導体２７．２８の先端が連結され
ておシ、夫々レセプタクル２５ａ。
、本発明方法による測定のために共振器２を設ける部分
のみは他の部分よシ内径が若干大きい短尺の鋼管１１に
て構成しである。この鋼管１１の内側には、その外径が
鋼管１１の内径と等しく、その内径が輸送管ｌの内径と
等しく、その全一が鋼管１１の全長と等しい、テフロン
（商品名）よりなる誘電体管２２が嵌入されており、該
誘電体管２２の中央には細い金属棒からなる２つの導体
２３．２４がその端末を管内側へ向けて相対向するよう
に取り付けられている。該導体２３゜２４Ｖｉ：ｌネク
タ２５，２６を形成するレセプタクル２５ｍ、 ２６ｍ
の内部導体となっている。該レセプタクル２５ａ、 ２
６ａ ＃′ｉ鋼管１１に開設された孔に製合させて取り
付けられている。コネクタ２５．２６のプラク２５ｂ、
２６ｂ ＫＨ後述するアッテニュエータ３５、検出器
４１と夫々連なる同軸導体２７．２８の先端が連結され
ておシ、夫々レセプタクル２５ａ。
２６ｍと螺合している。
３１は１朧の発振器であって１０ピツトのカクンタ３２
に対してその発信信号を与える。カクンタ３２の計数値
出力は脇変換器３３へ与えらレテアナログｆ−タに変換
される。カクンタ３２は０〜２１°−１の範囲の計数を
繰シ返すのでＤ／Ａ ｉｅ換器３３の出力は約１ ｋＨ
ｚ鋸歯状波となる。この鋸歯状波は電圧制御発振器３４
ヘコントロール電圧として与えられる。電圧制御発振器
３４Ｆｉ入力されるコントロール電圧の変化に応じてｆ
、−ｆ、の範囲で周波数が変化するマイクロ波を出力す
る。
に対してその発信信号を与える。カクンタ３２の計数値
出力は脇変換器３３へ与えらレテアナログｆ−タに変換
される。カクンタ３２は０〜２１°−１の範囲の計数を
繰シ返すのでＤ／Ａ ｉｅ換器３３の出力は約１ ｋＨ
ｚ鋸歯状波となる。この鋸歯状波は電圧制御発振器３４
ヘコントロール電圧として与えられる。電圧制御発振器
３４Ｆｉ入力されるコントロール電圧の変化に応じてｆ
、−ｆ、の範囲で周波数が変化するマイクロ波を出力す
る。
つまり電圧制御発振器３４ｔｆ約１ｍ５ｅｃの周期で周
波数がｆ、〜ｆｔの間で変化するマイクロ波を出力する
。なおｆ１〜ｆ、の値としては、管寸法によっても異な
るが管外径が５０ｍｇ程度で８．０ ＧＨｚ程度が適当
である。このようにして電圧制御発振器３４から出力さ
れたマイクロ波はアツテニュエータ３５にて適宜レベル
にまで減衰され、同軸導体２７により前記コネクタ２５
を介して導体２３へ伝えられる。
波数がｆ、〜ｆｔの間で変化するマイクロ波を出力する
。なおｆ１〜ｆ、の値としては、管寸法によっても異な
るが管外径が５０ｍｇ程度で８．０ ＧＨｚ程度が適当
である。このようにして電圧制御発振器３４から出力さ
れたマイクロ波はアツテニュエータ３５にて適宜レベル
にまで減衰され、同軸導体２７により前記コネクタ２５
を介して導体２３へ伝えられる。
斯くシてマイクロ波が導体２３へ印加されるとマイクロ
波は管内を通って導体２４へ伝えられるが、特定周波数
において共振現象を起こし、その共振現象は導体２４か
らコネクタ２６を介して同軸導体２８により検出器４１
へ伝えられ、該検出器４１によりその共振周波数が検出
される。
波は管内を通って導体２４へ伝えられるが、特定周波数
において共振現象を起こし、その共振現象は導体２４か
らコネクタ２６を介して同軸導体２８により検出器４１
へ伝えられ、該検出器４１によりその共振周波数が検出
される。
次に導体２４から；ネクタ２６を介して入力される信号
の処理回路−りいて説明する。その信号はクリスタルダ
イオード等よりなる検出器４１へ与えられる。検出器４
１の出力は単安定マルチバイブレータ（以下単安定マル
チという）４２に与えられており、この単安定マルチ４
２け検出器４１の出力が所定レベルよりも高くなった場
合てトリガされてパルスを発し、このパルスをラッチ回
路４３へ与える。ラッチ回路４３はカクンタ３２の計数
値出力が与えられており、上記パルス信号が入力される
とこの入力タイミングでその計数内容をラッチする。カ
クンタ３２の計数値出力は同期信号作成回路４４にも与
えられている。この回路４４は鋸歯状波の１周期に１発
の同期パルス信号を発するものであり、この実施例でけ
鋸歯状波の立下りタイミングと略同期するパルス信号が
得られるように、カクンタ３２の１０ビツトの出力が総
て“１″になったときにパルス出力を発する論理回路を
用いて構成しである。この同期パルス信号はラッチ回路
４５にラッチタイミング信号として与えられる。ラッチ
回路４５にはラッチ回路４３のラッチ内容が常に入力さ
れるようにしである。
の処理回路−りいて説明する。その信号はクリスタルダ
イオード等よりなる検出器４１へ与えられる。検出器４
１の出力は単安定マルチバイブレータ（以下単安定マル
チという）４２に与えられており、この単安定マルチ４
２け検出器４１の出力が所定レベルよりも高くなった場
合てトリガされてパルスを発し、このパルスをラッチ回
路４３へ与える。ラッチ回路４３はカクンタ３２の計数
値出力が与えられており、上記パルス信号が入力される
とこの入力タイミングでその計数内容をラッチする。カ
クンタ３２の計数値出力は同期信号作成回路４４にも与
えられている。この回路４４は鋸歯状波の１周期に１発
の同期パルス信号を発するものであり、この実施例でけ
鋸歯状波の立下りタイミングと略同期するパルス信号が
得られるように、カクンタ３２の１０ビツトの出力が総
て“１″になったときにパルス出力を発する論理回路を
用いて構成しである。この同期パルス信号はラッチ回路
４５にラッチタイミング信号として与えられる。ラッチ
回路４５にはラッチ回路４３のラッチ内容が常に入力さ
れるようにしである。
ラッチ回路４５のランチ内容は締変換器４６へ与えられ
てここでアナログ信号に変換され、該アナログ信号はリ
ニアライザ４７へ与えられ、ここで微粉炭流の密度ｐ、
を表す信号に変換され、演算器５．６へ出力されていく
。
てここでアナログ信号に変換され、該アナログ信号はリ
ニアライザ４７へ与えられ、ここで微粉炭流の密度ｐ、
を表す信号に変換され、演算器５．６へ出力されていく
。
然して前述したように電圧制御発振器３４からＶｉ１ｍ
ｓｅｃ周期で周波数ｆ１〜ｆ、繰り返して変化するマイ
クロ波が出力され、これが共振器２へ与えられる。この
共振器２の共振周波数は夫々の寸法形状、誘電体層の材
質等固有の要因によって定まる外、導体２３．２４の管
内側端末の近傍を通過する微粉炭流の密度にも支配され
る。これは導体と接地電位となる管１１との間の回路定
数が上記密度によって変化するからである。
ｓｅｃ周期で周波数ｆ１〜ｆ、繰り返して変化するマイ
クロ波が出力され、これが共振器２へ与えられる。この
共振器２の共振周波数は夫々の寸法形状、誘電体層の材
質等固有の要因によって定まる外、導体２３．２４の管
内側端末の近傍を通過する微粉炭流の密度にも支配され
る。これは導体と接地電位となる管１１との間の回路定
数が上記密度によって変化するからである。
然るところ共振器２にけｆ、〜ｆ、闇で周波数が反復変
化するマイクロ波が与えられているのでこのマイクロ波
の周波数が共振周波数になるタイミングで検出器４１の
入力、出力はピークとなり、これによって単安定マルチ
４２はトリガされ、その出力パルスでカクンタ３２の計
数値出力をラッチする。このようにしてラッチされるカ
クンタ計数値は、ｆＩ〜ｆ、の周波数の変更をカクンタ
３２の計数値出力に同期して行わせているので共振周波
数を表す内容になっている。そしてラッチ回路４３のラ
ッチ内容は同期信号作成回路４４の出力によって、鋸歯
状波の１周期又は電圧制御発振器３４の出力周波数の変
化の１周期に１回の割合でラッチ回路４５にラッチされ
、そのラッチ内容がし偽変換器４６にてアナログ信号に
変換される。このアナログ信号は上記共振器２の共振周
波数を表す内容になっており、この共振周波数は微粉炭
流の密度に依って定まるのであるが、前者と後者との対
ｆ５関係を線型にすべくリニアライザ４７が設けられて
おり、結局リニアライプ４７の出力は微粉炭流の密度Ｐ
ｃを表す信号内容となり、この出力信号は演算器５．６
へ与えられる。
化するマイクロ波が与えられているのでこのマイクロ波
の周波数が共振周波数になるタイミングで検出器４１の
入力、出力はピークとなり、これによって単安定マルチ
４２はトリガされ、その出力パルスでカクンタ３２の計
数値出力をラッチする。このようにしてラッチされるカ
クンタ計数値は、ｆＩ〜ｆ、の周波数の変更をカクンタ
３２の計数値出力に同期して行わせているので共振周波
数を表す内容になっている。そしてラッチ回路４３のラ
ッチ内容は同期信号作成回路４４の出力によって、鋸歯
状波の１周期又は電圧制御発振器３４の出力周波数の変
化の１周期に１回の割合でラッチ回路４５にラッチされ
、そのラッチ内容がし偽変換器４６にてアナログ信号に
変換される。このアナログ信号は上記共振器２の共振周
波数を表す内容になっており、この共振周波数は微粉炭
流の密度に依って定まるのであるが、前者と後者との対
ｆ５関係を線型にすべくリニアライザ４７が設けられて
おり、結局リニアライプ４７の出力は微粉炭流の密度Ｐ
ｃを表す信号内容となり、この出力信号は演算器５．６
へ与えられる。
一方前記輸送管１の適宜位置にはベンチュリ管７が設け
られており、該ベンチュリ管７により生ずる差圧ＪＰを
差圧測定回路８にて測定するようになっており、該回路
８はその測定値に関する信号を演算器５へ与える。
られており、該ベンチュリ管７により生ずる差圧ＪＰを
差圧測定回路８にて測定するようになっており、該回路
８はその測定値に関する信号を演算器５へ与える。
然るところ上記差圧ｊＰ／ｆｉ下記（１）式にて与えら
れる。
れる。
ΔＰ ＝（１＋ ｅ、 ｍ ） ｃ２ｐｇ ｖ、２
・・・（１）ＣＩ＊Ｃ２”定数 １１ｇ、Ｆｅ：気体、微粉炭流の密度 ｖｇ ＊ Ｗｅ ：気体、微粉炭の流速−：速度比 上記（１）式を変形すると下記（２）式が成立するが、
速度比−は搬送気体の速度が１０ｍ／秒以上である場合
には微粉炭の粒径によって定まる略一定の値（０，８〜
０．９）となり、また気体密度りは気体の温度、圧力に
よって定まるので、微粉炭の流速ｖｃｔｉ差圧ｌｐ及び
微粉炭流の密度ＩＪｃを用いることにより求めることが
できる。
・・・（１）ＣＩ＊Ｃ２”定数 １１ｇ、Ｆｅ：気体、微粉炭流の密度 ｖｇ ＊ Ｗｅ ：気体、微粉炭の流速−：速度比 上記（１）式を変形すると下記（２）式が成立するが、
速度比−は搬送気体の速度が１０ｍ／秒以上である場合
には微粉炭の粒径によって定まる略一定の値（０，８〜
０．９）となり、また気体密度りは気体の温度、圧力に
よって定まるので、微粉炭の流速ｖｃｔｉ差圧ｌｐ及び
微粉炭流の密度ＩＪｃを用いることにより求めることが
できる。
更に微粉炭の流量Ｖ、は上述の如く求められた微粉炭の
流速ｖｃ及び微粉炭流の密度Ｐｃを用いて下記（３）式
にて求めるこ七ができる。
流速ｖｃ及び微粉炭流の密度Ｐｃを用いて下記（３）式
にて求めるこ七ができる。
ＶＣ＝ Ｋ ｖｃｐＣ・−（３）
但し Ｋ：管断面積等により定まる定数熱して演算器５
においては差圧測定回路８より与えられる差圧ΔＰとリ
ニアライザ４７により与えられる微粉炭流の密度１１ｃ
に関する信号を用いて上記（２）式による演算を行い、
微粉炭の流速ｖｃを求め、その結果に関する信号を演算
器６へ与える。
においては差圧測定回路８より与えられる差圧ΔＰとリ
ニアライザ４７により与えられる微粉炭流の密度１１ｃ
に関する信号を用いて上記（２）式による演算を行い、
微粉炭の流速ｖｃを求め、その結果に関する信号を演算
器６へ与える。
−・該演算器６はその信号とリニアライザ４７により与
えられる微粉炭流の密度Ｐｃに関する信号とに基づいて
上記（３）式により演算を行い、微粉炭の流量ｖｅを求
めるようになっている。
えられる微粉炭流の密度Ｐｃに関する信号とに基づいて
上記（３）式により演算を行い、微粉炭の流量ｖｅを求
めるようになっている。
上述の如く構成された装置を用いて微粉炭等の粉粒体の
流量を測定する場合は、ベンチュリ形式の流量計を用い
た測定方法とマイクロ波の共振を利用した測定方法とを
組み合わせて夫々の利点を活かすこととなるので、高い
測定精度を有する粉粒体の流量測定方法が可能となる。
流量を測定する場合は、ベンチュリ形式の流量計を用い
た測定方法とマイクロ波の共振を利用した測定方法とを
組み合わせて夫々の利点を活かすこととなるので、高い
測定精度を有する粉粒体の流量測定方法が可能となる。
次に本発明方法の効果を確認すべく、２００メツシユに
て篩下げたものを８０％含む微粉炭を８．０〜８．０ト
ン／時通流させた場合（気体流量＝８．０〜１０、ＯＮ
、／／分）に、２．８〜Ｂ、ＯＧＨｚのマイクロ波を用
いて本発明方法を実施した結果、その測定精度は±５％
であった。これはこの種の固気二相流体の流量測定精度
としては十分高い値であり、また長期に亙って安定して
この精度を維持し得ることも分かった。
て篩下げたものを８０％含む微粉炭を８．０〜８．０ト
ン／時通流させた場合（気体流量＝８．０〜１０、ＯＮ
、／／分）に、２．８〜Ｂ、ＯＧＨｚのマイクロ波を用
いて本発明方法を実施した結果、その測定精度は±５％
であった。これはこの種の固気二相流体の流量測定精度
としては十分高い値であり、また長期に亙って安定して
この精度を維持し得ることも分かった。
以上詳述した如く本発明は、管内を気送される粉粒体の
流量を測定する方法において、ベンチュリ形式の固気二
相流量計を用いる方法とマイクロ波の共振を利用する方
法とを組み合わせて、夫々の利点を活かすこととしてい
るので、高い測定精度を有する粉粒体の流量測定方法を
可能とする。
流量を測定する方法において、ベンチュリ形式の固気二
相流量計を用いる方法とマイクロ波の共振を利用する方
法とを組み合わせて、夫々の利点を活かすこととしてい
るので、高い測定精度を有する粉粒体の流量測定方法を
可能とする。
従って本発明は微粉炭、穀物等の粉粒体を気送する場合
において粉粒体の流量を制御するときに有力な手段を提
供するものである。
において粉粒体の流量を制御するときに有力な手段を提
供するものである。
第１図は本発明方法の実施に使用する装置を示す模式図
、第２図はその要部を示す模式的断面図である。 １・・・輸送管 ２・・・共振器 ２３．２４・・・導
体 ３１・・・発振器 ３２川カクンク ３４・・・電
圧制両発振器 ４１・・・検出器 ４３．４５・・・ラ
ッチ回路 ４７・・・リニアライザ ５，６・・・演算
器 ７・・・ベンチュリ管 ８・・・差圧測定回路 特 許 出 願 人 住友金属工業株式会社代理人
弁理士 河 野 登 犬
、第２図はその要部を示す模式的断面図である。 １・・・輸送管 ２・・・共振器 ２３．２４・・・導
体 ３１・・・発振器 ３２川カクンク ３４・・・電
圧制両発振器 ４１・・・検出器 ４３．４５・・・ラ
ッチ回路 ４７・・・リニアライザ ５，６・・・演算
器 ７・・・ベンチュリ管 ８・・・差圧測定回路 特 許 出 願 人 住友金属工業株式会社代理人
弁理士 河 野 登 犬
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、管内を気送される粉粒体の流量を測定する方法にお
いて、前記管の適宜位置く設けたマイクロ波共振器にマ
イクロ波を印加してその共振周波数を測定し、この測定
値に基づいて粉粒体流の密度を求める一方、前記管の適
宜位置に設けたベンチュリ管によシ生ずる差圧を測定し
、この測定値と前記粉粒体流の密度とに基づいて粉粒体
の流量を求めることを特徴とする粉粒体の流量測定方法
。 ２、管内を気送される粉粒体の流量を測定する装置にお
いて、 前記管の適宜位置に設けたマイクロ波共振器と、該マイ
クロ波共振器に印加すべきマイクロ波を発生する手段と
、このマイクロ波を変調する手段と、前記マイクロ波共
振ＩＯ共振周波数を検出する手段と、検出した共振周波
数を粉粒体流の密度に関する情報に変換する手段とから
唸る密度検出手段、 及び前記管の適宜位置に設けたベンチュリ管と、それに
よシ生ずる差圧を測定する手段とからなる差圧検出手段
を備え、 前記密度に関する情報と前記差圧の測定値とに基づいて
粉粒体の流量を算出すべく構成したことを特徴とする粉
粒体の流亀測定装ｆＩｔ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3554682A JPS58151517A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 粉粒体の流量測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3554682A JPS58151517A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 粉粒体の流量測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151517A true JPS58151517A (ja) | 1983-09-08 |
Family
ID=12444720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3554682A Pending JPS58151517A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 粉粒体の流量測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151517A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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