JPS61118617A - 流量測定方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガス状媒体中をあるいはそれによって、搬送
される＃維状粒子の質量を測定するだめの方法および装
置に関するものである。

（従来の技術およびその問題点） ガス中を搬送される粒子の質量を測定するだめに、幾つ
かの装置が第１１用されている。グリーン（Ｇｒｅｅｎ
）等によって、乾燥導電性あるいは非導電性の粒状体の
流量を測定するための機器が提案されている（６ジヤー
ナル・オグ・フィジックス”。

サイエンティフィック・インスッルメンツ発行、第２−
巻、第１θ号、７９７ｇ年７０月、第１０θＳ頁〜第１
０１０頁、標題１工業用低価格固体流量計”）。この流
量計においては、コンベヤー〇両壁間に形成されるコン
デンサ内に固体が搬入され、その中を搬送されるので、
コンデンサのフィールド内の空気の誘電率が変化し、こ
の変　　ｊ化が、固体の流量に対応する電気信号に変摸
される。

／９乙λ年１月／り日付でモラー（Ｍｏｌｌｅｒ）ｅｐ
に発行された西ドイツ特許公開熾ｉ／、２ｉｒココ七に
け、／臂イゾライン中を１ｆ（ｆれるガス内を搬送され
る物笹の旬を側宇するだめの装！醒が開示されている。

この膨１かにおいては、パイプラインの軸線に沿ってワ
イヤーが延びてお抄、この秒イヤーとパイプ壁面との間
に重環が生ずる。ワイヤーは容９沖１定用ブリッジに接
続されており、その市場内の変什は、ワイヤーとパイプ
等面との間における固体の＃、倉に７■応している。

１９ｇ、２年７月２６日付でライフ（ＲＱ　Ｉ　ｔ　）
　　等に発行さハた、発明の名称が１デイテクテインダ
・ノ４−ティクルズ’　（Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　Ｐａｒ
目ａｌｅｓ）である米国特許第’Ａ３／２．１ｇＯ号の
明細書には、間隔をおいて配せした一対の導釈性部材と
、これらの部材のうちの一方の隣接部分に涌焔的ポテン
シャルを与える手段を有する装置が開示されている。

このポテンシャルによシ、イオンが発生し、このイオン
によって、イオン発生部材のそばを−って搬送さすする
粒子に＠軍が行なわｈる。帯電粒子は装置内を下方に移
動し、重荷検出手段によって検出が行なわれる。

また、フォスター（Ｆｏｒｓｔｅｒ）等に発行された米
国特許第３グア　ｇ、　２　Ａ　／号本、本発明の対卑
とする技術に多少関連があり、その明＃１６−にけ、液
状炭化水素を席がすツクイブ内の静電荷を測定するため
の１１が教示されている。この装置は、ツクイブ内にお
いて反対杉性に′＠雷された一対の電極と、バイアス電
源と、このバイアス電源の負側に接続した接地用導体と
、電極と接地用導体とのｒ…に配置した一対の静電電位
計を有している。二本の電極から接地用導体に向って鋳
、れる電流の代数和は、靜ｔｌ′電荷量を示している。

しかしながら、静電荷の発生によって生ずる静宵宜済を
簡単に側宇することによって、導管内の粒子の流量を検
出するようＫしたｆｆＰＩ！Ｐな方法あるいけ手段につ
いては、いずれの従来技術においても開示されていない
。

（問題点を解決するための手段） 概説すると、本発明は、導管内をガス状媒体によって搬
送される所宇の粒子から、この粒子の鮒量に比例した静
Ｎ　′ＶｆＲを取り出し得ることをｙい出した点にある
。本発明では、粒子を導管内で均−Ｉｃ分布させる必要
はない。また、本発明を適用で尊る粒子としては、特に
セルロース系の紛維および破片を挙けることができ、こ
れらけ工穿上のプロセスにおいてけ迫常空気流によって
搬送される。

更に詳細に説明すると、本発明は、導管内をガス状媒体
によって搬送される粒子の流量を間接的に１Ｑｉ１９す
るための方法に関するものであり、次の工程から成って
いる。

（ａｌ導管内を流れる粒子中に、半切電性材料の表面を
晒らし、その表面に＃電荷を形成させる。

（ｂｌ導電体を介して、表向から静電荷を除去して、そ
のときに、導管を流れる粒子の流量に比例した電流を得
る。（ｃｌこの得られた電流を測定する。

また、本発明は、導管内をガス状媒体によって搬送され
る粒子の流量を測定するための靜雪流素計に関するもの
であり、次の朽成を有している。

（ａｔ半導筒性の静電荷発生素子；この素子は導管力ｆ
−＋’ｌ（測的に絶騨されており、粒子の流れに晒した
と六に橢市荷を発生する表面を有している。（ｂｌ接地
された導奪体；この導電体は、導管から１；気的に絶糾
され、半＞ｙ電性の静電荷発生素子に接続されている。

（ｃ）導電体を筺れるｆ電流を測定するための手段；こ
の手段においては、導管内を流れる粒子によって導電体
に発生する測定可訃な宮河は、その値が導管内の粒子の
流量に対して比例関係を有している。

半歩重性の静電荷発生素子（以下、単に「素子」と呼ぶ
。）は、静電荷を発生すると共にそれを伝導する材料な
らば、いかなる材料からでも製造することができる。好
適な材料としては、−例として、アクリル樹脂、ガラス
繊維、−リカーボネート等の一般的か樹脂状プラスチッ
クスあるいは樹脂状重合体を紮げることができる。沖・
定可能な量　　１の静ＭＩ荷を発生させるためには、素
子の総出表面を、導管の粉子の流れが実質的にさまたけ
られない節回で、可能な限シ大きくすることが好ましい
。

従って、個々の針設、形状は変化し得るものである。例
えば、ロッド形状の円筒ゾローブは、導管の壁面を貰い
て導管内に挿入される装置が望しい場合、あるいはその
ような装置が必要とされる場合に、用いられる。これと
は異なり、素子をフラット・シートのような平面形吠に
することもでき、かかる素子は、その平面が導管の軸線
に平行となるように方向付けされて導管内圧配置される
。このような状態では、素子の表面積が大きくなるが、
粒子の渡れに対する拘束は最小になる。更に異なる素子
の形状としては、中空円筒があり、かかる素子はその直
径が導管の直径よりも小さいときには導管内に挿入され
、また、導管の一部と取り替える大きさにすることもで
きる。素子から静電荷を移動させる導電体としては、銅
線のような、静電荷が生ずるのと同様な速さでそれを移
動させ得る導電性材料ならば、いかなるものであっても
良い。かかる見地から、静電荷を効率良く除去できるよ
うに、導電体を素子に取シ付けることが望ましい。例え
ば、導電体と広面稍の素子とを一点で接続すると、静電
荷の幾分かは、半導電性の材料を通って導電体に至るま
でに長い距離を移動しなければならないので、かかる接
続は、静電荷の形成と同じ速塵でそれをドレーンさせる
には不十分である。素子の全表面上に、広範囲に導電体
を分散させるのが好ましい。良好な電気的結合を得るだ
めの好適な設計は、静電荷が直ちに除去されるように素
子の表面下に導電体を即め込むことである。

既に述べたように、導電体の一方端は接地されておシ、
それによって、素子から導電体を介して大地へ向う静電
荷の流れが生ずる。この電荷の流れを検出するために用
い得る電流測定用の手段は好適なものならばいずれのも
のであっても良く、例えは電位計や電流計を挙げること
ができる。しかるに、電位計の抵抗が素子と大地との間
における電圧降下に対して高い場合には、導電体の非接
地端を定電圧源（Ｖｃ）　　に接続する必要がある。こ
の重圧源により、静ＩＫ電位計を配置したことに起因し
た回路内の抵抗が補償される。この点については、添付
図面に明確に表わしである。

（実施例） 以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すものである。

図において、素子ｌけ中空のアクリルチューブから成っ
ており、粒子を搬送する導管２内に直列に挿入されてい
る。素子の両端には、電気的に絶縁性のスリーブ８およ
びフランジ８′　が形成され、これらにより導管２と素
子との間に接触が生じないようにしている。このような
絶縁体に用いる好適な材料はラバーである。導電体４・
は、本例では銅の細片から成っておシ、アクリル・チュ
ーブの内周壁においてそのチューブの軸線に平行となる
ように固着すふのが好適である。また、この導電体は導
管から市、気的に絶縁されている。この導電体の半導重
性アクリルチューブへの取り付けは、多棟の異なった構
成で行々うことかできる。また、導電体を粒子の流路内
に侵入させることは、材料がその通常体上へ堆積し、そ
の表面を汚ごす原因とカリ、その結果、測定が正確に行
なわわ々くなふことがある。従って、導電体を表面下に
埋め込むことが望ましい。導電体の一方端は、静電学位
計を介して大地に結槓されている。導電体の他端は定電
圧源Ｖｅ　　Ｋ接続されており、この常圧源によって、
１位計を配置したことによって生ずる回路内の電圧降下
が補償される。この電位計の有する抵抗が、素子の表面
に形成された静電荷によって生ずる胃流量に比べて十分
に小さい場合には、市、工師は必要でなくなる。

動作を説明する。粒子が導管およびアクリルチューブ内
を流れると、静電荷がアクリルチューブの内周光面に形
成され、この静電荷は導電体によって大地へ逃がされる
。このようにして得られる％流は、４管内を流れる粒子
の流量に比例しておシ、その値が電位計によって測定さ
れる。

第２図は、素子１がアクリル製のロッド形状と　　　１
なっている本発明の他の実施例を示すものであり粒子６
を搬送する導１１！ｌ？２の横断面を示すものである。

導電体４け、アクリル製ロッド内に埋め込まれている。

本例では、導電体は単に銅線であり、導管の対向する壁
面を貫いて延びている。素子１は導管の壁面には接触し
ておらず、導電体はラバースリーブ７によって導管壁面
から好適に絶縁されている。第１Ｍの実施例と同様に、
導電体は、雷流飛を測定する電位計を介して接地されて
いる。

導電体の他桁は、好適な状態で定電圧源Ｖｃ　　に結線
されている。導管が、静電荷を発生しあるいはそれを辿
す材料から成る場合には、導管から素子への電荷の漏れ
を回避するために、図示のように導管を接地するのが望
ましい。

上述の実施例は説明のために示したものであり、本発明
の範囲から逸脱しない範囲内で、素子および導管の個々
の設計にあたっては、上述の実施例に対して広範な変更
を行ない得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明の一実施例を示す斜視図であり、を搬送
する導管の一部として用いられる例を示している。第２
図は本発明の他の実施例を示す横断面であり、ロッド状
の素子が、粒子を搬送する導管の壁面を賛いて導管内に
挿入されたものを示している。 １・・・・・・素子、　２・・・・・・導管、　８・・
・・・・スリーブ、３′・・・・・・７ランジ、　４・
・・・・・導電体、　５・・・・・・電位針、　　６・
・・・・・粒子、　　７・・・・・・ラバースリーブ、
Ｖｃ・・・・・・定電圧源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ガス状媒体によつて導管内を搬送される粒子の流量
   を測定する装置において； （ａ）導管から電気的に絶縁され、粒子の流れに晒した
   ときに静電荷が生ずる表面を備えた半導電性の静電荷発
   生素子と、 （ｂ）導管から電気的に絶縁され、静電荷発生素子に接
   触した接地導電体と、 （ｃ）導電体を通つて静電荷発生素子から大地へ流れる
   静電電流を測定する手段とを有し； 導管内の粒子流によつて発生する導電体を流れる測定可
   能な電流は、その値が導体内の粒子の流量に対して比例
   関係にあることを特徴とする流量測定装置。 ２）前記静電荷発生素子は、ワイヤー導体が埋め込まれ
   たロッド形状のプローブであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。 ３）前記静電荷発生素子は導電体が埋め込まれた中空円
   筒であり、その一中空部内を通つて粒子が流れるように
   なつていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の装置。 ４）前記静電荷発生素子は、導電体を埋め込んだ平面プ
   ローブであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の装置。 ５）静電電流を測定する前記手段は、接地導電体に電気
   的に接続した定電圧源を有し、この定電圧源は当該手段
   に起因した電圧降下を補償する定電圧を導電体に供給す
   るようになつていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれかの項に記載の装置。 ６）前記半導電性の静電荷発生素子は、アクリル・ポリ
   マーから成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第５項のいずれかの項に記載の装置。 ７）前記粒子はセルロース系繊維および繊維破片である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項の
   いずれかの項に記載の装置。 ８）ガス状媒体によつて導管内を搬送される粒子の流量
   を間接的に測定する方法において； （ａ）導管内を流れる粒子中に、半導電性材料の表面を
   晒らし、その表面に静電荷を形成し、（ｂ）導電体を介
   して、表面から静電荷を除去して、そのときに、導管を
   流れる粒子の流量に比例した電流を得、 （ｃ）この得られた電流を測定する、 工程から成る流量測定方法。