JPS63142221A - 燃焼診断装置 - Google Patents
燃焼診断装置Info
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- JPS63142221A JPS63142221A JP28929586A JP28929586A JPS63142221A JP S63142221 A JPS63142221 A JP S63142221A JP 28929586 A JP28929586 A JP 28929586A JP 28929586 A JP28929586 A JP 28929586A JP S63142221 A JPS63142221 A JP S63142221A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 21
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
[産業上の利用分野]
本発明は、ボイラ等に使用するバーナの燃焼診断装置に
関するものである。
関するものである。
[従来の技術]
光スペクトル分析による管理技法は、化学分析室内の技
法としては古典的なものであり、これをプラント規模の
操業のオンライン測定に拡張する場合、従来の一般的な
分析技法はサンプリング、オフライン測定によっている
が実プラントでは連続測定しなければならないことが多
い。例えばボイラに設置された多数のバーナは夫々常時
モニターされており、異常時には瞬時に対応処置をとら
ないと事故につながる。
法としては古典的なものであり、これをプラント規模の
操業のオンライン測定に拡張する場合、従来の一般的な
分析技法はサンプリング、オフライン測定によっている
が実プラントでは連続測定しなければならないことが多
い。例えばボイラに設置された多数のバーナは夫々常時
モニターされており、異常時には瞬時に対応処置をとら
ないと事故につながる。
このため燃焼を診断する装置として、近年、第4図に示
すような装置が考えられている。該装置ではバーナaの
炎すの光を所要の検出器Cにより検出し、検出光を光フ
アイバーケーブルdを介して分光器eに導き、分光器e
で所定の波長ごとに得られた光スペクストルをA/D変
換器fを介して計算機gへ送り、該計4カで例えば分光
放射率を求め、その結果からバーナaの燃焼状態を診断
する。
すような装置が考えられている。該装置ではバーナaの
炎すの光を所要の検出器Cにより検出し、検出光を光フ
アイバーケーブルdを介して分光器eに導き、分光器e
で所定の波長ごとに得られた光スペクストルをA/D変
換器fを介して計算機gへ送り、該計4カで例えば分光
放射率を求め、その結果からバーナaの燃焼状態を診断
する。
[発明が解決しようとする問題点コ
しかしながら、上述の装置では、分光器eは炉壁から離
れた場所へ設置しなければならないため、光フアイバー
ケーブルdを検出器Cがら分光器eまで敷設する必要が
あり、従って価格が高価になり、又光フアイバーケーブ
ルdは外力に弱いため損傷し易く、更に光フアイバーケ
ーブルdは敷設状況により光学的特性が変化するため測
定精度を維持するためにゲイン較正を行わなければなら
ず、従ってメンテナンス性が悪く、更に又分光器eでは
種々の波長に対応してスキャニングを行うが、各波長ご
とにスキャニングを行う場合、一点の測定時間をある程
度長くとらなければならないため走査が一巡するまでに
時間を要する、等の問題がある。
れた場所へ設置しなければならないため、光フアイバー
ケーブルdを検出器Cがら分光器eまで敷設する必要が
あり、従って価格が高価になり、又光フアイバーケーブ
ルdは外力に弱いため損傷し易く、更に光フアイバーケ
ーブルdは敷設状況により光学的特性が変化するため測
定精度を維持するためにゲイン較正を行わなければなら
ず、従ってメンテナンス性が悪く、更に又分光器eでは
種々の波長に対応してスキャニングを行うが、各波長ご
とにスキャニングを行う場合、一点の測定時間をある程
度長くとらなければならないため走査が一巡するまでに
時間を要する、等の問題がある。
本発明は上述の実情に鑑み、光ファイバーの敷設を不要
とすることにより、上述の問題点を解消することを目的
としてなしたものである。
とすることにより、上述の問題点を解消することを目的
としてなしたものである。
E問題点を解決するための手段]
本発明はバーナの炎の光を集光するレンズと、集光した
光を送る光ファイバーを内蔵したプローブと、該プロー
ブの光ファイバーから送られて来た光を複数の波長に対
応して分光する分光手段と分光した光を光電変換する光
電変換器を内蔵し前記プローブと一体的に組立てられた
測光装置と、該測光装置からのデータを基にバーナの燃
焼状態を診断する計算機を設けた構成を備えている。
光を送る光ファイバーを内蔵したプローブと、該プロー
ブの光ファイバーから送られて来た光を複数の波長に対
応して分光する分光手段と分光した光を光電変換する光
電変換器を内蔵し前記プローブと一体的に組立てられた
測光装置と、該測光装置からのデータを基にバーナの燃
焼状態を診断する計算機を設けた構成を備えている。
[作 用]
バーナの炎の光はレンズに集光されて光フアイバー中を
送られ、分光手段により複数の波長に対応した光に分光
され、分光された光は計算機に送られて該計算機で所定
の計算が行われてバーナの燃焼状態が診断される。
送られ、分光手段により複数の波長に対応した光に分光
され、分光された光は計算機に送られて該計算機で所定
の計算が行われてバーナの燃焼状態が診断される。
[実 施 例]
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。
。
第1図は本発明の一実施例で、図中1はプローブ、2は
コンパクト化してプローブ1の後方に一体的に取付けた
測光装置、3はプローブ1の数量と測定波長数に合わせ
てデータを取込み得るようにしたA/D変換器、4はA
/D変換器3からのデータを基に温度及び分光放射率を
求め得るようにした計算機である。
コンパクト化してプローブ1の後方に一体的に取付けた
測光装置、3はプローブ1の数量と測定波長数に合わせ
てデータを取込み得るようにしたA/D変換器、4はA
/D変換器3からのデータを基に温度及び分光放射率を
求め得るようにした計算機である。
プローブ1は内筒5及び外筒6を備え、外筒6内の先端
部にはバーナの炎の光を集光するための複数個(最小2
個)のレンズ7が配設され、各レンズ7の後方には、レ
ンズ7で集光した光を送るための光ファイバー8が配設
されている。
部にはバーナの炎の光を集光するための複数個(最小2
個)のレンズ7が配設され、各レンズ7の後方には、レ
ンズ7で集光した光を送るための光ファイバー8が配設
されている。
又外筒6内にはプローブ1を冷却するための冷却空気9
を供給し得るようになっている。
を供給し得るようになっている。
測光装置2のケーシング10内には、ケーシング10内
に突出した前記光ファイバー8の後端から取出された光
を集光するためのレンズ11が配設され、該レンズ11
の後方には、レンズ11からの光のうち予め選定された
所定の波長の光のみを取出すフィルター12が配設され
、該フィルター12の後方には光電変換器13、増幅器
14が順次配設され、増幅器14で増幅された電気信号
を測光装置2から出力し、シールド電線16を介してA
/D変換器3へ与え得るようになっている。
に突出した前記光ファイバー8の後端から取出された光
を集光するためのレンズ11が配設され、該レンズ11
の後方には、レンズ11からの光のうち予め選定された
所定の波長の光のみを取出すフィルター12が配設され
、該フィルター12の後方には光電変換器13、増幅器
14が順次配設され、増幅器14で増幅された電気信号
を測光装置2から出力し、シールド電線16を介してA
/D変換器3へ与え得るようになっている。
レンズ7で集光されたバーナの炎の光は、光ファイバー
8の先端から取込まれて光フアイバー8内を送られ、後
端から取出されてレンズ11に集光され、フィルター1
2で予め選定された波長の光が取出され、該光は光電変
換器13で分光放射発散度に比例した電気信号に変換さ
れ、電気信号は増幅器14で増幅されて出力され、A/
D変換器3へ送られる。なお測光装置2の2組のフィル
ター12で選定される波長は夫々異なった波長とする。
8の先端から取込まれて光フアイバー8内を送られ、後
端から取出されてレンズ11に集光され、フィルター1
2で予め選定された波長の光が取出され、該光は光電変
換器13で分光放射発散度に比例した電気信号に変換さ
れ、電気信号は増幅器14で増幅されて出力され、A/
D変換器3へ送られる。なお測光装置2の2組のフィル
ター12で選定される波長は夫々異なった波長とする。
又A/D変換器3からは計算機4ヘデータが与えられ、
波長及び分光放射発散度からバーナの温度及び分光放射
率が求められ、バーナの燃焼状態が診断される。一本の
バーナの診断が終了すると、A/D変換器3からは次の
バーナのデータが計算機4に与えられ、当該バーナの診
断が上述と同様の手順により行われる。
波長及び分光放射発散度からバーナの温度及び分光放射
率が求められ、バーナの燃焼状態が診断される。一本の
バーナの診断が終了すると、A/D変換器3からは次の
バーナのデータが計算機4に与えられ、当該バーナの診
断が上述と同様の手順により行われる。
次に診断の仕方の例について具体的に説明する。
分光放射発散度■λはウィーンの式で表わすとなる。
ここで、 ε;分光放射率
λ;波長
T;温度
C+ 、C2:定数
今、上述の装置の2つのフィルター12で選定された光
の波長をλ1、λ2、分光放射発散度を■λ1、Iλ2
とすると、(1)式はとなる。
の波長をλ1、λ2、分光放射発散度を■λ1、Iλ2
とすると、(1)式はとなる。
ところで上記(n) QiD式中分光放射率ελ1、ε
λ2は灰色近体ではどの波長においても同じ従って、測
定された各波長λ1、λ2と各波長λ】、λ2ごどの分
光放射発散度■λ1、■λ2を6/D式に代入して計算
すれば、湿度下が求まり、温度Tが求まれば(n)式又
は(ト)式より分光放射率ελ(=ελ2=ελ3)が
求まる。
λ2は灰色近体ではどの波長においても同じ従って、測
定された各波長λ1、λ2と各波長λ】、λ2ごどの分
光放射発散度■λ1、■λ2を6/D式に代入して計算
すれば、湿度下が求まり、温度Tが求まれば(n)式又
は(ト)式より分光放射率ελ(=ελ2=ελ3)が
求まる。
例えば分光放射率ελとNOxあるいはCOとは第3図
に′示すように一定の関連性があるため分光放射率ελ
からバーナの燃焼状態の診断を行うことができる。
に′示すように一定の関連性があるため分光放射率ελ
からバーナの燃焼状態の診断を行うことができる。
第3図は本発明の他の実施例であり、レンズ7及び光フ
ァイバー8は前記実施例では2組であったのに対し、本
実施例では1組とし、レンズ11及びフィルター12の
かわりに高度な分光を行う回折格子15を設けている。
ァイバー8は前記実施例では2組であったのに対し、本
実施例では1組とし、レンズ11及びフィルター12の
かわりに高度な分光を行う回折格子15を設けている。
図中第1図に示す符号と同一の符号のものは同一のもの
を示す。
を示す。
回折格子15では波長λ1、λ2に対応しして分光が行
われ、分光された光は光電変換器13に送られ、光電変
換器13からは分光放射発散度Iλ1、■λ2に比例し
た電気信号が出力され、上述と同様にして計算機4で温
度及び分光放射率が求められ、燃焼状態の診断が行われ
る。回折格子では、最小2つの波長について分光を行え
ば良い。
われ、分光された光は光電変換器13に送られ、光電変
換器13からは分光放射発散度Iλ1、■λ2に比例し
た電気信号が出力され、上述と同様にして計算機4で温
度及び分光放射率が求められ、燃焼状態の診断が行われ
る。回折格子では、最小2つの波長について分光を行え
ば良い。
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得
ることは勿論である。
、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得
ることは勿論である。
[発明の効果コ
本発明の燃焼診断装置は、プローブと測光装置をコンパ
クト化して一体化し、光学的特性の変化する光フアイバ
ーケーブルの敷設を不要としたため価格が安価となると
共にゲイン較生等の測定精度に関するメンテナンス性が
向上し、又データ取込み時間が短縮されて準リアルタイ
ムの測定が可能であり、更には光フアイバーケーブルの
切断事故の心配もないから信頼性が向上する、等種々の
優れた効果を奏し得る。
クト化して一体化し、光学的特性の変化する光フアイバ
ーケーブルの敷設を不要としたため価格が安価となると
共にゲイン較生等の測定精度に関するメンテナンス性が
向上し、又データ取込み時間が短縮されて準リアルタイ
ムの測定が可能であり、更には光フアイバーケーブルの
切断事故の心配もないから信頼性が向上する、等種々の
優れた効果を奏し得る。
第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図は分光放射
率とNOX、Coの濃度どの関係を表わすグラフ、第3
図は本発明の他の実施例の説明図、第4図は従来例の説
明図でおる。 図中1はプローブ、2は測定光装置、3はA/D変換器
、4は計算機、7はレンズ、8は光ファイバー、11は
レンズ、12はフィルター、13は光電変換器、14は
増幅器、15は回折格子を示す。
率とNOX、Coの濃度どの関係を表わすグラフ、第3
図は本発明の他の実施例の説明図、第4図は従来例の説
明図でおる。 図中1はプローブ、2は測定光装置、3はA/D変換器
、4は計算機、7はレンズ、8は光ファイバー、11は
レンズ、12はフィルター、13は光電変換器、14は
増幅器、15は回折格子を示す。
Claims (1)
- 1)バーナの炎の光を集光するレンズと、集光した光を
送る光ファイバーを内蔵したプローブと、該プローブの
光ファイバーから送られて来た光を複数の波長に対応し
て分光する分光手段と分光した光を光電変換する光電変
換器を内蔵し前記プローブと一体的に組立てられた測光
装置と、該測光装置からのデータを基にバーナの燃焼状
態を診断する計算機を設けたことを特徴とする燃焼診断
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28929586A JPH071200B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 燃焼診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28929586A JPH071200B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 燃焼診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63142221A true JPS63142221A (ja) | 1988-06-14 |
JPH071200B2 JPH071200B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=17741331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28929586A Expired - Lifetime JPH071200B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 燃焼診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH071200B2 (ja) |
-
1986
- 1986-12-04 JP JP28929586A patent/JPH071200B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH071200B2 (ja) | 1995-01-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |