JPS63246619A - 粉体流量計 - Google Patents
粉体流量計Info
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- JPS63246619A JPS63246619A JP7996687A JP7996687A JPS63246619A JP S63246619 A JPS63246619 A JP S63246619A JP 7996687 A JP7996687 A JP 7996687A JP 7996687 A JP7996687 A JP 7996687A JP S63246619 A JPS63246619 A JP S63246619A
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば石炭ガス化炉、石炭焚き火力発電設備
、セメント設備、スラリー、固気混相流、固液混相流等
を扱う設備等における粉体輸送配管に適用される粉体流
量計に関する。
、セメント設備、スラリー、固気混相流、固液混相流等
を扱う設備等における粉体輸送配管に適用される粉体流
量計に関する。
固液混相流、固気混相流などを扱う設備における粉体流
量計には種々の型式のものがあるが、その中、最新技術
の静電容量式粉体流量計を第３図模式図に示すと、１は
金属管２に被われ両端に７ランジ３が取り付けられてい
る絶縁材製の検出管、４は同検出管１に貼付した上流側
の電極（以下Ａ電極という）、５は下流側の電極（以下
Ｂ電極という）、６は流れ方向に複数個配設した電極（
以下Ｃ電極という）で、複数個のＣ電極６は直列に接続
されており、更に７はＡ電極４．Ｂ電極５及びＣ電極６
と対向して検出管１に貼付された共通電極（以下り電極
という）で、接地されている。８はＡ電極４．Ｂ電極５
及びＣ電（砥６と接続された検出回路部であり、９はＡ
電極４及びＢ電極５の出力信号の相関を求める相関器、
１０はＣ電極６の出力信号の増幅器、１１は相関器９の
出力と”＋・７幅器１０の出力より粉体速度、粉体密度
及び粉体流量を算出する演算器である。
量計には種々の型式のものがあるが、その中、最新技術
の静電容量式粉体流量計を第３図模式図に示すと、１は
金属管２に被われ両端に７ランジ３が取り付けられてい
る絶縁材製の検出管、４は同検出管１に貼付した上流側
の電極（以下Ａ電極という）、５は下流側の電極（以下
Ｂ電極という）、６は流れ方向に複数個配設した電極（
以下Ｃ電極という）で、複数個のＣ電極６は直列に接続
されており、更に７はＡ電極４．Ｂ電極５及びＣ電極６
と対向して検出管１に貼付された共通電極（以下り電極
という）で、接地されている。８はＡ電極４．Ｂ電極５
及びＣ電（砥６と接続された検出回路部であり、９はＡ
電極４及びＢ電極５の出力信号の相関を求める相関器、
１０はＣ電極６の出力信号の増幅器、１１は相関器９の
出力と”＋・７幅器１０の出力より粉体速度、粉体密度
及び粉体流量を算出する演算器である。
このような粉体流量計の出力信号を示す第２１図線図に
おいて、１２はＡ電極１４の出力信号、１３はＢ電極５
の出力信号、また１４はＣ電極６の出力信号であり、検
出管１の中を粉体が流れると、粉体の密度は時間的に微
小に変化しているのでＡ電極４の静電容量変化は出力信
号１２のようになり、Ｂ電極５の静電容量変化は出力信
号１３のようになって、出力信号１２と出力信号１３と
は遅れ時間τにおいて大略相似形であり、相関性を有し
ている。
おいて、１２はＡ電極１４の出力信号、１３はＢ電極５
の出力信号、また１４はＣ電極６の出力信号であり、検
出管１の中を粉体が流れると、粉体の密度は時間的に微
小に変化しているのでＡ電極４の静電容量変化は出力信
号１２のようになり、Ｂ電極５の静電容量変化は出力信
号１３のようになって、出力信号１２と出力信号１３と
は遅れ時間τにおいて大略相似形であり、相関性を有し
ている。
従って、粉体速度Ｖ（ｍ／Ｓ）は、電極Ａ。
８間の距離Ｌ（ｍ）と電極Ａ、Ｂで検出した粉体のゆら
ぎ信号を相関法により求めた遅れ時間τとにより、次式
で求められる。
ぎ信号を相関法により求めた遅れ時間τとにより、次式
で求められる。
Ｖ＝Ｌ／τ（ｒｎ／ｓ）
Ｃ電極６の出力信号１４は粉体のホールドアツプ密度ρ
（ｋｇ／１１１′）に比例しているので、粉体流量Ｇは
上記粉体速度■、粉体密度ρ及び管内断面積Ａ（ｒｄ’
）とから、演算器１１により次式で求められる。
（ｋｇ／１１１′）に比例しているので、粉体流量Ｇは
上記粉体速度■、粉体密度ρ及び管内断面積Ａ（ｒｄ’
）とから、演算器１１により次式で求められる。
Ｇ ＝ Ｖ／）Ａ ｘ ３６００ （ｋｇ／ｈ ）しか
しながら、このような静電容量式粉体流量計には粉体の
流速測定に対して次の欠点がある。
しながら、このような静電容量式粉体流量計には粉体の
流速測定に対して次の欠点がある。
（１）対向する電極間の距離が大きくなると、静電容量
の関係で電極面積を著しく増大しなければならないので
、粉体輸送管の最大直径は５０ｍｍ以下と小さく、大口
径管への適用ができない。
の関係で電極面積を著しく増大しなければならないので
、粉体輸送管の最大直径は５０ｍｍ以下と小さく、大口
径管への適用ができない。
（２）電極は一定の面積を必要とするため粉体の流れ方
向にたいして巾をもっており、−搬にこの巾は電極間距
離に比べて無視できない長さが必要なため、粉本の速度
測定に大きな測定誤差を生ずる。また速度測定誤差を少
な（するためこの巾を小さくすると電極間の静電容量が
非常に小さくなり、静電容量の測定誤差が増す。
向にたいして巾をもっており、−搬にこの巾は電極間距
離に比べて無視できない長さが必要なため、粉本の速度
測定に大きな測定誤差を生ずる。また速度測定誤差を少
な（するためこの巾を小さくすると電極間の静電容量が
非常に小さくなり、静電容量の測定誤差が増す。
従って静電気容量式流量計は、粉体の速度測定誤差が大
きいため精度のよい流量測定ができない。
きいため精度のよい流量測定ができない。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
静電容量式粉体流量計で測定できない大口径管の粉体流
量を測定することができるとともに、静電容量式流量計
に比べて測定精度が高い粉体流量計を提供することを目
的とする。
静電容量式粉体流量計で測定できない大口径管の粉体流
量を測定することができるとともに、静電容量式流量計
に比べて測定精度が高い粉体流量計を提供することを目
的とする。
そのために本発明は、粉体輸送配管の上流側と下流側２
個所に一定の距離を隔ててそれぞれその先端部を上記配
管内粉体流路に露出しかつ同配管と音響的に絶縁されて
同配管壁に挿入された一対の音響プローブと、上記両音
響プローブの配管外部分にそれぞれ接着された圧電素子
と、上記一対の圧電素子の出力信号の相互関係を求める
相関計と、上記音響プローブ近傍に上記配管直径上相対
向する位置に同配管と電気的に絶縁されて配設された一
対の電極と、上記両電極間の電気容量を測定する容量計
と、上記相関計及び容量計の出力から配管内粉体速度、
粉体密度を算出し更にこれから粉体流量を演算する演算
器とを具えたことを特徴とする。
個所に一定の距離を隔ててそれぞれその先端部を上記配
管内粉体流路に露出しかつ同配管と音響的に絶縁されて
同配管壁に挿入された一対の音響プローブと、上記両音
響プローブの配管外部分にそれぞれ接着された圧電素子
と、上記一対の圧電素子の出力信号の相互関係を求める
相関計と、上記音響プローブ近傍に上記配管直径上相対
向する位置に同配管と電気的に絶縁されて配設された一
対の電極と、上記両電極間の電気容量を測定する容量計
と、上記相関計及び容量計の出力から配管内粉体速度、
粉体密度を算出し更にこれから粉体流量を演算する演算
器とを具えたことを特徴とする。
上述の構成により、静電容量式粉体流量計で測定できな
い大口径管の粉体流量を測定することができるとともに
、静電容量式流量計に比べて測定精度が高い粉体流量計
を得ることができる。
い大口径管の粉体流量を測定することができるとともに
、静電容量式流量計に比べて測定精度が高い粉体流量計
を得ることができる。
本発明粉体流量計の一実施例を図面について説明すると
、第１図はその模式図、第２図は第１図の粉体流量計に
おける素子及び回路の出力信号を示す線図である。
、第１図はその模式図、第２図は第１図の粉体流量計に
おける素子及び回路の出力信号を示す線図である。
第１図において、２１は両端にフランジ２２を設けた粉
体輸送配管、２３は上流側音響プローブ本体で、配管２
１の管壁に音響絶縁管２４を介して挿入されその先端が
粉体流路内に露出し粉体と接触している。２５は上流側
音響プローブ本体２３の流路外端部に接着されている圧
電素子である。２６は下流側音響プローブ本体で、上記
上流側音響プローブ本体２３より粉体の流れの下流側に
粉体速度範囲こより決められる一定の距離を隔てて配設
され、上記同様に配管２１の管壁に音響絶縁管２７を介
して挿入されその先端が粉体流路内に露出し粉体と接触
している。２８は下流側音響プローブ本体２εの流路外
端部に接着されている圧電素子である。
体輸送配管、２３は上流側音響プローブ本体で、配管２
１の管壁に音響絶縁管２４を介して挿入されその先端が
粉体流路内に露出し粉体と接触している。２５は上流側
音響プローブ本体２３の流路外端部に接着されている圧
電素子である。２６は下流側音響プローブ本体で、上記
上流側音響プローブ本体２３より粉体の流れの下流側に
粉体速度範囲こより決められる一定の距離を隔てて配設
され、上記同様に配管２１の管壁に音響絶縁管２７を介
して挿入されその先端が粉体流路内に露出し粉体と接触
している。２８は下流側音響プローブ本体２εの流路外
端部に接着されている圧電素子である。
２９、３０はそれぞれ圧電素子２６．２８に接続されて
いる増幅器、３１は圧電素子２５．２８の出力の相互相
関を求める相関計、３２及び３３は配管２１の直径上に
対向してそれぞれ電気絶縁材３４゜３５で絶縁して配設
された電極である。
いる増幅器、３１は圧電素子２５．２８の出力の相互相
関を求める相関計、３２及び３３は配管２１の直径上に
対向してそれぞれ電気絶縁材３４゜３５で絶縁して配設
された電極である。
３６は電極３２．３３の容量検出回路、３７は相関計３
１の出力と容量検出回路３６の出力が接続され、両川力
から粉体速度、粉体密度及び粉体流量を算出する演算器
である。
１の出力と容量検出回路３６の出力が接続され、両川力
から粉体速度、粉体密度及び粉体流量を算出する演算器
である。
また第２図において、３８は上流側プローブ２３の圧電
素子２５の出力信号、３９は下流側プローブ２６の圧電
素子２８の出力信号、４０は容量検出回路３６の出力信
号である。
素子２５の出力信号、３９は下流側プローブ２６の圧電
素子２８の出力信号、４０は容量検出回路３６の出力信
号である。
このような装置において、配管１内扮体流路に露出した
各プローブ本体２３．２（Ｓは、検体粒子が接触又は衝
突すると、摩擦音又は衝突音がプローブ本体の表面で発
生し、その１云播音がそれぞれの圧電素子２５．２８を
励振する。
各プローブ本体２３．２（Ｓは、検体粒子が接触又は衝
突すると、摩擦音又は衝突音がプローブ本体の表面で発
生し、その１云播音がそれぞれの圧電素子２５．２８を
励振する。
従って第２図の出力信号３８及び３９は粉体濃度の微小
変化すなわちゆらぎによるもので、ｆａｌｌえば微粉体
を空気輸送する場合、粉体ゆらぎは５０〜１００ Ｈｚ
程度の周波数で発生する。
変化すなわちゆらぎによるもので、ｆａｌｌえば微粉体
を空気輸送する場合、粉体ゆらぎは５０〜１００ Ｈｚ
程度の周波数で発生する。
しかして上流側圧電素子２５の出力信号３８に対する下
流側圧電素子２８の出力信号３９の遅れ時間τは粉体が
上流側プローブ本体２３から下流側プローブ本体２６を
通過するまでの時間を表わしており、この時間τと両プ
ローブ本体設置距ｆｉＬから粉体速度Ｖは演算器３７に
より次式で求められる。
流側圧電素子２８の出力信号３９の遅れ時間τは粉体が
上流側プローブ本体２３から下流側プローブ本体２６を
通過するまでの時間を表わしており、この時間τと両プ
ローブ本体設置距ｆｉＬから粉体速度Ｖは演算器３７に
より次式で求められる。
Ｖ＝Ｌ／τ（ｍ／Ｓ）
また容量検出回路３６の出力４０は粉体の濃度に応じ電
気容量の変化として出力される。この出力と粉体密度と
の関係を予め校正実験により求めておけば、測定時の出
力より演算器３７において粉体密度ρ（ｋｇ／ｒｒｒ）
を求めることができる。
気容量の変化として出力される。この出力と粉体密度と
の関係を予め校正実験により求めておけば、測定時の出
力より演算器３７において粉体密度ρ（ｋｇ／ｒｒｒ）
を求めることができる。
従ってこれら粉体速度Ｖ、粉体密度ρ及び配管内断面積
Ａにより粉体流量Ｇは次式で求められ、その演算は演算
器３７で行われる。
Ａにより粉体流量Ｇは次式で求められ、その演算は演算
器３７で行われる。
Ｇ＝■ρＡ Ｘ ３６００ （ｋｇ／ ｈ ）以上によ
り本発明粉体流量計によれば、従来測定できなかった大
口径管でも粉体の流量を測定することができ、また従来
の静電容量式流量計に比べて粉体の流速計測精度が向上
する。
り本発明粉体流量計によれば、従来測定できなかった大
口径管でも粉体の流量を測定することができ、また従来
の静電容量式流量計に比べて粉体の流速計測精度が向上
する。
要するに本発明によれば、粉体輸送配管の上流側と下流
側２個所に一定の距離を隔ててそれぞれその先端部を上
記配管内粉体流路に露出しかつ同配管と音響的に絶縁さ
れて同配管壁に挿入された一対の音響プローブと、上記
両音響プローブの配管外部分にそれぞれ接着された圧電
素子と、上記一対の圧電素子の出力信号の相互関係を求
める相関計と、上記音響プローブ近傍に上記配管直径上
相対向する位置に同配管と電気的に絶縁されて配設され
た一対の電極と、上記両電極間の電気容量を測定する容
量計と、上記相関計及び容量計の出力から配管内粉体速
度、粉体密度を算出し更にこれから粉体流量を演算する
演算器とを具えたことにより、静電容量式粉体流量計で
測定できない大口径管の粉体流量を測定することができ
るとともに、静電容量式流量計に比べて測定精度が高い
粉体流量計を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。
側２個所に一定の距離を隔ててそれぞれその先端部を上
記配管内粉体流路に露出しかつ同配管と音響的に絶縁さ
れて同配管壁に挿入された一対の音響プローブと、上記
両音響プローブの配管外部分にそれぞれ接着された圧電
素子と、上記一対の圧電素子の出力信号の相互関係を求
める相関計と、上記音響プローブ近傍に上記配管直径上
相対向する位置に同配管と電気的に絶縁されて配設され
た一対の電極と、上記両電極間の電気容量を測定する容
量計と、上記相関計及び容量計の出力から配管内粉体速
度、粉体密度を算出し更にこれから粉体流量を演算する
演算器とを具えたことにより、静電容量式粉体流量計で
測定できない大口径管の粉体流量を測定することができ
るとともに、静電容量式流量計に比べて測定精度が高い
粉体流量計を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。
第１図は本発明粉体流量計の一実施例を示す模式図、第
２図は同上における素子及び回路の出力信号を示す線図
である。 第３図は従来の粉体流量計を示す模式図、第４図は同上
における素子及び回路の出力信号を示す線図である。 ２１・・粉体輸送配管、２２・・フランジ、２３・・上
流側音響プローブ本体、２４・・音−１Ｉ絶縁管、２５
・・圧電素子、２６・・下流側音響プローブ本体、２７
・・音響絶縁管、２８・・圧電素子、２９・・増幅器、
３０、・・増幅器、３１・・相関計、３２・・電極、３
３・・電極、３４・・電気絶縁材、３５・・電気絶縁材
、３６・・容量検出回路、３７・・演算器、３８・・圧
電子出力信号、３９・・圧電子出力信号、４０・・容量
検出回路出力信−号 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第１図 第２図 →Ｊキ間 第３図
２図は同上における素子及び回路の出力信号を示す線図
である。 第３図は従来の粉体流量計を示す模式図、第４図は同上
における素子及び回路の出力信号を示す線図である。 ２１・・粉体輸送配管、２２・・フランジ、２３・・上
流側音響プローブ本体、２４・・音−１Ｉ絶縁管、２５
・・圧電素子、２６・・下流側音響プローブ本体、２７
・・音響絶縁管、２８・・圧電素子、２９・・増幅器、
３０、・・増幅器、３１・・相関計、３２・・電極、３
３・・電極、３４・・電気絶縁材、３５・・電気絶縁材
、３６・・容量検出回路、３７・・演算器、３８・・圧
電子出力信号、３９・・圧電子出力信号、４０・・容量
検出回路出力信−号 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第１図 第２図 →Ｊキ間 第３図
Claims (1)
- 粉体輸送配管の上流側と下流側２個所に一定の距離を隔
ててそれぞれその先端部を上記配管内粉体流路に露出し
かつ同配管と音響的に絶縁されて同配管壁に挿入された
一対の音響プローブと、上記両音響プローブの配管外部
分にそれぞれ接着された圧電素子と、上記一対の圧電素
子の出力信号の相互関係を求める相関計と、上記音響プ
ローブ近傍に上記配管直径上相対向する位置に同配管と
電気的に絶縁されて配設された一対の電極と、上記両電
極間の電気容量を測定する容量計と、上記相関計及び容
量計の出力から配管内粉体速度、粉体密度を算出し更に
これから粉体流量を演算する演算器とを具えたことを特
徴とする粉体流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7996687A JPS63246619A (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | 粉体流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7996687A JPS63246619A (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | 粉体流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63246619A true JPS63246619A (ja) | 1988-10-13 |
Family
ID=13705053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7996687A Pending JPS63246619A (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | 粉体流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63246619A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3421950A1 (de) * | 2017-06-19 | 2019-01-02 | Krohne AG | Durchflusssensor, verfahren und durchflussmessgerät zur bestimmung von geschwindigkeiten von phasen eines mehrphasigen mediums |
-
1987
- 1987-04-01 JP JP7996687A patent/JPS63246619A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3421950A1 (de) * | 2017-06-19 | 2019-01-02 | Krohne AG | Durchflusssensor, verfahren und durchflussmessgerät zur bestimmung von geschwindigkeiten von phasen eines mehrphasigen mediums |
| CN109141553A (zh) * | 2017-06-19 | 2019-01-04 | 克洛纳有限公司 | 用于确定多相介质的相的速度的流量传感器、方法和流量测量仪器 |
| US11262225B2 (en) | 2017-06-19 | 2022-03-01 | Krohne Ag | Flow sensor, method and flowmeter for determining speeds of phases of a multi-phase medium |
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