JPS6366421A - 磁気式微粉炭流量測定装置 - 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） 本発明は磁気式微粉炭流量測定装置に係り、特に非導電
性である微粉炭流の流量を測定するに好適な磁気式微粉
炭流量測定装置に関する。

（従来の技術） 輸送管内を流れる導電性流体の流量測定装置としては、
電磁流量針が知られており、各社により製品化されてい
る（例えば、計量管理：ｖｏｌ。

３４、Ｎ０１８．１９８５、Ｐ、４９４〜４９６）。

第２図にその流量針の概要を示す０本流量針はファラデ
ーの電磁誘導の法則を利用したもので、輸送管１２の内
壁に一対の電極１を設け、両電極１を結ぶ直線方向２１
と流体の流れ方向２にそれぞれ直角な方向の磁界３が構
成されるように、励磁コイル４に励磁電流を流すもので
ある。輸送管内の流体が移動すると、移動速度に比例し
た電圧がその流体内に誘起され、この誘起電圧を一対の
電極１で検出し、増幅、演算することにより、輸送管１
２内を流れる導電性流体の体積流量を測定することがで
きる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来技術になる電磁流量計は、微粉炭のような
非導電性の粉体流れの流量測定に適用することができな
い。すなわち、粉粒固体の流れは固体と気体（例えば空
気）の二相流となり、電気的にみて不連続体であるので
、第２図の電極から起電力を計測することができない。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、非導電
性の微粉炭流の流量を磁気的に測定することができる装
置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、微粉炭中に僅かではあるが鉄分などの磁性体
が含まれていることに着目し、磁界中に配置した輸送管
内に磁性材料を含んだ微粉炭を流すと、微粉炭中に存在
している磁性材料が磁化され、磁性材料から磁束が発生
勾、もとの磁界中の磁束の量に変化が現れる。そこで、
磁気回路中に電線などの閉回路からなるピックアップ用
コイルを設置すると、磁束変化に比例した起電力がコイ
ルに発生するので、この起電力を計測して微粉炭の流量
を測定しようとするものである。

本発明は、励磁コイルまたは永久磁石などの磁束発生装
置によって磁束を供給される磁気回路と、その磁気回路
中に設けた非磁性材料からなる微粉炭輸送管と、その管
中の微粉炭流量に対応して変化する磁気回路中の磁束量
変化を検知する検出装置と、該装置の検出値に基づき微
粉炭流量を算出する演算装置とを有する測定装置である
。

（実施例） 第１図は、本発明の一実旌例を示す磁気式微粉炭流量測
定装置の斜視図である。第１図において、この装置は、
励磁コイル４が巻き回されたＣ字型の鉄心５と、該鉄心
５の磁極間に挿入された微粉炭輸送管１２と、該鉄心５
に巻き回されたピックアンプコイル６に連絡された信号
検出器７と、該検出器７からの信号を流量に変換する流
量演算器９とから主として構成される。なお、３は磁気
回路中の磁束、８は出力信号、１０は流量信号、１１は
空間部、１６は直流電源、２２は微粉炭流れを示す。鉄
心５はＣ型の形状をしており、空間部１１とともに閉じ
た磁気回路を構成する。微粉炭輸送管１２の材質が鉄な
どの磁性材料であると、空気に比べて透磁率が高いため
、磁束が微粉炭輸送管の部分に集まり計測上都合が悪い
ので、磁気回路を横切る部分およびその前後のある長さ
については非磁性材料で微粉炭輸送管１２が構成される
。励磁コイル４は鉄心５に複数回数巻き付けられており
、直流電源１６によりコイル４に電流を供給すると鉄心
５は励磁され、磁気回路には磁力線の束である磁束３が
供給される。微粉炭輸送管１２内に微粉炭を２２の方向
に流すと、微粉炭中には磁性材料が含まれているので、
磁束量３が変化する。この磁束量の変化は鉄心５に複数
回数巻き付けられたビックアンプコイル６に電圧を誘起
し電流を流す。この誘起電流は信号検出器７で検出され
増幅されて出力信号８として流量演算器９に送られ、こ
こで予め実験したデータと対比して、微粉炭流量が算出
され、流２信号１０として出力される。微粉炭流量の算
出は次のように行なわれる。

微粉炭中の磁性材粒子１！１ｌｉｌによりピンクアンプ
コイル６に誘起される起電力ｅは（１）式で表わされる
。

ｔ 磁束３中に流れ込む磁性材粒子がｎ個あるとすると、誘
起される起電力Ｅは と考えることができる。一方、磁性材の磁化による磁束
の増加は、磁性材の質量と磁化率に比例するので、微粉
炭中の磁性材の磁化率をいま一定とすると、磁束の増加
は磁性材の質量に比例することになる。したがって、次
の（３）式が成立する。

φ゛　−Φ。＝ｄΦＣ’Ｍ　　　・・・・・・（３）こ
こで、φ０　：磁気回路中に磁性材料がない時の磁束量
（ウェーバ）、φ”　：磁気回路中に磁性材料がある時
の磁束量（ウェーバ）、Ｍ：磁性材料の質量（ｋｇ）。

さらに、（２）式、（３）式より次の関係が得られる。

微粉炭流量Ｗ　（ｋｇ／　ｓ　ｅ　ｃ　）は次の（５）
式から求められる。

ａ　　　　　　ｄｔ ここで、ａ：微粉炭中の磁性材料の成分割合、Ｋ：定数
である。

以上に述べた実施例においては、直流の励磁電流を励磁
コイルに流しで磁気回路に磁束を供給させた場合を示し
たが、鉄心５を永久磁力で構成すれば励磁コイル４は不
要となる。また、励磁電流を交流あるいは方形波電流と
して、ピンクアンプコイル６に発生する起電力信号に適
当な信号処理を加えることによっても全く同様の効果を
得ることができる。また人為的に微粉炭に所定量の鉄分
等の磁性材を混入しておいて流量計測することもできる
。

（発明の効果） 微粉炭燃焼ボイラなどの燃焼器には燃焼用空気に搬送さ
せて微粉炭を送るが、微粉炭管中を流れる微粉炭流量を
計測する適切な手段がなかった。

本発明によれば、微粉炭輸送管を流れる微粉炭流量をリ
アルタイムで定量的に計測することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す磁気式微粉炭流量測
定装置の説明口、第２図は従来技術である導電性流体の
流量測定装置の説明図である。 ３・・・磁束、４・・・励磁コイル、５・・・鉄心、６
・・・ピックアップコイル、７・・・信号検出器、８・
・・出力信号、９・・・流量演算器、１０・・・流量信
号、Ｉ２・・・微粉炭輸送管、２２・・・微粉炭流れ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁束発生装置によって磁束を供給される磁気回路
   と、その磁気回路中に設けた非磁性材料からなる微粉炭
   輸送管と、その管中の微粉炭流量に対応する磁気回路内
   の磁束変化の検出装置と、該装置の検出値に基づき微粉
   炭流量を算出する演算装置からなる磁気式微粉炭流量測
   定装置。