KR100636928B1 - 인라인 미립자 검출기 - Google Patents
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Abstract
인라인 미립자 검출기는 내측 유동부를 갖는 하우징을 포함한다. 하우징은 파이프 라인의 근접부 사이에 배치되어 연료를 내측 유동부를 통하여 연료 공급원에서 연소 소모부로 흐르게 한다. 광(light) 공급원은 내측 유동부내에 광 빔을 방출하기 위한 하우징내에 위치설정된다. 제 1 광 검출기(photodetector)는 하우징내에 배치되어 광 빔의 강도를 검출한다. 제 2 광 검출기는 하우징내에 위치설정되어 광 빔의 저 베이스라인 레벨을 검출한다. 회로는 제 1 및 제 2 광 검출기에 결합되어 광 강도의 비를 모니터링한다. 미립자를 포함하는 연료가 도입될 경우, 광 빔이 산란되고 제 2 광 검출기에 의해 측정된 강도가 증가되며 제 1 광 검출기에 의해 측정된 강도가 감소될 것이다.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인 및 인라인 미립자 검출기의 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 인라인 미립자 검출기의 개략적인 확대 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프라인 및 리모트 인라인 미립자 검출기의 개략적인 단면도.
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10 : 연료 소모부 50 : 파이프라인
52 : 입구 54 : 출구
58 : 차단 밸브 100 : 인라인 미립자 검출기 조립체
102 : 하우징 114 : 회로
본 발명은 일반적으로 미립자 검출기(particulate detector)에 관한 것으로, 특히 천연 가스 라인용 인라인(in-line) 미립자 및 액체 비말 검출기에 관한 것이다.
산업용 발전 가스 터빈 엔진은 연소 가스를 발생시키기 위한 연소기내에서 연료와 혼합되고 연소되는 공기를 압축하기 위한 압축기를 구비한다. 연소 가스는 터빈으로 흐르고, 터빈은 구동축에 대해 에너지를 추출하여 압축기에 전력을 공급하고, 예를 들면 발전기에 전력을 공급하기 위한 출력 전력을 생성한다. 예를 들면, 터빈은 전형적으로 발전기에 전력을 공급하기 위하여 상당히 높은 베이스 로드에서 연장된 시간 주기 동안 작동됨으로써 전력을 유틸리티 그리드로 생성한다. 따라서, 연소 가스로부터의 배기 방출이 관련되고 명령된 제한을 받게 된다.
낮은 방출 연소 시스템은 저 방출 및 고 연소 효율로 생성하도록 설계되는 한편, 액체 또는 고형 오염물질이 제거될 천연 가스 연료를 연소한다. 사실, 파이프라인 가스는 때때로 (변형 정도에 대해서) 응축된 액체 탄화수소나 다른 고형 미립자 오염물질로 오염된다. 그들의 제거 또는 확고한 연소기 설계에 의해서 가스 터빈 연소기 성능에 따른 이러한 오염물질의 영향을 감소시키는 것이 매우 바람직하다. 낮은 방출 시스템은 필드에서 보다 일반적으로 수행되고, 천연 가스 공급원의 다양성에 접하게 되는 한편 보다 낮은 방출 목표를 수행하기 위하여, 연료 공급원내에 액체 탄화수소의 양을 변화하는 것이 점차 중요한 작동상의 문제로 되고 있다.
가스 터빈으로 공급된 천연 가스의 품질은 터빈 성능에 대해서 중요한 변수가 된다. 천연 가스의 주요 구성요소는 전형적으로 질량의 90% 이상이 되는 메탄이다. 천연 가스내의 다른 구성요소는 보다 무거운 탄화수소, 오일 및 물을 구비할 수도 있다. 연소 전에 연료 및 공기를 사전 혼합하는 연소기를 갖춘 가스 터빈에 있어서, 가스의 화학적인 연소는 혼합 영역내에서 발생하기 위하여 연소에 대한 위치로 인하여 특히 중요하다. 가스 스트림내에 보다 무거운 탄화수소 및 오일의 영향은 혼합물의 자동점화 온도(autoignition temperature)를 낮추게 된다. 이러한 종류의 고농축 천연 가스는 의도되는 화염 홀더 영역내에서보다 연소기의 혼합 영역내에서 연소하기 쉽게 된다.
이러한 접근은, 예를 들면 광 산란, 음향상태(acoustics), 소용돌이 흐름 및 정전용량 방법을 구비하는 가스 파이프라인내에 미립자 또는 비말을 검출하도록 사용되고 있다. 그러나, 대부분의 현행 접근은 샘플에 대한 전체 흐름의 슬립 스트림(slip-stream)을 요구하고, 따라서 전체적인 흐름을 표시하지 않을 수도 있다. 따라서, 대부분의 현행 기구들은 세심하고 가격이 고가이며, 전형적으로 가스 파이프라인내에서 장기간의 도포에 대해 확고하지 못하고 파이프라인내로 직접적으로 배치되지 않을 수도 있다.
따라서, 개선된 특정 검출기를 위한 기술이 요구되고 있다.
인라인 미립자 검출기는 내측 유동부를 갖는 하우징을 포함한다. 하우징은 파이프라인의 근접부 사이에 배치되어 연료를 내측 유동부를 통하여 연료 공급원에서 연소 소모부로 흐르게 한다. 광원은 내측 유동부내에 광 빔을 방출하기 위하여 하우징내에 위치설정된다. 제 1 광 검출기는 광 빔의 전체 강도를 검출하기 위하여 하우징내에 위치설정된다. 제 2 광 검출기는 광 빔의 저 베이스라인 레벨을 검출하기 위하여 하우징내에 위치설정된다. 회로는 광 강도의 비를 모니터링하기 위하여 제 1 및 제 2 광 검출기에 결합된다. 미립자를 포함하는 연료가 도입될 경우, 광 빔이 산란되고 제 2 광 검출기에 의해 측정된 강도가 증가하고 제 1 광 검출기에 의해 측정된 강도가 감소한다.
입구(52) 및 출구(54)를 포함하는 파이프라인(50)은 연료 공급원(56)과 연료 소모부(10), 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 동력 터빈 사이에 유체 연통을 제공한다. 차단 밸브(58)는 전형적으로 파이프라인(50)내에 배치되고, 밸브(58)는 완전 개방 위치와 완전 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하여 각기 연료 공급원(56)에서 연료 소모부(10)로 연료 흐름을 허용 또는 방지한다.
상술한 바와 같이, 연료 소모부(10)내에서의 연소전에 적당한 연료 품질을 검출하는 것이 점차 중요해지고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인라인 미립자 검출기 조립체(100)가 파이프라인(50)에 결합된다. 전형적으로, 반드시 그런 것은 아니지만, 인라인 미립자 검출기 조립체(100)는 하우징(102)내에 구현되고, 플랜지는 파이프라인(50)의 근접부 사이에 배치됨으로써 연료 공급원(56)에서 연료 소모부(10)로 연속적인 연료 흐름을 허용하게 된다. 또한, 인라인 미립자 검출기 조립체(100)는 파이프라인(50)의 측벽내에 직접적으로 위치설정될 수도 있다.
인라인 미립자 검출기 조립체(100)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 하우징(102), 광원(light source)(104), 제 1 광 검출기(106) 및 제 2 광 검출기(108)를 포함한다.
광원(104)은 하우징(102)내에 위치설정되어 광원(104)이 하우징(102)의 내측 유동부(112)내에 광 빔(light beam)(110)을 방출할 수 있다. 제 1 광 검출기(106)는 광원(104)과 광학적으로 결합되도록 광원(104)과 대향하여 배치된다. 전형적으로, 제 1 광 검출기(106)는 광원(104)에 대향하게 그리고 상기 광선의 실질적으로 법선방향으로 하우징(102)내에 배치됨으로써, 매우 작은 미립자 또는 다른 방해 물질이 하우징(102)의 내측 유동부(112)내에 위치할 경우, 발생된 광 빔(110)의 전체 강도(full strength)가 제 1 광 검출기(106)에 의해 검출된다.
제 2 광 검출기(108)는 제 1 광 검출기(106)에 근접한 하우징(102)내에 위치된다. 제 2 광 검출기(108)는 광원(104)과 제 1 광 검출기(106) 사이에서 법선방향으로 방해되지 않는 경로로부터 각도를 이루어, 전형적으로 약 10°내지 60°사이의 범위에서 오프셋(offset)된다. 본 발명의 주요 특징은 제 2 광 검출기(108)가 광원(104)에서 다소 오프셋되어 위치된다는 것이다. 이러한 오프셋 위치는 산란된 빛의 수집을 최대로 하는 한편, 산란된 광 검출을 위한 단일의 광 검출기의 단순함을 유지한다.
매우 작은 미립자 또는 다른 방해 물질이 하우징(102)의 내측 유동부(112)를 통하여 이동하는 연료 흐름(60)내에 있을 경우에, 제 2 광 검출기(108)는 제 1 광 검출기(106)에서 반사된 광의 베이스라인 레벨(baseline level) 및 연료 흐름(60)내의 가스 계수로부터 산란하는 레일리(Rayleigh)를 검출할 것이다(도 1).
미립자 또는 다른 방해 물질이 하우징(102)의 내측 유동부(112)를 통하여 흐르는 연료 흐름(60)내에 있을 때(도 2), 광 빔(110)은 이러한 미립자에 의해 산란될 것이고, 제 2 광 검출기(108)에 도달하는 광 강도(light intensity)는 상기 베이스라인 레벨을 증가시키고, 제 1 광 검출기(106)에 도달하는 베이스라인 광 강도는 감소될 것이다. 제 1 및 제 2 광 검출기(106, 108)에 의해 나타나는 광 강도의 비를 연료 흐름(60)내에서의 미립자의 존재 및 미립자의 양의 검출 측정을 제공한다.
전형적으로, 연료 흐름(60)은 천연 가스, 예를 들면 메탄(methane) 또는 프로판(propane), 헥산(hexane), 헵탄(heptane), 석탄에서 얻어낸 가스 등을 포함한다. 상술한 바와 같이, 연료 흐름(60)은 연료 공급원(56)에서 연료 소모부(10)로 파이프라인(50) 및 하우징(102)의 내측 유동부(112)를 통하여 흐른다.
회로(114)는 제 1 및 제 2 광 검출기(106, 108)에 결합되어 입구(52)와 출구(54) 사이에서 유체 흐름(60)에 노출될 경우 미립자의 존재 및 양을 측정한다.
일 실시예에 있어서, 회로(114)는 동력 입력, 증폭기 및 제 1 및 제 2 광 검출기(106, 108)로부터 신호를 모니터링하고 출력 신호를 발생하기 위한 프로세서를 구비한다. 다른 실시예에 있어서, 회로(114)는 증폭기 및 신호를 처리하고 미립자 레벨 리포트 또는 디스플레이를 발생하기 위한 컴퓨터를 더 포함한다.
제어 구조는, 예를 들면 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit: ASIC)의 메모리내에 프로그래밍됨으로써 회로(114)내에 입력되거나, 또는 워크 스테이션과 같은 하나 또는 그 이상의 컴퓨터내에서의 알고리즘의 형태로 내장된다. 그러나, 컴퓨터의 다른 형태는, 예를 들면 소형 컴퓨터, 초소형 컴퓨터 또는 대형 컴퓨터와 같은 것으로 사용될 수 있다. 수행된 프로그래밍 또는 알고리즘은 C, C++, JAVA, Basic, MATLAB, FORTRAN 또는 다른 프로그래밍 언어로 프로그램밍될 수도 있다.
제 1 광 검출기(106) 및 제 2 광 검출기(108)에 의해 표시된 광 감도율이 오염을 나타내는 세트포인트(setpoint) 이상이라면, 회로(114)는 시스템 제어를 개시할 수도 있다. 예를 들면, 연료 소모부(10)는 낮은 부하 작동에 대해 제한한다. 더욱이, 광 강도의 비가 세트포인트 이상 상승한다면, 회로(114)는 연소 시스템이 이상하다는 것이 나타나도록, 예를 들면 시스템 사용자에게 알람 소리를 내거나 또는 다른 경보를 발하도록 알고리즘을 개시할 수도 있다.
본 발명은 연료 소모부(10)용 파이프라인(50)에 연결되는 한편, 본 발명은 연소를 위해 반드시 의도되지 않는다면 처리 가스의 품질을 모니터링하도록 적용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 극저온의 가스 처리 시스템의 배출에서의 가스 품질을 모니터링하고; 가스 생산자와 가스 전달 회사 사이에서 보관 전달 포인트에서 가스 품질을 모니터링하고; 가스 전달 회사와 지방 분배 회사 사이에서 보관 전달 포인트에서 가스 품질을 모니터링하고; 차량 등에 동력을 제공하는 천연 가스용 가스를 압축하는데 사용되는 압축기 스테이션에서 가스 품질을 모니터링하기 위하여 이용될 수 있다.
광원(104)은 레이저 다이오드 광원 등을 포함할 수도 있다. 비레이저 광의 조준된 빔 위로의 레이저 광의 이점은 고 강도 및 비교적 고 전기 효율을 갖는 저 확산 각의 결합이다. 광은 멀리 떨어진 2개의 슬릿을 이격시킴으로써 통상의 광 공급원으로부터 조준될 수 있으나, 그 강도는 공급원에 의해 발생되는 전력에 대해서 낮게 된다.
광 검출기(106, 108)는 포토다이오드(photodiodes) 등을 포함할 수도 있다. 포토다이오드가 전형적인 포토멀티플러 튜브(photomultipler tubes)와 같이 감도(sensitive)가 강하지는 않지만, 적당한 증폭에 의해서 포토다이오드의 감도는 저 레벨의 미립자를 검출하게 된다.
일 실시예에 있어서, 광 트랩은 제 1 광 검출기(106)에 근접하게 배치되어 그것으로부터 반사된 광을 최소화시킨다.
일 실시예에 있어서, 볼 밸브(116)와 사이트 글래스(118)는 광원(104)와 내측 유동부(112) 사이에 또한 각 광 검출기(106, 108)와 내측 유동부(112) 사이에 배치됨으로써, 인라인 미립자 검출기 조립체(100)가 연료 흐름(60)의 중단 없이 필드내에서 사용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제 2 광 검출기(108)는 하우징(102)의 내측 유동부(112)에 근접하게 위치설정됨으로써 제 2 광 검출기(108)에 도달하는 산란된 광의 강도를 최대화시킨다.
리모트 인라인 미립자 검출기 조립체(300)는 도 3에 도시되어 있다. 이러한 실시예는 회로(114)가 조립체(300)로부터 신호를 전달하기 위한 리모트 유닛을 포함하는 것을 제외하고는 도 1 및 도 2에서 인라인 미립자 검출기 조립체와 유사하다.
리모트 스테이션(304)은 각기 리모트 유닛과 상호작용하기 위하여 커뮤니케이션 베이스를 제공한다. 리모트 스테이션(304)은 전형적으로 중앙 인터페이스(306), 무선 주파수(RF) 프런트 엔드(front end)(308), 안테나, 및 유저 인터페이스(312), 디스플레이(314), 데이터 저장 장치(316) 및 사용자가 관련 정보를 중앙 인터페이스(306)내로 입력 또는 얻어낼 수 있는 프린터(318)를 구비하는 유저 인터페이스 관련 주변 장치를 포함한다. 이러한 적용에서 규정되는 바와 같이 주변 장치는 미립자 측정 또는 분석 정보를 저장하고 시스템 사용자에게 명료하게 커뮤니케이팅하기 위한 소정의 장치를 구비하고, 프린터, 하드 디스크 드라이버, 플로피 디스크 드라이버, 음극선관(CRTs) 및 키보드와 같은 소정의 장치를 구비한다. 각 주변 장치의 하나의 세트만이 각 중앙 인터페이스(306)를 위하여 도시되어 있는 한편, 다수의 주변 드라이브가 본 발명의 범위내에서 사용될 수도 있다.
리모트 인라인 미립자 검출기 조립체(300)를 사용하는 가스 품질을 판정하기 위한 방법이 전술되어 있다.
리모트 스테이션(304)과 각 리모트 유닛 사이의 커뮤니케이션은 "geo-synchronous" "L-band" 새틀라이트 시스템(satellite), "Little Leo" 새틀라이트 시스템, 투웨이 페이징 시스템(two-way paging sytem), 모던 연결 또는 리모트 스테이션(304)과 각 리모트 유닛 사이에서 투 웨이 커뮤니케이션을 할 수 있는 소정의 커뮤니케이션 시스템과 같은 커뮤니케이션 시스템(320)에 의해 달성된다.
본 발명의 소정의 특징부만이 도시되고 설명되어 있는 한편, 다수의 변형 및 변화가 당업자에 의해 발생할 것이다. 따라서 첨부된 청구범위는 본 발명의 진정한 정신내에서 이러한 변형 및 변화를 포함시킬 수 있을 것이다.
본 발명은 내측 유동부를 갖는 하우징을 포함하고, 하우징은 파이프라인의 근접부 사이에 배치되어 연료를 내측 유동부를 통하여 연료 공급원에서 연소 소모부로 흐르게 함으로써, 미립자를 포함하는 연료가 도입될 경우, 광 빔이 산란되고 제 2 광 검출기에 의해 측정된 강도가 증가하고 제 1 광 검출기에 의해 측정된 강도가 감소하게 된다.
Claims (38)
- 인라인(in-line) 미립자 검출기에 있어서,유체 입구 및 유체 출구와 유체 연통하는 내측 유동부를 갖는 하우징으로서, 시스템내의 파이프라인의 근접부 사이에 인라인으로 설치되고 상기 파이프라인의 인접부 사이에 탈착가능하게 배치가능하여 상기 내측 유동부를 통하여 연료 공급원으로부터 연료 소모부로 연료 흐름을 허용하는, 상기 하우징과,상기 내측 유동부내에 광 빔(light beam)을 방출하기 위하여 상기 하우징내에 배치되는 광원(light source)과,발생된 광 빔의 전체 강도가 제 1 광 검출기에 의해 검출되도록 상기 광원에 대향되게 그리고 상기 광선의 법선방향으로 위치설정된 상기 하우징내에 배치되는 제 1 광 검출기와,발생된 광 빔의 베이스라인 레벨이 제 2 광 검출기에 의해 검출되도록 위치설정된 상기 제 1 광 검출기에 근접한 상기 하우징내에 배치되는 제 2 광 검출기와,도입된 연료 흐름내에서 미립자의 존재를 나타내도록 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 의해 측정되는 광 강도의 비(ratio of light intensities)를 모니터링하기 위한 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 결합된 회로를 포함하는인라인 미립자 검출기.
- 제 1 항에 있어서,상기 흐름은 천연 가스인인라인 미립자 검출기.
- 제 1 항에 있어서,상기 흐름은 프로판, 헥산, 헵탄, 석탄에서 얻은 가스 및 메탄으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는인라인 미립자 검출기.
- 제 1 항에 있어서,미립자를 함유한 연료는 발생된 광 빔을 산란시키고, 제 2 광 검출기에 의해 측정되는 광 강도는 상기 베이스라인 레벨 이상으로 증가하며, 상기 제 1 광 검출기에 도달하는 광 강도는 감소하는인라인 미립자 검출기.
- 제 1 항에 있어서,제어 구조는 상기 회로내에 입력되는인라인 미립자 검출기.
- 제 5 항에 있어서,상기 제어 구조는 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit)의 메모리내에 프로그래밍됨으로써 상기 회로내에 입력되는인라인 미립자 검출기.
- 제 5 항에 있어서,상기 제어 구조는 하나 또는 그 이상의 컴퓨터에서 알고리즘의 형태로 구비함으로써 상기 회로내에 입력되는인라인 미립자 검출기.
- 제 7 항에 있어서,상기 컴퓨터는 워크스테이션, 소형 컴퓨터, 초소형 컴퓨터 및 대형 컴퓨터로 이루어진 그룹으로부터 선택되는인라인 미립자 검출기.
- 제 5 항에 있어서,상기 제어 구조는 C, C++, JAVA, Basic, MATLAB, FORTRAN의 그룹으로부터 선택되는 언어로 프로그래밍되는인라인 미립자 검출기.
- 제 5 항에 있어서,상기 제어 구조는 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 의해 측정된 광 강도의 비를 세트포인트 비율과 비교하는 단계를 포함하는인라인 미립자 검출기.
- 제 10 항에 있어서,상기 광 강도의 비가 상기 세트포인트를 초과할 때, 상기 회로는 시스템 제어를 개시하는인라인 미립자 검출기.
- 제 11 항에 있어서,상기 시스템 제어는 저 로드 작동에 대해서 터빈 엔진을 제한하는인라인 미립자 검출기.
- 제 11 항에 있어서,상기 시스템 제어는 시스템의 이상한 상태를 모니터링하기 위한 알고리즘인인라인 미립자 검출기.
- 제 11 항에 있어서,상기 시스템 제어는 알람이 작동되는인라인 미립자 검출기.
- 리모트 인라인(remote in-line) 미립자 검출기에 있어서,유체 입구 및 유체 출구와 유체 연통하는 내측 유동부를 갖는 하우징으로서, 시스템내의 파이프라인의 근접부 사이에 인라인으로 설치되고 상기 파이프라인의 인접부 사이에 탈착가능하게 배치가능하여 상기 내측 유동부를 통하여 연료 공급원에서 연료 소모부로 연료 흐름을 허용하는, 상기 하우징과,상기 내측 유동부내에 광 빔을 방출하기 위하여 상기 하우징내에 배치되는 광원과,발생된 광 빔의 전체 강도가 제 1 광 검출기에 의해 검출되도록 상기 광원에 대향하게 그리고 상기 광선의 법선방향으로 위치설정된 상기 하우징내에 배치되는 제 1 광 검출기와,발생된 광 빔의 베이스라인 레벨이 제 2 광 검출기에 의해 검출되도록 위치설정된 상기 제 1 광 검출기에 근접한 상기 하우징내에 배치되는 제 2 광 검출기와,도입된 연료 흐름내에서 미립자의 존재를 나타내도록 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 의해 측정되는 광 강도의 비를 모니터링하기 위한 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 결합된 회로와,상기 제 1 및 제 2 광 검출기에서 발생되는 신호를 전달하기 위한 적어도 하나의 리모트 유닛을 포함하는리모트 인라인 미립자 검출기.
- 제 15 항에 있어서,상기 신호는 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 의해 측정된 광 강도가 나타나는리모트 인라인 미립자 검출기.
- 제 15 항에 있어서,적어도 하나의 리모트 유닛에 결합되는 중앙 인터페이스를 구비하는 리모트 시스템을 더 포함하며, 상기 중앙 인터페이스는 상기 적어도 하나의 리모트 유닛과의 커뮤니케이션을 제어하는리모트 인라인 미립자 검출기.
- 제 15 항에 있어서,무선 주파수(RF) 프런트 엔드를 구비하는 커뮤니케이션 링크를 더 포함하는리모트 인라인 미립자 검출기.
- 제 15 항에 있어서,새틀라이트를 구비하는 커뮤니케이션 링크를 더 포함하는리모트 인라인 미립자 검출기.
- 제 15 항에 있어서,커뮤니케이션 링크를 더 포함하는리모트 인라인 미립자 검출기.
- 제 17 항에 있어서,상기 리모트 시스템은 안테나를 더 포함하는리모트 인라인 미립자 검출기.
- 제 17 항에 있어서,상기 리모트 시스템은 적어도 하나의 유저 인터페이스 장치를 더 포함하는리모트 인라인 미립자 검출기.
- 인라인 미립자 검출기에 있어서,유체 입구 및 유체 출구와 유체 연통하는 내측 유동부를 갖는 하우징으로서, 시스템내의 파이프라인의 근접부 사이에 인라인으로 설치되고 상기 파이프라인의 인접부 사이에 탈착가능하게 배치가능하여 상기 내측 유동부를 통하여 연료 공급원에서 연료 소모부로 연료 흐름을 허용하는, 상기 하우징과,상기 내측 유동부내에 광 빔을 방출하기 위한 수단과,상기 방출용 수단에 의해 발생되는 광 빔의 전체 강도를 검출하기 위한 제 1 수단과,상기 방출용 수단에 의해 발생되는 광 빔의 베이스라인 레벨을 검출하기 위한 제 2 수단과,도입된 흐름내에 미립자의 존재를 판정하도록 검출하기 위한 상기 제 1 및 제 2 수단에 의해 검출되는 상기 광 강도를 비교하기 위한 수단을 포함하는인라인 미립자 검출기.
- 제 23 항에 있어서,상기 흐름은 천연 가스인인라인 미립자 검출기.
- 제 23 항에 있어서,상기 흐름은 프로판, 헥산, 헵탄, 석탄에서 얻은 가스 및 메탄으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는인라인 미립자 검출기.
- 제 23 항에 있어서,미립자를 함유한 연료는 발생된 광 빔을 산란시키고, 제 2 수단에 의해 측정되는 광 강도는 상기 베이스라인 레벨 이상으로 증가하며, 검출하기 위한 상기 제 1 수단에 도달하는 광 강도는 감소하는인라인 미립자 검출기.
- 제 23 항에 있어서,제어 구조는 상기 광 강도를 비교하기 위한 수단내에 입력되는인라인 미립자 검출기.
- 제 27 항에 있어서,상기 제어 구조는 응용 주문형 집적 회로의 메모리내에 프로그래밍됨으로써 상기 광 강도를 비교하기 위한 수단내에 입력되는인라인 미립자 검출기.
- 제 27 항에 있어서,상기 제어 구조는 하나 또는 그 이상의 컴퓨터에서 알고리즘의 형태로 구비함으로써 상기 광 강도를 비교하기 위한 수단내에 입력되는인라인 미립자 검출기.
- 제 29 항에 있어서,상기 컴퓨터는 워크스테이션, 소형 컴퓨터, 초소형 컴퓨터 및 대형 컴퓨터로 이루어진 그룹으로부터 선택되는인라인 미립자 검출기.
- 제 27 항에 있어서,상기 제어 구조는 C, C++, JAVA, Basic, MATLAB, FORTRAN의 그룹으로부터 선택되는 언어로 프로그래밍되는인라인 미립자 검출기.
- 제 27 항에 있어서,상기 제어 구조는 상기 제 1 및 제 2 검출 수단에 의해 측정된 광 강도의 비를 세트포인트 비율과 비교하는 단계를 포함하는인라인 미립자 검출기.
- 제 32 항에 있어서,상기 광 강도의 비가 상기 세트포인트를 초과할 때, 상기 광 강도를 비교하기 위한 수단은 시스템 제어를 개시하는인라인 미립자 검출기.
- 제 33 항에 있어서,상기 시스템 제어는 저 로드 작동에 대해서 터빈 엔진을 제한하는인라인 미립자 검출기.
- 제 33 항에 있어서,상기 시스템 제어는 시스템의 이상한 상태를 모니터링하기 위한 알고리즘인인라인 미립자 검출기.
- 제 33 항에 있어서,상기 시스템 제어는 알람이 작동되는인라인 미립자 검출기.
- 인라인 미립자 검출기에 있어서,유체 입구 및 유체 출구와 유체 연통하는 내측 유동부를 갖는 하우징으로서, 시스템내의 파이프라인의 근접부 사이에 인라인으로 설치되고 상기 파이프라인의 인접부 사이에 탈착가능하게 배치가능하여 상기 내측 유동부를 통하여 연료 공급원으로부터 연료 소모부로 연료 흐름을 허용하는, 상기 하우징과,상기 내측 유동부내에 광 빔을 방출하기 위하여 상기 하우징내에 배치되는 광원과,발생된 광 빔의 전체 강도가 제 1 광 검출기에 의해 검출되도록 상기 광원에 대향하게 그리고 상기 광선의 법선방향으로 위치설정된 상기 하우징내에 배치되는 제 1 광 검출기와,발생된 광 빔의 베이스라인 레벨이 제 2 광 검출기에 의해 검출되도록 위치설정된 상기 제 1 광 검출기에 근접한 상기 하우징내에 배치되는 제 2 광 검출기와,도입된 연료 흐름내에서 미립자의 존재를 나타내도록 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 의해 측정되는 광 강도의 비를 모니터링하기 위한 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 결합된 회로를 포함하는인라인 미립자 검출기.
- 파이프라인내에 삽입하기 위한 인라인 미립자 검출기에 있어서,상기 파이프라인의 내측 유동부내에 광 빔을 방출하기 위한 상기 파이프라인내에 배치되는 광원으로서, 상기 내측 유동부는 유체 입구 및 유체 출구와 유체 연통하는, 상기 광원과,발생된 광 빔의 전체 강도가 제 1 광 검출기에 의해 검출되도록 상기 광원에 대향하게 그리고 상기 광선의 법선방향으로 위치설정된 상기 파이프라인내에 배치되는 제 1 광 검출기와,발생된 광 빔의 베이스라인 레벨이 제 2 광 검출기에 의해 검출되도록 위치설정된 상기 제 1 광 검출기에 근접한 상기 파이프라인내에 배치되는 제 2 광 검출기와,도입된 흐름내에서 미립자의 존재를 나타내도록 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 의해 측정되는 광 강도의 비를 모니터링하기 위한 상기 제 1 및 제 2 광 검출기에 결합된 회로를 포함하는인라인 미립자 검출기.
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