RU2010140055A - Способ и устройство для измерения плотности - Google Patents

Способ и устройство для измерения плотности Download PDF

Info

Publication number
RU2010140055A
RU2010140055A RU2010140055/28A RU2010140055A RU2010140055A RU 2010140055 A RU2010140055 A RU 2010140055A RU 2010140055/28 A RU2010140055/28 A RU 2010140055/28A RU 2010140055 A RU2010140055 A RU 2010140055A RU 2010140055 A RU2010140055 A RU 2010140055A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser radiation
measured
gaseous
wavelength
substance
Prior art date
Application number
RU2010140055/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2460991C2 (ru
Inventor
Минору ДАННО (JP)
Минору ДАННО
Кендзи МУТА (JP)
Кендзи МУТА
Масазуми ТАНОУРА (JP)
Масазуми ТАНОУРА
Масатоси КАЦУКИ (JP)
Масатоси КАЦУКИ
Юуко УДЗИХАРА (JP)
Юуко УДЗИХАРА
Original Assignee
Мицубиси Хэви Индастриз, Лтд. (Jp)
Мицубиси Хэви Индастриз, Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мицубиси Хэви Индастриз, Лтд. (Jp), Мицубиси Хэви Индастриз, Лтд. filed Critical Мицубиси Хэви Индастриз, Лтд. (Jp)
Publication of RU2010140055A publication Critical patent/RU2010140055A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2460991C2 publication Critical patent/RU2460991C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/39Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G01J3/433Modulation spectrometry; Derivative spectrometry
    • G01J3/4338Frequency modulated spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G01N21/534Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke by measuring transmission alone, i.e. determining opacity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/061Sources
    • G01N2201/06113Coherent sources; lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

1. Способ измерения плотности для обнаружения плотностей газообразного вещества и дисперсных частиц в измеряемом газообразном объекте, содержащем газообразное вещество и дисперсные частицы, на основе коэффициента пропускания и коэффициент ослабления лазерного излучения, измеренного при пропускании через измеряемый газообразный объект лазерного излучения, включающего длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для газообразного вещества; причем способ содержит этапы, в которых: ! предварительно устанавливают соотношение между ослаблением лазерного излучения и плотностью каждого дисперсного вещества, такого как черный дым или белый дым, в отношении поглощения при каждой длине волны, характеристической для каждого газообразного вещества; ! производят облучение лазерным излучением, имеющим по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную каждому измеряемому газообразному веществу; и ! определяют плотность каждого дисперсного вещества путем измерения коэффициента ослабления лазерного излучения соответственно длине волны лазерного излучения, и сравнивают измеренный коэффициент ослабления с коэффициентом ослабления, рассчитанным с использованием предварительно установленного соотношения. ! 2. Способ измерения плотности по п.1, дополнительно содержащий этапы, в которых: ! пропускают лазерное излучение не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и ! идентифицируют коэффициент ослабления как измеренный коэффициент ослабления на основе сигнала интенси�

Claims (8)

1. Способ измерения плотности для обнаружения плотностей газообразного вещества и дисперсных частиц в измеряемом газообразном объекте, содержащем газообразное вещество и дисперсные частицы, на основе коэффициента пропускания и коэффициент ослабления лазерного излучения, измеренного при пропускании через измеряемый газообразный объект лазерного излучения, включающего длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для газообразного вещества; причем способ содержит этапы, в которых:
предварительно устанавливают соотношение между ослаблением лазерного излучения и плотностью каждого дисперсного вещества, такого как черный дым или белый дым, в отношении поглощения при каждой длине волны, характеристической для каждого газообразного вещества;
производят облучение лазерным излучением, имеющим по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную каждому измеряемому газообразному веществу; и
определяют плотность каждого дисперсного вещества путем измерения коэффициента ослабления лазерного излучения соответственно длине волны лазерного излучения, и сравнивают измеренный коэффициент ослабления с коэффициентом ослабления, рассчитанным с использованием предварительно установленного соотношения.
2. Способ измерения плотности по п.1, дополнительно содержащий этапы, в которых:
пропускают лазерное излучение не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и
идентифицируют коэффициент ослабления как измеренный коэффициент ослабления на основе сигнала интенсивности соответственно интенсивности лазерного излучения, прошедшего через эталонную ячейку, и сигнала интенсивности пропускания соответственно величине коэффициента пропускания лазерного излучения, прошедшего через измеряемый газообразный объект.
3. Способ измерения плотности по п.1, дополнительно содержащий этапы, в которых:
пропускают лазерное излучение не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и
синхронизируют длину волны лазерного излучения, пропущенного через измеряемый газообразный объект, с длиной волны поглощения эталонного газа, инкапсулированного в эталонной ячейке, на основе электрического сигнала лазерного излучения, пропущенного через соответствующую эталонную ячейку.
4. Способ измерения плотности по п.1,
дополнительно предусмотрены средство для модуляции длины волны и средство для демодуляции длины волны, причем способ включает этапы, в которых:
генерируют многочисленные лазерные излучения, включающие по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для каждого измеряемого газообразного вещества; и
измеряют плотность каждого газообразного вещества в измеряемом газообразном объекте на основе поглощения газообразным веществом на каждой длине волны поглощения.
5. Устройство для измерения плотности, для обнаружения плотности газообразного вещества и дисперсных частиц в измеряемом газообразном объекте, содержащем газообразное вещество и дисперсные частицы, на основе коэффициента пропускания и коэффициента ослабления лазерного излучения, измеренного при пропускании через измеряемый газообразный объект лазерного излучения, включающего длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для газообразного вещества; причем устройство содержит:
по меньшей мере одно средство лазерного излучения, которое генерирует лазерное излучение, включающее по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для каждого измеряемого газообразного вещества;
по меньшей мере одно средство приема лазерного излучения, которое принимает лазерное излучение, генерированное средством лазерного излучения;
карту коэффициентов ослабления лазерного излучения, в которой предварительно установлено соотношение между коэффициентом ослабления лазерного излучения и плотностью каждого дисперсного вещества, такого как черный дым или белый дым, относительно каждой длины волны поглощения, характеристической для каждого газообразного вещества;
по меньшей мере одно средство для расчета коэффициента ослабления лазерного излучения, которое рассчитывает коэффициент ослабления лазерного излучения, прошедшего через измеряемый газообразный объект, на основе лазерного излучения, принятого средством приема лазерного излучения; и
средство для расчета плотности дисперсных частиц, которое рассчитывает плотность для каждого дисперсного вещества сравнением коэффициента ослабления, рассчитанного средством для расчета коэффициента ослабления лазерного излучения, с коэффициентом ослабления, рассчитанным с использованием коэффициента ослабления из карты коэффициентов ослабления лазерного излучения.
6. Устройство для измерения плотности по п.5,
в котором лазерное излучение пропускают не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и
коэффициент ослабления лазерного излучения, включающего по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для каждого измеряемого газообразного вещества, рассчитывают на основе сигнала интенсивности соответственно интенсивности лазерного излучения, прошедшего через эталонную ячейку, и сигнала интенсивности пропускания соответственно величине коэффициента пропускания лазерного излучения, прошедшего через измеряемый газообразный объект.
7. Устройство для измерения плотности по п.5,
в котором лазерное излучение, генерированное средством лазерного излучения, пропускают не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и
длину волны лазерного излучения, пропущенного через измеряемый газообразный объект, синхронизируют с длиной волны поглощения эталонного газа, инкапсулированного в эталонной ячейке, на основе электрического сигнала лазерного излучения, пропущенного через соответствующую эталонную ячейку.
8. Устройство для измерения плотности по п.5,
дополнительно содержащее средство для модуляции длины волны и средство для демодуляции длины волны, в котором множество лазерных излучений, включающих по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для каждого измеряемого газообразного вещества, генерируют средствами лазерного излучения, и измеряют плотность каждого газообразного вещества в измеряемом газообразном объекте на основе поглощения газообразного вещества на каждой длине волны поглощения.
RU2010140055/28A 2008-10-29 2009-04-15 Способ и устройство для измерения плотности RU2460991C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008278798A JP5357506B2 (ja) 2008-10-29 2008-10-29 濃度測定方法および装置
JP2008-278798 2008-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010140055A true RU2010140055A (ru) 2012-04-20
RU2460991C2 RU2460991C2 (ru) 2012-09-10

Family

ID=42128625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010140055/28A RU2460991C2 (ru) 2008-10-29 2009-04-15 Способ и устройство для измерения плотности

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8237926B2 (ru)
EP (1) EP2239559A4 (ru)
JP (1) JP5357506B2 (ru)
KR (1) KR20100124792A (ru)
CN (1) CN101981432B (ru)
CA (1) CA2717704C (ru)
RU (1) RU2460991C2 (ru)
WO (1) WO2010050255A1 (ru)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102692367B (zh) * 2012-06-14 2014-02-12 南京中医药大学 纳米粒子辨识系统装置及其识别方法
CN102818756B (zh) * 2012-08-03 2016-01-20 中国科学技术大学 基于激光能量陷阱法的pm2.5颗粒的测定方法及装置
US8686364B1 (en) * 2012-09-17 2014-04-01 Jp3 Measurement, Llc Method and system for determining energy content and detecting contaminants in a fluid stream
CN103076598B (zh) * 2012-12-31 2014-10-29 中国科学技术大学 一种用于烟雾对雷达生命探测信号影响研究的实验装置
RU2525051C1 (ru) * 2013-03-04 2014-08-10 Кирилл Сергеевич Голохваст Способ замеров параметров выхлопных газов двс
CN103674858B (zh) * 2013-09-18 2016-04-20 江西科益茶业有限公司 一种茶水汤色快速检测方法及装置
KR20160120336A (ko) * 2014-07-29 2016-10-17 토쿠시마 대학 인라인형 농도 계측 장치
SG11201701015QA (en) * 2014-08-29 2017-03-30 Univ Tohoku Optical concentration measuring method
JP6242316B2 (ja) * 2014-09-16 2017-12-06 株式会社日立製作所 濃度検出装置
GB201609820D0 (en) * 2016-06-06 2016-07-20 Rolls Royce Plc Condensation Irradiation system
US10613000B2 (en) * 2016-12-15 2020-04-07 General Electric Company System and method for determining an exhaust emission parameter profile
CN106781523B (zh) * 2017-01-18 2019-08-06 安徽庆宇光电科技有限公司 基于立体监测方式的黑烟车抓拍系统
KR102448715B1 (ko) * 2017-12-22 2022-09-29 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 먼지 센서와 가스 센서를 결합한 센서
JP2019219956A (ja) * 2018-06-20 2019-12-26 能美防災株式会社 火災感知器
JP6791213B2 (ja) * 2018-07-13 2020-11-25 横河電機株式会社 分光分析装置及び分光分析方法
JP6791214B2 (ja) * 2018-07-13 2020-11-25 横河電機株式会社 分光分析装置
KR102130341B1 (ko) * 2018-09-06 2020-07-07 한국생산기술연구원 미세먼지 전구물질 농도 및 온도의 2차원 측정 및 이의 능동제어 방법
EP3693725B1 (en) * 2019-02-11 2021-04-07 Infineon Technologies AG Photoacoustic sensor
EP3783336B1 (en) * 2019-08-23 2023-10-18 Aerosol d.o.o. A method for quantification of mineral dust in air based on optical absorption of particles concentrated by a virtual impactor and a device performing the said method
CN110517439B (zh) * 2019-08-30 2021-04-30 山东大学齐鲁医院 一种高灵敏度烟雾报警器、系统及方法
WO2022025586A1 (ko) * 2020-07-28 2022-02-03 ㈜메디센텍 광검출기 신호처리회로

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60100033A (ja) * 1983-11-04 1985-06-03 Fuyo Kaiyo Kaihatsu Kk 三波長体積消散係数による水質測定方法
SU1676335A1 (ru) * 1986-06-20 1996-05-27 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Охраны Окружающей Природной Среды В Угольной Промышленности Фотометрический анализатор
US4981362A (en) * 1989-10-16 1991-01-01 Xerox Corporation Particle concentration measuring method and device
JP2826753B2 (ja) 1989-12-14 1998-11-18 株式会社オプテック 路面測定装置
JP3185310B2 (ja) 1992-01-31 2001-07-09 いすゞ自動車株式会社 スモーク検出器
CN1038614C (zh) * 1994-08-05 1998-06-03 电力工业部南京电力环境保护科学研究所 气体浊度和含尘浓度的在线监测方法及其监测仪
RU2205382C2 (ru) * 1995-04-06 2003-05-27 Альфа Лаваль Агри Аб Способ и устройство для количественного определения частиц в жидких средах
JPH08285766A (ja) * 1995-04-14 1996-11-01 Osaka Gas Co Ltd 付臭剤濃度の測定方法及び付臭剤濃度測定装置
JPH10185814A (ja) * 1996-11-08 1998-07-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 濃度測定装置
DE19840345B4 (de) * 1998-09-04 2004-09-30 Dräger Medical AG & Co. KGaA Verfahren und Vorrichtung zum quantitativen Aufspüren eines vorgegebenen Gases
JP4467674B2 (ja) * 1999-08-31 2010-05-26 三菱重工業株式会社 ガス濃度計測装置
WO2004023114A1 (en) 2002-09-06 2004-03-18 Tdw Delaware, Inc. Method and device for detecting gases by absorption spectroscopy
JP3861059B2 (ja) * 2003-01-17 2006-12-20 三菱重工業株式会社 ガス濃度モニタリングシステム
JP4131682B2 (ja) * 2003-06-30 2008-08-13 三菱重工業株式会社 ガス化装置の監視システム
JP4317728B2 (ja) 2003-09-29 2009-08-19 三菱重工業株式会社 ガス濃度フラックス計測装置
JP4227991B2 (ja) 2005-12-28 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 排ガス分析装置および排ガス分析方法
CN101216409B (zh) * 2008-01-09 2010-12-29 浙江大学 多源层析激光测量烟气浓度和温度分布方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2717704A1 (en) 2010-05-06
EP2239559A4 (en) 2017-11-15
JP5357506B2 (ja) 2013-12-04
KR20100124792A (ko) 2010-11-29
JP2010107317A (ja) 2010-05-13
CN101981432B (zh) 2013-07-10
EP2239559A1 (en) 2010-10-13
CN101981432A (zh) 2011-02-23
CA2717704C (en) 2014-03-18
RU2460991C2 (ru) 2012-09-10
US8237926B2 (en) 2012-08-07
US20110019193A1 (en) 2011-01-27
WO2010050255A1 (ja) 2010-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010140055A (ru) Способ и устройство для измерения плотности
CN101308090B (zh) 一种火场多参量激光波长调制光谱检测方法和装置
CN103175799B (zh) 水分浓度测定装置的校正方法以及校正装置
CN203249865U (zh) 基于红外光谱吸收的煤矿瓦斯浓度检测系统
CN102128814A (zh) 大动态范围液体浊度检测光路结构及检测方法
CN106290248A (zh) 油气开采与储运危险泄漏气体光纤传感系统装置
CN108061722A (zh) 一种一氧化碳浓度的检测装置及检测方法
JPWO2013147038A1 (ja) 物質特性測定装置
JP2017026599A (ja) 水素ガス検査方法および水素ガス検査装置
JPWO2017029791A1 (ja) 濃度測定装置
Dierks et al. Quantification of methane gas leakages using remote sensing and sensor data fusion
CN103091266A (zh) 具有报警功能的气体遥测方法
CN111521581B (zh) 一氧化碳和甲烷组分判断及浓度检测方法、装置及应用
CN104849236A (zh) 一种气体浓度测量装置
CN103196852A (zh) 一种具有自动线性校正功能的激光气体检测方法
Wang et al. Analysis of optical fiber methane gas detection system
Rui-Feng et al. Influence of laser intensity in second-harmonic detection with tunable diode laser multi-pass absorption spectroscopy
CN101806722A (zh) 一种瞬态光栅衰减动力学的瞬态饱和吸收光谱测试方法
Keskin et al. Effects of focused and collimated laser beams on the performance of underwater wireless optical communication links
CN110057731A (zh) 基于激光光束光强分析海洋湍流和颗粒感知方法及装置
CN207007711U (zh) 一种tdlas检测sf6电气设备中湿度的装置
CN205080055U (zh) 一种气体浓度测量装置
CN207248745U (zh) 一种紫外荧光检测sf6电气设备中so2含量的装置
CN202994656U (zh) 开路激光甲烷气体检测系统
CN105738298B (zh) 一种基于色坐标值的水溶液浊度测量方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190416