WO2017187784A1 - 乾き度測定装置及び乾き度測定装置の測定誤差評価方法 - Google Patents

乾き度測定装置及び乾き度測定装置の測定誤差評価方法 Download PDF

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WO2017187784A1
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light
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standard sample
standard
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泰明 松儀
康博 五所尾
志功 田邉
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アズビル株式会社
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3554—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content
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    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light

Definitions

  • the present invention relates to a dryness measuring apparatus and a measurement error evaluation method for the dryness measuring apparatus.
  • the weight ratio of the water vapor gas to the wet steam is referred to as “dryness”. For example, if water vapor gas and water droplets are present in half, the dryness is 0.5. Moreover, when there is no water droplet and only water vapor gas is present, the dryness is 1.0. In the heat exchanger or the like, the dryness of the wet steam is set to 1.0 from the viewpoint of effectively utilizing the sensible heat and latent heat possessed by the wet steam, and preventing the corrosion of the turbine blade in the steam turbine. It is desired to make the state close to. Therefore, various methods for measuring the dryness have been proposed.
  • Patent Literature 1 discloses a light emitter that emits light to wet steam, a light receiving element that receives light transmitted through the wet steam, and a dryness calculation unit that calculates the dryness of the wet steam based on the light reception intensity.
  • a dryness measuring device comprising:
  • wet steam whose dryness is known in advance is flowed through the pipe, and the wet steam flowing through the pipe is measured.
  • the dryness is calculated with a dryness measuring device. Then, compare the dryness of the wet steam flowing through the pipe with the dryness calculated by the dryness measurement device, and check whether the dryness measurement device can accurately measure the dryness of the wet steam. Judge whether or not.
  • the present invention provides a dryness measuring apparatus and a measurement error evaluation method for the dryness measuring apparatus that can accurately and easily determine whether or not the dryness measuring apparatus can accurately measure the dryness of wet steam. Is one of the purposes.
  • a dryness measuring apparatus that measures the dryness of wet steam, a light emitting unit that emits light, a standard sample that transmits light emitted from the light emitting unit, and a light that has transmitted through the standard sample.
  • a dryness measuring apparatus including a light receiving unit for detecting intensity and a dryness calculating unit for calculating dryness based on the intensity of light transmitted through a standard sample.
  • the dryness measuring apparatus may further include a difference calculating unit that calculates a difference between the dryness calculated by the dryness calculating unit and the standard dryness associated with the standard sample.
  • the dryness measuring apparatus may further include an evaluation unit that evaluates a measurement error of the dryness measuring apparatus based on the calculated difference.
  • the evaluation unit may evaluate whether or not the difference between the dryness calculated by the dryness calculation unit and the standard dryness exceeds a predetermined threshold value.
  • a plurality of standard samples having different transmittances may be provided.
  • the thicknesses of the plurality of standard samples may be different.
  • different standard dryness may be associated with a plurality of standard samples.
  • the standard sample may include a filter or a water cell.
  • the dryness measuring apparatus may further include a recording unit that emits light having a plurality of wavelengths and records at least one of transmittance and absorbance of light of each wavelength in the standard sample.
  • the dryness measuring apparatus further includes a first light guide unit having a first end surface on which light from the light emitting unit is incident and a second end surface on which light is emitted, and the standard sample is disposed in the first light guide unit. May be.
  • the standard sample may be disposed on the first end face of the first light guide.
  • the dryness measuring apparatus further includes a second light guide unit having a third end surface on which light from the light emitting unit is incident and a fourth end surface on which light is emitted toward the light receiving unit, and the standard sample is a second sample. You may arrange
  • the standard sample may be disposed on the fourth end surface of the second light guide unit.
  • the dryness measuring apparatus includes a first light guide unit having a first end surface on which light from the light emitting unit is incident and a second end surface on which light is emitted, a third end surface on which light is incident, and the light entering the light receiving unit. And a second light guide part having a fourth end face that emits light, and is arranged so that the second end face of the first light guide part and the third end face of the second light guide part face each other.
  • the standard sample may be disposed between the first light guide unit and the second light guide unit.
  • a measurement error evaluation method for evaluating a measurement error of a dryness measuring device that measures the dryness of wet steam, and emitting light from the light emitting unit of the dryness measuring device; The light is transmitted through the standard sample, and the dryness measuring device is made to calculate the dryness based on the intensity of the light transmitted through the standard sample, and the calculated dryness is associated with the standard sample.
  • a method for evaluating a measurement error of a dryness measuring apparatus including calculating a difference between the standard dryness and a dryness is provided.
  • the dryness measuring device it is possible to accurately and simply determine whether or not the dryness measuring device can accurately measure the dryness of wet steam.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a dryness measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the dryness measuring apparatus 1 for measuring the dryness of wet steam according to the present embodiment is illustratively a light emitting unit 11 that emits light and a standard through which light emitted from the light emitting unit 11 is transmitted.
  • FIG. 2 is a diagram showing a change in the state of water at the standard atmospheric pressure according to the first embodiment of the present invention.
  • water reaches a boiling point (100 ° C.), and then water as droplets and steam are mixed to form wet steam in a coexisting state.
  • the pressure is constant, since the latent heat of wet steam changes due to heating and cooling, the saturation temperature is constant.
  • the mass ratio of saturated steam to the total amount of wet steam is referred to as “dryness”. Therefore, the dryness of the saturated steam is 1, and the dryness of the saturated liquid is 0.
  • x m vapor / (m vapor + m water ) (1)
  • x represents the degree of dryness
  • m vapor represents the mass of saturated steam
  • m water represents the mass of saturated liquid.
  • the mass of the saturated vapor is proportional to the absorbance of the saturated vapor. Further, the mass of the saturated liquid is proportional to the absorbance of the saturated liquid. Therefore, the following equation (2) is derived from the above equation (1).
  • a vapor represents the absorbance of the saturated vapor
  • a water represents the absorbance of the saturated liquid
  • k represents the molar extinction coefficient ratio given by the following equation (3).
  • k e vapor / e water (3)
  • e vapor represents the extinction coefficient of saturated vapor
  • e water represents the extinction coefficient of saturated liquid.
  • the absorbance A of the wet steam is given by the sum of the absorbance of the saturated steam and the absorbance of the saturated liquid, as given by the following equation (4).
  • A a vapor + a water (4)
  • the light absorbency of the wet steam is given by the ratio of the light intensity of the light after passing through the wet to the light intensity of the light before passing through the wet steam as given by the following equation (5).
  • A ⁇ ln (I steam1 / I steam0 ) (5)
  • I steam0 represents the light intensity of the light before passing through the wet steam
  • I steam1 represents the light intensity of the light after passing through the wet steam.
  • FIG. 3 is a graph showing absorption spectra of the saturated vapor and the saturated liquid according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing an absorption spectrum of the saturated vapor and the saturated liquid according to the first embodiment of the present invention and a relationship between the dryness.
  • the absorption spectra of the saturated vapor and the saturated liquid are different, and when the dryness changes, the absorption spectrum of the saturated liquid changes. For example, as the dryness changes from 0 to 1, the content of the saturated liquid in the wet steam decreases. Therefore, as shown in FIG. 4, the absorbance A of the wet steam at the peak wavelength of the absorption spectrum of the saturated liquid also decreases. To do.
  • the wavelength at the peak of the absorption spectrum of the saturated liquid is around 1880 nm. In wet steam, since the volume of saturated steam is much larger than the volume of saturated liquid, the absorbance of saturated steam can be regarded as constant if the pressure is constant.
  • the dryness of the wet steam is also given by the following equation (6) derived from the above equations (2), (4), and (5).
  • x 1 / (1 ⁇ k + (k / a vapor ) ⁇ A) (6)
  • the molar extinction coefficient ratio k is a constant.
  • the absorbance a vapor of the saturated vapor can be considered constant under a constant pressure, and therefore the absorbance a vapor of the saturated vapor can be derived from the pressure of the wet vapor. Therefore, by measuring the absorbance A of the wet steam, it is possible to calculate the dryness x of the wet steam from the equation (6).
  • the light emitter 11 shown in FIG. 1 emits light including a wavelength band that is absorbed by a saturated liquid, for example.
  • the light including the wavelength band absorbed by the saturated liquid is, for example, near infrared light having a wavelength region of 800 to 2500 nm.
  • the light may have the same wavelength as the peak wavelength of the absorption spectrum of the saturated liquid. In the wavelength region, the absorption spectra of the saturated vapor and the saturated liquid overlap.
  • the light emitting unit 11 may be a light emitting unit that emits light of at least two different wavelengths.
  • one of the at least two different wavelengths is in a wavelength band that is difficult to be absorbed by the saturated liquid, for example, 1200 nm, and is used for reference.
  • the other wavelength is in the wavelength band absorbed by the saturated liquid, for example, 1450 nm or 1900 nm.
  • the light emitting unit 11 may emit light having three different wavelengths of 1200 nm, 1450 nm, and 1900 nm.
  • a light emitting diode, a super luminescent diode, a semiconductor laser, a laser oscillator, or the like can be used as the light emitting unit 11.
  • the 1st light guide part 21 is connected to the light emission part 11 via the 1st end surface F1.
  • the first light guide 21 is provided through the side wall of the pipe 20, and is connected to a light-transmissive glass window (not shown) provided on the side wall of the pipe 20.
  • the light propagated by the first light guide 21 enters the inside of the pipe 20 along the optical path L via the second end face F ⁇ b> 2 of the first light guide 21.
  • the standard sample 50 is disposed between the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12, and is disposed in the middle portion of the first light guide unit 21 in the example of FIG.
  • the standard sample 50 partially absorbs light in a wavelength band that is absorbed by a saturated liquid such as near infrared light.
  • the standard sample 50 is preliminarily exemplified by chemical properties including transmittance of light of each wavelength, chromaticity, refractive index, water resistance and acid resistance, transition point, yield point, and linear expansion. It includes a filter manufactured so that thermal properties including a coefficient and the like, mechanical properties such as Knoop hardness and degree of wear, and specific gravity have predetermined values.
  • the filter includes a blue filter that selectively transmits light in a blue wavelength range.
  • a blue filter “B410” manufactured by HOYA CANDEO OPTRONICS can be used.
  • the blue fitter “B410” has a transmittance for light of each wavelength, has an outer diameter of 50 ⁇ 50 (mm), and a thickness of 2.5 (mm).
  • FIG. 5 is an example of a table showing the transmittance, absorbance, and standard dryness of the blue filter “B410”.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the correlation between the thickness of the blue filter “B410” and the standard dryness.
  • the standard dryness to be calculated based on the intensity or absorbance of near infrared light is associated.
  • the standard dryness refers to the dryness associated with the standard sample. For example, when a standard sample is adopted as a measurement target instead of wet steam for calibration of the dryness measuring apparatus, it means the dryness that should be calculated based on the intensity of light transmitted through the standard sample.
  • the standard dryness associated with the filter is set based on the transmittance or absorbance of the filter and the transmittance or absorbance of wet steam whose dryness is known in advance.
  • the standard dryness decreases as the thickness of the blue filter “B410” increases.
  • the blue filter was mentioned as an example of the standard sample 50, it is not restricted to this, The other filter which selectively permeate
  • the standard sample 50 that partially absorbs light in a wavelength band that is absorbed by a saturated liquid such as near-infrared light exemplarily includes an optical path length and outer dimensions including a width, a length, and a height.
  • One of the short optical path cells of Pacific Science Co., Ltd. has an optical path length of 0.1 (mm), a width of 12.5 (mm), a length of 2.6 (mm), and a height of 45 (mm).
  • FIG. 7 is an example of a table showing the transmittance, absorbance, and standard dryness of a short optical path cell of Pacific Science Co., Ltd.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the correlation between the thickness of the short optical path cell and the standard dryness.
  • the transmittance for light of each wavelength for each thickness of the short optical path cell, the transmittance for light of each wavelength, the absorbance based on the transmittance, and the near infrared light transmitted through the short optical path cell.
  • the standard dryness to be calculated based on the intensity or the absorbance is associated.
  • the standard dryness tends to decrease as the thickness of the short optical path cell increases.
  • the thickness of the short optical path cell includes the optical path length of the short optical path cell or the length of the sample chamber.
  • the pipe 20 is configured to allow wet steam to circulate.
  • the pipe 20 may be connected to the second light guide 22 that is irradiated from the first light guide 21 and passes through the pipe 20 through the third end face F3.
  • the second light guide 22 is provided through the side wall of the pipe 20 and is connected to a light transmissive glass window (not shown) provided on the side wall of the pipe 20.
  • the third end surface F3 of the second light guide unit faces the second end surface F2 of the first light guide unit 21 in the radial direction of the pipe 20.
  • the second light guide unit 22 is configured to be able to guide light that has passed through the pipe 20 along the optical path L through the glass window of the pipe 20 to the light receiving unit 12.
  • the 1st light guide part 21 and the 2nd light guide part 22 should just be the structures which can propagate light on the same optical path, and there is no limitation in particular in the said structure.
  • the light does not have to be able to propagate in the completely same optical path, and in order to accurately calculate the dryness of the standard sample 50, it is possible to accurately calculate the intensity or absorbance of a plurality of lights transmitted through the standard sample 50. As long as the optical paths are the same.
  • the first light guide 21 and the second light guide 22 may be separate from the pipe 20 or may be integrated with the pipe 20.
  • An incident side collimator lens (not shown) may be disposed between the first light guide 21 and the window provided on the side wall of the pipe 20. Further, an unillustrated exit side collimator lens may be disposed between the window provided on the side wall of the pipe 20 and the second light guide unit 22.
  • the incident side and emission side collimator lenses are not particularly limited as long as they can focus light, and lenses having any shape and material whose aberrations are corrected so that the light can be focused can be used.
  • the light receiving unit 12 is a means for receiving light transmitted through the standard sample 50, detecting the intensity of the light, and / or measuring the absorbance.
  • the light receiving unit 12 outputs a light intensity signal Sd corresponding to the intensity of the light transmitted through the standard sample 50 to the computer apparatus 100.
  • the light receiving unit 12 may output an absorbance signal Sa corresponding to the absorbance of light transmitted through the standard sample 50 to the computer apparatus 100.
  • a photoelectric conversion device such as a photodiode or a phototransistor can be used, and an optical measuring device such as a spectrophotometer, which can obtain an output corresponding to at least one of light intensity and absorbance, is applied. It is also possible to do.
  • the computer apparatus 100 may receive the light intensity signal Sd including the light intensity and calculate the absorbance.
  • the light receiving unit 12 may output the absorbance.
  • the computer apparatus 100 may receive the light intensity signal Sd including the light intensity and calculate the absorbance.
  • only one light receiving unit 12 is provided, but there may be two or more light receiving units 12, and the number of light receiving units 12 is not particularly limited.
  • any configuration can be applied to the light receiving unit 12 as long as it can output a physical quantity corresponding to at least one of the intensity and absorbance of light transmitted through the standard sample 50.
  • the computer apparatus 100 is an apparatus for evaluating the measurement error of the dryness measuring apparatus 1.
  • an input / output unit 200 and a recording unit 300 are connected to the computer device 100.
  • the recording unit 300 records at least one of the transmittance and absorbance of light of each wavelength in the standard sample 50.
  • the recording unit 300 includes an information table showing the transmittance, absorbance, and standard dryness of the blue filter shown in FIG. 5, and information on the correlation between the thickness of the blue filter and the standard dryness shown in FIG.
  • At least one of the information table indicating the transmittance, absorbance, and standard dryness of the water cell shown in FIG. 7 and the information on the correlation between the thickness of the water cell and the standard dryness shown in FIG. 8 is recorded.
  • the computer apparatus 100 includes, as function blocks, a dryness calculation unit 101 that calculates a dryness based on the intensity of light transmitted through the standard sample 50, and a dryness calculated by the dryness calculation unit 101.
  • the difference calculation unit 103 that calculates the difference between the standard dryness associated with the standard sample 50 and the evaluation that evaluates the measurement error of the dryness measurement device 1 based on the difference calculated by the difference calculation unit 103 Unit 105.
  • the functional blocks described above are functionally realized by the computer device 100 executing a predetermined software program.
  • the dryness calculation unit 101 outputs the light intensity signal Sd output from the light receiving unit 12 according to the intensity of light transmitted through the standard sample 50 or the absorbance signal Sa corresponding to the absorbance of light transmitted through the standard sample 50. Based on this, the dryness CX is calculated.
  • the difference calculation unit 103 reads the standard dryness degree SX associated with the standard sample 50 by referring to the information table of the standard sample 50 shown in FIG. The difference between the dryness CX calculated by the dryness calculating unit 101 and the standard dryness SX associated with the standard sample 50 is calculated.
  • the evaluation unit 105 evaluates whether or not the difference between the dryness CX calculated by the dryness calculation unit 101 and the standard dryness SX exceeds a predetermined threshold value. For example, the evaluation unit 105 determines that the measurement error of the dryness measuring apparatus 1 is larger as the absolute value of the difference between the dryness CX and the standard dryness SX is larger than a predetermined threshold that is a positive value. 1 evaluates that the dryness of wet steam cannot be measured correctly. On the other hand, the evaluation unit 105 indicates that the smaller the absolute value of the difference between the dryness CX and the standard dryness SX is, the smaller the measurement error of the dryness measuring device 1 is. Evaluates that the dryness of the steam can be measured.
  • the evaluation unit 105 calculates the measurement error of the dryness measuring apparatus 1 based on the ratio between the dryness CX calculated by the dryness calculation unit 101 and the standard dryness SX associated with the standard sample 50. You may evaluate.
  • the difference calculation unit 103 refers to the information table of the standard sample 50 shown in FIG. 5 or 7 that is recorded in the recording unit 300, so that the standard dryness degree SX associated with the standard sample 50 is obtained. , And a ratio between the dryness CX calculated by the dryness calculation unit 101 and the standard dryness SX associated with the standard sample 50 is calculated. And the evaluation part 105 has a larger measurement error of the dryness measuring apparatus 1 as the ratio calculated by the difference calculating part 103 is farther from 1, and the dryness measuring apparatus 1 can accurately measure the dryness of wet steam. Evaluate not. On the other hand, the evaluation unit 105 has a smaller measurement error of the dryness measuring device 1 as the ratio calculated by the difference calculating unit 103 is closer to 1, and the dryness measuring device 1 accurately measures the dryness of wet steam. Evaluate that you can.
  • the evaluation unit 105 compares the transmittance of the light transmitted through the standard sample 50 with the transmittance associated with each of the standard samples 50 recorded in the recording unit 300 to thereby determine the degree of dryness.
  • the measurement error of the measurement device 1 may be evaluated.
  • the evaluation unit 105 compares the absorbance of the light transmitted through the standard sample 50 with the absorbance associated with each of the standard samples 50 recorded in the recording unit 300, so that the dryness measuring device is compared. One measurement error may be evaluated.
  • a switch and a keyboard can be used as the input unit included in the input / output unit 200.
  • Information recorded in the recording unit 300 is input using, for example, an input unit.
  • a light indicator, a digital indicator, a liquid crystal display device, or the like can be used as the output unit included in the input / output unit 200.
  • the output unit includes, for example, the dryness calculated by the computer device 100, the difference between the calculated dryness and the standard dryness associated with the standard sample 50, and the measurement error of the dryness measuring device 1 based on the difference. Are configured to be output in association with each other.
  • the standard sample 50 may be disposed on the first end face F ⁇ b> 1 of the first light guide unit 21.
  • the standard sample 50 may be disposed on the second end face F ⁇ b> 2 of the first light guide unit 21.
  • the standard sample 50 may be disposed in an intermediate portion of the second light guide unit 22.
  • the standard sample 50 may be disposed on the third end face F ⁇ b> 3 of the second light guide unit 22.
  • the standard sample 50 may be disposed on the fourth end face F ⁇ b> 4 of the second light guide unit 22.
  • the standard sample 50 may be disposed between the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12, that is, on the optical path L, and can be disposed at various positions.
  • the standard sample 50 may be disposed so as to be in contact with the light emitting unit 11 in the example of FIG. 9, or may be disposed so as to be in contact with the light receiving unit 12 in the example of FIG.
  • at least a part of the standard sample 50 may be disposed so as to be included in the light emitting unit 11, or may be disposed so as to be included in the light receiving unit 12.
  • the dryness measurement apparatus 1 calculates the dryness based on the intensity of light transmitted through the standard sample 50, and the calculated dryness CX and the standard associated with the standard sample 50 are calculated. By calculating the difference between the dryness SX and whether or not the dryness measuring device 1 can accurately measure the dryness of the wet steam, it can be accurately and simply determined.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a dryness measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the second light guide connected to the first light guide 21 to which the light emitting unit 11 is connected via the second end face F ⁇ b> 2 and connected to the light receiving unit 12.
  • the unit 22 includes a casing 70 connected via the third end face F ⁇ b> 3, and the standard sample 50 is arranged in the casing 70.
  • the housing 70 is configured to be easily removable from the first light guide unit 21 and the second light guide unit 22.
  • casing 70 is comprised so that the standard sample 50 can be taken in and out freely. According to the dryness measuring apparatus 2 according to the present embodiment, the standard sample 50 can be inserted between the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12 appropriately and flexibly.
  • the light emitting unit 11 may be provided close to the housing 70 without providing the first light guide unit 21, or the housing 70 without providing the second light guide unit 22.
  • the light receiving unit 12 may be provided close to. Since the other components of the dryness measuring apparatus 2 according to the second embodiment are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
  • each said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and does not limit and limit this invention.
  • the present invention can be changed / improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

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Abstract

乾き度測定装置が湿り蒸気の乾き度を正確に測定できているか否かを、正確に、且つ、簡便に判断できる乾き度測定装置及び乾き度測定装置の測定誤差評価方法を提供すること。本発明の一側面に係る乾き度測定装置は、湿り蒸気の乾き度を測定する乾き度測定装置であって、光を発する発光部１１と、発光部１１が発する光が透過する標準試料５０と、標準試料５０を透過した光の強度を検出する受光部１２と、標準試料５０を透過した光の強度に基づいて、乾き度を算出する乾き度算出部１０１と、を備える。

Description

乾き度測定装置及び乾き度測定装置の測定誤差評価方法
　本発明は、乾き度測定装置及び乾き度測定装置の測定誤差評価方法に関する。
　水は沸点に達した後、水蒸気ガス（気相部分：飽和蒸気）と、水滴（液相部分：飽和水）とが混合した湿り蒸気となる。ここで、湿り蒸気に対する水蒸気ガスの重量比を、「乾き度」という。例えば、水蒸気ガスと水滴とが半分ずつ存在すれば、乾き度は０．５となる。また、水滴が存在せず、水蒸気ガスのみが存在する場合は、乾き度は１．０となる。熱交換器等において、湿り蒸気が保有する顕熱と潜熱とを有効に利用することや、水蒸気タービンにおいて、タービン翼の腐食を防止すること等の観点から、湿り蒸気の乾き度を１．０に近い状態にすることが望まれている。そのため、乾き度を測定する様々な方法が提案されている。
　例えば、特許文献１は、湿り蒸気に光を照射する発光体と、湿り蒸気を透過した光を受光する受光素子と、光の受光強度に基づき、湿り蒸気の乾き度を算出する乾き度算出部と、を備える乾き度測定装置を開示している。
特開２０１２－１２２９６１号公報
　従来の乾き度測定装置において、湿り蒸気の乾き度を正確に測定できているか否かを判断する場合、例えば、予め乾き度が分かっている湿り蒸気を配管に流して、配管を流れる湿り蒸気の乾き度を乾き度測定装置で算出する。そして、配管に流した湿り蒸気の予め分かっている乾き度と、乾き度測定装置で算出された乾き度と、を比較し、乾き度測定装置が湿り蒸気の乾き度を正確に測定できているか否かを判断する。
　しかしながら、測定対象として実際に湿り蒸気を配管に流す場合、湿り蒸気の流れの状態によっては湿り蒸気に入射する光が強く散乱する可能性があり、センサ特性とは無関係の要因によって、予め分かっている乾き度と算出された乾き度との間に差が生じ、正確に両者を比較できないおそれがある。
　また、乾き度測定装置が一旦現場に設定された後に、メンテナンス等のため、実際に、予め乾き度が分かっている湿り蒸気を流して湿り蒸気の乾き度を正確に測定できているか否かを判断することは困難である場合があり、より簡便な方法が求められている。
　そこで、本発明は、乾き度測定装置が湿り蒸気の乾き度を正確に測定できているか否かを、正確に、且つ、簡便に判断できる乾き度測定装置及び乾き度測定装置の測定誤差評価方法を提供することを目的の一つとする。
　本発明の態様によれば、湿り蒸気の乾き度を測定する乾き度測定装置であって、光を発する発光部と、発光部が発する光が透過する標準試料と、標準試料を透過した光の強度を検出する受光部と、標準試料を透過した光の強度に基づいて、乾き度を算出する乾き度算出部と、を備える、乾き度測定装置が提供される。
　上記の乾き度測定装置が、乾き度算出部により算出された乾き度と、標準試料に対応づけられた標準乾き度と、の差を算出する差算出部を更に備えてもよい。
　上記の乾き度測定装置が、算出された差に基づいて、当該乾き度測定装置の測定誤差を評価する評価部を更に備えてもよい。
　上記の乾き度測定装置において、評価部は、乾き度算出部により算出された乾き度と、標準乾き度と、の差が、所定の閾値を上回っているか否かを評価してもよい。
　上記の乾き度測定装置において、透過率が異なる複数の標準試料を備えてもよい。
　上記の乾き度測定装置において、複数の標準試料の厚さが異なってもよい。
　上記の乾き度測定装置において、複数の標準試料に、それぞれ、異なる標準乾き度が対応づけられてもよい。
　上記の乾き度測定装置において、標準試料が、フィルター又は水セルを含んでもよい。
　上記の乾き度測定装置が、発光部が複数の波長の光を発し、標準試料における各波長の光の透過率及び吸光度の少なくとも一方を記録する記録部を更に備えてもよい。
　上記の乾き度測定装置が、発光部からの光が入射する第１端面と光が出射する第２端面とを有する第１導光部を更に備え、標準試料が、第１導光部に配置されてもよい。
　上記の乾き度測定装置において、標準試料が、第１導光部の第１端面上に配置されてもよい。
　上記の乾き度測定装置が、発光部からの光を入射する第３端面と光が受光部に向けて出射する第４端面とを有する第２導光部を更に備え、標準試料が、第２導光部に配置されてもよい。
　上記の乾き度測定装置において、標準試料が、第２導光部の第４端面上に配置されてもよい。
　上記の乾き度測定装置が、発光部からの光が入射する第１端面と光が出射する第２端面とを有する第１導光部と、光が入射する第３端面と光が受光部に対して出射する第４端面とを有する第２導光部と、を更に備え、第１導光部の第２端面と、第２導光部の第３端面と、が対向するように配置されており、標準試料が、第１導光部と第２導光部との間に配置されてもよい。
　また、本発明の態様によれば、湿り蒸気の乾き度を測定する乾き度測定装置の測定誤差を評価する測定誤差評価方法であって、乾き度測定装置の発光部から光を発することと、標準試料に光を透過させることと、乾き度測定装置に、標準試料を透過した光の強度に基づいて、乾き度を算出させることと、算出された乾き度と、標準試料に対応づけられた標準乾き度と、の差を算出することと、を含む乾き度測定装置の測定誤差評価方法が提供される。
　本発明によれば、乾き度測定装置が湿り蒸気の乾き度を正確に測定できているか否かを、正確に、且つ、簡便に判断できる。
本発明の第１の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係る標準大気圧における水の状態変化を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る飽和蒸気及び飽和液の吸光スペクトルを示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態に係る飽和蒸気と飽和液の吸光スペクトルと、乾き度の関係と、を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態に係るブルーフィルターの透過率、吸光度、及び標準乾き度を示すテーブルの一例である。 本発明の第１の実施の形態に係るブルーフィルターの厚さと標準乾き度との相関関係の一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る水セルの透過率、吸光度、及び標準乾き度を示すテーブルの一例である。 本発明の第１の実施の形態に係る水セルの厚さと標準乾き度との相関関係の一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。
　以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　（第１の実施の形態）
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る、湿り蒸気の乾き度を測定する乾き度測定装置１は、例示的に、光を発する発光部１１と、発光部１１が発する光が透過する標準試料５０と、標準試料５０を透過した光の強度を検出する受光部１２と、標準試料５０を透過した光の強度に基づいて、乾き度を算出する乾き度算出部１０１と、を備えて構成される。
　図２は、本発明の第１の実施の形態に係る標準大気圧における水の状態変化を示す図である。図２に示すように、標準大気圧下においては、水は沸点（１００℃）に達した後、液滴としての水と、蒸気と、が混合し、共存態にある湿り蒸気となる。圧力が一定の場合、湿り蒸気は加熱及び冷却により潜熱が変化するため、飽和温度は一定となる。ここで、下記（１）で与えられるように、湿り蒸気全量に対する、飽和蒸気の質量比を、「乾き度」という。したがって、飽和蒸気の乾き度は１となり、飽和液の乾き度は０となる。
　　ｘ＝ｍｖａｐｏｒ／（ｍｖａｐｏｒ＋ｍｗａｔｅｒ）　　　（１）
　ｘは乾き度、ｍｖａｐｏｒは飽和蒸気の質量、ｍｗａｔｅｒは飽和液の質量を表す。
　飽和蒸気の質量は、飽和蒸気の吸光度に比例する。また、飽和液の質量は、飽和液の吸光度に比例する。そのため、上記（１）式から下記（２）式が導かれる。
　　ｘ＝ｍｖａｐｏｒ／（ｍｖａｐｏｒ＋ｍｗａｔｅｒ）
　　　＝ａｖａｐｏｒ／（ａｖａｐｏｒ＋ｋ×ａｗａｔｅｒ）　　　（２）
　ａｖａｐｏｒは飽和蒸気の吸光度、ａｗａｔｅｒは飽和液の吸光度、ｋは下記（３）式で与えられるモル吸光係数比を表す。
　　ｋ＝ｅｖａｐｏｒ／ｅｗａｔｅｒ　　　（３）
　ｅｖａｐｏｒは飽和蒸気の吸光係数、ｅｗａｔｅｒは飽和液の吸光係数を表す。
　湿り蒸気の吸光度Ａは、下記（４）式で与えられるように、飽和蒸気の吸光度と、飽和液の吸光度と、の和で与えられる。
　　Ａ＝ａｖａｐｏｒ＋ａｗａｔｅｒ　　　（４）
　また、湿り蒸気の吸光度は、下記（５）式で与えられるように、湿り蒸気を透過する前の光の光強度に対する、湿り上記を透過した後の光の光強度の比で与えられる。
　　Ａ＝－ｌｎ（Ｉｓｔｅａｍ１／Ｉｓｔｅａｍ０）　　　（５）
　Ｉｓｔｅａｍ０は湿り蒸気を透過する前の光の光強度、Ｉｓｔｅａｍ１は湿り蒸気を透過した後の光の光強度を表す。
　図３は、本発明の第１の実施の形態に係る飽和蒸気及び飽和液の吸光スペクトルを示すグラフである。図４は、本発明の第１の実施の形態に係る飽和蒸気と飽和液の吸光スペクトルと、乾き度の関係と、を示すグラフである。図３に示すように、飽和蒸気と飽和液の吸収スペクトルは異なり、乾き度が変化すると、飽和液の吸収スペクトルが変化する。例えば、乾き度が０から１に向かって変化するにつれて湿り蒸気における飽和液の含有量は減少するので、図４に示すように、飽和液の吸収スペクトルのピーク波長における湿り蒸気の吸光度Ａも減少する。飽和液の吸収スペクトルのピークにおける波長は、１８８０ｎｍ付近である。なお、湿り蒸気においては、飽和蒸気の体積が飽和液の体積より非常に大きいため、圧力が一定であれば、飽和蒸気の吸光度は一定とみなすことができる。
　湿り蒸気の乾き度は、上記（２）式、（４）式及び（５）式から導かれる下記（６）式でも与えられる。
　　ｘ＝１／（１－ｋ＋（ｋ／ａｖａｐｏｒ）×Ａ）　　　（６）
　モル吸光係数比ｋは定数である。上述したように、飽和蒸気の吸光度ａｖａｐｏｒは一定圧力下では一定とみなせるため、飽和蒸気の吸光度ａｖａｐｏｒは湿り蒸気の圧力から導くことができる。そのため、湿り蒸気の吸光度Ａを測定することにより、（６）式から湿り蒸気の乾き度ｘを算出することが可能である。
　図１に示す発光体１１は、例えば、飽和液によって吸収される波長帯域を含む光を発する。飽和液によって吸収される波長帯域を含む光は、例えば、波長領域８００から２５００ｎｍの近赤外光である。光は、飽和液の吸収スペクトルのピーク波長と同じ波長を有していてもよい。当該波長領域において、飽和蒸気と飽和液の吸収スペクトルは重なりあっている。
　また、発光部１１は、少なくとも二つの異なる波長の光を発する発光手段であってもよい。例えば、少なくとも二つの異なる波長の一つは、飽和液によって吸収されにくい波長帯域にあり、例えば１２００ｎｍであって、参照用として用いられる。他の波長が、飽和液によって吸収される波長帯域にあり、例えば、１４５０ｎｍ又は１９００ｎｍである。また、発光部１１は、それぞれ異なる三つの波長１２００ｎｍ、１４５０ｎｍ、及び１９００ｎｍの光を発してもよい。例えば、発光部１１として、発光ダイオード、スーパールミネッセントダイオード、半導体レーザ、及びレーザ発振器等が使用可能である。
　発光部１１には、第１導光部２１が第１端面Ｆ１を介して接続されている。第１導光部２１は、配管２０の側壁を貫通して設けられ、配管２０の側壁に設けられた光透過性のガラス窓（不図示）に接続される。例えば、第１導光部２１により伝搬された光は、第１導光部２１の第２端面Ｆ２を介して光経路Ｌに沿って配管２０の内部に進入する。
　標準試料５０は、発光部１１と受光部１２との間に配置されるものであり、図１の例では、第１導光部２１の中間部分に配置される。標準試料５０は、近赤外光等の飽和液によって吸収される波長帯域の光を部分的に吸収する。標準試料５０は、予め、例示的に、各波長の光の透過率と、色度と、屈折率と、耐水性及び耐酸性等を含む化学的性質と、転移点、屈伏点、及び線膨張係数等を含む熱的性質と、ヌープ硬さ及び摩耗度等の機械的性質と、比重と、が所定の値となるように製造されているフィルターを含む。
　当該フィルターは、青色の波長域の光を選択的に透過するブルーフィルターを含み、例えばHOYA CANDEO OPTRONICS株式会社のブルーフィルター「Ｂ４１０」を採用可能である。なお、ブルーフィター「Ｂ４１０」は、各波長の光に対する透過率を有し、外径５０×５０（ｍｍ）であり、厚さ２．５（ｍｍ）である。
　図５は、ブルーフィルター「Ｂ４１０」の透過率、吸光度、及び標準乾き度を示すテーブルの一例である。図６は、ブルーフィルター「Ｂ４１０」の厚さと標準乾き度との相関関係の一例を示す図である。図５に示すように、ブルーフィルター「Ｂ４１０」においては、ブルーフィルター「Ｂ４１０」の厚さごとに、各波長の光に対する透過率と、当該透過率に基づく吸光度と、ブルーフィルター「Ｂ４１０」を透過した近赤外光の強度又は吸光度に基づいて算出されるべき標準乾き度と、が対応づけられている。ここで、標準乾き度とは、標準試料に対応づけられる乾き度のことをいう。例えば、乾き度測定装置の校正のため、測定対象として湿り蒸気の代わりに標準試料を採用する場合に、当該標準試料を透過する光の強度に基づいて算出されるべき乾き度のことをいう。
　例えば、フィルターに対応付けられた標準乾き度は、フィルターの透過率又は吸光度と、予め乾き度が分かっている湿り蒸気の透過率又は吸光度と、に基づいて設定される。
　また、図６に示すように、ブルーフィルター「Ｂ４１０」の厚さが増加するにしたがって、標準乾き度は、低下する。なお、標準試料５０の一例として、ブルーフィルターを挙げたが、これに限られず、他の波長域の光を選択的に透過する他のフィルターであってもよい。
　また、近赤外光等の飽和液によって吸収される波長帯域の光を部分的に吸収する標準試料５０は、例示的に、光路長と、幅、長さ、及び高さを含む外寸と、水を格納するための試料室の幅、長さ、及び高さを含む試料室寸法と、容量と、が予め設定された水セルを含み、株式会社パシフィックサイエンスの短光路セルを採用可能である。株式会社パシフィックサイエンスの短光路セルの一つは、予め、光路長０．１（ｍｍ）と、幅１２．５（ｍｍ）、長さ２．６（ｍｍ）、及び高さ４５（ｍｍ）を含む外寸と、水を格納するための試料室の幅１０（ｍｍ）、長さ０．１（ｍｍ）、及び高さ４３．５（ｍｍ）を含む試料室寸法と、容量０．０４（ｍｌ）となるように製造されている。
　図７は、株式会社パシフィックサイエンスの短光路セルの透過率、吸光度、及び標準乾き度を示すテーブルの一例である。図８は、当該短光路セルの厚さと標準乾き度との相関関係の一例を示す図である。図７に示すように、短光路セルにおいては、短光路セルの厚さごとに、各波長の光に対する透過率と、当該透過率に基づく吸光度と、短光路セルを透過した近赤外光の強度又は吸光度に基づいて算出されるべき標準乾き度と、が対応づけられている。また、図８に示すように、短光路セルの厚さが増加するにしたがって、標準乾き度は、低下する傾向にある。ここで、短光路セルの厚さは、短光路セルの光路長又は試料室の長さを含むものである。
　図１に戻り、配管２０は、湿り蒸気が流通可能に構成されている。配管２０には、第１導光部２１から照射され、配管２０の内部を通過した光が第３端面Ｆ３を介して進入する第２導光部２２を接続してもよい。第２導光部２２は、配管２０の側壁を貫通して設けられ、配管２０の側壁に設けられた光透過性のガラス窓（不図示）に接続される。第２導光部の第３端面Ｆ３は、配管２０の径方向での第１導光部２１の第２端面Ｆ２と対向している。第２導光部２２は、配管２０のガラス窓を介して光経路Ｌに沿って配管２０内部を通過した光を受光部１２に導くことが可能に構成されている。
　なお、第１導光部２１及び第２導光部２２は、光を同一光路で伝搬可能な構成であればよく、当該構成に特に限定はない。また、光を完全同一光路で伝搬可能でなければいけないわけではなく、標準試料５０の乾き度を正確に算出するために、標準試料５０を透過した複数の光の強度又は吸光度を正確に算出できる程度に同一光路であればよい。
　また、第１導光部２１および第２導光部２２は、配管２０と別体のものであってもよく、配管２０と一体のものであってもよい。なお、第１導光部２１と配管２０の側壁に設けられた窓の間には、不図示の入射側コリメータレンズが配置されていてもよい。また、配管２０の側壁に設けられた窓と第２導光部２２の間には、不図示の射出側コリメータレンズが配置されていてもよい。入射側及び射出側コリメータレンズは、光を集束させることができるものであれば、特に制限はなく、集束させることができるように収差補正されたあらゆる形状・材質のレンズを使用可能である。
　受光部１２は、標準試料５０を透過した光を受けて、光の強度を検出し、及び／又は吸光度を計測する手段である。受光部１２は、標準試料５０を透過した光の強度に応じた光強度信号Ｓｄをコンピュータ装置１００に出力する。また、受光部１２は、標準試料５０を透過した光の吸光度に応じた吸光度信号Ｓａをコンピュータ装置１００に出力してもよい。なお、受光部１２として、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ等の光電変換素子を使用可能であり、分光光度計など、光の強度及び吸光度の少なくとも一方に対応する出力が得られる光学的計測機器を適用することも可能である。
　なお、受光部１２に吸光度を出力させる代わりに、コンピュータ装置１００が光の強度を含む光強度信号Ｓｄを入力し、吸光度を計算するように構成してもよい。また、本実施形態においては、受光部１２は一つのみ設けられているが、受光部１２は二つ以上あってもよく、受光部１２の数に特に制限はない。さらに、受光部１２については、標準試料５０を透過した光の強度及び吸光度の少なくとも一方に対応する物理量を出力可能であれば、任意の構成が適用可能である。
　コンピュータ装置１００は、乾き度測定装置１の測定誤差を評価する装置である。コンピュータ装置１００には、例示的に、入出力部２００、及び記録部３００が接続される。
　記録部３００は、標準試料５０における各波長の光の透過率及び吸光度の少なくとも一方を記録する。例えば、記録部３００は、図５に示す、ブルーフィルターの透過率、吸光度、及び標準乾き度を示す情報テーブルと、図６に示すブルーフィルターの厚さと標準乾き度との相関関係の情報と、図７に示す水セルの透過率、吸光度、及び標準乾き度を示す情報テーブルと、図８に示す水セルの厚さと標準乾き度との相関関係の情報と、の少なくとも一つを記録する。
　コンピュータ装置１００は、例示的に、機能ブロックとして、標準試料５０を透過した光の強度に基づいて、乾き度を算出する乾き度算出部１０１と、乾き度算出部１０１により算出された乾き度と、標準試料５０に対応づけられた標準乾き度と、の差を算出する差算出部１０３と、差算出部１０３により算出された差に基づいて、乾き度測定装置１の測定誤差を評価する評価部１０５と、を備えて構成される。なお、上述した機能ブロックは、所定のソフトウェアプログラムをコンピュータ装置１００が実行することにより機能的に実現される。
　乾き度算出部１０１は、受光部１２から出力された、標準試料５０を透過した光の強度に応じた光強度信号Ｓｄ、又は、標準試料５０を透過した光の吸光度に応じた吸光度信号Ｓａに基づいて乾き度ＣＸを算出する。
　差算出部１０３は、例えば、記録部３００に記録されている、図５又は図７に示す標準試料５０の情報テーブルを参照することで標準試料５０に対応づけられた標準乾き度度ＳＸを読み出し、乾き度算出部１０１により算出された乾き度ＣＸと、標準試料５０に対応づけられた標準乾き度ＳＸと、の差を算出する。
　評価部１０５は、乾き度算出部１０１により算出された乾き度ＣＸと、標準乾き度ＳＸと、の差が、所定の閾値を上回っているか否かを評価する。例えば、評価部１０５は、乾き度ＣＸと標準乾き度ＳＸとの差の絶対値が、正の値である所定の閾値より大きいほど、乾き度測定装置１の測定誤差が大きく、乾き度測定装置１は正確に湿り蒸気の乾き度を測定できていないと評価する。他方、評価部１０５は、乾き度ＣＸと標準乾き度ＳＸとの差の絶対値が、当該閾値より小さいほど、乾き度測定装置１の測定誤差が小さく、乾き度測定装置１は、正確に湿り蒸気の乾き度を測定することができていると評価する。
　また、評価部１０５は、乾き度算出部１０１により算出された乾き度ＣＸと、標準試料５０に対応づけられた標準乾き度ＳＸと、の比に基づいて、乾き度測定装置１の測定誤差を評価してもよい。
　例えば、まず、差算出部１０３は、記録部３００に記録されている、図５又は図７に示す標準試料５０の情報テーブルを参照することで標準試料５０に対応づけられた標準乾き度度ＳＸを読み出し、乾き度算出部１０１により算出された乾き度ＣＸと、標準試料５０に対応づけられた標準乾き度ＳＸと、の比を算出する。そして、評価部１０５は、差算出部１０３により算出された比が、１から遠いほど、乾き度測定装置１の測定誤差が大きく、乾き度測定装置１は正確に湿り蒸気の乾き度を測定できていないと評価する。他方、評価部１０５は、差算出部１０３により算出された比が、１に近いほど、乾き度測定装置１の測定誤差が小さく、乾き度測定装置１は、正確に湿り蒸気の乾き度を測定することができていると評価する。
　なお、評価部１０５は、標準試料５０を透過した光の透過率と、記録部３００に記録されている、標準試料５０のそれぞれに対応づけられた透過率と、を比較することで、乾き度測定装置１の測定誤差を評価してもよい。また、評価部１０５は、標準試料５０を透過した光の吸光度と、記録部３００に記録されている、標準試料５０のそれぞれに対応づけられた吸光度と、を比較することで、乾き度測定装置１の測定誤差を評価してもよい。
　入出力部２００が含む入力部としては、スイッチ及びキーボード等が使用可能である。記録部３００に記録される情報は、例えば、入力部を用いて入力される。また、入出力部２００が含む出力部としては、光インジケータ、デジタルインジケータ、及び液晶表示装置等が使用可能である。出力部は、例えば、コンピュータ装置１００が算出する乾き度、算出された乾き度と標準試料５０に対応づけられた標準乾き度との差、及び、当該差に基づく乾き度測定装置１の測定誤差の評価とを互いに関連づけて出力するように構成される。
　図９～図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る乾き度測定装置の他の一例を示す模式図である。図９に示すように、乾き度測定装置１において、標準試料５０は、第１導光部２１の第１端面Ｆ１上に配置されてもよい。また、図１０に示すように、標準試料５０は、第１導光部２１の第２端面Ｆ２上に配置されてもよい。さらに、図１１に示すように、標準試料５０は、第２導光部２２の中間部分に配置されてもよい。さらにまた、図１２に示すように、標準試料５０は、第２導光部２２の第３端面Ｆ３上に配置されてもよい。またさらに、図１３に示すように、標準試料５０は、第２導光部２２の第４端面Ｆ４上に配置されてもよい。
　このように、標準試料５０は、発光部１１と受光部１２との間、つまり、光経路Ｌ上に配置されればよく、様々な位置に配置することが可能である。なお、標準試料５０は、図９の例において、発光部１１に接するように配置されてもよいし、図１３の例において、受光部１２に接するように配置されてもよい。また、標準試料５０の少なくとも一部が、発光部１１に含まれるように配置されてもよいし、受光部１２に含まれるように配置されてもよい。
　本実施形態によれば、乾き度測定装置１に、標準試料５０を透過した光の強度に基づいて、乾き度を算出させ、算出された乾き度ＣＸと、標準試料５０に対応づけられた標準乾き度ＳＸと、の差を算出することにより、乾き度測定装置１が湿り蒸気の乾き度を正確に測定できているか否かを、正確に、且つ、簡便に判断できる。
　（第２の実施の形態）
　図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る乾き度測定装置の一例を示す模式図である。図１４に示すように、乾き度測定装置２においては、発光部１１が接続される第１導光部２１に第２端面Ｆ２を介して接続され、受光部１２が接続される第２導光部２２に第３端面Ｆ３を介して接続される筐体７０を備え、当該筐体７０内に標準試料５０を配置するように構成されている。筐体７０は、第１導光部２１及び第２導光部２２から容易に脱着可能に構成されている。また、筐体７０は、標準試料５０を自由に出し入れ可能に構成されている。本実施形態に係る乾き度測定装置２によれば、発光部１１と受光部１２との間に適切に、かつ、柔軟に標準試料５０を挿入可能となる。
　なお、乾き度測定装置２においては、第１導光部２１を設けずに筐体７０に発光部１１を接近させて設けてもよいし、第２導光部２２を設けずに筐体７０に受光部１２を接近させて設けてもよい。第２実施形態に係る乾き度測定装置２のその他の構成要素は、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
　なお、上記各実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
１，２　乾き度測定装置
１１　　発光部
１２　　受光部
２０　　配管
２１　　第１導光部
２２　　第２導光部
５０　　標準試料
７０　　筐体
１００　コンピュータ装置
１０１　乾き度算出部
１０３　差算出部
１０５　評価部
２００　入出力部
３００　記録部

Claims (10)

  1. 　湿り蒸気の乾き度を測定する乾き度測定装置であって、
    　光を発する発光部と、
    　前記発光部が発する光が透過する標準試料と、
    　前記標準試料を透過した光の強度を検出する受光部と、
    　前記標準試料を透過した光の強度に基づいて、乾き度を算出する乾き度算出部と、
    　を備える、乾き度測定装置。
  2. 　前記乾き度算出部により算出された乾き度と、前記標準試料に対応づけられた標準乾き度と、の差を算出する差算出部を更に備える、請求項１に記載の乾き度測定装置。
  3. 　前記差に基づいて、当該乾き度測定装置の測定誤差を評価する評価部を更に備える、請求項２に記載の乾き度測定装置。
  4. 　前記評価部は、前記乾き度算出部により算出された乾き度と、前記標準乾き度と、の差が、所定の閾値を上回っているか否かを評価する、請求項３に記載の乾き度測定装置。
  5. 　透過率が異なる複数の前記標準試料を備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の乾き度測定装置。
  6. 　前記発光部が複数の波長の光を発し、
    　前記標準試料における各波長の光の透過率及び吸光度の少なくとも一方を記録する記録部を更に備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の乾き度測定装置。
  7. 　前記発光部からの光が入射する第１端面と前記光が出射する第２端面とを有する第１導光部を更に備え、
    　前記標準試料が、前記第１導光部に配置される、
    　請求項１に記載の乾き度測定装置。
  8. 　前記発光部からの光を入射する第３端面と前記光が前記受光部に向けて出射する第４端面とを有する第２導光部を更に備え、
    　前記標準試料が、前記第２導光部に配置される、
    　請求項１に記載の乾き度測定装置。
  9. 　前記発光部からの光が入射する第１端面と前記光が出射する第２端面とを有する第１導光部と、
    　前記光が入射する第３端面と前記光が前記受光部に対して出射する第４端面とを有する第２導光部と、
    　を更に備え、
    　前記第１導光部の第２端面と、前記第２導光部の第３端面と、が対向するように配置されており、
    　前記標準試料が、前記第１導光部と前記第２導光部との間に配置されている、
    　請求項１に記載の乾き度測定装置。
  10. 　湿り蒸気の乾き度を測定する乾き度測定装置の測定誤差を評価する測定誤差評価方法であって、
    　前記乾き度測定装置の発光部から光を発することと、
    　標準試料に前記光を透過させることと、
    　前記乾き度測定装置に、前記標準試料を透過した光の強度に基づいて、乾き度を算出させることと、
    　算出された乾き度と、前記標準試料に対応づけられた標準乾き度と、の差を算出することと、
    　を含む乾き度測定装置の測定誤差評価方法。
     
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