JP5885461B2 - 乾き度測定装置及び乾き度測定方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施の形態に係る乾き度測定装置は、図1に示すように、測定対象の湿り蒸気に光を照射する発光体11と、測定対象の湿り蒸気を透過した光を受光する受光素子12と、測定対象の湿り蒸気の温度又は圧力を測定する環境センサ13と、を備える。さらに、乾き度測定装置は、予め取得された、湿り蒸気を透過した光の強度と、湿り蒸気の乾き度と、の関係を、温度又は圧力毎に保存する関係記憶部401と、受光素子12による光の強度の測定値と、環境センサ13による温度又は圧力の測定値と、関係記憶部401に保存されている関係と、に基づき、測定対象の湿り蒸気の乾き度の値を特定する乾き度特定部301と、を備える。ここで、光の強度とは、受光素子12による光の受光強度であっても、湿り蒸気による光の吸光度であってもよい。
第1の実施の形態においては、図1に示す発光体11が、単一の波長を有する光を発する例を示した。これに対し、第2の実施の形態においては、発光体11は、少なくとも二つの異なる波長の光を発する。例えば、少なくとも二つの異なる波長の一つは、水素結合数が0の場合の水分子の吸光ピークが表れる1880nmであり、他の波長は、水素結合数が1の場合の水分子の吸光ピークが表れる1910nmである。このように、第2の実施の形態においては、発光体11が発する光は、複数の波長のそれぞれにおける吸光度が、クラスタにおける水分子どうしが形成した水素結合の数と相関するよう、設定される。
R = I1 / I2 ・・・(1)
R = (I1 - I0) / (I2 - I0) ・・・(2)
ここで、波長が1760nmの光の吸光度をI0は、水の分子吸光と無関係な部分であるが、捉えようとしている吸光スペクトルの増減に影響を及ぼす。したがって、式(2)において、I1とI0との差、並びにI2とI0との差、をとることにより、分光スペクトルのベースラインを一定にすることが可能となる。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、第2の実施の形態では、波長1880nmにおける吸光度と、波長1910nmにおける吸光度と、を比較する例を示した。ここで、上記式(1)及び式(2)のそれぞれの右辺の分母と分子とを置き換えてもよい。また、水素結合数0に相関する波長の吸光度と、水素結合数2に相関する波長の吸光度と、を比較してもよい。あるいは水素結合数0に相関する波長の吸光度と、水素結合数3に相関する波長の吸光度と、を比較してもよい。さらには、水素結合数1に相関する波長の吸光度と、水素結合数2に相関する波長の吸光度と、を比較してもよいし、水素結合数1に相関する波長の吸光度と、水素結合数3に相関する波長の吸光度と、を比較してもよいし、水素結合数2に相関する波長の吸光度と、水素結合数3に相関する波長の吸光度と、を比較してもよい。この様に、異なる水素結合数に相関する任意の複数の波長の吸光度の比に基づき、乾き度を算出してもよい。あるいは、異なる水素結合数に相関する任意の複数の波長の吸光度の差と、乾き度と、の相関を予め取得し、複数の波長の吸光度の差の測定値から乾き度の値を求めてもよい。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
12 受光素子
13 環境センサ
21 パイプ
31、32 光導波路
301 乾き度特定部
321 入力装置
322 出力装置
323 プログラム記憶装置
324 一時記憶装置
400 データ記憶装置
401 関係記憶部
Claims (16)
- 湿り蒸気に、水に吸収される波長帯域の光を照射する発光体と、
前記湿り蒸気を透過した前記光を受光する受光素子と、
前記湿り蒸気の温度又は圧力を測定する環境センサと、
湿り蒸気の吸光度と、湿り蒸気の乾き度と、の関係を、温度又は圧力毎に保存する関係記憶部と、
前記受光素子を用いて測定された前記湿り蒸気の吸光度の測定値と、前記環境センサによる前記温度又は圧力の測定値と、前記関係と、に基づき、前記湿り蒸気の乾き度の値を特定する乾き度特定部と、
を備える乾き度測定装置。 - 前記関係記憶部が、前記湿り蒸気の吸光度と、前記乾き度と、の関係を、前記温度又は圧力毎、並びに前記湿り蒸気の光透過体積毎に保存する、請求項1に記載の乾き度測定装置。
- 前記乾き度特定部が、前記湿り蒸気の吸光度の測定値と、前記温度又は圧力の測定値と、前記湿り蒸気の光透過体積の値と、前記関係と、に基づき、前記湿り蒸気の乾き度の値を特定する、請求項2に記載の乾き度測定装置。
- 前記湿り蒸気が冷媒である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の乾き度測定装置。
- 前記光が単一の波長を有する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の乾き度測定装置。
- 前記光が複数の波長を有する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の乾き度測定装置。
- 前記乾き度特定部が、前記複数の波長のそれぞれにおける前記湿り蒸気の吸光度の複数の測定値の大小関係に基づいて、前記乾き度の値を特定する、請求項6に記載の乾き度測定装置。
- 前記乾き度特定部が、2つの波長における前記湿り蒸気の吸光度の比に基づいて、前記乾き度の値を特定する、請求項6又は7に記載の乾き度測定装置。
- 湿り蒸気に、水に吸収される波長帯域の光を照射することと、
前記湿り蒸気を透過した前記光を受光することと、
前記湿り蒸気の温度又は圧力を測定することと、
湿り蒸気の吸光度と、湿り蒸気の乾き度と、の温度又は圧力毎における関係を用意することと、
前記湿り蒸気を透過した前記光を用いて測定された前記湿り蒸気の吸光度の測定値と、
前記温度又は圧力の測定値と、前記関係と、に基づき、前記湿り蒸気の乾き度の値を特定することと、
を含む乾き度測定方法。 - 前記湿り蒸気の吸光度と、前記乾き度と、の関係を、前記温度又は圧力毎、並びに前記湿り蒸気の光透過体積毎に用意する、請求項9に記載の乾き度測定方法。
- 前記湿り蒸気の吸光度の測定値と、前記温度又は圧力の測定値と、前記湿り蒸気の光透過体積の値と、前記関係と、に基づき、前記湿り蒸気の乾き度の値を特定する、請求項10に記載の乾き度測定方法。
- 前記湿り蒸気が冷媒である、請求項9乃至11のいずれか1項に記載の乾き度測定方法。
- 前記光が単一の波長を有する、請求項9乃至12のいずれか1項に記載の乾き度測定方法。
- 前記光が複数の波長を有する、請求項9乃至12のいずれか1項に記載の乾き度測定方法。
- 前記複数の波長のそれぞれにおける前記湿り蒸気の吸光度の複数の測定値の大小関係に基づいて、前記乾き度の値を特定する、請求項14に記載の乾き度測定方法。
- 2つの波長における前記湿り蒸気の吸光度の測定値の比に基づいて、前記乾き度の値を特定する、請求項14又は15に記載の乾き度測定方法。
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