JPH0217430A - 粉体濃度測定方法 - 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〕 本発明は粉体濃度測定方法に係シ、特に粉体付着による
粉体濃度計測の検出′＃を度を低下させない粉体濃度測
定方法に関する０ 〔従来の技術〕 従来の気体（主として空気）搬送粉体あるいは粒体の濃
度計として最も簡易で且つ低価格のものは第４図に示さ
れる様Ｋ、粉粒体の流れを横切る形で、一方から光源で
送光し、光源の対向面で透過光を検出する光透過方式（
あるいは光源の対向面に反射鏡を設置し、光の往復透過
を利用するものも含む）を利用したものであった。

粉体供給管３１の側壁に設置された光源羽からの光は粉
体の流れ３２を横切って、粉体による散乱。

吸収を受けて減衰して光源あの対向面に設置された光検
出器３７に到達し、電気信号に変換後、信号処理器３６
で光の透過率より粉体濃度を演算する（透過率Ｉ　／　
Ｉｏ＝　ｅ−’°１°８　ここで工は粉体ニヨリ減衰さ
れ次光の強度、Ｉｏは粉体の流れのない場合の光源側の
強度、Ｃは定数、Ｘは光源と光検出器間の距離、Ｓは粉
体濃度）。

光透過式の場合に留意しなければならないのは、粉体流
れにより、光源あのレンズ面あるいは光検出器具を取り
付けている光透過窓３７に粉体が付着しない様にするこ
とである。その九め通常は第４図の様に空気流入口側、
３９より圧縮空気を流入させて粉体の付着を防止するよ
うにしている。なお図中のあは光源用電源である。

しかしこの様に粉体の付着防止の念めに空気を流入させ
ると、計測対象である粉体流れを乱すことになり、光の
透過率に変動を与え、濃度計測の精度を低下させる欠点
があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、光源及び光検出器（光透過窓）への粉
体付着防止用（他に冷却の目的がある場合もある）空気
流の検出精度に及ぼす影響について配慮がされておらず
、粉体供給管の管径、粉体流量等に対して、付着防止用
空気流量なでの程度にすべきか決定するのが困難である
という問題点があった。

本発明の目的は、この付着防止用空気流量が透過光に及
ぼす影響を検出できるようにすることＫある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、付着防止用空気流量を周期的に変化させ、
光検出器でその周期に相当する透過光の成分を検出する
ことにより達成される。

〔作　用〕

第５図に付着防止用空気流量を一定にして、粉体流量を
ａ、ｂ、ｃと３通りに変化させた場合の透過光強度の時
間変化の一例を示す。ａの状態は粉体流量０の場合です
、ｃと順次粉体流量を増加させている。

比較的粉体流量の小さいｂの状態で付着防止用空気流量
を周期的に変化させた場合の流量と透過光強度の時間変
化の一例を第６図に簡略化して示す。付着防止用空気流
量なＡより徐々に増加させるとに点までは透過光強度は
増加し、その後更に空気流量を増加させても透過光強度
は増加しなくなる。また空気流量Ｂ’−Ｃ’間は空気流
量の減少につれ透過光強度は減少し、Ｃ′より更に空気
流量を減少させても透過光強度は減少しない。

この現象は付着防止用空気流量によって、計測対象の粉
体流れの一部に妨害を与えていることを示している。即
ち、空気流量がＣ′以上では光透過路の一部から粉体が
吹き飛ばされて、透過光強度が増し、空気流量がＣ′程
度で粉体流れに大きな妨害を与えずに、且つ粉体の光検
出器等への付着もない状態が確保されていると考えるこ
とができる。

したがって空気流＋ｉＣ′に相当する時の透過光強度ｔ
が、粉体流ｉｂに相当する透過光強度となり、第５図の
例よりも低い透過光強度がより精度の高い値として得ら
れることになる。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明になる光透過式粉体濃度計の一実施例の
構成図を示す。粉体（あるいは粒体）供給管１の側壁に
設置され念光源３から出た光は粉体の流れ２を横切って
、光源３０対向側壁に設置され九九検出器４に達し、光
電変換後に信号処理器６に導かれる。一方、光源設置部
、光検出器設置部には粉体付着防止用（冷却用を兼ねる
こともある）として空気配管を施し、粉体付着防止用空
気流１２．１３を導入する。

これらの空気配管の途中には流ｉｔ調整弁７，８を設け
、流量コントローラ９により、平均流量。

光景変化幅、流量変化周期信号等に基づいて付着防止用
空気流１２．１３の流量を周期的に変化させる。

一方、流量コントローラ９からは上記平均流量。

流量変化幅、流量変化周期信号等を信号処理器６に入力
する。信号処理器６ではこれら入力信号を基に、透過光
強度の微分演算をし、パルス発生時（第６図の透過光強
度の屈曲点Ｘでパルス発生する）の最低透過光強度を演
算し、以後周期的に透過光強度を出力信号１１として送
出する。パルス発生がない場合には信号処理器６より流
量コントローラ９に信号を送出し、流量調整弁７．８に
より平均流量、流量変化幅の増減調整を行う。なお図中
の５は光源用電源、１０は調整周期信号である。

本発明によれば流量調整弁７．８の流量変化周期を異な
る値に設定することにより、粉体の流れ２が光源３側に
偏流しているのか、光検出器４側に偏流しているのかを
識別できる利点がある（同じ平均流量、流量変化幅に設
定し、それぞれの周期の光透過信号に着目すると、信号
変化の大きい周期に設定している側に偏流していると推
測できる）。

ま九本発明のように、付着防止用空気流に大きい脈動を
動えることにより、定常流れの場合より粉体閉塞防止効
果がある。

第１図は光検出器を光源の対向側壁に設置した場合であ
るが、光源の対向側壁にミラーを設置して、往復光路を
使用する場合にも同様に適用でき、同様の効果を期待で
きる。

第１図は光透過式の粉体濃度計の場合であったが、第２
図に散乱光検出式の粉体濃度計の他の実施例の構成図を
示す。

光源３よシ送光用光ファイバ１４を介して粉体の流れ２
中に照射された光の一部は粉体により散乱されて受光用
光ファイバ１５に達し、光検出器４に導かれて光電変換
したのち信号処理器６で演算し、粉体濃度相関信号とし
て出力される。

この際粉体付着防止用空気流１２のＩＸ量に周期的脈動
を与え、その脈動の変化分に対する上記受光散乱光強度
の変化分（着目している周期成分での変化分）の大小で
粉体濃度を計測する。粉体濃度が高い場合の方が受光散
乱光強度の変化分が太きくなシ、粉体濃度が非常に低い
場合にはほとんど受光散乱光強度は変化しない。この実
施例では第３図に示すような送・受光用光ファイバ１４
．１５の端面ごく近傍の粉体濃度を検出することになる
が、脈動付着防止用空気流による光フアイバ端面近傍で
の粉体の流れの大きな乱れが効果的に受光散乱光強度の
変化を太きくし、検出感度の向上が期待できる利点があ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば本来的に必要不可欠である粉体付着防止
用空気流路に＃Ｌ量調整弁を追設するだけで、従来光を
利用した粉体濃度６１１１定方法の最大の問題点であっ
た計測精度を向上させる効果がある。

特に流量変化を周期的に行うことにより、信号処理の面
でこの周期に同期した信号処理が可能になり８／Ｎの向
上につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる粉体濃度計の一実施例の構成図、
第２図は本発明になる粉体濃度計の他の実施例の構成図
、第３図は第２図の送・受光用光ファイバの断面図、第
４図は従来の光透過式粉体濃度計の構成図、第５図は第
４図の光透過式粉体濃度計の出力例を示す図、第６図は
本発明による粉体付着防止用空気流の流量に周期的変動
を与えた場合の光検出器出力信号例を示す図である。 １・・・・・・粉体供給管、２・・・・・・粉体の流れ
、３・・・・・・光源、４・・・・・・光検出器、６・
・・・・・信号処理器、７゜８・−・・・・流量調整弁
、９・・・・・・流量コントローラ、１１・・・・・・
出力信号、１２．１３・・・・・・粉体付着防止用空気
流。 第１図 第２図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　粉体流に向けて投光する投光部と、粉体流を通つた光
   を受光する受光部と、前記投光部ならびに受光部に粉体
   付着防止用気流を噴射する付着防止用気流噴出手段とを
   備え、前記受光部での受光量によつて粉体流中の粉体濃
   度を測定する粉体濃度測定方法において、 前記付着防止用気流噴射手段からの気流流量を周期的に
   変化させ、気流流量が少ないときでかつ受光量がほぼ一
   定になつたときを粉体濃度として取り込むことを特徴と
   する粉体濃度測定方法。