JPS58218654A - 粒子速度計測法 - Google Patents
粒子速度計測法Info
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- JPS58218654A JPS58218654A JP57101737A JP10173782A JPS58218654A JP S58218654 A JPS58218654 A JP S58218654A JP 57101737 A JP57101737 A JP 57101737A JP 10173782 A JP10173782 A JP 10173782A JP S58218654 A JPS58218654 A JP S58218654A
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- particle
- optical
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/18—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance
- G01P5/20—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance using particles entrained by a fluid stream
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- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば石炭ガス化炉、石炭ミル、セメントプラ
ント等における固気混相流中の粒子速度を計測する粒子
速度計測法に関する。
ント等における固気混相流中の粒子速度を計測する粒子
速度計測法に関する。
例えば石英ガス化炉、石炭ミル、セメントプラント等に
おいて、固気混相流中の速度を計測する場合、従来では
第１図（ａ）（ｂ）に示す方法によって行なっている。
おいて、固気混相流中の速度を計測する場合、従来では
第１図（ａ）（ｂ）に示す方法によって行なっている。
すなわち、同図において、０１は測定対組の粒子群、０
２は光ファイバプローブ筒体で、後述の照明用光ファイ
バ０３゜０４．０５，０６．Ｏｒ、ＯＲ，０９及び０８
及び受光用光ファイバ６１１，０１２．０１Ｂ。
２は光ファイバプローブ筒体で、後述の照明用光ファイ
バ０３゜０４．０５，０６．Ｏｒ、ＯＲ，０９及び０８
及び受光用光ファイバ６１１，０１２．０１Ｂ。
０１４．０１５，０１６，０１７及び０１８を同番して
いる。０３，０４，０５，０６，０７゜ＯＲ，６９，０
１０は、第１．第２．＠３．第４、第５．第６．第７．
及び第８の照明用光ファイバで、後述のレーザ装置０１
９からレーザ光を受けて、上記粉粒体θノを照明する。
いる。０３，０４，０５，０６，０７゜ＯＲ，６９，０
１０は、第１．第２．＠３．第４、第５．第６．第７．
及び第８の照明用光ファイバで、後述のレーザ装置０１
９からレーザ光を受けて、上記粉粒体θノを照明する。
０１１゜０１２．０１３ 、０１４，０１５，０１６
゜０１７．０１Ｂは、第１．第２．第３．第４゜第５．
第６．第７及び第８の受光用ファイバで、上記粉粒体θ
ノからの反射光を受光して後述の第１及び第２の光−龜
気変侠器０２０．０２１へ伝送する。０１９はレーザ装
置でレーザ光を発生する。
゜０１７．０１Ｂは、第１．第２．第３．第４゜第５．
第６．第７及び第８の受光用ファイバで、上記粉粒体θ
ノからの反射光を受光して後述の第１及び第２の光−龜
気変侠器０２０．０２１へ伝送する。０１９はレーザ装
置でレーザ光を発生する。
６２０，０２１は、第１及び第２の光−電気変換器で、
反射光の強度に比例した電圧を発生し、それぞれその出
力電圧を後述の差動増幅器０２２に入力する。０２２は
差動増幅器で、上記第１及び第２の光−電気変換器６２
０，０２１の出力電圧の差に比例した電圧を発生する。
反射光の強度に比例した電圧を発生し、それぞれその出
力電圧を後述の差動増幅器０２２に入力する。０２２は
差動増幅器で、上記第１及び第２の光−電気変換器６２
０，０２１の出力電圧の差に比例した電圧を発生する。
そして、その出力電圧は後述の周波数分析器０２３に入
力される。０２３は、周波数分析器で、入力された電圧
信号の周波数スペクトラムを解析処理して、その結果を
出力表示する。
力される。０２３は、周波数分析器で、入力された電圧
信号の周波数スペクトラムを解析処理して、その結果を
出力表示する。
上記第１図（ａ）（ｂ）において、レーザ装置０１９で
発生されたレーザ光を、光フアイバプローブ筒体０２に
より等間隔ｄで一列に配置された第１、第２．第３．第
４．第５．第６．第７及び第８の照明用光ファイバ０３
，０４，０５゜０６．０７，０Ｂ、０９及びｏｉｏで伝
送させて、測定対象の粉粒体θノに照射させる。粉粒体
からの反射光の一部分は、光フアイバプローブ０２によ
って等間隔ｄで一列に配置された第１、第２．第３．第
４．第５．第６．第７及び第８の受光用光ファイバ０１
１，０１２，０１３゜０１４．０１５，０１６，０１７
及び０１Ｂに入射する。そして、第１．第３．第５及び
第７の受光用光ファイバ０１１，０１３，０１５及び０
１７を伝送した反射光は、第１の光−電気変換器０２０
に入射する。また、第２．第４゜第６及び第８の受光用
光ファイバ０１２，０１４・０１６及び０１８を伝送し
た反射光は、第２の光−電気変換器０２ノに入射する。
発生されたレーザ光を、光フアイバプローブ筒体０２に
より等間隔ｄで一列に配置された第１、第２．第３．第
４．第５．第６．第７及び第８の照明用光ファイバ０３
，０４，０５゜０６．０７，０Ｂ、０９及びｏｉｏで伝
送させて、測定対象の粉粒体θノに照射させる。粉粒体
からの反射光の一部分は、光フアイバプローブ０２によ
って等間隔ｄで一列に配置された第１、第２．第３．第
４．第５．第６．第７及び第８の受光用光ファイバ０１
１，０１２，０１３゜０１４．０１５，０１６，０１７
及び０１Ｂに入射する。そして、第１．第３．第５及び
第７の受光用光ファイバ０１１，０１３，０１５及び０
１７を伝送した反射光は、第１の光−電気変換器０２０
に入射する。また、第２．第４゜第６及び第８の受光用
光ファイバ０１２，０１４・０１６及び０１８を伝送し
た反射光は、第２の光−電気変換器０２ノに入射する。
１記第１及び第２の光−電気変換器０ｊｌＯ，０２１は
、それに入射した光の強さに比例した電圧信号を発生し
、差動増幅′ａＯＳＳに入力する。差動増幅器０２２は
、２つの人力′電圧信号すなわち、第１の光−゛磁気変
換器ｏｓｔｏの出力゛電圧Ｘ 、 （ｔｌと第２の光−
電気変換器０２）の出力電圧Ｘ 、 （ｔ）の差（ｘ
、 （ｔ） −ｘ ＠ （ｔ） ）に比例した′電圧ｘ
（ｔｌを発生し、周波数分析器０２３に入力する。周
波数分 ３析器０２３は、その人力信号ｘ （ｋ
ｌの周波数スペクトラムを解析してその結果を出力表示
する。
、それに入射した光の強さに比例した電圧信号を発生し
、差動増幅′ａＯＳＳに入力する。差動増幅器０２２は
、２つの人力′電圧信号すなわち、第１の光−゛磁気変
換器ｏｓｔｏの出力゛電圧Ｘ 、 （ｔｌと第２の光−
電気変換器０２）の出力電圧Ｘ 、 （ｔ）の差（ｘ
、 （ｔ） −ｘ ＠ （ｔ） ）に比例した′電圧ｘ
（ｔｌを発生し、周波数分析器０２３に入力する。周
波数分 ３析器０２３は、その人力信号ｘ （ｋ
ｌの周波数スペクトラムを解析してその結果を出力表示
する。
その出力結果より反射光強度の周期の情報すなわち周波
数ｆ、が判る。ところで、周波数らが求まると、上記受
光用ファイバの間隔ｄとの関係より、所要の粉粒体の速
度マは、 ｖ−２ｄｆｐ ・・・・・・・・・・・・・・・
（１）で求められる。
数ｆ、が判る。ところで、周波数らが求まると、上記受
光用ファイバの間隔ｄとの関係より、所要の粉粒体の速
度マは、 ｖ−２ｄｆｐ ・・・・・・・・・・・・・・・
（１）で求められる。
上記従来法は比較的簡単に粒子群の速度を計測できるが
、次の欠点をもっている。
、次の欠点をもっている。
石炭ガス化炉９石炭ミル及びセメントプラント等の性能
向上及び開発研究における実験では、粒子速度を粒子サ
イズ別に計測する必要があり、現象把握上非常に重要で
あるが、従来法では粒子径サイズ別の速度を計測できな
い。その為、上記粉粒体実験ではその挙動把握が十分に
できない。
向上及び開発研究における実験では、粒子速度を粒子サ
イズ別に計測する必要があり、現象把握上非常に重要で
あるが、従来法では粒子径サイズ別の速度を計測できな
い。その為、上記粉粒体実験ではその挙動把握が十分に
できない。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、移動してい
る粉粒体に光ファイバを介して光を照射し、等間隔りで
一列に配置した光ファイバで反射光を受光し、その反射
光強度の時間的変化の周期Ｔを求め、上記粉粒体の移動
速度ＶをＶ−Ｄ／Ｔ の式より求める粒子速度計測法において、上記粉粒体を
そのサイズ別にあらかじめ異なる色に着色し、それらの
色を含む光を照射し、得られる反射光を分光し、それぞ
れの単色光を用いて粒子のサイズ別の速度を得るように
したことを要旨とし、固気混相流中において、粒子速度
を粒子径別に計測し得る粒子速度計測法を提供すること
を目的とする。
る粉粒体に光ファイバを介して光を照射し、等間隔りで
一列に配置した光ファイバで反射光を受光し、その反射
光強度の時間的変化の周期Ｔを求め、上記粉粒体の移動
速度ＶをＶ−Ｄ／Ｔ の式より求める粒子速度計測法において、上記粉粒体を
そのサイズ別にあらかじめ異なる色に着色し、それらの
色を含む光を照射し、得られる反射光を分光し、それぞ
れの単色光を用いて粒子のサイズ別の速度を得るように
したことを要旨とし、固気混相流中において、粒子速度
を粒子径別に計測し得る粒子速度計測法を提供すること
を目的とする。
以下図面をｉ照して本発明の詳細な説明する。第２図（
ａ）（ｂｌにおいて、１−ａは測定対象の第１の粒子群
で、例えば粒径５０μ肩のガラス玉に赤色の染料着色を
施したものである。１−すは測定対象の第２の粒子群で
、例えば粒径５００μ講のガラス玉に青色の染料着色を
施したものである。２は光フアイバプローブ筒体で、後
述の照明用光ファイバ３，４，５，６，７゜８．９及び
１０と受光用光ファイバ１１．Ｉｉ！。
ａ）（ｂｌにおいて、１−ａは測定対象の第１の粒子群
で、例えば粒径５０μ肩のガラス玉に赤色の染料着色を
施したものである。１−すは測定対象の第２の粒子群で
、例えば粒径５００μ講のガラス玉に青色の染料着色を
施したものである。２は光フアイバプローブ筒体で、後
述の照明用光ファイバ３，４，５，６，７゜８．９及び
１０と受光用光ファイバ１１．Ｉｉ！。
１３．１４，１５，１６．１７及び１８を固庸している
。３，４，５，６，７，８，９．１０は、第１．第２．
第３．第４．第５．第６．第７及び第８の照明用光ファ
イバで、後述の白色光源１９で発生される白色光を上記
第１及び第２の粒子群１−ａ、１−ｂへ照射する。１ノ
。
。３，４，５，６，７，８，９．１０は、第１．第２．
第３．第４．第５．第６．第７及び第８の照明用光ファ
イバで、後述の白色光源１９で発生される白色光を上記
第１及び第２の粒子群１−ａ、１−ｂへ照射する。１ノ
。
１２．１３，１４，１５，１６，１７．１８は、第１．
第２ 、＠３ 、第４．第５．第６．第７及び＠８の受
光用光ファイバで、上記粒子群１−ｍ、１−ｂからの反
射光を受光して、後述の第・１及び第２のビームスプリ
ッタへ伝送する。
第２ 、＠３ 、第４．第５．第６．第７及び＠８の受
光用光ファイバで、上記粒子群１−ｍ、１−ｂからの反
射光を受光して、後述の第・１及び第２のビームスプリ
ッタへ伝送する。
１９は白色光源で白色光を発生し、上記照明用光ファイ
バ３，４，５，６．’１，８．９及び１０へ入射する。
バ３，４，５，６．’１，８．９及び１０へ入射する。
２０．２１は第１及び第２のビームスプリッタで、それ
ぞれ上記第１．＄３゜第５．第７の受光用光ファイバ１
１，１３゜１５．１７、及び上記＠２．第４．第６．第
８の受光用光ファイバ１２．１４，１６．１８から伝送
された光を、二つに分ける。そして、第１のビームスプ
リッタ２０で分けられた光の一方は、後述の５ｉ１４１
の赤色光フィルタ２２へ、他方は後述の第１の青色光フ
ィルタ２４へ入射する。また、第２のビームスプリッタ
２ノで分けられた光の一方は、後述の第２の赤色光フィ
ルタ２３へ、他方は後述の’ｆＡ４２の青色光フィルタ
２５へ入射する。ｘｓｔ 、 、？Ｊは第１及び第２の
赤色光フィルタで、人別した光の中の赤色の光だけを通
過させる。２４．２５は第１及び第２の青色光フィルタ
で、入射した光の中の青色の光だけを通過させる。２６
．２１は第１及び第２の光−電気変換器で、それぞれ、
上記第１及び第２の赤色フィルタ２２．２３からの赤色
光を受光して、七の光の強さに比例した゛峨圧を発生す
る。そして、その出力電圧信号は、それぞれ後述の第１
の差動増幅器３０へ入力される。
ぞれ上記第１．＄３゜第５．第７の受光用光ファイバ１
１，１３゜１５．１７、及び上記＠２．第４．第６．第
８の受光用光ファイバ１２．１４，１６．１８から伝送
された光を、二つに分ける。そして、第１のビームスプ
リッタ２０で分けられた光の一方は、後述の５ｉ１４１
の赤色光フィルタ２２へ、他方は後述の第１の青色光フ
ィルタ２４へ入射する。また、第２のビームスプリッタ
２ノで分けられた光の一方は、後述の第２の赤色光フィ
ルタ２３へ、他方は後述の’ｆＡ４２の青色光フィルタ
２５へ入射する。ｘｓｔ 、 、？Ｊは第１及び第２の
赤色光フィルタで、人別した光の中の赤色の光だけを通
過させる。２４．２５は第１及び第２の青色光フィルタ
で、入射した光の中の青色の光だけを通過させる。２６
．２１は第１及び第２の光−電気変換器で、それぞれ、
上記第１及び第２の赤色フィルタ２２．２３からの赤色
光を受光して、七の光の強さに比例した゛峨圧を発生す
る。そして、その出力電圧信号は、それぞれ後述の第１
の差動増幅器３０へ入力される。
２８．２９は第３及び第４の光−電気変換器で、それぞ
れ、Ｊｏｎ己ａ １及び′＠２の青色フィルタ２４．２
５からのＷ＃赤色光受光して、その光の強さに比例した
電圧を発生する。そして、そのジ 出力″−圧４ｊ４号は、それぞれ後述の第２０差動増幅
器３ノへ人力される。３０．３１は第ｌ及び第２の差動
増幅器で、それぞれ二つの入力゛電圧信号の差に比例し
た電圧を発する。そして、その出力電圧信号はそれぞれ
後述の第１及び第２の周波数分析器３２．３３に入力さ
れる。３２゜３３は第１及び第２の周波数分析器で、入
力された電圧信号の周波数スペクトラムを解析処理して
、その結果を出力表示する。
れ、Ｊｏｎ己ａ １及び′＠２の青色フィルタ２４．２
５からのＷ＃赤色光受光して、その光の強さに比例した
電圧を発生する。そして、そのジ 出力″−圧４ｊ４号は、それぞれ後述の第２０差動増幅
器３ノへ人力される。３０．３１は第ｌ及び第２の差動
増幅器で、それぞれ二つの入力゛電圧信号の差に比例し
た電圧を発する。そして、その出力電圧信号はそれぞれ
後述の第１及び第２の周波数分析器３２．３３に入力さ
れる。３２゜３３は第１及び第２の周波数分析器で、入
力された電圧信号の周波数スペクトラムを解析処理して
、その結果を出力表示する。
次に上記実施例の動作について説明する。第２図におい
て、白色光源１９で発生された白色光を、光フアイバプ
ローブ筒体２により等間隔ｄで一列に配置された第１．
第２．第３．第４゜第５．第６．第７及び第８の照明用
光ファイバ３．４，６，６＠１，８，９．１０で伝送さ
せて、測定対象の第１及び＠２の粒子群ノー１゜Ｊ−ｂ
を照射する。白色光で照明された第１の粒子群１− ａ
は、赤色に着色されているので、赤色の光を他の色に比
べて強く反射する。そして、同様に、！２の粒子群１−
ｂは青色に樹色されているので、青色の光を他の色に比
べて強く反射する。上記赤色及び青色の光を含む反射光
は、光フアイバプローブ筒体２によって等間隔ｄで一列
に配置された酊ｌ、第２．第３．第４、第５．第６．第
７及び第８の受光用光ファイバ１１，１１１，１３，１
４．１５，１６゜１７．１８に入射する。そして、第１
．第３゜第５及び第７の受光州光ファイバ１１，１３゜
ｉｓ、ｉｖを伝播した反射光は、第１のビームスプリッ
タ２０へ到達する。また、上記第２゜第４．第６及び第
８の受光１１１光フアイバ１２゜１４．１６．Ｉｌｌを
伝播した反射光は、第２のビームスプリッタ２１へ到達
する。上記第１のビームスプリッタ２０に到達した反射
光は二つに分けられて、その一方は第１の赤色光フィル
タ２２によって、赤拭のみの光となって、第１の光−電
気変換器２６に入射する。他方は、第１の青色光フィル
タ２４によって、青色のみの光となって、第３の光−電
気変換器２８に入射する。上記第２のビームスプリッタ
２１に到達した反射光は二つに分けられて、その一方は
、第２の赤色フィルタ２３によって赤色のみの光となっ
て、第２の光−″電気変換器２７に入射する。また、他
方は、第２の青色フィルタ２５によって、耐色のみの光
となって、第４の光−電気変換器２９に入射する。とこ
ろで、上記ｍｌ及び第２の光−嵯気斐換器２６，２７は
、入射光すなわち赤色の光の強さに比例した電圧ｘ 、
（ｔｌ ｔｘ、（ｔｌを発生して、第１の差＠増幅器
３０に入力する。第１０差動槽幅器３ｏは入力された二
つの電圧信号ｘｔ（ｔｌ、ｘオ（ｔｌの差（ｘ、 （ｔ
ｌ −Ｘ！ （ｔｌ ）に比例した電圧信号Ｘｔａを発
生し、その信号を第１の周波数分析器３２に入力する。
て、白色光源１９で発生された白色光を、光フアイバプ
ローブ筒体２により等間隔ｄで一列に配置された第１．
第２．第３．第４゜第５．第６．第７及び第８の照明用
光ファイバ３．４，６，６＠１，８，９．１０で伝送さ
せて、測定対象の第１及び＠２の粒子群ノー１゜Ｊ−ｂ
を照射する。白色光で照明された第１の粒子群１− ａ
は、赤色に着色されているので、赤色の光を他の色に比
べて強く反射する。そして、同様に、！２の粒子群１−
ｂは青色に樹色されているので、青色の光を他の色に比
べて強く反射する。上記赤色及び青色の光を含む反射光
は、光フアイバプローブ筒体２によって等間隔ｄで一列
に配置された酊ｌ、第２．第３．第４、第５．第６．第
７及び第８の受光用光ファイバ１１，１１１，１３，１
４．１５，１６゜１７．１８に入射する。そして、第１
．第３゜第５及び第７の受光州光ファイバ１１，１３゜
ｉｓ、ｉｖを伝播した反射光は、第１のビームスプリッ
タ２０へ到達する。また、上記第２゜第４．第６及び第
８の受光１１１光フアイバ１２゜１４．１６．Ｉｌｌを
伝播した反射光は、第２のビームスプリッタ２１へ到達
する。上記第１のビームスプリッタ２０に到達した反射
光は二つに分けられて、その一方は第１の赤色光フィル
タ２２によって、赤拭のみの光となって、第１の光−電
気変換器２６に入射する。他方は、第１の青色光フィル
タ２４によって、青色のみの光となって、第３の光−電
気変換器２８に入射する。上記第２のビームスプリッタ
２１に到達した反射光は二つに分けられて、その一方は
、第２の赤色フィルタ２３によって赤色のみの光となっ
て、第２の光−″電気変換器２７に入射する。また、他
方は、第２の青色フィルタ２５によって、耐色のみの光
となって、第４の光−電気変換器２９に入射する。とこ
ろで、上記ｍｌ及び第２の光−嵯気斐換器２６，２７は
、入射光すなわち赤色の光の強さに比例した電圧ｘ 、
（ｔｌ ｔｘ、（ｔｌを発生して、第１の差＠増幅器
３０に入力する。第１０差動槽幅器３ｏは入力された二
つの電圧信号ｘｔ（ｔｌ、ｘオ（ｔｌの差（ｘ、 （ｔ
ｌ −Ｘ！ （ｔｌ ）に比例した電圧信号Ｘｔａを発
生し、その信号を第１の周波数分析器３２に入力する。
周波数分析器３２は、入力信号Ｘ（υの周波数スペクト
ラムを解析処理して、その結果を出力表示する。その出
力結果より、赤色反射光強度変化の周期の逆数すなわち
、周期的変動の周波数ｆＸが判る。
ラムを解析処理して、その結果を出力表示する。その出
力結果より、赤色反射光強度変化の周期の逆数すなわち
、周期的変動の周波数ｆＸが判る。
このｆ、が求められると、従来法と同様にして赤色粒子
すなわち第ｌの粒子群１− ａ （Ｄ速ｇ ｖ １が、 ｖ１ｍ２ｄｆ、 ・・・・・・・・・・・・（
２）として求められる。
すなわち第ｌの粒子群１− ａ （Ｄ速ｇ ｖ １が、 ｖ１ｍ２ｄｆ、 ・・・・・・・・・・・・（
２）として求められる。
次に、上記ｆＩ３及び第４の光−電気変換器２８．２９
は、入射光すなわち青色の光の強さに比例した電圧Ｆ＋
Ｉｌｌ ＋ Ｆ ＠ （ｔｌを発生して、第２の差動
増幅器３１に入力する。第２０差動増幅器３１は、人力
された二つの電圧信号ｙ 、 （ｔｌ ＃ｙ 、 ＋ｔ
＋の差（ＦｌｆＬ） Ｆ！（Ｌｌ）に比例した電圧信
号ｙｆｔｌな発生し、七の信号を第２の周波数分析器３
３に入力する。周波数分析器３３は入力信号ｙ（１）の
周波数スペクトラムを解析処理して、その結果を出力表
示する。その出力結果より、青色反射光強［Ｗ変化の周
Ｊすｊの逆数すなわち周期的変動の周波１３ ｆ 、が
判る。このｆ、が求められると、上記（２）式と同様に
して、青色粒干すなわち第２の粒子１１Ｆ Ｉ −ｂの
速度Ｖ、が、ｖ ＠ ｗ−２ｄ ｒ １
””・・・ｉ３）として求められる。このようにして、
粒径サイズ別の粒子速ＩＷを１１−１１ｉ！＋すること
ができる。
は、入射光すなわち青色の光の強さに比例した電圧Ｆ＋
Ｉｌｌ ＋ Ｆ ＠ （ｔｌを発生して、第２の差動
増幅器３１に入力する。第２０差動増幅器３１は、人力
された二つの電圧信号ｙ 、 （ｔｌ ＃ｙ 、 ＋ｔ
＋の差（ＦｌｆＬ） Ｆ！（Ｌｌ）に比例した電圧信
号ｙｆｔｌな発生し、七の信号を第２の周波数分析器３
３に入力する。周波数分析器３３は入力信号ｙ（１）の
周波数スペクトラムを解析処理して、その結果を出力表
示する。その出力結果より、青色反射光強［Ｗ変化の周
Ｊすｊの逆数すなわち周期的変動の周波１３ ｆ 、が
判る。このｆ、が求められると、上記（２）式と同様に
して、青色粒干すなわち第２の粒子１１Ｆ Ｉ −ｂの
速度Ｖ、が、ｖ ＠ ｗ−２ｄ ｒ １
””・・・ｉ３）として求められる。このようにして、
粒径サイズ別の粒子速ＩＷを１１−１１ｉ！＋すること
ができる。
次に第３図（ａ） （ｂ）により本発明の他の実施例に
ついて説明する。第３図（ａ） （ｂ）において、１−
ａ 、’は測足ヌ」線の５４＆１０粒子群で
、例えば粒径５０μ肩のガラス上に赤色の染料着色を施
したものである。７−ｂは測定対酸の第２の粒子群で、
例えば粒径５００μｍのガラス玉に青色の染料着色を施
したものである。２は光フアイバプローブ筒体で、後述
の照明用光ファイバ３，４゜５．６，７，８，９．１０
と受光用光ファイバ１１．１２，１３，１４，１５，１
６，１７゜１８を包納固着している。３，４，５．６．
７゜８゜９．１０は第１．第２．第３．第４．第５゜第
６．第７及び第８の照明用光ファイバで、後述の白色光
源１９で発生される白色光を上記第１及び第２の粒子群
１−ＩＬｅｌ−ｂへ照射する。
ついて説明する。第３図（ａ） （ｂ）において、１−
ａ 、’は測足ヌ」線の５４＆１０粒子群で
、例えば粒径５０μ肩のガラス上に赤色の染料着色を施
したものである。７−ｂは測定対酸の第２の粒子群で、
例えば粒径５００μｍのガラス玉に青色の染料着色を施
したものである。２は光フアイバプローブ筒体で、後述
の照明用光ファイバ３，４゜５．６，７，８，９．１０
と受光用光ファイバ１１．１２，１３，１４，１５，１
６，１７゜１８を包納固着している。３，４，５．６．
７゜８゜９．１０は第１．第２．第３．第４．第５゜第
６．第７及び第８の照明用光ファイバで、後述の白色光
源１９で発生される白色光を上記第１及び第２の粒子群
１−ＩＬｅｌ−ｂへ照射する。
１１．１２．１３．１４．１５，１６，１７゜１８は、
第１．＄２．第３．第４．第５．第６゜第７及び第８の
受光用光ファイバで、上記粒子群１−ａ、Ｊ−ｂからの
反射光を受光して、後述の第１及び第２のプリズム４０
．４１へ伝送する。１９は白色光源で白色光を発生し、
上記照明用光ファイバ３，４，５，６．ｆｌ、８，９゜
１０へ入射する。４０，４１は第１及び第２のプリズム
で、それぞれ上記第１．第３．第５゜及び第７の受光用
ファイバ１１，１３，１５゜１７、及び第２．第４．第
６及び′＠８の受光用ファイバ１２．１４，１６．１８
から伝送された反射光を分光する。なお、第１のプリズ
ム４０は、赤色の光４０−ａと青色の光４０−ｂに分光
し、第２のプリズム４１も、赤色の光４１−＆と青色の
３［；４１７ｂに分光する。４２゜４３は第ｌ及び第２
の九−′−電気変換器、それぞれ、上記第１及び第２の
プリズム４０．４１で分光された赤色の光４０−＊、４
１−ａを受光して、その光の強さに比例した電圧を発生
する。そして、その出力嘔圧信号は、それぞれ後述の第
１０差勧増幅器４６へ入力される。４４゜４５は第３及
び第４の光−電気変換器で、それぞれ、上記第１及び帛
２のプリズム４０．４１で分光されたＨ色の光４０−ｂ
、４１−ｂを受光して、その光の強さに比例した電圧を
発生する。そして、その出力電圧信号は、それぞれ、後
述の第２の差動増幅器イアへ入力される。
第１．＄２．第３．第４．第５．第６゜第７及び第８の
受光用光ファイバで、上記粒子群１−ａ、Ｊ−ｂからの
反射光を受光して、後述の第１及び第２のプリズム４０
．４１へ伝送する。１９は白色光源で白色光を発生し、
上記照明用光ファイバ３，４，５，６．ｆｌ、８，９゜
１０へ入射する。４０，４１は第１及び第２のプリズム
で、それぞれ上記第１．第３．第５゜及び第７の受光用
ファイバ１１，１３，１５゜１７、及び第２．第４．第
６及び′＠８の受光用ファイバ１２．１４，１６．１８
から伝送された反射光を分光する。なお、第１のプリズ
ム４０は、赤色の光４０−ａと青色の光４０−ｂに分光
し、第２のプリズム４１も、赤色の光４１−＆と青色の
３［；４１７ｂに分光する。４２゜４３は第ｌ及び第２
の九−′−電気変換器、それぞれ、上記第１及び第２の
プリズム４０．４１で分光された赤色の光４０−＊、４
１−ａを受光して、その光の強さに比例した電圧を発生
する。そして、その出力嘔圧信号は、それぞれ後述の第
１０差勧増幅器４６へ入力される。４４゜４５は第３及
び第４の光−電気変換器で、それぞれ、上記第１及び帛
２のプリズム４０．４１で分光されたＨ色の光４０−ｂ
、４１−ｂを受光して、その光の強さに比例した電圧を
発生する。そして、その出力電圧信号は、それぞれ、後
述の第２の差動増幅器イアへ入力される。
４６．４７は−１１及び＠４２の差動増幅器で、それぞ
れ、二つの入力電圧信号の差に比例した゛紙圧を発生す
る。そして、その出力電圧信号は、それぞれ、後述の第
１及び第２の周波数分析器４８．４９に入力される。４
８．４９は第１及び第２の周波数分析器で、入力された
電圧信号の周波数スペクトラムを解析処理して、その結
果出力表示する。
れ、二つの入力電圧信号の差に比例した゛紙圧を発生す
る。そして、その出力電圧信号は、それぞれ、後述の第
１及び第２の周波数分析器４８．４９に入力される。４
８．４９は第１及び第２の周波数分析器で、入力された
電圧信号の周波数スペクトラムを解析処理して、その結
果出力表示する。
次に上記実施例の動作について説明する。第３図におい
て、白色光源１９で発生された白色光を、光フアイバプ
ローブ筒体２により等間隔ｄで一列に配置された第１．
第２．第３．第４゜第５．第６．第７及び第８の照明用
光ファイバ３．４，５，６，７，８，９．１０で伝送さ
せて、測定対象の第１及び第２の粒子群１−ａ。
て、白色光源１９で発生された白色光を、光フアイバプ
ローブ筒体２により等間隔ｄで一列に配置された第１．
第２．第３．第４゜第５．第６．第７及び第８の照明用
光ファイバ３．４，５，６，７，８，９．１０で伝送さ
せて、測定対象の第１及び第２の粒子群１−ａ。
１−ｂを照射する。白色光で照明された第１の粒子群１
− ａは、赤色に１色されているので、赤色の光を他の
色に比べて強く反射する。そして、同様に、第２の粒子
群Ｊ−ｂは青色に着色されているので、青色の光を他の
色に比べて強く反射する。
− ａは、赤色に１色されているので、赤色の光を他の
色に比べて強く反射する。そして、同様に、第２の粒子
群Ｊ−ｂは青色に着色されているので、青色の光を他の
色に比べて強く反射する。
上記赤色及び青色の光を訪む反射光は、光フアイバプロ
ーブ筒体２によって等間隔ｄで一列に配置された第１．
第２．第３．＠４．第５゜第６．第７及び第８の受光用
光ファイバー１゜１２．１３．１４，１５．１６，１７
．１８に入射する。そして、第１．第３．第５及び第７
の受光用光ファイバー１，１３．１５，１１を伝播した
反射光は、第１のプリズム４０に入射する。また、１ｔ
１４２．第４．′ｆＪ６及び第８の受光用光ファイバ１
Ｂ、１４，１６．１８を伝播した反射光は、＃１１４２
のプリズム４ノに入射する。
ーブ筒体２によって等間隔ｄで一列に配置された第１．
第２．第３．＠４．第５゜第６．第７及び第８の受光用
光ファイバー１゜１２．１３．１４，１５．１６，１７
．１８に入射する。そして、第１．第３．第５及び第７
の受光用光ファイバー１，１３．１５，１１を伝播した
反射光は、第１のプリズム４０に入射する。また、１ｔ
１４２．第４．′ｆＪ６及び第８の受光用光ファイバ１
Ｂ、１４，１６．１８を伝播した反射光は、＃１１４２
のプリズム４ノに入射する。
上記第１のプリズム４０は、その入射光を分光して、赤
色光４０−＆と青色光（０−ｂに分離し、それぞれ、第
１及び弔３の光−電気変換器４２．４４へ送４ｇする。
色光４０−＆と青色光（０−ｂに分離し、それぞれ、第
１及び弔３の光−電気変換器４２．４４へ送４ｇする。
また、上記第２のプリズム４１は、その入射光を分光し
て、赤色光４１−鼻と青色光４１−ｂに分離し、それぞ
れ、ぜ 第２及び第４の）し−電気旋洟器４３，４５へ送信する
。ところで、」二記第１及び第２の光−電気変換器４２
．４３は、入射光すなわち赤色の光４Ｑ−ｈ、４１−ａ
の強さに比例した磁圧Ｋｌ ｆｔ） 、 ｘ２１１を発
生して、第１の差動増幅器４６に入力する。第１の差動
増幅器４６は、入力された二つの電圧信号ｘｒ ｔｔ）
＊ Ｘ、ｆｔｌの差（ｘ、（ｔｌ−ｘ２（ｔ））に比
例した電圧信号ｚ（ｔｌを発生し、その信号を第１の周
波数分析器４８に入力する。
て、赤色光４１−鼻と青色光４１−ｂに分離し、それぞ
れ、ぜ 第２及び第４の）し−電気旋洟器４３，４５へ送信する
。ところで、」二記第１及び第２の光−電気変換器４２
．４３は、入射光すなわち赤色の光４Ｑ−ｈ、４１−ａ
の強さに比例した磁圧Ｋｌ ｆｔ） 、 ｘ２１１を発
生して、第１の差動増幅器４６に入力する。第１の差動
増幅器４６は、入力された二つの電圧信号ｘｒ ｔｔ）
＊ Ｘ、ｆｔｌの差（ｘ、（ｔｌ−ｘ２（ｔ））に比
例した電圧信号ｚ（ｔｌを発生し、その信号を第１の周
波数分析器４８に入力する。
この周波数分析器４８は、入力信号ｘ （ｔｌの周波数
スペクトラムを解析処理して、その結果な出力表示する
。その出力結果より、赤色反射光強度変化の周期の逆数
すなわち周期的変動の周波数ｆ、が判る。このｆｌが求
められると、従来法と同様にして、赤色粒子すなわち第
１の粒子群１−ａの速度ｖ１が、上記（２）式で示した
ように ｖｌ＋ａ＊２ｄｆｌ として求められる。
スペクトラムを解析処理して、その結果な出力表示する
。その出力結果より、赤色反射光強度変化の周期の逆数
すなわち周期的変動の周波数ｆ、が判る。このｆｌが求
められると、従来法と同様にして、赤色粒子すなわち第
１の粒子群１−ａの速度ｖ１が、上記（２）式で示した
ように ｖｌ＋ａ＊２ｄｆｌ として求められる。
次に 上記第３及び第４の光−磁気変換器４４）
４５は、入射光すなわち青色の光４０−ｂ。
４１−ｂの強さに比例した″電圧ｙｔ（ｔｌｅｙ宜（ｔ
ｌを発生して、第２の差動増幅器４７に入力する。
ｌを発生して、第２の差動増幅器４７に入力する。
第２の差動増幅器４７は、入力された二つの電圧信号Ｆ
＋ （ｔｌ ＊ ｙｌｆｔ＋の差（Ｆｌ （ｋｌ −３
’１ ｔｔｌ ）に比例した電圧信号ｙ（【）を発生し
、その信号を第２の周波数分析器４９に人力する。周波
数分析器４９は、入力（１号７ ｉｌｌの周波数スペク
トラムを解析処理して、その結束を出力表示する。その
出力結果より、青色反射光強度変化の周期の逆数すなわ
ち周期的変動の周波数ｆ２が判る。このｆ、が求められ
ると、」１記（２）式と同様にして、青色粒子才なわら
第２の粒子群ｉ−ｂの速度ガが、上記（３）式で示した
ように マ、−２ｄｆ。
＋ （ｔｌ ＊ ｙｌｆｔ＋の差（Ｆｌ （ｋｌ −３
’１ ｔｔｌ ）に比例した電圧信号ｙ（【）を発生し
、その信号を第２の周波数分析器４９に人力する。周波
数分析器４９は、入力（１号７ ｉｌｌの周波数スペク
トラムを解析処理して、その結束を出力表示する。その
出力結果より、青色反射光強度変化の周期の逆数すなわ
ち周期的変動の周波数ｆ２が判る。このｆ、が求められ
ると、」１記（２）式と同様にして、青色粒子才なわら
第２の粒子群ｉ−ｂの速度ガが、上記（３）式で示した
ように マ、−２ｄｆ。
として求められる。
以上述べたように本発明の方法によれば、測定対象の粒
子７１％を″粒洋別に複数個の異なる色で春色し、その
４１！！、粒子群を白色光で照明して得られる複数の色
を台む反射光を、等間隔で一列に配置した複数個の光フ
ァイバで受光したあと、光フィルタ、プリズム等を用い
て分丸し、それぞれの青色粒子に対応する単色光毎に光
強度の時間的変化の周期を計測し、その周期と上記光フ
アイバ間隔により粒子速度を求めるようにしだので、色
別の着色粒子の速度すなわち、粒径サイズ別の粒子速度
を計測することができる。
子７１％を″粒洋別に複数個の異なる色で春色し、その
４１！！、粒子群を白色光で照明して得られる複数の色
を台む反射光を、等間隔で一列に配置した複数個の光フ
ァイバで受光したあと、光フィルタ、プリズム等を用い
て分丸し、それぞれの青色粒子に対応する単色光毎に光
強度の時間的変化の周期を計測し、その周期と上記光フ
アイバ間隔により粒子速度を求めるようにしだので、色
別の着色粒子の速度すなわち、粒径サイズ別の粒子速度
を計測することができる。
したがって、従来法では計測できなかった石炭ガス化炉
流動層、石炭ミル及びセメントブラント等の固気混相流
の粒子サイズ別粒子速度の計測が可能となり、固気混相
流の現象を適確に把握できるものである。
流動層、石炭ミル及びセメントブラント等の固気混相流
の粒子サイズ別粒子速度の計測が可能となり、固気混相
流の現象を適確に把握できるものである。
第１図（ａ）は従来の粒子速度計測法を示す構成図、第
１図（ｂ）は第１図（ａ）のｘ−ｘｍ矢視図、第２図（
ａ）は本発明の一実施例を示す構成図、第２図（ｂ）は
第２図ｉａ）のｘ−Ｘ線矢視図、第３図（ａ）は本発明
の他の実施例を示す構成図、第３図（ｂ）は第３図（ａ
）のＸ−Ｘ線矢視図である。 １−ａ・・・′第ｌの粒子群、１．、−ｂ・・・第２の
粒子群、２・・・光フアイバプローブ筒体、３〜１０・
・・′ＩＪｌ＆１〜第８の照明用光ファイバ、１１〜１
８・・・第１〜第８の受光用光ファイバ −９・・・白
色光源、２０．２７・・・第１．第２のビームスプリッ
タ、２２．２３・・・第１．第２の赤色フィルタ、２４
．２５・・・第１．第２の青色光フィルタ、２６．２１
・・・第１．第２の光−電気変換器、２８．２９・・・
第３．第４の光−磁気変換器、３０．３１・・・第１．
第２の差動増幅器、３２゜ｓ ｓ・ｍｌ、 ＃１Ｉ４２
の周波数分析器、４０．４１・・・第１．第２のプリズ
ム、４ｊｌ、４３・・・第１゜第２の光−′題気徒４１
４ ’ｄＫ、４４．４５・・・第３．第４の光−電気変
換器、４６．４１・・・第１．第２の差動増幅器、４８
．４９・・・＠１．第２の周波数分析器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 該引
１図（ｂ）は第１図（ａ）のｘ−ｘｍ矢視図、第２図（
ａ）は本発明の一実施例を示す構成図、第２図（ｂ）は
第２図ｉａ）のｘ−Ｘ線矢視図、第３図（ａ）は本発明
の他の実施例を示す構成図、第３図（ｂ）は第３図（ａ
）のＸ−Ｘ線矢視図である。 １−ａ・・・′第ｌの粒子群、１．、−ｂ・・・第２の
粒子群、２・・・光フアイバプローブ筒体、３〜１０・
・・′ＩＪｌ＆１〜第８の照明用光ファイバ、１１〜１
８・・・第１〜第８の受光用光ファイバ −９・・・白
色光源、２０．２７・・・第１．第２のビームスプリッ
タ、２２．２３・・・第１．第２の赤色フィルタ、２４
．２５・・・第１．第２の青色光フィルタ、２６．２１
・・・第１．第２の光−電気変換器、２８．２９・・・
第３．第４の光−磁気変換器、３０．３１・・・第１．
第２の差動増幅器、３２゜ｓ ｓ・ｍｌ、 ＃１Ｉ４２
の周波数分析器、４０．４１・・・第１．第２のプリズ
ム、４ｊｌ、４３・・・第１゜第２の光−′題気徒４１
４ ’ｄＫ、４４．４５・・・第３．第４の光−電気変
換器、４６．４１・・・第１．第２の差動増幅器、４８
．４９・・・＠１．第２の周波数分析器。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 該引
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 移動している粉粒体に光ファイバを介して光を照射し、
等間隔りで一列に配置した光ファイバで反射光を受光し
、その反射光強度の時間的貧化の周期Ｔを求め、上記粉
粒体の移動速度Ｖを Ｖ −Ｄ ／ Ｔ の式より求める粒子速度計測法において、上記粉粒体を
そのサイズ別にあらかじめ異なる色に着色し、それらの
色を含む光を照射し、得られる反射光を分光し、それぞ
れの単色光を用いて粒子のサイズ別の速度を得るように
した粒子速度計測法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57101737A JPS58218654A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 粒子速度計測法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57101737A JPS58218654A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 粒子速度計測法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218654A true JPS58218654A (ja) | 1983-12-19 |
Family
ID=14308562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57101737A Pending JPS58218654A (ja) | 1982-06-14 | 1982-06-14 | 粒子速度計測法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218654A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4895442A (en) * | 1987-01-30 | 1990-01-23 | Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales (O.N.E.R.A) | Velocimeter with an optical fiber mosaic |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563634A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-13 | Nilsson Gert Erik | Method of deciding flowing motion of fluid and its device |
| JPS578423A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-16 | Nec Corp | Method for inspecting printed matter |
| JPS578423B2 (ja) * | 1977-03-09 | 1982-02-16 |
-
1982
- 1982-06-14 JP JP57101737A patent/JPS58218654A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS578423B2 (ja) * | 1977-03-09 | 1982-02-16 | ||
| JPS5563634A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-13 | Nilsson Gert Erik | Method of deciding flowing motion of fluid and its device |
| JPS578423A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-16 | Nec Corp | Method for inspecting printed matter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4895442A (en) * | 1987-01-30 | 1990-01-23 | Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales (O.N.E.R.A) | Velocimeter with an optical fiber mosaic |
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