JPH0510611B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0510611B2 JPH0510611B2 JP59044475A JP4447584A JPH0510611B2 JP H0510611 B2 JPH0510611 B2 JP H0510611B2 JP 59044475 A JP59044475 A JP 59044475A JP 4447584 A JP4447584 A JP 4447584A JP H0510611 B2 JPH0510611 B2 JP H0510611B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- receiving unit
- microwaves
- microwave
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/24—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing the transmission of wave or particle radiation through the material
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、マイクロ波を使用して、粉炭等の粉
体の流量をリアルタイムで計測する粉体流量計に
関する。
体の流量をリアルタイムで計測する粉体流量計に
関する。
従来のマイクロ波を使用した粉体流量計は、第
１図に示すように、粉体を矢印Ａ方向に搬送する
金属製の搬送管１の途中に、所定距離Ｂだけ離し
てドツプラー送受信ユニツト２と受信ユニツト３
を導波管４，５を介して接続して構成している。
１図に示すように、粉体を矢印Ａ方向に搬送する
金属製の搬送管１の途中に、所定距離Ｂだけ離し
てドツプラー送受信ユニツト２と受信ユニツト３
を導波管４，５を介して接続して構成している。
この粉体流量計では、ドツプラー送受信ユニツ
ト２からマイクロ波を搬送管１内に入射し、その
搬送管１内を搬送されている粉体により反射され
てきた反射マイクロ波をドツプラー送受信ユニツ
ト２で受信して、その反射マイクロ波と入射マイ
クロ波とをミキサーにて混合することにより両マ
イクロ波の周波数差に応じた周波数のビート、即
ちドツプラー周波数を得て、これにより粉体の搬
送速度の情報を得ている。
ト２からマイクロ波を搬送管１内に入射し、その
搬送管１内を搬送されている粉体により反射され
てきた反射マイクロ波をドツプラー送受信ユニツ
ト２で受信して、その反射マイクロ波と入射マイ
クロ波とをミキサーにて混合することにより両マ
イクロ波の周波数差に応じた周波数のビート、即
ちドツプラー周波数を得て、これにより粉体の搬
送速度の情報を得ている。
また、ドツプラー送受信ユニツト２から搬送管
１内に入射されたマイクロ波の一部は、その搬送
管１に沿つて伝搬して、途中で粉体の密度に応じ
て振幅が減少（電力損失が発生する）し位相が変
化して、受信ユニツト３に到達するので、この受
信ユニツト３で得られるマイクロ波の位相或いは
電力と、ドツプラー送受信ユニツト２で送信され
たマイクロ波の位相或いは電力とを比較して、粉
体の密度情報を得ている。
１内に入射されたマイクロ波の一部は、その搬送
管１に沿つて伝搬して、途中で粉体の密度に応じ
て振幅が減少（電力損失が発生する）し位相が変
化して、受信ユニツト３に到達するので、この受
信ユニツト３で得られるマイクロ波の位相或いは
電力と、ドツプラー送受信ユニツト２で送信され
たマイクロ波の位相或いは電力とを比較して、粉
体の密度情報を得ている。
そして、この密度情報と上記した搬送速度情報
とから、粉体の流量を計測している。
とから、粉体の流量を計測している。
ところで、上記したマイクロ波の位相の変化或
いは電力の損失は、搬送されている粉体との相互
作用により生じるものであるが、搬送管１内のマ
イクロ波の電界分布は、その搬送管１が丸管の場
合には第２図（ａはTE11波）に示すように中心
軸の電界が一番強く周辺部に近づくほど弱くなつ
ており（搬送管１が矩形の場合でも同じ。）、また
粉体は搬送管１内に充満しているとは限らない。
いは電力の損失は、搬送されている粉体との相互
作用により生じるものであるが、搬送管１内のマ
イクロ波の電界分布は、その搬送管１が丸管の場
合には第２図（ａはTE11波）に示すように中心
軸の電界が一番強く周辺部に近づくほど弱くなつ
ており（搬送管１が矩形の場合でも同じ。）、また
粉体は搬送管１内に充満しているとは限らない。
従つて、同一密度の粉体であつても、その粉体
が搬送管１内の断面部分のどの位置にあるかによ
つて、得られる密度情報に差が生じ、その密度情
報に誤差が生じ、ひいては流量計測に誤差が生じ
る。
が搬送管１内の断面部分のどの位置にあるかによ
つて、得られる密度情報に差が生じ、その密度情
報に誤差が生じ、ひいては流量計測に誤差が生じ
る。
また、第１図に示す構成の粉体流量計では、マ
イクロ波が必要な距離Ｂ内以外にも伝搬して受信
ユニツト３に到達しないものが生じるので、これ
も密度情報の誤差の原因となつている。
イクロ波が必要な距離Ｂ内以外にも伝搬して受信
ユニツト３に到達しないものが生じるので、これ
も密度情報の誤差の原因となつている。
本発明は斯かる点に鑑みて成されたもので、そ
の目的は、マイクロ波電界の強弱やマイクロ波の
他への漏洩等によつて密度情報に誤差が発生せ
ず、よつて高精度な流量計測ができるようにした
粉体流量計を提供することである。
の目的は、マイクロ波電界の強弱やマイクロ波の
他への漏洩等によつて密度情報に誤差が発生せ
ず、よつて高精度な流量計測ができるようにした
粉体流量計を提供することである。
以下、本発明の実施例について説明する。第３
図はその一実施例を示すものであり、６はマイク
ロ波損失の少ない低損失誘導体で成る粉体搬送用
の断面が丸形の搬送管（低損失誘電体管）、７は
断面が矩形で全体形状がほぼコ字形状に曲折した
金属製の導波管であり、搬送管６はその軸心が導
波管７の中央部分７ａの軸心と同軸となるよう
に、その中央部分７ａを貫通している。そして、
導波管７の曲折した一方の端部（粉体の搬送され
てくる側）にドツプラー送受信ユニツト２が、ま
た他方の端部（粉体の搬送されて行く側）に受信
ユニツト３が各々取り付けられている。８，９は
搬送管６を導波管７内に固定貫通するための金属
製の丸形のガイド管である。
図はその一実施例を示すものであり、６はマイク
ロ波損失の少ない低損失誘導体で成る粉体搬送用
の断面が丸形の搬送管（低損失誘電体管）、７は
断面が矩形で全体形状がほぼコ字形状に曲折した
金属製の導波管であり、搬送管６はその軸心が導
波管７の中央部分７ａの軸心と同軸となるよう
に、その中央部分７ａを貫通している。そして、
導波管７の曲折した一方の端部（粉体の搬送され
てくる側）にドツプラー送受信ユニツト２が、ま
た他方の端部（粉体の搬送されて行く側）に受信
ユニツト３が各々取り付けられている。８，９は
搬送管６を導波管７内に固定貫通するための金属
製の丸形のガイド管である。
以上において、導波管７におけるマイクロ波電
界の分布は、TE10波では第４図に示すように、
その中心部の電界が強く、長手方向の両側が一番
弱い。ところが、この実施例では搬送管６を、導
波管７の中央部７ａに同軸的に貫通させているの
で、その搬送管６は電界が強くその大きさがほぼ
同一の部分に位置することになる。従つて、搬送
管６内の粉体には、その搬送管６内における断面
方向の位置の如何に拘らず、ほぼ同一の電界が加
わる。
界の分布は、TE10波では第４図に示すように、
その中心部の電界が強く、長手方向の両側が一番
弱い。ところが、この実施例では搬送管６を、導
波管７の中央部７ａに同軸的に貫通させているの
で、その搬送管６は電界が強くその大きさがほぼ
同一の部分に位置することになる。従つて、搬送
管６内の粉体には、その搬送管６内における断面
方向の位置の如何に拘らず、ほぼ同一の電界が加
わる。
一方、導波管にはその寸法に応じて、特定周波
数以下のマイクロ波は伝搬させないカツトオフ周
波数があり、例えば長辺がａの矩形の導波管で
は、そのカツトオフ周波数のときの波長、つまり
カツトオフ波長〓ｃは〓ｃ＝2aである。また、
半径がｒの丸形導波管では〓ｃ＝２〓ｒ／ｋ（ｋ
は使用する電磁界のモードによつて決まる定数。）
である。従つて、上記実施例では、使用マイクロ
波の周波数が予め決まつているときには、搬送管
６の外径を上記カツトオフ波長となる寸法に設定
することにより、或いは搬送管６の径が予め決ま
つているときは、その搬送管６の外径で決まるカ
ツトオフ波長以上の波長のマイクロ波を使用する
ことにより、その搬送管６におけるガイド管８，
９の取付部より外側の部分に対しては、マイクロ
波が漏洩することはなくなり、そこにおけるマイ
クロ波損失をが無くなる。
数以下のマイクロ波は伝搬させないカツトオフ周
波数があり、例えば長辺がａの矩形の導波管で
は、そのカツトオフ周波数のときの波長、つまり
カツトオフ波長〓ｃは〓ｃ＝2aである。また、
半径がｒの丸形導波管では〓ｃ＝２〓ｒ／ｋ（ｋ
は使用する電磁界のモードによつて決まる定数。）
である。従つて、上記実施例では、使用マイクロ
波の周波数が予め決まつているときには、搬送管
６の外径を上記カツトオフ波長となる寸法に設定
することにより、或いは搬送管６の径が予め決ま
つているときは、その搬送管６の外径で決まるカ
ツトオフ波長以上の波長のマイクロ波を使用する
ことにより、その搬送管６におけるガイド管８，
９の取付部より外側の部分に対しては、マイクロ
波が漏洩することはなくなり、そこにおけるマイ
クロ波損失をが無くなる。
以上により、搬送管６内の粉体にはほぼ同一の
電界が加わり、またマイクロ波の外部への漏洩も
なくなるので、ドツプラー送受信ユニツト２から
受信ユニツト３に至るマイクロ波は、その位相や
電力が搬送管６内の粉体の密度によつて連続的に
変化する。なお、マイクロ波の位相や電力は導波
管７の曲折部分や搬送管６自体の影響もうける
が、これらは定数として扱うことができるので、
そこで得られる密度信号或いは最終的に得られる
流量信号を補正することにより、正確な流量を計
測することができる。
電界が加わり、またマイクロ波の外部への漏洩も
なくなるので、ドツプラー送受信ユニツト２から
受信ユニツト３に至るマイクロ波は、その位相や
電力が搬送管６内の粉体の密度によつて連続的に
変化する。なお、マイクロ波の位相や電力は導波
管７の曲折部分や搬送管６自体の影響もうける
が、これらは定数として扱うことができるので、
そこで得られる密度信号或いは最終的に得られる
流量信号を補正することにより、正確な流量を計
測することができる。
第５図は別の実施例の構造を示すものであり、
導波管７′におけるドツプラー送受信ユニツト２
や受信ユニツト３に対する取り付け部分の曲折部
分がほぼ90度となつている以外は第３図に示した
ものと同一である。
導波管７′におけるドツプラー送受信ユニツト２
や受信ユニツト３に対する取り付け部分の曲折部
分がほぼ90度となつている以外は第３図に示した
ものと同一である。
なお、搬送管６はその少なくとも導波管７，
７′を貫通する部分が低損失誘導体で形成されて
いれば良く、他は通常の搬送管と同様の金属であ
つても良い。また、導波管７，７′は丸形であつ
ても良く、更に搬送管６は矩形であつても良い。
７′を貫通する部分が低損失誘導体で形成されて
いれば良く、他は通常の搬送管と同様の金属であ
つても良い。また、導波管７，７′は丸形であつ
ても良く、更に搬送管６は矩形であつても良い。
以上から本発明によれば、ドツプラー送受信ユ
ニツトから受信ユニツトに至るマイクロ波の漏洩
や不均一電界に基づく密度情報の誤差の発生を防
止することができ、精度の向上した流量計を実現
することができるという特徴がある。
ニツトから受信ユニツトに至るマイクロ波の漏洩
や不均一電界に基づく密度情報の誤差の発生を防
止することができ、精度の向上した流量計を実現
することができるという特徴がある。
第１図は従来の流量計の構造を示す断面図、第
２図ａは従来の搬送管内の電界モードを示す図、
ｂはその電界の分布を示す特性図、第３図は本発
明の一実施例の流量計の構造を示す断面図、第４
図ａは第３図における導波管の中央部分の電界モ
ードを示す断面図、ｂはその電界の分布を示す特
性図、第５図は別の実施例の流量計の構造を示す
断面図である。 １……金属で成る搬送管、２……ドツプラー送
受信ユニツト、３……受信ユニツト、４，５……
導波管、６……搬送管（低損失誘電体管）、７，
７′……導波管、８，９……金属で成るガイド管。
２図ａは従来の搬送管内の電界モードを示す図、
ｂはその電界の分布を示す特性図、第３図は本発
明の一実施例の流量計の構造を示す断面図、第４
図ａは第３図における導波管の中央部分の電界モ
ードを示す断面図、ｂはその電界の分布を示す特
性図、第５図は別の実施例の流量計の構造を示す
断面図である。 １……金属で成る搬送管、２……ドツプラー送
受信ユニツト、３……受信ユニツト、４，５……
導波管、６……搬送管（低損失誘電体管）、７，
７′……導波管、８，９……金属で成るガイド管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粉体を搬送する搬送管の搬送方向にマイクロ
波を入射して、その入射マイクロ波と上記粉体で
反射した反射マイクロ波とから得られるドツプラ
ー周波数により上記粉体の流速信号を得ると共
に、上記入射マイクロ波の上記粉体による損失或
いは位相遅れにより上記粉体の密度信号を得、該
密度信号と上記流速信号とにより上記粉体の流量
を計測するようにした粉体流量計において、 上記搬送管の少なくとも一部を低損失誘電体管
にて形成し、ほぼコ字形状に曲折した金属製の導
波管の中央部分に上記低損失誘電体管を同軸とな
るように貫通させ、上記導波管の一端にドツプラ
ー送受信ユニツトを接続すると共に、他端に受信
ユニツトを接続し、且つ上記低損失誘電体管の径
で決まるカツトオフ周波数以下の周波数のマイク
ロ波を使用して成る粉体流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59044475A JPS60187818A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 粉体流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59044475A JPS60187818A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 粉体流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187818A JPS60187818A (ja) | 1985-09-25 |
| JPH0510611B2 true JPH0510611B2 (ja) | 1993-02-10 |
Family
ID=12692547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59044475A Granted JPS60187818A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 粉体流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187818A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7610816B2 (en) | 2006-11-02 | 2009-11-03 | Ohm Electric Co., Ltd. | Flow measurement device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011077782A1 (de) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren eines pulverförmigen Produkts |
| CN113324603A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-31 | 浙江纺织服装职业技术学院 | 一种非金属管流通状态的检测装置 |
-
1984
- 1984-03-08 JP JP59044475A patent/JPS60187818A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7610816B2 (en) | 2006-11-02 | 2009-11-03 | Ohm Electric Co., Ltd. | Flow measurement device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60187818A (ja) | 1985-09-25 |
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