JPH06105231B2 - 氷量センサの信号処理方法 - Google Patents
氷量センサの信号処理方法Info
- Publication number
- JPH06105231B2 JPH06105231B2 JP63127164A JP12716488A JPH06105231B2 JP H06105231 B2 JPH06105231 B2 JP H06105231B2 JP 63127164 A JP63127164 A JP 63127164A JP 12716488 A JP12716488 A JP 12716488A JP H06105231 B2 JPH06105231 B2 JP H06105231B2
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- JP
- Japan
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- conductivity
- ice
- relative
- change
- ipf
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- 239000000654 additive Substances 0.000 description 16
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 16
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- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明、ダイナミック型氷蓄熱システムにおいて氷量を
導電率を用いて検出する方法に関するものである。
導電率を用いて検出する方法に関するものである。
一般に氷量の単位としては、氷充填率すなわちIPF（Ice
PackingFactor、％）が使われており、これは種々の定
義があるが、本願においては次式で示す定義を用いる。
PackingFactor、％）が使われており、これは種々の定
義があるが、本願においては次式で示す定義を用いる。
氷充填率＝（できた氷の量／初期液体重量）× 100 ・・・・・（１） 従来のダイナミック型氷蓄熱システムにおいては上記氷
充填率を求めることができず、スタティック型蓄熱シス
テムを使用して上記氷充填率を求めていた。このため、
ダイナミック型蓄熱システムで上記氷充填率が求まる方
法が要請されていた。
充填率を求めることができず、スタティック型蓄熱シス
テムを使用して上記氷充填率を求めていた。このため、
ダイナミック型蓄熱システムで上記氷充填率が求まる方
法が要請されていた。
この要請に対し、次に述べるような方法が提案された。
初期液体重量をＡ、水の重量をW0、添加剤の重量をＸと
すれば、 Ａ＝W0＋Ｘ ・・・・・（２） 次に、できた氷の重量をＢ、残っている水の重量をW1と
すると、 Ｂ＝W0−W1＝Ａ−（Ｘ＋W1） ＝Ａ〔１−（Ｘ＋W1）/A〕 ・・・・・（３） となる。次に、初期状態における添加剤濃度（以下、
「初期添加剤濃度」という）をφ0、ある時点における
添加剤濃度（以下、「任意時期添加剤濃度」という）を
φ1とすれば、 φ0＝100X/A ＝100（Ａ−W0）/A ・・・・・（４） φ1＝100X/（W1＋Ｘ） ＝φ0A/（W1＋Ｘ） ・・・・・・（５） （４），（５）式から φ0／φ1＝（W1＋Ｘ）/A ・・・・・（６） （３），（６）式から Ｂ＝Ａ（１−φ0／φ1） ・・・・・（７） 従って、できた氷の重量Ｂは、初期液体重量Ａ、初期添
加剤濃度φ0、任意時期添加剤濃度φ1から求まる。この
場合、初期液体重量Ａと初期添加剤濃度φ0は既知であ
り、任意時期添加剤濃度φ1を何らかの方法で求めるこ
とができれば、できた氷の重量Ｂは求まる。また、
（１）式と（７）式から、 氷充填率IPF＝100B/A ＝100（１−φ0／φ1） ・・・・・・（８） 従って、任意時期添加剤濃度が求まれば、氷充填率は求
まる。
すれば、 Ａ＝W0＋Ｘ ・・・・・（２） 次に、できた氷の重量をＢ、残っている水の重量をW1と
すると、 Ｂ＝W0−W1＝Ａ−（Ｘ＋W1） ＝Ａ〔１−（Ｘ＋W1）/A〕 ・・・・・（３） となる。次に、初期状態における添加剤濃度（以下、
「初期添加剤濃度」という）をφ0、ある時点における
添加剤濃度（以下、「任意時期添加剤濃度」という）を
φ1とすれば、 φ0＝100X/A ＝100（Ａ−W0）/A ・・・・・（４） φ1＝100X/（W1＋Ｘ） ＝φ0A/（W1＋Ｘ） ・・・・・・（５） （４），（５）式から φ0／φ1＝（W1＋Ｘ）/A ・・・・・（６） （３），（６）式から Ｂ＝Ａ（１−φ0／φ1） ・・・・・（７） 従って、できた氷の重量Ｂは、初期液体重量Ａ、初期添
加剤濃度φ0、任意時期添加剤濃度φ1から求まる。この
場合、初期液体重量Ａと初期添加剤濃度φ0は既知であ
り、任意時期添加剤濃度φ1を何らかの方法で求めるこ
とができれば、できた氷の重量Ｂは求まる。また、
（１）式と（７）式から、 氷充填率IPF＝100B/A ＝100（１−φ0／φ1） ・・・・・・（８） 従って、任意時期添加剤濃度が求まれば、氷充填率は求
まる。
一方、溶液導電率（ここでは水の導電率）と溶液の添加
剤濃度についての実験の結果、導電率と添加剤濃度があ
る範囲では比例することがわかった。添加剤濃度は導電
率と温度の関数であり、ある一定温度での導電率に換算
すれば、導電率のみの関数で表わすことができ、しかも
添加剤濃度と導電率は比例していることが実験によりわ
かった。従って、（８）式から、導電率により氷充填率
IPFを求めることができることがわかる。
剤濃度についての実験の結果、導電率と添加剤濃度があ
る範囲では比例することがわかった。添加剤濃度は導電
率と温度の関数であり、ある一定温度での導電率に換算
すれば、導電率のみの関数で表わすことができ、しかも
添加剤濃度と導電率は比例していることが実験によりわ
かった。従って、（８）式から、導電率により氷充填率
IPFを求めることができることがわかる。
しかしながら、第３図に示すように、初期添加剤濃度を
パラメータとして導電率（５℃）対IPFを求めた場合、
その特性曲線はS1〜S3に示すように初期添加剤濃度毎
（すなわち初期導電率毎）に異なるので、濃度毎に導電
率をIPFに変換するリニアライザを用意する必要があ
り、回路構成が複雑となる。
パラメータとして導電率（５℃）対IPFを求めた場合、
その特性曲線はS1〜S3に示すように初期添加剤濃度毎
（すなわち初期導電率毎）に異なるので、濃度毎に導電
率をIPFに変換するリニアライザを用意する必要があ
り、回路構成が複雑となる。
このような課題を解決するために本発明による氷量セン
サの信号処理方法は、溶液の導電率Ｇを測定し、その測
定した導電率Ｇを相対変化演算回路へ与え、この相対変
化演算回路にて、氷充填率が最大のときの導電率
Gspan，初期導電率をG0として表わされるｘ＝（Ｇ−
G0）／Gspanなる式から、相対導電率変化ｘを求め、こ
の相対導電率変化ｘによりIPFを求めるようにしたもの
である。
サの信号処理方法は、溶液の導電率Ｇを測定し、その測
定した導電率Ｇを相対変化演算回路へ与え、この相対変
化演算回路にて、氷充填率が最大のときの導電率
Gspan，初期導電率をG0として表わされるｘ＝（Ｇ−
G0）／Gspanなる式から、相対導電率変化ｘを求め、こ
の相対導電率変化ｘによりIPFを求めるようにしたもの
である。
本発明による方法においては、初期（氷量零）導電率が
違っても後段での処理が簡単となる。
違っても後段での処理が簡単となる。
本発明による氷量センサの信号処理方法は相対導電率変
化ｘを使用するものである。相対導電率変化ｘは次式
（２）で表わされる。
化ｘを使用するものである。相対導電率変化ｘは次式
（２）で表わされる。
ｘ＝（Ｇ−G0）／Gspan ・・・・（９） ここで、Ｇはある時点の溶液の導電率、G0は初期導電
率、GspanはIPFmaxのときの導電率である。G0とGspanは
既知であるので、Ｇにより（９）式から相対導電率変化
ｘを算出できる。相対導電率変化ｘは初期濃度がどんな
値でも、一意的にIPFと対応した値となる。従って、こ
の相対導電率変化ｘを使用すれば、初期導電率によらず
に氷量を知ることができる。相対導電率変化ｘとIPFと
の関係を第２図に示す。このように本方法においてはIP
F算出において溶液濃度の影響を受けない。
率、GspanはIPFmaxのときの導電率である。G0とGspanは
既知であるので、Ｇにより（９）式から相対導電率変化
ｘを算出できる。相対導電率変化ｘは初期濃度がどんな
値でも、一意的にIPFと対応した値となる。従って、こ
の相対導電率変化ｘを使用すれば、初期導電率によらず
に氷量を知ることができる。相対導電率変化ｘとIPFと
の関係を第２図に示す。このように本方法においてはIP
F算出において溶液濃度の影響を受けない。
本発明による方法が適用される氷量検出システムを第１
図に示す。この氷量検出システムは、溶液の導電率を測
定する検出端１、この検出端１の出力信号を処理する信
号処理回路２、相対導電率変化を演算する相対変化演算
回路３およびIPFを演算するIPF演算回路４から構成され
る。第１図において、相対変化演算回路３とIPF演算回
路４を一緒にしてもよい。また、マイクロプロセッサな
どにより相対導電率変化に直さず直接IPF換算を行なっ
てもよい。
図に示す。この氷量検出システムは、溶液の導電率を測
定する検出端１、この検出端１の出力信号を処理する信
号処理回路２、相対導電率変化を演算する相対変化演算
回路３およびIPFを演算するIPF演算回路４から構成され
る。第１図において、相対変化演算回路３とIPF演算回
路４を一緒にしてもよい。また、マイクロプロセッサな
どにより相対導電率変化に直さず直接IPF換算を行なっ
てもよい。
第１図において、検出端１は温度補正用の温度センサを
含んでおり、検出端１の出力は信号処理回路２において
或る一定温度における導電率の値に変換され、出力され
る。この値から（９）式により相対導電率変化ｘを求
め、そのまま出力するか、さらに第２図の特性曲線Ｓを
使用してIPFに換算して出力する。この際、出力を０〜1
00mV,4〜20mV,1〜5Vなど一般によく使用される出力レベ
ルと合わせておけば、市販の装置と簡単に接続できる。
含んでおり、検出端１の出力は信号処理回路２において
或る一定温度における導電率の値に変換され、出力され
る。この値から（９）式により相対導電率変化ｘを求
め、そのまま出力するか、さらに第２図の特性曲線Ｓを
使用してIPFに換算して出力する。この際、出力を０〜1
00mV,4〜20mV,1〜5Vなど一般によく使用される出力レベ
ルと合わせておけば、市販の装置と簡単に接続できる。
以上説明したように本発明は、相対導電率変化により氷
充填率を求めるようにしたことにより、初期導電率が違
っても一意的に氷充填率を求めることができるので、氷
量検出システムの構成を簡単なものとできる効果があ
る。
充填率を求めるようにしたことにより、初期導電率が違
っても一意的に氷充填率を求めることができるので、氷
量検出システムの構成を簡単なものとできる効果があ
る。
第１図は本発明による方法が適用される氷量検出システ
ムを示す系統図、第２図は相対導電率変化対IPFの関係
を示すグラフ、第３図は導電率対IPFの関係を示すグラ
フである。 １…検出端、２…信号処理回路、３…相対変化演算回
路、４…IPF演算回路。
ムを示す系統図、第２図は相対導電率変化対IPFの関係
を示すグラフ、第３図は導電率対IPFの関係を示すグラ
フである。 １…検出端、２…信号処理回路、３…相対変化演算回
路、４…IPF演算回路。
フロントページの続き (72)発明者 枝川 靖典 愛知県名古屋市中区錦１丁目18番22号 株 式会社竹中工務店名古屋支店内 (72)発明者 井坂 英毅 神奈川県伊勢原市鈴川54番地 山武ハネウ エル株式会社伊勢原工場内 (72)発明者 川井 健司 神奈川県藤沢市川名１丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 伊藤 昭彦 神奈川県伊勢原市鈴川54番地 山武ハネウ エル株式会社伊勢原工場内 (56)参考文献 特開 昭63−195551（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】溶液の導電率Ｇを測定し、この測定した導
電率Ｇを相対変化演算回路へ与え、この相対変化演算回
路にて、氷充填率が最大のときの導電率をGspan，初期
導電率をG0として表わされるｘ＝（Ｇ−G0）／Gspanな
る式から、相対導電率変化ｘを求め、この相対導電率変
化ｘにより氷充填率を求めることを特徴とする氷量セン
サの信号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127164A JPH06105231B2 (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 氷量センサの信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127164A JPH06105231B2 (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 氷量センサの信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297547A JPH01297547A (ja) | 1989-11-30 |
| JPH06105231B2 true JPH06105231B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=14953234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63127164A Expired - Lifetime JPH06105231B2 (ja) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | 氷量センサの信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105231B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4608612B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2011-01-12 | 公立大学法人高知工科大学 | 固体成分中の硫化鉄含有率の測定方法及び測定装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0684943B2 (ja) * | 1987-02-10 | 1994-10-26 | 日本鋼管株式会社 | 氷蓄熱槽内の結氷率の測定方法 |
-
1988
- 1988-05-26 JP JP63127164A patent/JPH06105231B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01297547A (ja) | 1989-11-30 |
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