JPH071228B2 - 煙測定方法及び測定装置 - Google Patents
煙測定方法及び測定装置Info
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- JPH071228B2 JPH071228B2 JP61175136A JP17513686A JPH071228B2 JP H071228 B2 JPH071228 B2 JP H071228B2 JP 61175136 A JP61175136 A JP 61175136A JP 17513686 A JP17513686 A JP 17513686A JP H071228 B2 JPH071228 B2 JP H071228B2
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- light
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は光透過方式による煙の測定方法及び装置に関
するものである。
するものである。
このような煙の測定技術はディーゼルエンジン、ガスタ
ービン等の各種排気煙の測定、規制、低減化研究等の用
に供することができる。
ービン等の各種排気煙の測定、規制、低減化研究等の用
に供することができる。
［従来の技術］ 煙濃度を測定するための一技術としては、従来から光透
過式煙測定装置（スモークメータ）がある。
過式煙測定装置（スモークメータ）がある。
この従来の光透過式煙測定装置は試料煙の通路をはさん
で一対の光源と受光装置を備え、光源から受光素子に至
る光路を試料煙の通路と交差させ、光路中の煙濃度を透
過光の減衰から測定するものである。
で一対の光源と受光装置を備え、光源から受光素子に至
る光路を試料煙の通路と交差させ、光路中の煙濃度を透
過光の減衰から測定するものである。
［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、この従来の光透過式煙測定装置では、試料煙
中を１回だけ透過した光の減衰率から煙濃度を測定する
方式であるために、通過排気ガスの温度、密度変化等に
より測定出力はドリフト、ゆらぎ効果などが影響し、S/
N比の非常に悪化したものとなる。このため、従来の煙
測定装置では低濃度域の測定がほとんど出来ないのが現
状である。
中を１回だけ透過した光の減衰率から煙濃度を測定する
方式であるために、通過排気ガスの温度、密度変化等に
より測定出力はドリフト、ゆらぎ効果などが影響し、S/
N比の非常に悪化したものとなる。このため、従来の煙
測定装置では低濃度域の測定がほとんど出来ないのが現
状である。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、極低濃度から高濃度範囲に及ぶ煙の測定が可能で、
かつ、S/N比の非常にすぐれた煙測定方法及び煙測定装
置を提供することを目的とするものである。
て、極低濃度から高濃度範囲に及ぶ煙の測定が可能で、
かつ、S/N比の非常にすぐれた煙測定方法及び煙測定装
置を提供することを目的とするものである。
（ロ）発明の構成 ［問題を解決するための手段］ この目的に対応して、この第１の発明の煙測定方法は、
試料煙の通路をはさんで対向して設けられ、前記通路の
長手方向の相互の間隔が可変に構成された発光素子と受
光素子からなる複数個の素子対を使用し、前記それぞれ
の受光素子の出力を重畳して平均化することを特徴とし
ている。
試料煙の通路をはさんで対向して設けられ、前記通路の
長手方向の相互の間隔が可変に構成された発光素子と受
光素子からなる複数個の素子対を使用し、前記それぞれ
の受光素子の出力を重畳して平均化することを特徴とし
ている。
また、この第２の発明の煙測定装置は、試料煙の通路を
はさんで対向している発光素子と受光素子からなる素子
対を複数個備え、前記複数の素子対間の前記通路の長手
方向の間隔が可変に構成され、かつ、前記受光素子から
の出力信号を重畳して平均化するデータ処理装置を備え
ていることを特徴としている。
はさんで対向している発光素子と受光素子からなる素子
対を複数個備え、前記複数の素子対間の前記通路の長手
方向の間隔が可変に構成され、かつ、前記受光素子から
の出力信号を重畳して平均化するデータ処理装置を備え
ていることを特徴としている。
以下、これらの発明の詳細を一実施例を示す図面につい
て説明する。
て説明する。
この発明の煙測定方法は、試料煙の通路をはさんで発光
素子と受光素子を複数対配置し、それぞれの発光素子か
ら発射した光を試料煙中を透過させ、その透過光をそれ
ぞれの受光素子で受光させ、透過光の減衰率に基づいて
試料煙を測定するものである。
素子と受光素子を複数対配置し、それぞれの発光素子か
ら発射した光を試料煙中を透過させ、その透過光をそれ
ぞれの受光素子で受光させ、透過光の減衰率に基づいて
試料煙を測定するものである。
第１図はこの発明の煙測定方法において使用する第１の
実施例に係わる煙測定装置1aである。
実施例に係わる煙測定装置1aである。
煙測定装置1aは複数対の測定素子対２を有している。そ
れぞれの測定素子対２は煙通路３をはさんで対向してい
る発光素子４と受光素子５とを備えている。それぞれの
測定素子対２は煙通路３に沿って配設されている。それ
ぞれの発光素子４と受光素子５とは煙通路３側にコリメ
ータレンズ6,7を付属させて備えている。受光素子５の
出力は加算増幅器11を介してデータ処理部12に入力する
ように構成されている。発光素子４としては例えば半導
体レーザを用いることができ、また受光素子５としては
例えばシリコンフォトダイオードを用いることができ
る。なお、煙通路２の外縁をエアーカーテン装置13から
吹出すエアーによって区画すると、コリメータレンズ6,
7その他の測定用機器の清浄を保つために好ましい。
れぞれの測定素子対２は煙通路３をはさんで対向してい
る発光素子４と受光素子５とを備えている。それぞれの
測定素子対２は煙通路３に沿って配設されている。それ
ぞれの発光素子４と受光素子５とは煙通路３側にコリメ
ータレンズ6,7を付属させて備えている。受光素子５の
出力は加算増幅器11を介してデータ処理部12に入力する
ように構成されている。発光素子４としては例えば半導
体レーザを用いることができ、また受光素子５としては
例えばシリコンフォトダイオードを用いることができ
る。なお、煙通路２の外縁をエアーカーテン装置13から
吹出すエアーによって区画すると、コリメータレンズ6,
7その他の測定用機器の清浄を保つために好ましい。
［作用］ このように構成された煙測定装置1aによる試料煙の測定
は次のようになされる。
は次のようになされる。
発光素子４からの光は、試料煙10中に入射し透過光が受
光素子５に集光される。
光素子５に集光される。
従って、各受光素子４の信号SJは信号成分をＳ、ノイズ
成分をnJとすれば、 SJ＝Ｓ＋nJ ……（１） であり、それらの信号を重畳し平均化すると、 SJ＝Ｓ＋（1/J）（ΣnJ） ……（２） となり、ノイズ成分が相殺効果により白色化され、S/N
比の非常に優れた信号、すなわち光路中を通過した試料
煙の煙濃度となる。更に、煙の流れ方向に並べられた各
測定素子対間の距離ｌを可変とすることにより、煙の流
速と濃度の脈動周期が不定な場合においても、信号重畳
効果により脈動による濃度変化を平均化することができ
るため、きわめて低濃度までの測定が可能となる。
成分をnJとすれば、 SJ＝Ｓ＋nJ ……（１） であり、それらの信号を重畳し平均化すると、 SJ＝Ｓ＋（1/J）（ΣnJ） ……（２） となり、ノイズ成分が相殺効果により白色化され、S/N
比の非常に優れた信号、すなわち光路中を通過した試料
煙の煙濃度となる。更に、煙の流れ方向に並べられた各
測定素子対間の距離ｌを可変とすることにより、煙の流
速と濃度の脈動周期が不定な場合においても、信号重畳
効果により脈動による濃度変化を平均化することができ
るため、きわめて低濃度までの測定が可能となる。
また予め求めた煙濃度値と質量濃度の関係をデータ処理
部12に入力しておけば、煙濃度値を質量相当濃度として
出力することが出来る。更に、この時の通過排気ガス流
量を同時に測定することにより、単位時間当たりの煙排
出量が求められる。これを任意の計測時間で積分するこ
とにより、一計測単位当たりの煙排出量がリアルタイム
で算出される。
部12に入力しておけば、煙濃度値を質量相当濃度として
出力することが出来る。更に、この時の通過排気ガス流
量を同時に測定することにより、単位時間当たりの煙排
出量が求められる。これを任意の計測時間で積分するこ
とにより、一計測単位当たりの煙排出量がリアルタイム
で算出される。
すなわち、 ｗ（ｔ）＝ｆ〔ｓ（ｔ）〕・Ｒ（ｔ） ……（３） Ｗ＝▲∫t o▼ｗ（ｔ）dt ……（４） ここで、 ｗ（ｔ）：単位時間当たりの排出質量 Ｗ：一計測単位当たりの煙排出量 ｓ（ｔ）：煙濃度値の瞬時値 ｆ〔ｓ（ｔ）〕：予め求めた煙濃度値と質量濃度の関係 Ｒ（ｔ）：単位時間当たりの排出ガス流量 である。
［効果］ この発明によれば、排気煙処理装置を通過した後の極低
濃度の煙濃度が大きなS/N比で測定可能となるため、デ
ィーゼルエンジン用の排気煙処理装置の開発、評価或い
は排気煙濃度の規制等に利用可能となる。また、スター
リングエンジンやガスタービンエンジン等の連続燃焼器
からの低濃度排気煙の測定を行うことも可能となる。
濃度の煙濃度が大きなS/N比で測定可能となるため、デ
ィーゼルエンジン用の排気煙処理装置の開発、評価或い
は排気煙濃度の規制等に利用可能となる。また、スター
リングエンジンやガスタービンエンジン等の連続燃焼器
からの低濃度排気煙の測定を行うことも可能となる。
第１図は第１の実施例に係わる煙測定装置を示す正面構
成説明図である。 1a……煙測定装置、２……測定素子対、３……煙通路、
４……発光素子、５……受光素子、６……コリメータレ
ンズ、７……コリメータレンズ、10……試料煙、11……
加算増幅器、12……データ処理部、13……エアーカーテ
ン装置
成説明図である。 1a……煙測定装置、２……測定素子対、３……煙通路、
４……発光素子、５……受光素子、６……コリメータレ
ンズ、７……コリメータレンズ、10……試料煙、11……
加算増幅器、12……データ処理部、13……エアーカーテ
ン装置
Claims (2)
- 【請求項１】試料煙の通路をはさんで対向して設けら
れ、前記通路の長手方向の相互の間隔が可変に構成され
た発光素子と受光素子からなる複数個の素子対を使用
し、前記それぞれの受光素子の出力を重畳して平均化す
ることを特徴とする煙測定方法 - 【請求項２】試料煙の通路をはさんで対向している発光
素子と受光素子からなる素子対を複数個備え、前記複数
の素子対間の前記通路の長手方向の間隔が可変に構成さ
れ、かつ、前記受光素子からの出力信号を重畳して平均
化するデータ処理装置を備えていることを特徴とする煙
測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175136A JPH071228B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 煙測定方法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175136A JPH071228B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 煙測定方法及び測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332354A JPS6332354A (ja) | 1988-02-12 |
| JPH071228B2 true JPH071228B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=15990917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61175136A Expired - Lifetime JPH071228B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 煙測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071228B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5483161B2 (ja) * | 2009-06-11 | 2014-05-07 | 横河電機株式会社 | レーザ式ガス分析装置のゼロ・スパン調整方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH592931A5 (ja) * | 1976-03-18 | 1977-11-15 | Cerberus Ag | |
| JPS584038Y2 (ja) * | 1977-07-26 | 1983-01-24 | 株式会社東芝 | 燃焼制御装置 |
| JPS5752711U (ja) * | 1980-09-11 | 1982-03-26 | ||
| JPS609918Y2 (ja) * | 1981-10-14 | 1985-04-05 | 能美防災工業株式会社 | 減光式煙感知器 |
| JPS57124756U (ja) * | 1981-12-15 | 1982-08-03 |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP61175136A patent/JPH071228B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6332354A (ja) | 1988-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |