JPH10239238A - 煙霧透過率測定装置 - Google Patents
煙霧透過率測定装置Info
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- JPH10239238A JPH10239238A JP9037594A JP3759497A JPH10239238A JP H10239238 A JPH10239238 A JP H10239238A JP 9037594 A JP9037594 A JP 9037594A JP 3759497 A JP3759497 A JP 3759497A JP H10239238 A JPH10239238 A JP H10239238A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、現場設置が容易で測定精度が良
く、かつ絶対値構成が自動的に行える煙霧透過率測定装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】 投受光部１と反射部２とを測定筒３を介
して相対向して配置し、投受光部１から投射された光に
より、投受光部１と反射部２との間に浮遊する煙霧粒子
層４の光透過率または吸光係数を測定するため、投受光
部１に光電変換部１４を有し、光透過率または吸光係数
を演算する演算処理部６を有し、光透過率の絶対値設定
を行うために前記投受光部１と反射部２の間の測定筒３
の汚い空気を清浄な空気に置換する絶対値校正手段５を
設けた煙霧透過率測定装置。
く、かつ絶対値構成が自動的に行える煙霧透過率測定装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】 投受光部１と反射部２とを測定筒３を介
して相対向して配置し、投受光部１から投射された光に
より、投受光部１と反射部２との間に浮遊する煙霧粒子
層４の光透過率または吸光係数を測定するため、投受光
部１に光電変換部１４を有し、光透過率または吸光係数
を演算する演算処理部６を有し、光透過率の絶対値設定
を行うために前記投受光部１と反射部２の間の測定筒３
の汚い空気を清浄な空気に置換する絶対値校正手段５を
設けた煙霧透過率測定装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば道路トンネ
ル内部の光透過率または吸光係数を光学的に測定する煙
霧透過率測定装置に関するものである。
ル内部の光透過率または吸光係数を光学的に測定する煙
霧透過率測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の煙霧透過率測定装置は、
投光部と受光部を１００ｍ程度話して設け、投光部から
煤煙・煤塵などが浮遊する煙霧中に光を透過させて、そ
の透過率を測定していた。
投光部と受光部を１００ｍ程度話して設け、投光部から
煤煙・煤塵などが浮遊する煙霧中に光を透過させて、そ
の透過率を測定していた。
【０００３】そして、従来例では、投光部の光源の光束
減衰、受光部素子の経年劣化およびレンズ面の汚れなど
による測定値の低下を補償するために、校正機能が備え
られ、一定周期毎に校正を行い、低下分の補償を行って
いた。また光透過率の絶対値（１００％）の設定は、測
定現地にて目視により合わせるか、設定値の記録より、
その最高値を合わせるようにしていた。
減衰、受光部素子の経年劣化およびレンズ面の汚れなど
による測定値の低下を補償するために、校正機能が備え
られ、一定周期毎に校正を行い、低下分の補償を行って
いた。また光透過率の絶対値（１００％）の設定は、測
定現地にて目視により合わせるか、設定値の記録より、
その最高値を合わせるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では下記のような問題があった。 （１）一定周期毎に数％ずつゲインを調整するため、精
度的に数％の誤差は避けられない。 （２）絶対値（１００％）の設定が目視により合わせら
れるため、誤差が大きくなるおそれがあった。 （３）投光部と受光部の間が１００ｍ離れているため、
光軸合わせ、ゲイン調整などの現場調整に時間を要し
た。 （４）測定処理部のノイズおよび温度による光透過率の
変動（温度ドリフト）によって測定精度が悪くなってい
た。 （５）投光部、受光部間でのトンネル側面内装板の反射
光の影響により不安定になることがあった。
術では下記のような問題があった。 （１）一定周期毎に数％ずつゲインを調整するため、精
度的に数％の誤差は避けられない。 （２）絶対値（１００％）の設定が目視により合わせら
れるため、誤差が大きくなるおそれがあった。 （３）投光部と受光部の間が１００ｍ離れているため、
光軸合わせ、ゲイン調整などの現場調整に時間を要し
た。 （４）測定処理部のノイズおよび温度による光透過率の
変動（温度ドリフト）によって測定精度が悪くなってい
た。 （５）投光部、受光部間でのトンネル側面内装板の反射
光の影響により不安定になることがあった。
【０００５】このため、本発明は、調整が容易で測定精
度が良い煙霧透過率測定装置を提供することを目的とす
る。
度が良い煙霧透過率測定装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１発明の煙霧透過率測定装置は、投受光部と反射
部とを測定筒の両端に相対向して配置し、投受光部から
投射された光により、光受光部と反射部との間の測定筒
内に浮遊する煙霧粒子層の光透過率または吸光係数を測
定する煙霧透過率測定装置であって、前記投受光部側
に、光源と、反射部で反射された測定光を電気信号に変
換する光電変換部と、前記光電変換部からの電気信号を
入力すると共に光透過率および吸光係数を演算する演算
処理部と、絶対値設定を行うために前記投受光部と反射
部の間の測定筒内の煙霧粒子を含む汚い空気を清浄な空
気に置換する絶対値校正手段を設けたものである。
め、第１発明の煙霧透過率測定装置は、投受光部と反射
部とを測定筒の両端に相対向して配置し、投受光部から
投射された光により、光受光部と反射部との間の測定筒
内に浮遊する煙霧粒子層の光透過率または吸光係数を測
定する煙霧透過率測定装置であって、前記投受光部側
に、光源と、反射部で反射された測定光を電気信号に変
換する光電変換部と、前記光電変換部からの電気信号を
入力すると共に光透過率および吸光係数を演算する演算
処理部と、絶対値設定を行うために前記投受光部と反射
部の間の測定筒内の煙霧粒子を含む汚い空気を清浄な空
気に置換する絶対値校正手段を設けたものである。
【０００７】また、第２発明の煙霧透過率測定装置は、
第１発明の演算処理部が、光透過率または吸光係数をそ
れぞれつぎの（１）式または（２）式により求める構成
としたものである。
第１発明の演算処理部が、光透過率または吸光係数をそ
れぞれつぎの（１）式または（２）式により求める構成
としたものである。
【０００８】
【数３】
【０００９】
【数４】
【００１０】さらに、第３発明の煙霧透過率測定装置
は、第１発明の絶対値校正手段が、通常測定のときにト
ンネル内の空気を測定筒に取入れるように開にする入力
電磁弁と出口電磁弁とをそれぞれ有し、通常測定の時に
閉とし、かつ絶対値校正のときに開とする校正電磁弁を
有し通常測定および絶対値校正の時に運転する吸引ポン
プを有し、絶対値測定のときに測定筒内の空気を清浄化
する空気清浄装置を前記校正電磁弁と吸引ポンプ間の空
気経路に配設したものである。
は、第１発明の絶対値校正手段が、通常測定のときにト
ンネル内の空気を測定筒に取入れるように開にする入力
電磁弁と出口電磁弁とをそれぞれ有し、通常測定の時に
閉とし、かつ絶対値校正のときに開とする校正電磁弁を
有し通常測定および絶対値校正の時に運転する吸引ポン
プを有し、絶対値測定のときに測定筒内の空気を清浄化
する空気清浄装置を前記校正電磁弁と吸引ポンプ間の空
気経路に配設したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】この第１発明の構成は、投受光部
の光源から発せられた光が反射部で反射されて投受光部
に入射し、光電変換部で電気信号（電圧）に変換された
後に演算処理部に入り、ここで光透過率または吸光係数
が演算されるという作用を有する。
の光源から発せられた光が反射部で反射されて投受光部
に入射し、光電変換部で電気信号（電圧）に変換された
後に演算処理部に入り、ここで光透過率または吸光係数
が演算されるという作用を有する。
【００１２】また、第２発明は、演算処理部が、通常測
定および絶対値校正の各測定値と、測定光（校正光）を
遮断したときの測定値（０％校正）を用いて誤差のない
光透過率または吸光係数を演算することができ、測定値
のノイズや温度ドリフトなどを除去することができる作
用を有する。
定および絶対値校正の各測定値と、測定光（校正光）を
遮断したときの測定値（０％校正）を用いて誤差のない
光透過率または吸光係数を演算することができ、測定値
のノイズや温度ドリフトなどを除去することができる作
用を有する。
【００１３】さらに、第３発明は、絶対値校正手段が、
トンネル内の汚れた空気を空気清浄装置で清浄にし測定
筒内に満たし、このときの校正光を測定することによっ
て光透過率の絶対値（１００％）を演算することができ
る作用を有する。
トンネル内の汚れた空気を空気清浄装置で清浄にし測定
筒内に満たし、このときの校正光を測定することによっ
て光透過率の絶対値（１００％）を演算することができ
る作用を有する。
【００１４】以下、本発明の実施の形態を図１ないし図
６に沿って説明する。本実施の形態の煙霧透過率測定装
置は、図１に示すように、投受光部１と、反射部２とを
相対向させて設けるとともに、投受光部１から投射され
た光により、測定筒３内の反射部２との間に浮遊する煤
塵や煤煙などの煙霧粒子層４の透過率または吸光係数を
測定するものである。また、測定筒３内を１００％の清
浄な空気で満たすための絶対値校正手段５を有し、演算
処理部６を有した構成である。そして、図２は投受光部
１の構成を示すもので、防塵筒ケーシング７、開口７
ａ，７ｂ、光源８、第一対物レンズ９、光学窓用ガラス
１０、第二対物レンズ１１、視野限定用アパーチャ１
２、拡散板１３、光電変換部１４、光源点滅回路１５、
プリアンプ回路１６を有するものである。同図２におい
て、投受光部１と反射部２とを相対向させて、しかも測
定筒３を介して一体的に設置してあり、投受光部１から
投光された光、すなわち測定光ａにより、投受光部１と
反射部２との間に浮遊する煤煙、煤塵などの煙霧粒子層
４の光透過率または吸光係数を測定する。
６に沿って説明する。本実施の形態の煙霧透過率測定装
置は、図１に示すように、投受光部１と、反射部２とを
相対向させて設けるとともに、投受光部１から投射され
た光により、測定筒３内の反射部２との間に浮遊する煤
塵や煤煙などの煙霧粒子層４の透過率または吸光係数を
測定するものである。また、測定筒３内を１００％の清
浄な空気で満たすための絶対値校正手段５を有し、演算
処理部６を有した構成である。そして、図２は投受光部
１の構成を示すもので、防塵筒ケーシング７、開口７
ａ，７ｂ、光源８、第一対物レンズ９、光学窓用ガラス
１０、第二対物レンズ１１、視野限定用アパーチャ１
２、拡散板１３、光電変換部１４、光源点滅回路１５、
プリアンプ回路１６を有するものである。同図２におい
て、投受光部１と反射部２とを相対向させて、しかも測
定筒３を介して一体的に設置してあり、投受光部１から
投光された光、すなわち測定光ａにより、投受光部１と
反射部２との間に浮遊する煤煙、煤塵などの煙霧粒子層
４の光透過率または吸光係数を測定する。
【００１５】具体的には、投受光部１の防塵筒ケーシン
グ７に、図３の反射部２のプリズム１７に対応する位置
に光出射用または光入射用開口７ａ，７ｂが形成され、
光出射用開口７ａに対応して第１対物レンズ９が配置さ
れている。また光出射用開口７ｂに対応する位置には、
反射部２からの測定光ａが第２対物レンズ１１、視野限
定用アパーチャー１２、拡散板１３を介して入射され
て、光電気変換をする光電変換部１４と、この光電変換
部１４からの出力電気信号を増幅するプリアンプ回路１
６が設けられている。
グ７に、図３の反射部２のプリズム１７に対応する位置
に光出射用または光入射用開口７ａ，７ｂが形成され、
光出射用開口７ａに対応して第１対物レンズ９が配置さ
れている。また光出射用開口７ｂに対応する位置には、
反射部２からの測定光ａが第２対物レンズ１１、視野限
定用アパーチャー１２、拡散板１３を介して入射され
て、光電気変換をする光電変換部１４と、この光電変換
部１４からの出力電気信号を増幅するプリアンプ回路１
６が設けられている。
【００１６】図４は自動絶対値構成手段を示すもので、
測定時はトンネル内の汚れた空気を測定筒３内に入れて
ＶＩ（Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）値測定を行う。絶対値校
正時は、測定筒３内をフィルタ１８や電気集塵機等の空
気清浄装置１９により清浄にした空気で満たし、この時
のＶＩ値を１００％として絶対値校正を行う。つぎに、
図４，図５に沿って、絶対値校正手段の動作を説明す
る。通常測定時は、入口電磁弁２０、出口電磁弁２１を
開にし、校正電磁弁２２を閉にすることによって吸引ポ
ンプ２３によりトンネル内の汚れた空気を測定筒３内に
吸引し測定を行う。通常測定時は、校正電磁弁２２を開
にし、入口電磁弁２０と出口電磁弁２１を閉にすること
によって吸引ポンプ２３と空気清浄装置１９によって、
測定筒３内の空気を清浄にし絶対値校正に使用する。
測定時はトンネル内の汚れた空気を測定筒３内に入れて
ＶＩ（Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）値測定を行う。絶対値校
正時は、測定筒３内をフィルタ１８や電気集塵機等の空
気清浄装置１９により清浄にした空気で満たし、この時
のＶＩ値を１００％として絶対値校正を行う。つぎに、
図４，図５に沿って、絶対値校正手段の動作を説明す
る。通常測定時は、入口電磁弁２０、出口電磁弁２１を
開にし、校正電磁弁２２を閉にすることによって吸引ポ
ンプ２３によりトンネル内の汚れた空気を測定筒３内に
吸引し測定を行う。通常測定時は、校正電磁弁２２を開
にし、入口電磁弁２０と出口電磁弁２１を閉にすること
によって吸引ポンプ２３と空気清浄装置１９によって、
測定筒３内の空気を清浄にし絶対値校正に使用する。
【００１７】図６はプリアンプ回路１６からの電気信号
（電圧）ＶA，ＶAOの波形を示したものである。そし
て、前記演算処理部６では、この電気信号（電圧）
ＶA，ＶAOに基づいて光透過率または吸光係数が演算さ
れる。
（電圧）ＶA，ＶAOの波形を示したものである。そし
て、前記演算処理部６では、この電気信号（電圧）
ＶA，ＶAOに基づいて光透過率または吸光係数が演算さ
れる。
【００１８】すなわち、一般に煙霧粒子層４などの光透
過率ＴLは次の（１）式で表せる。
過率ＴLは次の（１）式で表せる。
【００１９】
【数５】
【００２０】しかし上記電気信号（電圧）の値ＶA，Ｖ
AOはノイズ、温度ドリフトが入っているため、これらを
除去する必要がある。このため、測定光ａを遮断したと
き（０％校正）の電気信号（電圧）の値ＶCを使って、
ＶA−ＶC，ＶAO−ＶCを用い、誤差のない光透過率ＴＬ
１はつぎの（２）式で求める。
AOはノイズ、温度ドリフトが入っているため、これらを
除去する必要がある。このため、測定光ａを遮断したと
き（０％校正）の電気信号（電圧）の値ＶCを使って、
ＶA−ＶC，ＶAO−ＶCを用い、誤差のない光透過率ＴＬ
１はつぎの（２）式で求める。
【００２１】
【数６】
【００２２】また、吸光係数Ｋはつぎの（３）式で表さ
れる。 Ｋ＝（１／２Ｌ）・log（１／ＴL） ・・・・（３） ただし、Ｌ：投受光部１と反射部２との間の距離。
れる。 Ｋ＝（１／２Ｌ）・log（１／ＴL） ・・・・（３） ただし、Ｌ：投受光部１と反射部２との間の距離。
【００２３】つぎに光透過率または吸光係数の具体的な
測定方法を説明する。光源点滅回路１５によって断続光
となった光源８の光の一部は、測定光ａとして第１対物
レンズ９を介して反射部２に投射される。反射部２のプ
リズム１７で反射された測定光ａは第２対物レンズ１１
などを介して光電変換部１４へ入り、電気信号（電圧）
としてプリアンプ回路部１６を経て処理部６に入力され
る。
測定方法を説明する。光源点滅回路１５によって断続光
となった光源８の光の一部は、測定光ａとして第１対物
レンズ９を介して反射部２に投射される。反射部２のプ
リズム１７で反射された測定光ａは第２対物レンズ１１
などを介して光電変換部１４へ入り、電気信号（電圧）
としてプリアンプ回路部１６を経て処理部６に入力され
る。
【００２４】また、一定周期毎に自動的に絶縁値校正が
行われ、この時の測定光ａも電気信号（電圧）に変換さ
れた後、処理部６に入力される。ここで上記（１）ない
し（３）式に基づいて光透過率または吸光係数が演算さ
れて、所定の箇所に出力表示（図示せず）される。
行われ、この時の測定光ａも電気信号（電圧）に変換さ
れた後、処理部６に入力される。ここで上記（１）ない
し（３）式に基づいて光透過率または吸光係数が演算さ
れて、所定の箇所に出力表示（図示せず）される。
【００２５】このように本実施の形態の煙霧透過率測定
装置によれば、自動的に絶対値校正手段５により１００
％の絶対値校正を行うことができる。また、演算処理部
６によって光透過率および吸光係数を演算することによ
って光学窓用ガラスの汚れによる光透過率の低下および
温度による光透過率の変動（温度ドリフト）を補正する
ことができるので測定精度の向上を図ることができる。
装置によれば、自動的に絶対値校正手段５により１００
％の絶対値校正を行うことができる。また、演算処理部
６によって光透過率および吸光係数を演算することによ
って光学窓用ガラスの汚れによる光透過率の低下および
温度による光透過率の変動（温度ドリフト）を補正する
ことができるので測定精度の向上を図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、第１発明の校正によれ
ば、投受光部と反射部とが測定筒を介して一体的に設け
られているため、光軸合わせなどの現場調整を行う必要
がない効果を有する。
ば、投受光部と反射部とが測定筒を介して一体的に設け
られているため、光軸合わせなどの現場調整を行う必要
がない効果を有する。
【００２７】また、第２発明の構成によれば、光透過率
および吸光係数の演算をする際に、投受光部形の汚れに
よる光透過率の低下や温度による透過率を補正すること
ができるので、測定精度の向上を図ることができる効果
を有する。
および吸光係数の演算をする際に、投受光部形の汚れに
よる光透過率の低下や温度による透過率を補正すること
ができるので、測定精度の向上を図ることができる効果
を有する。
【００２８】さらに、第３発明の構成によれば、光透過
率の絶対値（１００％）を、測定筒内の汚い空気と清浄
空気と置換して測定するため、従来の目視による場合と
異なり、誤差をほとんどなくすことができる効果を有す
る。
率の絶対値（１００％）を、測定筒内の汚い空気と清浄
空気と置換して測定するため、従来の目視による場合と
異なり、誤差をほとんどなくすことができる効果を有す
る。
【図１】本発明の実施の形態における煙霧透過率測定装
置の概略構成図
置の概略構成図
【図２】投受光部の概略構成図
【図３】反射部の概略構成図
【図４】絶対値構成手段の概略構成図
【図５】絶対値構成手段の各電磁弁と吸引ポンプの動作
タイミングチャート
タイミングチャート
【図６】光電変換部の電気信号を増幅して得られる電気
信号波形図
信号波形図
１ 投受光部 ２ 反射部 ３ 測定筒 ４ 煙霧粒子層 ５ 絶対値構成手段 ６ 演算処理部 １４ 光電変換部 ａ 測定光 １９ 空気清浄装置 ２０ 入口電磁弁 ２１ 出口電磁弁 ２２ 構成電磁弁 ２３ 吸引ポンプ
Claims (3)
- 【請求項１】投受光部と反射部を備えた煙霧透過率測定
装置であって、投受光部は光源と、前記光源により投射
され、反射部から反射する測定高を電気信号に変換する
光電変換部を有し、反射部は前記投受光部と対向し測定
筒を介して一体的に設けられ、前記光電変換部の電気信
号により測定筒内に浮遊する煙霧粒子相の光透過率また
は吸光係数を計測する演算処理部を設け、光透過率の絶
対値測定を行うために投受光部と反射部との間に測定筒
内の空気を正常な空気に置換する絶対値構成手段を設け
た煙霧透過率測定装置。 - 【請求項２】演算処理部での光透過率または吸光係数の
演算を、それぞれつぎの（１）式または（２）式により
求める請求項１記載の煙霧透過率測定装置。 【数１】 【数２】 - 【請求項３】絶対値構成手段は、通常測定の時にトンネ
ル内の煙霧粒子を含む汚い空気を測定筒に取入れるよう
に開にする入口電磁弁と出口電磁弁とをそれぞれ有し、
通常測定のときに閉とし、かつ絶対値校正のときに運転
する吸引ポンプを有し、通常測定および絶対値校正のと
きに運転する吸引ポンプを有し、絶対値測定のときに測
定筒内の空気を清浄化する空気清浄装置を前記校正電磁
弁と吸引ポンプ間の空気経路に配設した請求項１記載の
煙霧透過率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03759497A JP3539112B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 煙霧透過率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03759497A JP3539112B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 煙霧透過率測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10239238A true JPH10239238A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3539112B2 JP3539112B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=12501887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03759497A Expired - Fee Related JP3539112B2 (ja) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | 煙霧透過率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3539112B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012189353A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Panasonic Corp | 煙霧透過率測定装置 |
| CN106706569A (zh) * | 2017-02-07 | 2017-05-24 | 中国人民解放军63889部队 | 烟幕对激光遮蔽效果的测量系统及方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102163364A (zh) * | 2011-03-23 | 2011-08-24 | 长春理工大学 | 基于减光原理的烟感探测器灵敏度检测装置 |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP03759497A patent/JP3539112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012189353A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Panasonic Corp | 煙霧透過率測定装置 |
| CN106706569A (zh) * | 2017-02-07 | 2017-05-24 | 中国人民解放军63889部队 | 烟幕对激光遮蔽效果的测量系统及方法 |
| CN106706569B (zh) * | 2017-02-07 | 2024-04-26 | 中国人民解放军63895部队 | 烟幕对激光遮蔽效果的测量系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3539112B2 (ja) | 2004-07-07 |
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