JPS5833157A - 零点補償付濃度測定装置 - Google Patents

零点補償付濃度測定装置

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JPS5833157A
JPS5833157A JP13158581A JP13158581A JPS5833157A JP S5833157 A JPS5833157 A JP S5833157A JP 13158581 A JP13158581 A JP 13158581A JP 13158581 A JP13158581 A JP 13158581A JP S5833157 A JPS5833157 A JP S5833157A
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JP
Japan
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concentration
powder
zero
signal
zero point
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Pending
Application number
JP13158581A
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English (en)
Inventor
Toshio Tamiya
田宮 稔士
Tadaaki Iwamura
岩村 忠昭
Shigetada Matsushita
重忠 松下
Tatsuji Maidoko
毎床 辰次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5833157A publication Critical patent/JPS5833157A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance

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  • Pathology (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導管を用いて粉体を空気輸送(気送)する場
合に、導管内の粉流体の濃度を測定する濃度測定装置に
関するものであるっ 例えば、従来の静電容量式粉流体濃度測定装置は、導管
中を粉体が流れていない時の静電容量を零点と定め、粉
体の気送に伴った静電容量の増加分に基づいて粉流体の
濃度を測定している、かかる濃度測定装置にあっては、
導管中に粉体を流す場合に、粉体が導管の内壁に付着す
るへめ、零点のドリフトが生じ、粉体の気送を止めても
濃度の指示が零にならないことがある。そのため零点補
償を手動で頻繁に行なって、濃度の指示に誤差がないよ
うにする必要があった。
従来の静電容量式粉流体濃度測定装置の検知部および検
知回路の一例を第1図および第一図に示す。第1図にお
いて、lは粉体、コは粉体lの通る電気的絶縁性材料圧
とえばセラミックからなる導管で、JAおよび3Bは導
管コの外壁に取り付けられた静電容量を検知するための
一対の電極、りAおよびfBは一対の電極3Aおよび3
Bにそれぞれに接続されたり−ト°線である。導管λ、
電極3人と3Bおよびリード線IAと参Bにより静電容
量検知部Sが構成されているっ第一図において、6は検
知部jの静電容量を電圧に変換する検知回路であって、
高周波電源7から得られる高周波電圧マを検知部Sに印
加し、それをダイオードDで整流し、抵抗Bと平滑コン
デンサCの両端に現われる電圧Vρを気送粉体の濃度出
力として取り出している。
そこで、このように構成された濃度測定装置によpて検
知した電圧v2の波形は、第3図に示すごとく粉流体の
脈動移動等によって時々刻々変動する。
粉流体の濃度を表わすもの社この平均値であって、vp
で表わす線で示す。また、この電圧の変動分をマ2て表
わすことにすれば、検知電圧■2はちとマ2の和であっ
て、次式が成立つ Vp−Vρ+マρ      ・・・・・・・・・・・
・・・(11粉流体の濃度ρと、平均値■2および変動
分マ2の関係は、実験によれば、第q図のようなグラフ
となっている。平均値V2は粉流体の濃度ρに比例して
いる。この平均値■、を粉流体の濃度信号として用いて
いる。第S図は、このような粉流体濃度測定装置の出力
の時間変化を示し、時点t1で粉体を流し始め、時点t
、およびt、で一時粉体の供給を止めた場合の一例であ
る。第S図から分かるように、粉体の供給を止めたとき
、粉体が導管内壁に付着して、濃度測定装置の出力は零
にrlらず、ある零点変位分V、を持っている。すなわ
ち、一時粉体の供給を停止して、粉体の供給を再開した
時の粉流体の濃度信号の平均値は真の濃度信号Vふ+v
oとなり、粉流体の濃度信号としては零点変位分v0だ
け誤差になるので、補償する必要がある。
しかも、零点変位分v0の値は粉体の供給を停止する度
毎に異なるので、その都度例等かの別の測定方法で、粉
体が流れていないことを確認してから、零点を合せなけ
ればならない。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去して、粉
体が導管内壁に付着して生ずる零点のドリフトを補償、
すなわち零点補償回路を備え九濃りt測定装置を提供す
ることにある。
すなわち、本発明は多相流体中の対象物質の濃度を検知
する濃度検知手段と、該濃度検知手段からの濃度信号の
平均値を得る平均値取り出し手段と、前記濃度信号の変
動分のみを検出する変動分取り出し手段と、該変動分取
り出し手段の出力信号に応じて前記平均値取り出し手段
から得た前記濃度信号をサンプリングするサンプリング
手段と、該サンプリング手段でサンプリングした前記濃
度信号を記憶する記憶手段と、前記平均値取り出し手段
から得た前記濃度信号に対して前記記憶手段に記憶した
前記濃度信号を演算する演算手段とを具備し、該演算手
段から前記平均値の零点を補償した信号を得るようにし
たことを特徴とするものである。
以下、図面に基づいて本発明を実施例によって、詳細に
説明する。
本発明の濃度測定装置例えば静電容量式粉流体濃度測定
装置の検知部および検出回路は第1図および、第2図に
示した従来の静電容量式粉流体濃度測定装置と同一であ
るので、その説明は省略する。
第6図は本発明濃度測定装置の零点補償回路の一実施例
を示し、llは低域フィルタ機構を備えた直流増幅器で
あり、検知回路≦の出力Vpが供給され、その平均(I
 Vpを出力する。12は検知回路乙の出力vpのうち
、変動分すなわち交流電圧)を通過させ、直流電圧をさ
えぎるための直流カットコンデンサ、13は直流カット
コンデンサlλを通過した交流電圧マ2を増幅する交流
増幅器、lりは交流増幅器13の出力に比例した直流出
力を得るための整流器である。この整流器/lの直流出
力と基準電圧/Sとをコンパレータ16で比較している
。/7はコンパレータllの出力に応じて開閉動作を行
なう信号サンプリング回路で、この信号サンプリング回
路/7が閉動作したとき、直流増幅器/lのアナログ信
号voを人力変換器/1に供給してデジタル出方に変換
するっ19はこのデジタル出力信号が記憶されるメモリ
、〃はメモリ/qのデジタル信号をアナログ信号に変換
するV大変換器、ガは直流増幅器//がらの出力と、D
/A変換器〃がらの出力の差を増幅する差動増幅器であ
る。
上述したように検知電圧Vpは(1)式に示すように、
濃度信号の平均a V、と変動分マ2の和であって、ま
た、第ダ図におけるように、平均値3は粉流体の濃度ρ
に正比例している。一方、変動分マは粉流ρ 体の脈動等によって生ずるものであり、粉体の供給が停
止されて粉体が流れていないときは、導管内に一定量付
着した粉体には無関係であり、しかも、当然粉流体の濃
度ρは零であるので、必ず零となる。更に、この変動分
マ2の零付近の曲線の立ち上りは急激で、粉体の気送が
再開され始めると、直・ぐに所定以上の出力が取り出さ
れるので、粉体の気送が始まると、直ちにサンプリング
回路17がサンプリングを中止する。
そこで、本発明では、粉体が気送されていないことの検
知には検知電圧V中の変動分vpヲ用い、ρ この変動分V、が零になった時における検知電圧■2中
の濃度信号の平均値3の値を零点の変位分■。
とじて記憶させておき、以後、粉体が流れた時の濃度信
号から記憶されている零点変位分を差し引く0 すなわち、第6図において、直流増幅器//によって検
知電圧v2を直流増幅した粉流体の濃度を示す電圧3と
して、差動増幅器〃の正側端子に供給する。ここで変動
分の交流電圧v2は直流増幅器//内の低域フィルタ轡
能によって除去されるので、出力には表われない。一方
、交流電圧v2を、直流カットコンデンサ12を介して
交流増幅器13で増幅し、整流器/41で直流電圧に変
換して、コンパレータl乙の一方の端子に供給する。今
、粉体の気送を中止して、交流電圧マ2の値がほぼ零に
なると、整流器NZの直流出力電圧がほぼ零になり、基
準電圧/3が整流器/llの出力よりも大きくなる。従
って、コンパレータl乙に一定値以上のレベルの出力カ
表われる。コンパレータl≦のかかる出力によって信号
サンプリング回路/7が作動し、直流増幅器//の出力
をサンプリングする。すなわち、直流増幅器/lの出力
電圧がADD変換器/lに入来する。この時の直流増幅
器//の出力電圧が濃度の零点変位分V。
である。このアナログ電圧V。をA/D変換器/lでデ
ジタル信号に変換し、メモリ/9に記憶する。更に、こ
の信号をD/A変換器〃でアナログ電圧V。に変換して
、差動増幅器Iの負側端子に供給する。従って、粉体が
流れていないときは、差動増幅器〃の入力は直流増幅器
l/がら直接入来する濃度の零点変位分v0とD/A変
換器〃がら入来する濃度の零点変位分v0であり、差動
増幅器lの出方は零となム再び粉体の気送を再開した時
には、交流電圧マがρ 発生し、コンパレータ/≦の出力は一定値以下のレベル
となり、従って、信号サンプリング回路/7が作動され
ず、直流増幅器//と人/D変換器ノーとがしや断され
る。しかしながら、メモリー9には零点変位分の電圧V
。が記憶されているため、D/A変換変換器側き続いて
、零点変位電圧v0を出力することになる。従って、差
動増幅器lにより、直流増幅器l/の出力電圧に対して
D/A変換変換器側力電圧が減算され、差動増幅器〃が
ら零点変位分が補償された真の濃度信号が得られる。
以上説明したように、本発明によれば粉体の気送が中止
する度毎に零点ドリフトをサンプリングして記憶し、気
送を再開した場合にががる零点ドリフトにより濃度出力
信号を補償するようにしたので、従来のように頻繁に手
動で零点補償を行なうことなく、常に正確な粉流体濃度
を得ることができる。
なお、以上の説明では、静電容量式の粉流体濃度測定装
置について述べたが、対象物質の濃度検知手段は静電容
量式に限られるものでなく、光の透過あるいは散乱、超
音波の透過あるいは散乱または放射線の透過を用いて濃
度を測定する場合にも、本発明を適用することができる
。また、粉流体に限らず、気液あるいは固液のよりな二
相流あるいは多相流における濃度測定にも本発明を適用
できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は静電容量検知部の構造の一例を示す斜視図、第
一図は従来の静電容量式濃度測定装置の一例を示す回路
図、第3図は第2図に示した測定装置から得られた濃度
信号の一例を示す波形図、第参図は第2図に示し九測定
装置から得られ九濃度信号の平均値と変動分とを示す濃
度特性曲線図、第3図は第2図に示した測定装置によっ
て得られ九濃度信号の一例を示す波形図、第4図は本発
明零点補償付濃度測定装置の構成の一例を示すプロツク
図である。 l・・・粉体、      λ・・・導管、JA、JR
・・・金属電極、  ダA、41B・・・リード線、!
・・・静電容量検知部、 ≦・・・静電容量検知回路、
7・・・高周波電源、ll・・・直流増幅器、12・・
・直流カットコンデンサ、 13・・・交流増幅器、lチ・・・整3流器、ljo・
・・基1k lK 圧、tt・・・コンパレータ、17
・・・信号サンプリング回路、 ll・・・A/D変換器、/9・・・メモリ、I・・・
D/A変換器、    l・・・差動増幅器〇特許出願
人  川崎製鉄株式会社 同出願人   富士電機製造株式会社 第1図 6 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多相流体中の対象物質の濃度を検知する濃度検知手段と
    、該濃度検知手段からの濃度信号の平均値を得る平均値
    取り出し手段と、前記濃度信号の変動分のみを検出する
    変動分取り出し手段と、蚊変動分取り出し手段の出力信
    号に応じて前記平均値取り出し手段から得た前記濃度信
    号をサンプリングするサンプリング手段と、核サンプリ
    ング手段でサンプリングした前記濃度信号を記憶する記
    憶手段と、前記平均値取り出し手段から得た前記濃度信
    号に対して前記記憶手段に記憶した前記濃度信号を演算
    する演算手段とを具備し、該演算手段から前記平均値の
    零点を補償した信号を得るようにしたことを特徴とする
    零点補償付濃度測定装置。
JP13158581A 1981-08-24 1981-08-24 零点補償付濃度測定装置 Pending JPS5833157A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63223555A (ja) * 1987-03-12 1988-09-19 Sakabe Seigyo Giken:Kk 静電容量形検出器
JP2003057200A (ja) * 2001-08-20 2003-02-26 Kansai Ootomeishiyon Kk 粉粒体の濃度計測装置
JP2006077267A (ja) * 2004-09-07 2006-03-23 Nippon Steel Corp 粉体の吹き込み設備
JP2008139317A (ja) * 2006-11-10 2008-06-19 Keiji Kanai 粉体流量計測の基準値の設定方法と装置
CN105501856A (zh) * 2015-12-11 2016-04-20 江苏大学 一种螺旋定量加料机分料装置粉体填充率检测装置及方法

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