JPS6236524B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6236524B2
JPS6236524B2 JP56035847A JP3584781A JPS6236524B2 JP S6236524 B2 JPS6236524 B2 JP S6236524B2 JP 56035847 A JP56035847 A JP 56035847A JP 3584781 A JP3584781 A JP 3584781A JP S6236524 B2 JPS6236524 B2 JP S6236524B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
density
powder
microwave
resonant frequency
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
Application number
JP56035847A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57149946A (en
Inventor
Shunji Myahara
Sumio Kobayashi
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP3584781A priority Critical patent/JPS57149946A/ja
Publication of JPS57149946A publication Critical patent/JPS57149946A/ja
Publication of JPS6236524B2 publication Critical patent/JPS6236524B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/24Investigating 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

Landscapes

  • 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、輸送路中を輸送される微粉炭等の粉
粒体又は石炭等の塊状体等の流量を測定する装置
に関する。
従来、パイプ中を輸送される微粉炭等の粉粒体
の流量を測定する装置には、重量実測式流量計、
衝撃流量計あるいは差圧流量計等があるが、重量
実測式流量計、衝撃流量計は輸送パイプの途中に
設けるのが難しく、差圧式流量計は差圧を検出す
る取出し口に粉粒体が詰まるという欠点がある。
本発明は上記の如き従来装置の欠点に鑑み、輸
送路の途中においても、装設することが出来且つ
粉粒体が輸送路の途中に貯まるという欠点もな
い、優れたマイクロ波による流量測定装置を提供
することを目的とするものである。
本発明は、輸送路の途中に介設されたマイクロ
波共振器の共振周波数が、そのマイクロ波共振器
内面に装着された誘電体材料の誘電率と一定の関
係にあるとともに、該誘電率はマイクロ波共振器
内を通過する、誘電体である粉粒体等の密度と一
定の関係にあるので、マイクロ波共振器の共振周
波数を検出することによつて粉粒体等の密度を求
めることができるが、更にマイクロ波共振器内に
存在するマイクロ波定在波は、前記共振周波数を
検出するに際し、いわゆる粉粒体等に対する空間
フイルタとして作用し、粉粒体等の移動速度に応
じた一定の周波数で前記共振周波数を変化させる
ので、該共振周波数の周期的変化を測定すること
により粉粒体等の移動速度を測定することを原理
とするものである。なお、本発明においてマイク
ロ波とは300MHzから30GHzの周波数を有する高
周波を意味する。
以下に、本発明に係るマイクロ波流量測定装置
(以下本発明流量測定装置という)を、その一実
施例を示す図面に基いて説明する。
第1図は、本発明流量測定装置のブロツク線図
であつて、1は微粉炭等の粉粒体2を白抜矢符A
に示す如く輸送する、鋼鉄等の金属あるいは塩化
ビニール等のプラスチツクからなる輸送パイプで
ある。該輸送パイプ1の途中には終端開放型のマ
イクロ波共振器3が次に示す如く形成されてい
る。すなわち、前記輸送パイプ1の内径より大き
い内径を有し、鋼鉄等の金属からなる共振金属パ
イプ31が、適宜の金属部材32(第1図実施例
において、金属部材32はその両端にフランジを
有する金属パイプからなるものである。)を介し
輸送パイプ1に略々同軸状に連通介設され、前記
共振金属パイプ31の内壁31a側には、テフロ
ン、ポリエチレン等の誘電体材料からなる内側パ
イプ部材33が、該内側のパイプ部材33の内面
33aと前記輸送パイプ1の内面1aとが略々面
一状態で連接するように装設されている。なお、
輸送パイプ1が金属製の場合は、共振金属パイプ
31が、適宜の金属部材32を介さず、第2図に
示す如く、直接輸送パイプ1の端縁外周1bに螺
合して連通介設されてもよい。あるいは、第5図
に示す如く適宜の金属部材32は金属輸送パイプ
1の端部に設けられたフランジ1aにより形成さ
れていてもよい。34はマイクロ波共振器3の前
記共振金属パイプ31に設けられたマイクロ波の
入力部、35は同共振金属パイプ31に設けられ
たマイクロ波の出力部である。
4は、上記の如くして構成されたマイクロ波共
振器3の共振周波数を測定する共振周波数測定回
路であつて、図示実施例においては周波数変調マ
イクロ波発生回路5と共振周波数検出回路6とパ
ルス発生回路7とからなるものである。
該周波数変調マイクロ波発生回路5は、周波数
1MHzの高周波信号aを発生する高周波発振器5
1と、該高周波発振器51から出力される高周波
信号a〔第3図a参照〕を入力し、該高周波信号
aの振動回数を計測する10ビツトのカウンタ52
と該カウンタ52から出力された全ビツト信号
b′〔第3図b参照〕をアナログ変換するD/A変
換器53と該D/A変換器53から出力された鋸
歯状波信号c〔第3図c参照〕に従い適宜の幅
(例えば2.9乃至3.2GHz)で周波数変調されたマ
イクロ波を発生するボルテージ コントロール
オツシレーシヨン(V.C.O.)とからなり、前記
マイクロ波共振器3のマイクロ波入力部34に周
波数変調マイクロ波d〔第3図d参照〕を出力す
る回路である。
前記パルス発生回路7は、前記カウンタ52か
ら出力されるスタート信号bを入力し、Oから計
測しなおす毎にパルス信号gを出力する回路であ
る〔第3図g参照〕。
前記共振周波数検出回路6は、前記マイクロ波
共振器3のマイクロ波出力部35から出力される
マイクロ波出力を検知するデイテクタ61と、該
デイテクタ61から出力される信号の雑音を除去
するモノステーブル回路62と、該モノステーブ
ル回路62から出力される共振パルスe〔第3図
e参照〕及び前記カウンタ52から出力される全
ビツト信号b′を夫々入力し、共振周波数を分析検
知して、該共振周波数の値を次の共振時までホー
ルドするラツチ回路63と、該ラツチ回路63か
ら出力されるラツチング共振周波数信号f及び前
記パルス発生回路7から出力されるパルス信号g
を夫々入力し、不規則である共振周波数のラツチ
間隔を等間隔になるように、パルス信号gを利用
して、再度ラツチをかけるラツチ回路64〔第3
図h参照。なお第3図iは該h図の信号を部分と
する該信号の全体的波形を図示したものである〕
と、該ラツチ回路64から出力されたラツチング
共振周波数信号hをアナログ化して共振周波数信
号j〔第3図j参照〕に変換するD/A変換器6
5とからなるものである。
8は、前記共振周波数測定回路4から出力され
た共振周波数信号j〔第3図j参照〕を入力し、
該共振周波数信号jに基き粉粒体2の密度ρを演
算する密度演算回路であつて、図示実施例におい
ては、予め実験によつて求めておいた、共振周波
数と粉粒体密度との一定の関数関係に基き、入力
された共振周波数信号jの値から密度を演算する
リニアライザ81と、該リニアライザ81から出
力される密度信号の値は、マイクロ波共振器3内
で構成される「空間フイルタ」によつて小さく周
期的に変化させられているので、その平均的密度
ρを求めるためのローパスフイルタ82とからな
るものである。
9は、前記共振周波数測定回路4から出力され
た共振周波数信号jを入力し、該共振周波数信号
jの周期的変化に着目し粉粒体2の輸送速度vを
演算する速度演算回路であつて、図示実施例にお
いてはハイパスフイルタ91と速度計算回路92
とからなるものである。すなわち、長さLの前記
マイクロ波共振器3内には、第4図に示す如く周
期Tのマイクロ波定在波Mが存在し、粉粒体2が
該定在波Mの振幅の大きい所に来る度に、共振周
波数はより小さく検知される。つまりマイクロ波
定在波Mは長さL周期Tのいわゆる空間フイルタ
を構成していることになる。そこで該空間フイル
タの作用による、共振周波数信号jの周期的変化
の周波数νをハイパスフイルタ91によつて検出
し、速度計算回路92において、該周波数νと前
記マイクロ波定在Mの周期Tとを乗ずることによ
つて速度v(ν×T)が求められるのである。
10は該速度演算回路から出力される速度信号
vと前記密度演算回路8から出力される密度信号
ρを入力し、速度信号vの値と密度信号ρの値と
を乗ずることによつて、輸送パイプ1の中を送ら
れる粉粒体2の流量Vを演算する流量演算回路で
ある。
以上述べた如き構成からなる本発明流量測定装
置は以下に示す如く使用される。
輸送パイプ内を送られてきた粉粒体2はマイク
ロ波共振器3内を通過するが、該マイクロ波共振
器3の内側パイプ部材33は、その内面33aと
輸送パイプ1の内面1aとが面一状態で連接する
ように装設されているから、マイクロ波共振器3
内には全く隙間が無く、従つて粉粒体2はマイク
ロ波共振器3内において隙間に貯まるようなこと
がなくスムーズに流れていく。そのように流れる
粉粒体2は誘電体であるので、粉粒体2の密度が
変化するに応じてマイクロ波共振器3内の誘電率
が変化し、結局共振周波数は粉粒体2の密度変化
に応じて変化する。共振周波数測定回路4は該変
化する共振周波数を測定し、密度演算回路8は該
共振周波数測定回路4から出力される共振周波数
信号jを入力し、該共振周波数信号jの値に基い
て粉粒体密度ρを演算する。他方速度演算回路9
は、前記共振周波数信号を入力し、マイクロ波定
在波の空間フイルタによつて周期的変化する共振
周波数信号jの該周期を解析検知し、該周期に基
いて粉粒体2の輸送速度vを演算し、流量演算回
路10は該速度vと前記粉粒体2の密度ρとによ
り粉粒体2の流量Vを演算するのである。本発明
流量測定装置を、微粉炭吹込量9.2t/H、空気吹
込量5.2×103Nm3/H、輸送パイプ内径52.9mm、
共振金属パイプの長さ675mm、共振金属パイプの
内径67.9mm、内側パイプ部材はテフロン製、マイ
クロ波の周波数2.9〜3.2GHzの条件下で実験した
ところ、その精度は±2%以内であり、実用上問
題が全くないことが証明された。
ところで本実施例については粉粒体について適
用したが本装置は石炭等の塊状についても何らさ
しつかえなく適用できることはいうまでもない。
以上述べたことから明らかな如く、本発明密度
測定装置及び本発明流量測定装置は、輸送路の途
中に簡単に介設することが出来且つ介設しても粉
粒体がそれらの装置内に貯まるようなこともな
い、優れた粉粒体の流量を測定する装置である。
【図面の簡単な説明】
図面はいずれも本発明流量測定装置の実施例を
説明するものであつて、第1図は本発明密度測定
装置及び本発明流量測定装置のブロツク線図、第
2図はマイクロ波共振器の断面図、第3図は本発
明流量測定装置の各回路の出力信号を夫々表示す
る(縦軸各信号値、横軸時間)グラフ図であつ
て、a図は高周波発振器の出力信号図、b図はカ
ウンタの出力信号図、c図はD/A変換器53か
らの出力信号図、d図は周波数変調回路から出力
された周波数変調マイクロ波の簡略図、e図はマ
イクロ波共振器からの出力信号図、g図はパルス
発生回路からの出力信号図、h図はラツチ回路か
らの出力信号図、i図は該ラツチ回路からの出力
信号を一部分とする全体的信号波形図、j図は該
全体的な信号をアナログ化した信号図、第4図は
マイクロ波定在波の空間フイルタを説明するため
のマイクロ波共振器の断面図、第5図はマイクロ
波共振器の断面図である。 1…輸送パイプ、1a…内面、2…粉粒体、3
…マイクロ波共振器、31…共振金属パイプ、3
1a…内壁、32…適宜の金属部材、33…内側
パイプ部材、33a…内面、4…共振周波数測定
回路、5…周波数変調マイクロ波発生回路、6…
共振周波数検出回路、7…パルス発生回路、8…
密度演算回路、9…速度演算回路、10…流量演
算回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 粉粒体等を輸送する輸送路に介設され、内面
    に誘電体材料から成る部材を装着したマイクロ波
    共振器と、該マイクロ波共振器の共振周波数を測
    定する共振周波数測定回路と、該共振周波数測定
    回路から出力される共振周波数信号に基づき前記
    輸送路内を流れる粉粒体等の密度を演算する密度
    演算回路とよりなる密度測定系を有し、更に前記
    共振周波数測定回路から出力される共振周波数信
    号を入力し、前記マイクロ波共振器内に生じるマ
    イクロ波定在波空間フイルタによる共振周波数の
    変化を解析し、その変化周波数から粉粒体等の輸
    送速度を演算する速度演算回路と、該速度演算回
    路から出力される速度信号及び前記密度演算回路
    から出力される密度信号を入力し、粉粒体等の流
    量を演算する流量演算回路とを備えていることを
    特徴とするマイクロ波流量測定装置。
JP3584781A 1981-03-11 1981-03-11 Measuring device for density and flow rate Granted JPS57149946A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3584781A JPS57149946A (en) 1981-03-11 1981-03-11 Measuring device for density and flow rate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3584781A JPS57149946A (en) 1981-03-11 1981-03-11 Measuring device for density and flow rate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57149946A JPS57149946A (en) 1982-09-16
JPS6236524B2 true JPS6236524B2 (ja) 1987-08-07

Family

ID=12453376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3584781A Granted JPS57149946A (en) 1981-03-11 1981-03-11 Measuring device for density and flow rate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57149946A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7189994A (en) * 1993-07-06 1995-02-06 Robert Willi Schade Improvements in or relating to the measurement of bodies
DE10062609B4 (de) * 2000-10-18 2004-02-05 Sensorentechnologie Gettorf Gmbh Sensorsystem
CN115266768B (zh) * 2022-08-01 2024-10-29 龙岩烟草工业有限责任公司 滤棒炭粒质量的测量方法、装置和计算机设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3688188A (en) * 1970-12-21 1972-08-29 Bendix Corp Means for measuring the density of fluid in a conduit

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57149946A (en) 1982-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6202494B1 (en) Process and apparatus for measuring density and mass flow
US6487916B1 (en) Ultrasonic flow metering system
CA2669292C (en) Apparatus and method for measuring a fluid flow parameter within an internal passage of an elongated body
US4391149A (en) Doppler-type ultrasonic flowmeter
EP0119638B1 (en) Coriolis-type mass flow meter comprising at least two straight parallel vibrating tubes
RU43068U1 (ru) Устройство для измерения расхода компонентов потока газожидкостной смеси продуктов газонефтедобычи в трубопроводе
US3940986A (en) Flow Velocity measuring device
KR960001724A (ko) 파이프내의 입자 흐름을 주기적인 여기에 의해 모니터하는 방법 및 장치
Thorn et al. Non-intrusive methods of velocity measurement in pneumatic conveying
JPS6236524B2 (ja)
US20190154479A1 (en) Estimating flow velocity in pipes by correlating multi-frequency signals
JPS57147063A (en) Ultrasonic doppler flow meter
GB2155635A (en) Monitoring fluid flow
Beck et al. Total volume and component flow measurement in industrial slurries and suspensions using correlation techniques
JPS6156925B2 (ja)
RU2196339C1 (ru) Измеритель заряда статического электричества
JPH09189587A (ja) 粉体流量計
JPS5880560A (ja) 粉粒体の流速測定装置
RU2029241C1 (ru) Вихревой расходомер
Penirschke et al. Microwave mass flow sensor for process monitoring applications
Arakaki et al. Non-intrusive mass flow measurements in pneumatic transport
EP0022828B1 (en) A method of and apparatus for determining the mass flow rate of a fluid stream
Green et al. FLOW MEASUREMENT FOR OPTIMISING THE FEEDRATE OF PULVERISED FUEL TO COAL-FIRED BOILERS
JPS6343687B2 (ja)
Sabir et al. A mass flowmeter for grain