干度測定裝置的制造方法
【專利摘要】提供一種能夠在敷設(shè)于水平方向上的配管中測定準(zhǔn)確的干度的干度測定裝置。本發(fā)明的干度測定裝置具備：配管，其設(shè)置在水平方向上；光入射部，其使光沿著通過所述配管的最低部的鉛垂面入射；光透過部，其使在所述配管中流過的濕蒸氣中透過或者反射了的光透過；檢測部，其檢測透過了的所述光的強(qiáng)度；以及干度測定部，其根據(jù)所檢測到的所述光的強(qiáng)度，測定所述濕蒸氣的干度，所述光透過部具有包括水平平面部的立體形狀，并且以如下方式配置于所述配管的底部：所述鉛垂面與所述光透過部的所述水平平面部交叉的第1部分的高度和該鉛垂面與所述最低部交叉的第2部分相同、或者所述第1部分高于所述第2部分，并且，在包括所述光入射到所述水平平面部的點(diǎn)的所述配管的剖面與所述配管的內(nèi)表面和所述光透過部交叉的交叉線上，與所述水平平面部交叉的部分最低。
【專利說明】
干度測定裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及干度測定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水在達(dá)到沸點(diǎn)之后，成為水蒸氣氣體(氣相部分:飽和蒸氣)與水滴(液相部分:飽和水)混合的濕蒸氣。此處，將水蒸氣氣體相對于濕蒸氣的重量比稱為“干度”。例如，如果水蒸氣氣體與水滴各占一半，則干度為0.5。另外，在水滴不存在而僅存在水蒸氣氣體的情況下，干度為1.0。根據(jù)在換熱器等中有效利用濕蒸氣擁有的顯熱和潛熱、在水蒸氣渦輪機(jī)中防止渦輪機(jī)葉片的腐蝕等觀點(diǎn)，期望使?jié)裾魵獾母啥瘸蔀榻咏?.0的狀態(tài)。因此，提出測定干度的各種方法。
[0003]例如，專利文獻(xiàn)I記載的發(fā)明涉及如下技術(shù):利用在設(shè)置于配管的壓力調(diào)節(jié)閥的前后總焓不變化這一點(diǎn)，根據(jù)壓力調(diào)節(jié)閥的前后的濕蒸氣流量和壓力，使用飽和蒸氣表來求出飽和水焓與飽和蒸氣焓，計算干度。
[0004]另外，專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明涉及一種干度測定裝置，該干度測定裝置為了高速地測定干度，具備:(a)發(fā)光體，對濕蒸氣照射光；(b)受光元件，接收透過了濕蒸氣的光；(C)環(huán)境傳感器，測定濕蒸氣的溫度或者壓力；(d)關(guān)系存儲部，針對每個溫度或者壓力保存透過了濕蒸氣的光的強(qiáng)度與濕蒸氣的干度的關(guān)系；以及(e)干度確定部，根據(jù)由受光元件得到的光的強(qiáng)度的測定值、由環(huán)境傳感器得到的溫度或者壓力的測定值以及上述關(guān)系來確定濕蒸氣的干度的值。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開平8 — 312908號公報專利文獻(xiàn)2:日本特開2013 — 092457號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0006]在上述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中記載的發(fā)明中，將在配管之中流過的濕蒸氣以均勻的密度分布作為理論上的前提，通過運(yùn)算來測定濕蒸氣的干度。然而，本申請
【發(fā)明人】在專心研究了實(shí)際上流過配管的濕蒸氣的狀態(tài)與所測定的干度的關(guān)系之后發(fā)現(xiàn)存在如下這樣的問題:根據(jù)敷設(shè)配管的朝向，濕蒸氣在配管內(nèi)未形成均勻的分布，根據(jù)特定的部位的濕蒸氣的狀態(tài)而運(yùn)算出的干度不代表濕蒸氣整體的適當(dāng)?shù)母啥取?br>[0007]例如，當(dāng)在敷設(shè)于水平方向上的配管中在鉛垂方向上設(shè)計光路的情況下，如果采用現(xiàn)有的檢視窗，則有可能在配管的鉛垂方向下部產(chǎn)生積液，無法準(zhǔn)確地進(jìn)行干度計測。
[0008]因此，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種能夠在敷設(shè)于水平方向上的配管中測定準(zhǔn)確的干度的干度測定裝置。
解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0009]為了解決上述課題，本發(fā)明的干度測定裝置具備:配管，其設(shè)置在水平方向上;光入射部，使光沿著通過所述配管的最低部的鉛垂面入射;光透過部，其使在所述配管中流過的濕蒸氣中透過或者反射了的光透過;檢測部，其檢測透過了的所述光的強(qiáng)度；以及干度測定部，其根據(jù)所檢測到的所述光的強(qiáng)度，測定所述濕蒸氣的干度，所述光透過部具有包括水平平面部的立體形狀，并且以如下方式配置于所述配管的底部:所述鉛垂面與所述光透過部的所述水平平面部交叉的第I部分的高度和該鉛垂面與所述最低部交叉的第2部分相同、或者所述第I部分高于所述第2部分，并且，在包括所述光入射到所述水平平面部的點(diǎn)的所述配管的剖面與所述配管的內(nèi)表面及所述光透過部交叉的交叉線上，與所述水平平面部交叉的部分最低。
發(fā)明效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，第I部分的高度與第2部分相同或者第I部分高于第2部分，所以不產(chǎn)生積液，并且在配管的剖面上，光透過部的水平平面部最低，所以光通過氣相部分的密度最低的部分與液相部分的最深部。因此，即使是在水平方向上設(shè)置的配管，也能夠測定準(zhǔn)確的干度。
【附圖說明】
[0011]圖1是說明橫配管中的濕蒸氣的光路的剖面圖，圖1的(a)是示出設(shè)置有光透過部的配管的圖，圖1的(b)是將設(shè)置有光透過部的配管的底部附近放大了的圖。
圖2是基于圖1的、與配管的最低部和光透過部交叉的交叉線的概略圖。
圖3是說明橫配管中的濕蒸氣的光路的剖面圖，圖3的(a)是示出設(shè)置有光透過部的配管的圖，圖3的(b)是將設(shè)置有光透過部的配管的底部附近放大了的圖。
圖4是基于圖3的、與配管的最低部和光透過部交叉的交叉線的概略圖。
圖5是說明橫配管中的濕蒸氣的光路的剖面圖，圖5的(a)是示出設(shè)置有光透過部的配管的圖，圖5的(b)是將設(shè)置有光透過部的配管的底部附近放大了的圖。
圖6是包括從光入射部入射的光入射到光透過部的水平平面部的點(diǎn)的配管的剖面與配管的內(nèi)表面和光透過部交叉的交叉線的概略圖，圖6的(a)是基于圖5的交叉線的概略圖，圖6的(b)是示出其他交叉線的一個例子的概略圖。
圖7是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的干度測定裝置的示意圖。
圖8是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的配管的分解立體圖。
圖9是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的配管的示意剖面圖。
圖10是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的配管的分解立體圖。
圖11是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的配管的示意剖面圖。
圖12是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的配管的示意立體圖，圖12的(a)是示出在設(shè)置于配管的支承部處設(shè)置光透過部之前的狀態(tài)的圖，圖12的(b)是示出在設(shè)置于配管的支承部處設(shè)置光透過部之后的狀態(tài)的圖。
圖13是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的配管的示意圖，圖13的(a)是俯視圖，圖13的(b)是分解立體圖，圖13的(c)是主視圖。
圖14是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的配管的示意剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，以下說明的實(shí)施方式只不過是示例，并非想要排除在下面未明確示出的各種變形、技術(shù)的應(yīng)用。即，本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形(使各實(shí)施例組合等)來實(shí)施。另外，在以下的附圖的記載中，針對相同或者類似的部分附加相同或者類似的符號來表示。附圖是示意性的，不一定與實(shí)際的尺寸、比率等一致。在附圖相互之間，也有時包括相互的尺寸的關(guān)系、比率不同的部分。
[0013](定義)
如以下那樣定義在本說明書中使用的主要用語。
“蒸氣”:在各實(shí)施方式中表不水蒸氣，但只要是成為氣相部分與液相部分的兩相狀態(tài)的物質(zhì)的蒸氣即可，不限定于水蒸氣。
“干度”:蒸氣中的氣相部分與液相部分的重量比例。存在干度[% ] = 100[ % ] —濕度[%]這樣的關(guān)系。
“濕蒸氣”:干度X為O —100[%]的蒸氣。
“飽和蒸氣”:濕蒸氣的氣相部分。也稱為干飽和蒸氣(飽和干蒸氣)。
“飽和水”:濕蒸氣的液相部分。
“光的強(qiáng)度”(光強(qiáng)度):表示光(電磁波)的強(qiáng)弱的物理量，不限定于該稱呼、單位。例如是放射強(qiáng)度、光度、光子通量密度等、各自的單位不同但能夠相互換算的物理量。
[0014]“吸光度”:表示當(dāng)光在濕蒸氣中通過時光的強(qiáng)度在多大程度上減弱的無量綱量，也稱為光學(xué)密度。即使稱為吸光度，也不僅僅指光的吸收，還包括由于散射、反射而光的強(qiáng)度減弱的情況。
[0015]“橫配管”:以使配管的軸向的投影具有水平方向分量的方式設(shè)置的配管部分，除配管的軸向與水平方向平行的情況之外，還包括以與水平面形成一定的角度θ(0〈θ〈90°)的方式設(shè)置的情況。在“橫配管”的情況下，成為在內(nèi)部流過的濕蒸氣的液相部分由于重力而在配管剖面上偏向一個方向地分布那樣的狀態(tài)。
[0016](原理說明)
參照圖1 一圖6，說明本發(fā)明的原理。
圖1、圖3和圖5是說明橫配管中的濕蒸氣的光路L的剖面圖。特別是，圖1的(a)是示出設(shè)置有光透過部25的配管20的圖，圖1的(b)是將設(shè)置有光透過部25的配管20的底部附近放大了的圖。另外，圖3的(a)是示出設(shè)置有光透過部25的配管20的圖，圖3的(b)是將設(shè)置有光透過部25的配管20的底部附近放大了的圖。另外，圖5的(a)是示出設(shè)置有光透過部25的配管20的圖，圖5的(b)是將設(shè)置有光透過部25的配管20的底部附近放大了的圖。
[0017]此外，在圖1中，以光透過部25的水平平面部Sh高于配管20的最低部Lb的形態(tài)，將光透過部25設(shè)置于配管20，在圖3中，以光透過部25的水平平面部Sh的高度與配管20的最低部Lb相同的形態(tài)，將光透過部25設(shè)置于配管20，在圖5中，以在包括光入射到光透過部25的點(diǎn)(入射點(diǎn))的配管20的剖面上光透過部25的水平平面部Sh最低的形態(tài)，將光透過部25設(shè)置于配管20。
[0018]如圖1、圖3和圖5所示，在配管20是橫配管的情況下，在配管20的軸向往水平面的投影中包括水平方向分量。關(guān)于在配管20的內(nèi)部流過的濕蒸氣，由于重力的作用，比重大的液相部分集中，偏向配管20的內(nèi)壁中的重力方向下側(cè)地分布。濕蒸氣的液相部分的表面起伏，從配管20的內(nèi)壁到液相部分的表面的高度(液相部分的深度)變化。為了簡化說明，將液相部分的深度假定為將在是橫配管的情況下的液相部分的波的峰和谷平均化而得到的恒定的高度。
[0019]此處，濕蒸氣的氣相部分和液相部分的分布狀況的變化影響到濕蒸氣的氣相部分與液相部分的流速差、密度差，濕蒸氣的氣相部分與液相部分的流速差、密度差的變動對濕蒸氣的干度的運(yùn)算結(jié)果造成直接的影響。
[0020]如圖1、圖3和圖5所示，在橫配管的情況下，在配管20的剖面上濕蒸氣的分布發(fā)生偏置。比重相對地大的液相部分偏向重力方向下方、比重小的氣相部分偏向重力方向上方地分布。在氣相部分中，也以越往重力方向下方則密度越高、越往重力方向上方則密度越低的方式進(jìn)行分布。濕蒸氣的干度根據(jù)在濕蒸氣中通過或者反射的光的強(qiáng)度來測定，水分子的密度越高，則通過或者反射的光的強(qiáng)度越低。因此，在橫配管的情況下，根據(jù)將從光入射部11入射的光的光路L設(shè)定在什么方向上，測定出不同的干度。
[0021]例如，在設(shè)定成使?jié)裾魵獾母啥葴y定用的光僅通過氣相部分的情況下，光主要通過密度相對地低的水分子的層，所以濕蒸氣的干度被測定得比本來的正確的值高(接近于
I)。另一方面，在設(shè)定成使?jié)裾魵獾母啥葴y定用的光僅通過液相部分的情況下，光主要通過密度相對地高的水分子的層，所以濕蒸氣的干度被測定得比本來的正確的值低(接近于O)。
[0022]進(jìn)而，在橫配管的情況下，沿著鉛垂方向，濕蒸氣的水分子的密度不同，所以在光路L的設(shè)定中需要留意。即使是與配管20的軸垂直的路徑，當(dāng)在與水平面平行的方向上設(shè)定光路的情況下，所測定的干度也有可能不是濕蒸氣整體的代表值(平均值)。
[0023]因此，在圓筒形狀的配管20是橫配管的情況下，如圖1、圖3和圖5所示，應(yīng)該以通過沿著配管20的內(nèi)壁流過的濕蒸氣的液相部分的方式設(shè)定光路L。例如，如果在如圖5所示的配管20具有軸對稱的圓筒形狀的情況下，則沿著包括配管20的軸芯C的面、即與軸芯C方向平行的面設(shè)定光路L。這是由于，當(dāng)在濕蒸氣中產(chǎn)生液相部分的情況下，如果以始終通過液相部分的方式設(shè)定光路L，則濕蒸氣測定用的光通過濕蒸氣的密度最高的部分，所以認(rèn)為所測定的濕蒸氣的干度等于濕蒸氣的正確的干度。即，如圖5(a)所示，光路L應(yīng)該沿著通過配管20的最低部Lb的鉛垂面Sv入射。光路L沿著鉛垂面Sv即可，不一定需要鉛垂地入射。這是由于，只要光沿著通過最低部Lb的鉛垂面Sv入射，通過液相部分的最深部的光路L就被設(shè)定，能夠反映準(zhǔn)確的干度。
[0024]換言之，在橫配管的情況下，優(yōu)選以通過濕蒸氣的氣相部分的密度最低的部分與濕蒸氣的液相部分的最深部的方式，設(shè)定濕蒸氣測定用的光路L。
[0025]另外，在配管20的剖面形狀不是正圓形的情況下，即在配管20不具有軸對稱的圓柱形狀那樣的情況下，包括配管20的軸芯C的面不一定通過密度最低的部分與密度最高的部分。這是由于，液相部分的最深部是液相狀態(tài)的飽和水最容易先積存的部分，也是密度最高的部分。因此，在配管20具有相對于軸芯C不對稱的形狀的情況下，只要通過該配管20的氣相部分的密度最低的部分與液相部分的最深部，則也認(rèn)為在該光路中測定的干度表示濕蒸氣的正確的干度。
[0026]然而，如上所述，在設(shè)計沿著通過橫配管的最低部Lb的鉛垂面Sv的光路L的情況下，如以往的橫配管的檢視窗那樣，在設(shè)置于配管20的觀察窗的水平平面部分低于配管的最低部的情況下，在配管20的鉛垂方向下部產(chǎn)生積液。本來，濕蒸氣的液相部分在與濕蒸氣的流動方向相同的方向上流動，但當(dāng)在配管20的鉛垂方向下部產(chǎn)生積液時，濕蒸氣的液相部分滯留在有積液的部分。由此，如果一旦產(chǎn)生積液，則即使干度變化而液相部分的流量變化，液相部分也殘留在光透過部25的部分，入射光透過包括殘留的氣相部分的干蒸氣，當(dāng)然在根據(jù)液相部分與氣相部分的相對面積比而測定的干度中誤差變大，有可能無法得到濕蒸氣的準(zhǔn)確的干度。因此，為了達(dá)到本發(fā)明的目的之一，除上述條件之外，還需要滿足其他條件。因此，關(guān)于其他條件，以下進(jìn)行說明。
[0027]圖2是僅抽出圖1中的鉛垂面Sv與配管20的最低部和光透過部25交叉的交叉線Lc1的概念圖。圖4是僅抽出圖3中的鉛垂面Sv與配管20的最低部和光透過部25交叉的交叉線Lc1的概念圖。圖6是包括從光入射部11入射的光入射到光透過部25的水平平面部Sh的點(diǎn)的配管20的剖面與配管20的內(nèi)表面和光透過部25交叉的交叉線的概略圖，特別是，圖6的(a)是與圖5對應(yīng)的、配管20的剖面與配管20的內(nèi)表面和光透過部25交叉的交叉線的概略圖。
[0028]如圖4所示，光透過部25優(yōu)選配置成鉛垂面Sv與光透過部25的水平平面部Sh交叉的第I部分的高度和鉛垂面Sv與最低部Lb交叉的第2部分相同，換言之，在鉛垂面Sv與最低部Lb和光透過部25的水平平面部Sh交叉的交叉線Lq(第I交叉線)上，與光透過部25的水平平面部Sh交叉的部分的高度和配管20的最低部Lb相同。如果這樣配置，則如圖4所示，鉛垂面Sv與最低部Lb和光透過部25的水平平面部Sh交叉的交叉線Lq的鉛垂方向的高度在任何部位都不變，所以即使干蒸氣的液相部分發(fā)生增減，也不會在光透過部25上產(chǎn)生液相部分的積液。
[0029]另外，如圖2所示，在使配管20的最低部Lb與光透過部25的水平俯視圖Sh的高度不同的情況下，光透過部25優(yōu)選配置成鉛垂面Sv與光透過部25的水平平面部Sh交叉的第I部分高于鉛垂面Sv與最低部Lb交叉的第2部分，換言之，在交叉線U1(第I交叉線)上，與光透過部25的水平平面部Sh交叉的部分最高。如果這樣配置，則如圖2所示，關(guān)于鉛垂面Sv與最低部Lb和光透過部25的水平平面部Sh交叉的交叉線Lq，至少光透過部25的水平平面部Sh的高度成為液相部分的最高的部分，所以即使在干蒸氣中液相部分發(fā)生增減，也不會在光透過部25上產(chǎn)生液相部分的積液。
[0030]進(jìn)而，如圖6所示，優(yōu)選以如下方式將光透過部25配置于配管20的底部，S卩:在配管20的剖面上，在包括從光入射部11入射的光入射到光透過部25的水平平面部Sh的點(diǎn)(入射點(diǎn))的配管20的剖面與配管20的內(nèi)表面和光透過部25(光透過部25和支承部23)交叉的交叉線LC2(第2交叉線)(圖6所示的交叉線)上，與光透過部25的水平平面部Sh交叉的部分最低。通過這樣配置，如圖6的(a)的第2交叉線U2所示，光透過部25的水平平面部Sh在配管20的剖面上設(shè)置于最低的部分，所以在水平平面部Sh的上表面形成干蒸氣的液相部分的最深部。因此，從光入射部11入射的光通過配管20的氣相部分的密度最低的部分，所以能夠測定準(zhǔn)確的干度。
[0031]此外，光透過部25相對于配管20的配置只要滿足上述條件，則不限于圖2、圖4和圖6的(a)所圖示的方式。例如，圖6的的(b)是示出圖6的(a)的第2交叉線Lc2的變形例的概略圖。在圖6的(a)中，設(shè)置于配管20的光透過部25和支承部23的大小較小，光透過部25和支承部23構(gòu)成為能夠相對于配管20進(jìn)行裝卸，但在圖6的(b)中，與圖6的(a)相比光透過部25和支承部23的大小較大，作為配管20的一部分而預(yù)先嵌入(無法裝卸)地構(gòu)成，還包括這樣的結(jié)構(gòu)。
[0032][第I實(shí)施方式]
鑒于上述原理，說明本發(fā)明的各實(shí)施方式。參照圖7，說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式的干度測定裝置。
[0033](結(jié)構(gòu).動作)
圖7示出本發(fā)明的第I實(shí)施方式的干度測定裝置I的示意圖。如圖7所示，配管20是使作為測定對象的濕蒸氣流通的流體流通路徑，在配管20內(nèi)設(shè)置有用于使光透過的光路L。另夕卜，在配管20的內(nèi)壁設(shè)置有入射開口 Al和射出開口 A2。入射開口 Al與射出開口 A2設(shè)置于相對于配管20的軸芯C而對置的位置。在入射開口 Al處連接入射側(cè)筒21，在射出開口 A2處設(shè)置有射出側(cè)筒22。通過上述結(jié)構(gòu)，設(shè)置成濕蒸氣的干度測定用的光路L貫通配管20。
[0034]接下來，說明第I實(shí)施方式的干度測定裝置I的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，第I實(shí)施方式的干度測定裝置I示例性地具備光入射部11、受光部12、配管20、入射側(cè)筒21、射出側(cè)筒22、支承部23、入射窗24、光透過部25、計算機(jī)裝置100(干度測定部200)而構(gòu)成。此外，干度測定裝置I不需要具備全部這些結(jié)構(gòu)，也可以具備這些結(jié)構(gòu)中的一部分。例如，干度測定裝置I也可以構(gòu)成為僅具備光入射部11、受光部12和計算機(jī)裝置100(干度測定部200)。另外，干度測定裝置I也可以構(gòu)成為不具備支承部23。進(jìn)而，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，設(shè)為支承部23是與配管20不同的部件來進(jìn)行說明，但也可以包括在配管20中。
[0035]光入射部11使光沿著在作為測定對象的濕蒸氣流過的配管20中預(yù)先設(shè)定的光路L入射。
[0036]光入射部11既可以是自身產(chǎn)生光的自發(fā)光單元，也可以是將從分離位置的發(fā)光單元發(fā)出的光導(dǎo)入的導(dǎo)光單元。作為自發(fā)光單元，例如能夠例示出發(fā)光二極管、超輻射發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器、激光器振蕩器、焚光放電管、低壓萊燈、氣燈、齒素?zé)?、金屬齒化物燈、紫外線光源、紅外線光源和電燈泡等，但只要是能夠產(chǎn)生具有穩(wěn)定的波長和強(qiáng)度的光的單元，則不限定于上述單元。作為導(dǎo)光單元，能夠例示出由聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA:Poly(methy lmethacry late))構(gòu)成的塑料光纖和由石英玻璃構(gòu)成的玻璃光纖等，但只要具有傳播上面例示出的自發(fā)光單元所發(fā)出的光的功能，則不限定于此。
[0037]受光部12是檢測在濕蒸氣中透過或者反射的光的強(qiáng)度1的光檢測單元。具體來說，受光部12接受沿著光路L通過濕蒸氣、并且從射出開口 A2通過與支承光透過部25的支承部23相伴地設(shè)置于配管20的光透過部25、進(jìn)而通過射出側(cè)筒22而射出的光，輸出與光的強(qiáng)度對應(yīng)的光強(qiáng)度信號Sd。
[0038]作為受光部12，能夠使用例如發(fā)光二極管、發(fā)光晶體管等光電變換元件，但只要能夠輸出與在濕蒸氣中透過或者反射的光的強(qiáng)度相應(yīng)的光強(qiáng)度信號Sd，則不限定于此。
[0039]光透過部25具有包括水平平面部Sh的立體形狀。作為光透過部25，例如可列舉具備耐熱性、耐壓性或者耐腐蝕性等的玻璃，但只要能夠透過光，則不限定于此。此外，光透過部25能夠具有與支承部23的插入口 35的形狀對應(yīng)的各種立體形狀，例如，能夠具有在后面詳細(xì)敘述的凸型立體形狀、圓錐臺形狀和板狀立體形狀等立體形狀。
[0040]計算機(jī)裝置100是根據(jù)所檢測到的光的強(qiáng)度來確定濕蒸氣的干度的、作為本發(fā)明的干度測定部200而發(fā)揮功能的運(yùn)算單元。作為一個例子，雖然未圖示，但計算機(jī)裝置100具備CPU(Central Processing Unit:中央運(yùn)算裝置)、RAM(Random Access Memory:隨機(jī)存取存儲器)、ROM(Read Only Memory:只讀存儲器)和接口(I/F)電路。對計算機(jī)裝置100連接例如外部存儲裝置(未圖示)。在外部存儲裝置中，存儲例如用于使計算機(jī)裝置100執(zhí)行本發(fā)明的干度測定方法的軟件程序。計算機(jī)裝置100將在外部存儲裝置等中存儲的與本發(fā)明的干度測定方法相關(guān)的軟件程序讀入到RAM中來執(zhí)行，從而在功能上實(shí)現(xiàn)干度測定部200。
[0041]干度測定部200構(gòu)成為根據(jù)通過受光部12檢測到的光的強(qiáng)度、與該光的強(qiáng)度對應(yīng)的濕蒸氣的氣相部分的面積和液相部分的面積、濕蒸氣的氣相部分與液相部分的速度差以及濕蒸氣的氣相部分與液相部分的密度差，運(yùn)算濕蒸氣的干度X。
[0042]此外，干度測定部200不需要根據(jù)通過上述通過受光部12檢測到的光的強(qiáng)度、與該光的強(qiáng)度對應(yīng)的濕蒸氣的氣相部分的面積和液相部分的面積、濕蒸氣的氣相部分與液相部分的速度差以及濕蒸氣的氣相部分與液相部分的密度差的全部來運(yùn)算濕蒸氣的干度X，也可以使用這些信息的一部分來運(yùn)算濕蒸氣的干度X。進(jìn)而，干度測定部200也可以參照基于所檢測到的光的強(qiáng)度的光強(qiáng)度信號Sd，計算濕蒸氣的吸光度，根據(jù)該吸光度來運(yùn)算濕蒸氣的干度X。
[0043]此外，干度測定部200也可以構(gòu)成為在基于受光部12接收到的光的強(qiáng)度或者根據(jù)入射光強(qiáng)度和受光部12接收到的光的強(qiáng)度而得到的吸收度A來測定干度X的過程中，還能夠求出飽和蒸氣的量、飽和水的量。
[0044]接下來，參照圖8和圖9，說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式的干度測定裝置I。圖8和圖9是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的配管的示意圖。特別是，圖8是配管20的主視圖，圖9是配管20的剖面圖。
[0045]如圖8和圖9所示，第I實(shí)施方式的干度測定裝置I示例性地具備配管20、支承部23、光透過部25、基座26、密封件30、孔31、插入口 35和螺栓40。構(gòu)成于支承部23的孔(未圖示)和構(gòu)成于基座26的孔31是切削螺紋構(gòu)造。光透過部25具有凸型立體形狀這樣的形狀。
[0046]在本發(fā)明的第I實(shí)施方式的干度測定裝置I中，上下分別設(shè)置有I個支承部23，支承部23具有圓筒形狀的插入口 35，從配管20的下側(cè)將在頂部具有水平平面部Sh的光透過部25插入到該插入口 35中。此處，將光透過部25以如下方式配置于配管20的底部，即:通過配管20的最低部Lb的鉛垂面Sv與光透過部25的水平平面部Sh交叉的第I部分的高度和鉛垂面Sv與配管20的最低部Lb交叉的第2部分相同、或者第I部分高于第2部分，并且在包括光入射到光透過部25的水平平面部Sh的點(diǎn)的配管20的剖面與配管20的內(nèi)表面和光透過部25交叉的交叉線上，與光透過部25的水平平面部Sh交叉的部分最低。
[0047]另外，如圖8和圖9所示，為了防止?jié)裾魵獾男孤?，在支承?3與光透過部25之間配置密封件30。進(jìn)而，為了提高配管20內(nèi)的密封性，使用基座26從光透過部25的下側(cè)按壓光透過部25。此時，將螺栓40螺紋接合到形成于基座26所具有的孔31和支承部23所具有的孔(未圖示)中的切削螺紋構(gòu)造而進(jìn)行連結(jié)。
[0048]通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，第I實(shí)施方式的干度測定裝置I能夠在敷設(shè)于水平方向上的配管中測定準(zhǔn)確的干度，特別是，第I實(shí)施方式的干度測定裝置I通過將螺栓40螺紋接合到形成于基座26所具有的孔31和支承部23所具有的孔(未圖示)中的切削螺紋構(gòu)造而進(jìn)行連結(jié)，從而能夠進(jìn)一步提高配管20內(nèi)的密封性、機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
[0049]此外，在圖8和圖9中，支承部23具有圓筒形狀的插入口 35，但只要是能夠插入光透過部25那樣的形狀，則沒有特別限制。另外，光透過部25具有凸型立體形狀，但既可以是在頂部具有水平平面部Sh的圓錐臺形狀等，也能夠做成與支承部23所具有的插入口 35的形狀對應(yīng)的形狀。進(jìn)而，光透過部25的水平平面部Sh除圓形形狀以外，還可以是多邊形形狀。
[0050][第2實(shí)施方式]
接下來，參照圖10和圖11，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的干度測定裝置I。圖10和圖11是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的配管的示意圖。特別是，圖10是配管20的主視圖，圖11是配管20的剖面圖。
[0051]如圖10和圖11所示，第2實(shí)施方式的干度測定裝置I示例性地具備配管20、支承部23、光透過部25、螺紋構(gòu)件27、連接器28、插入口 35、插入口 37。第2實(shí)施方式的干度測定裝置I的配管20是連接器構(gòu)造。光透過部25具有凸型立體形狀這樣的形狀。
[0052]在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的干度測定裝置I中，上下分別設(shè)置有I個支承部23，支承部23具有圓筒形狀的插入口 35。另外，在支承部23處，設(shè)置具有插入口 37的連接器28，該插入口 37被插入在頂部具有水平平面部Sh的凸型立體形狀的光透過部25，并且連接用于從光透過部25的下側(cè)壓入或者支承光透過部25的螺紋構(gòu)件27。
[0053]通過做成這樣的結(jié)構(gòu)，第2實(shí)施方式的干度測定裝置I能夠在敷設(shè)于水平方向上的配管中測定準(zhǔn)確的干度，特別是，通過將配管20做成上述那樣的連接器構(gòu)造，能夠容易地構(gòu)筑第2實(shí)施方式的干度測定裝置1(特別是配管20)，還能夠提高配管20內(nèi)的密封性、機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
[0054]此外，在本實(shí)施方式中，設(shè)為配管20、支承部23和連接器28相獨(dú)立來進(jìn)行說明，但它們既可以構(gòu)成為一體，也可以將它們中的一部分構(gòu)成為一體。另外，將光透過部25以如下方式配置于配管20的底部，S卩:通過配管20的最低部Lb的鉛垂面Sv與光透過部25的水平平面部Sh交叉的第I部分的高度和鉛垂面Sv與配管20的最低部Lb交叉的第2部分相同、或者第I部分高于第2部分，并且，在包括光入射到光透過部25的水平平面部Sh的點(diǎn)的配管20的剖面與配管20的內(nèi)表面和光透過部25交叉的交叉線上，與光透過部25的水平平面部Sh交叉的部分最低。
[0055]另外，在圖10和圖11中，支承部23具有圓筒形狀的插入口35，但只要是能夠插入光透過部25那樣的形狀，則沒有特別限制。另外，光透過部25具有凸型立體形狀，但既可以是在頂部具有水平平面部Sh的圓錐臺形狀等，也能夠做成與支承部23具有的插入口 35的形狀對應(yīng)的形狀。進(jìn)而，光透過部25的水平平面部Sh除了圓形形狀之外，還可以是多邊形形狀。
[0056][第3實(shí)施方式]
接下來，參照圖12、圖13和圖14，說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式的干度測定裝置I。特別是，圖12的(a)是示出在設(shè)置于配管的支承部處設(shè)置光透過部之前的狀態(tài)的圖，圖12的(b)是示出在設(shè)置于配管的支承部處設(shè)置光透過部之后的狀態(tài)的圖。圖13的(a)、(b)和(c)是配管20的俯視圖、分解圖和主視圖，圖14是包括配管20、支承部23和光透過部25的剖面的剖面圖。
[0057]如圖12、圖13和圖14所示，本發(fā)明的第3實(shí)施方式的干度測定裝置I示例性地具備配管20、支承部23、光透過部25、按壓部件29、孔33、37、39、插入口 45、螺紋構(gòu)件50、60和連接器70。光透過部25具有板狀立體形狀這樣的形狀。
[0058]在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的干度測定裝置I中，上下分別設(shè)置有I個支承部23。并且，特別如圖12的(a)和的(b)所示，支承部23具有板狀形狀的插入口 45，在支承部23處，插入具有水平平面部Sh的板狀立體形狀的光透過部25。
[0059]另外，通過具有孔33的用于按壓光透過部25的按壓部件29，從光透過部25的上側(cè)按壓光透過部25，從而光透過部25固定于支承部23的插入口 45。此時，螺紋構(gòu)件50通過按壓部件29所具有的孔33，螺紋接合到形成于支承部23所具有的孔39中的切削螺紋構(gòu)造而進(jìn)行連結(jié)。
[0060]進(jìn)而，螺紋構(gòu)件60通過支承部23所具有的孔37，螺紋接合到形成于配管20所具有的孔(未圖示)中的切削螺紋構(gòu)造而進(jìn)行連結(jié)。由此，將支承部23設(shè)置于配管20。
[0061]通過做成這樣的結(jié)構(gòu)，第3實(shí)施方式的干度測定裝置I能夠在敷設(shè)于水平方向上的配管中測定準(zhǔn)確的干度，特別是，即使在光透過部25的厚度薄的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)置于配管20。
[0062]此外，如圖13的(b)所示，連接器70也可以構(gòu)成為能夠拆卸地連接于配管20。另外，在圖12中，支承部23具有板狀形狀的插入口 45，但只要是能夠插入光透過部25那樣的形狀，則沒有特別限制。另外，光透過部25具有板狀立體形狀，但既可以是在頂部具有水平平面部Sh的圓柱形狀等，也能夠做成與支承部23所具有的插入口 35的形狀對應(yīng)的形狀。進(jìn)而，光透過部25的水平平面部Sh也可以是四邊形形狀以外的多邊形形狀。
[0063]此外，在本實(shí)施方式中，設(shè)為配管20、支承部23和連接器28相獨(dú)立來進(jìn)行說明，但它們既可以構(gòu)成為一體，也可以將它們中的一部分構(gòu)成為一體。另外，將光透過部25以如下方式配置于配管20的底部，S卩:通過配管20的最低部Lb的鉛垂面Sv與光透過部25的水平平面部Sh交叉的第I部分的高度和鉛垂面Sv與配管20的最低部Lb交叉的第2部分相同、或者第I部分高于第2部分，并且在包括光入射到光透過部25的水平平面部Sh的點(diǎn)的配管20的剖面與配管20的內(nèi)表面和光透過部25交叉的交叉線上，與光透過部25的水平平面部Sh交叉的部分最低。
[0064]另外，在圖10和圖11中，支承部23具有圓筒形狀的插入口35，但只要是能夠插入光透過部25那樣的形狀，則沒有特別限制。另外，光透過部25具有凸型立體形狀，但既可以是在頂部具有水平平面部的圓錐臺形狀等，也能夠做成與支承部23具有的插入口 35的形狀對應(yīng)的形狀。
[0065]此外，上述各實(shí)施方式具備的各要素能夠在技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)的范圍內(nèi)進(jìn)行組合，將它們組合而得到的要素只要包括本發(fā)明的特征，就包含在本發(fā)明的范圍中。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0066]本發(fā)明的干度測定裝置I能夠應(yīng)用于使用蒸氣鍋爐等的蒸氣配管、使用蒸氣來引發(fā)加熱.干燥.化學(xué)反應(yīng)的制造工藝設(shè)備等特別需要橫配管的配管、設(shè)備等。
符號說明
[0067]
I干度測定裝置
II光入射部 12受光部
20配管
21入射側(cè)筒
22射出側(cè)筒
23支承部24入射窗
25光透過部100計算機(jī)裝置200干度測定部Al入射開口A2射出開口
L光路
Sd光強(qiáng)度信號
Sh光透過部的水平平面部
X干度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種干度測定裝置，其特征在于，具備: 配管，其設(shè)置在水平方向上； 光入射部，其使光沿著通過所述配管的最低部的鉛垂面入射； 光透過部，其使在所述配管中流過的濕蒸氣中透過或者反射了的光透過； 檢測部，其檢測透過了的所述光的強(qiáng)度；以及 干度測定部，其根據(jù)所檢測到的所述光的強(qiáng)度，測定所述濕蒸氣的干度， 所述光透過部具有包括水平平面部的立體形狀，并且以如下方式配置于所述配管的底部:所述鉛垂面與所述光透過部的所述水平平面部交叉的第I部分的高度和該鉛垂面與所述最低部交叉的第2部分相同、或者所述第I部分高于所述第2部分，并且，在包括所述光入射到所述水平平面部的點(diǎn)的所述配管的剖面與所述配管的內(nèi)表面及所述光透過部交叉的交叉線上，與所述水平平面部交叉的部分最低。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干度測定裝置，其特征在于， 還具備支承所述光透過部的支承部。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的干度測定裝置，其特征在于， 所述光透過部具有從凸型立體形狀、圓錐臺形狀和板狀立體形狀的組中選出的I個或者2個以上的立體形狀， 所述立體形狀的頂部為所述水平平面部。
【文檔編號】F22B37/38GK105829868SQ201480070350
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年10月29日
【發(fā)明人】五所尾康博, 西野義, 西野義一, 田邊志功
【申請人】阿自倍爾株式會社