测量存在粉尘的气氛中的物体的温度的方法技术

使用第1辐射辉度计和第2辐射辉度计，所述第1辐射辉度计与存在粉尘的气氛中的物体相对地设置，用于测定物体的辐射辉度，所述第2辐射辉度计不与物体相对地设置，用于测定存在于物体与第1辐射辉度计之间的粉尘的辐射辉度，根据由第1辐射辉度计测定到的物体的辐射辉度和由第2辐射辉度计测定到的存在于物体与第1辐射辉度计之间的粉尘的辐射辉度来测量物体的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量存在粉尘的气氛中的物体、例如在如水泥制造设备具备的旋转窑炉那样的粉尘存在下的炉内处于高温状态的被加热物等的温度的方法。本国际申请要求基于在2014年3月17日提出的日本国专利申请第2014-053172号的优先权，将日本国专利申请第2014-053172号的全部部内容援引到本国际申请中。
技术介绍
一般地，在如水泥制造设备具备的旋转窑炉那样的粉尘浓度高、且进行连续处理的炉内，被加热物的温度的测量是使用能够以非接触方式测量温度的辐射温度计等。该辐射温度计在旋转窑炉以外的其他烧成炉或高温工艺中也被广泛利用。但是，辐射温度计存在以下问题：当作为测量对象的被加热物与观测者之间存在粉尘时，由粉尘引起的辐射光的衰减以及来自粉尘本身的辐射光产生影响，从而不能准确地测量被加热物的温度。作为非接触式温度计而为人所知的二色温度计是由两种波长的辐射辉度比求出温度的温度计，该二色温度计可以忽略由不使辐射辉度比发生变化的粉尘引起的辐射光的衰减的影响，但不能忽略来自使辐射辉度比发生变化的粉尘的辐射光的影响。当然，粉尘浓度高的炉内的温度测量所涉及的上述问题，在水泥烧成炉以外的其他烧成炉等中也能发生。为了消除这样的问题，例如曾公开了在煤尘浓度高的炉内能够可靠地测量熔渣的液面温度的温度测量方法(例如，参照专利文献1。)。在该温度测量方法中，向光电元件集聚从被收容在炉内的熔渣的液面辐射的辐射光之中的、中红外区域或远红外区域的辐射光，从而从光电元件产生与入射的辐射光的强度相应的振幅的输出电压，根据该输出电压值和普朗克辐射定律确定上述熔渣的液面温度。另外，在该温度测量方法中，使用了两种以上的不同的波长的辐射光。另外，为了测量火焰的微细构造，曾公开了在一般所利用的局部测量中利用了聚光光学系统的火焰自发光测量装置(例如，参照专利文献2。)。该测量装置的特征在于，具有：聚光光学系统，其由使来自火焰的多个测量点的自发光分别集聚到聚光面的对应的聚光点的单一的光学系统构成；和自发光测量系统，其测量分别集聚到聚光点的来自多个测量点的自发光。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-249049号公报(权利要求1、权利要求2、权利要求3、段落[0001])专利文献2:日本特开2000-111398号公报(权利要求1、段落[0003])
技术实现思路
然而，在上述现有的专利文献1所公开的方法中，作为对象的粉尘的粒径为1～2μm，与水泥烧成炉等中的粉尘相比，非常微细。因而，不能将该方法原样地应用于水泥烧成炉等中的粉尘来用于熔块(clinker)的温度测量等。同样地，除了存在于旋转窑炉以外的高温炉(加热、冶炼、精炼、烧成、反应等)内的被加热物、和在锅炉内部的热交换管等管道内流动的固体和液体等之外，即使在测量热交换器内的传热管和隔壁等的温度的情况下也不能应用于粉尘的粒径不像上述那样微细的情况。另外，在如上述专利文献2所示出的利用了聚光光学系统的局部测量那样单单减小测量体积这样的方法中，由于不能消除光路上的粉尘等的影响，因此在粉尘浓度高的水泥烧成炉等中测量熔块的温度等的方法中不能原样地应用。因而，需要开发一种在水泥烧成炉中的熔块的温度等的测量中也能够应用、而且比使用现有的二色温度计的方法更准确的测量方法。本专利技术的目的在于，提供一种能够精度更良好地测量存在粉尘的气氛中的物体、例如在如水泥制造设备具备的旋转窑炉那样的粉尘存在下的炉内处于高温状态的被加热物等的温度的测量方法。本专利技术的第1观点是一种测量物体的温度的方法，使用第1辐射辉度计和第2辐射辉度计，所述第1辐射辉度计与存在粉尘的气氛中的物体相对地设置，用于测定物体的辐射辉度，所述第2辐射辉度计不与物体相对地设置，用于测定存在于物体与第1辐射辉度计之间的粉尘的辐射辉度，根据由第1辐射辉度计测定到的物体的辐射辉度和由第2辐射辉度计测定到的存在于所述物体与第1辐射辉度计之间的粉尘的辐射辉度来测量物体的温度。本专利技术的第2观点是基于第1观点的专利技术，其特征在于，进而在两种波长下测定粉尘的辐射辉度。本专利技术的第3观点是基于第1观点或第2观点的专利技术，其特征在于，进而在测定粉尘的辐射辉度时，在采用冷却单元使与第2辐射辉度计相对的壁面的温度降低了的状态下进行。本专利技术的第4观点是基于第1观点～第3观点的专利技术，其特征在于，进而在测定粉尘的辐射辉度时，使与第2辐射辉度计相对的壁面的辐射率为0.9以上。本专利技术的第5观点是基于第4观点的专利技术，其特征在于，进而在测定粉尘的辐射辉度时，在与第2辐射辉度计相对的壁面设置黑体空腔。本专利技术的第6观点是基于第1观点～第5观点的专利技术，其特征在于，进而在两种波长下测定物体的辐射辉度。本专利技术的第7观点是基于第1观点～第6观点的专利技术，其特征在于，进而作为第2辐射辉度计使用多个辐射辉度计，测定两处以上的粉尘的辐射辉度，根据由第1辐射辉度计测定到的物体的辐射辉度和由多个第2辐射辉度计测定到的存在于所述物体与第1辐射辉度计之间的两处以上的粉尘的辐射辉度来测量。在本专利技术的第1观点的方法中，使用与存在粉尘的气氛中的物体相对地设置、且用于测定物体的辐射辉度的第1辐射辉度计、和不与物体相对地设置、且用于测定存在于物体与第1辐射辉度计之间的粉尘的辐射辉度的第2辐射辉度计。在该测量方法中，采用了使用与测定物体的辐射辉度的辐射辉度计分开的辐射辉度计、且从另外的方位测定粉尘的辐射辉度的方法。由此，能够以更准确的数值的形式反映测量物体的温度时的粉尘的影响，能够更加提高精度。在本专利技术的第2观点的方法中，在两种波长下测定粉尘的辐射辉度。通过在两种波长下测定粉尘的辐射辉度，能够更准确地测量后述的粉尘的负载(Ap·N)、以及粉尘的温度、浓度。在本专利技术的第3观点的方法中，在测定粉尘的辐射辉度时，在采用冷却单元使与第2辐射辉度计相对的壁面的温度降低了的状态下进行。由此，能够降低来自壁面的辐射的影响，能够使粉尘的辐射辉度的测定精度提高，能够更加提高物体温度的测量精度。在本专利技术的第4观点的方法中，通过在测定粉尘的辐射辉度时使与第2辐射辉度计相对的壁面的辐射率为0.9以上，能够降低从燃烧器、炉壁等的粉尘以外的高温物体发出的辐射光在该壁面反射而向该辐射辉度计入射的影响，能够使粉尘的辐射辉度的测定精度提高，能够更加提高物体温度的测量精度。在本专利技术的第5观点的方法中，通过在测定粉尘的辐射辉度时在与第2辐射辉度计相对的壁面设置黑体空腔，能够降低从燃烧器、炉壁等的粉尘以外的高温物体发出的辐射光在该壁面反射而向该辐射辉度计入射的影响，能够使粉尘的辐射辉度的测定精度提高，能够更加提高物体温度的测量精度。在本专利技术的第6观点的方法中，通过在两种波长下测定物体的辐射辉度，除了能够通过不直接提供物体的辐射率，而是提供物体的在两种波长下的辐射率比来进行温度测量之外，还能够抑制从成为温度测量的对象的物体以外的高温物体发出的辐射光反射到该物体而向辐射辉度计入射的影响，能够使温度测量的精度提高。同样地，对于由第2辐射辉度测定的粉尘的辐射辉度，也通过预先在两种波长下测定物体的辐射辉度，能够抑制从燃烧器、炉壁这样的粉尘以外的高温物体发出的辐射光在与第2辐射辉度计相对的炉内壁面反射、或者由粉尘本身散射而向第2辐射辉度计入射的影响。在本专利技术的第7观点的方法中，作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量物体的温度的方法，使用第1辐射辉度计和第2辐射辉度计，所述第1辐射辉度计与存在粉尘的气氛中的物体相对地设置，用于测定所述物体的辐射辉度，所述第2辐射辉度计不与所述物体相对地设置，用于测定存在于所述物体与所述第1辐射辉度计之间的所述粉尘的辐射辉度，根据由所述第1辐射辉度计测定到的所述物体的辐射辉度和由所述第2辐射辉度计测定到的存在于所述物体与所述第1辐射辉度计之间的粉尘的辐射辉度来测量所述物体的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.17 JP 2014-0531721.一种测量物体的温度的方法，使用第1辐射辉度计和第2辐射辉度计，所述第1辐射辉度计与存在粉尘的气氛中的物体相对地设置，用于测定所述物体的辐射辉度，所述第2辐射辉度计不与所述物体相对地设置，用于测定存在于所述物体与所述第1辐射辉度计之间的所述粉尘的辐射辉度，根据由所述第1辐射辉度计测定到的所述物体的辐射辉度和由所述第2辐射辉度计测定到的存在于所述物体与所述第1辐射辉度计之间的粉尘的辐射辉度来测量所述物体的温度。2.根据权利要求1所述的测量物体的温度的方法，在两种波长下测定所述粉尘的辐射辉度。3.根据权利要求1或2所述的测量物体的温度的方法，在测定所述粉尘的辐射辉度时，在采用冷却单元使与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛裕和，高田佳明，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，宇部兴产株式会社，住友大阪水泥股份有限公司，太平洋水泥株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP