[发明专利]测量被测定物的温度、粉尘的温度和粉尘的浓度的方法

说明书

使第1辐射辉度计(21)朝向被测定物，隔着存在粉尘的空间，采用至少两种波长由第1辐射辉度计(21)测定辐射辉度，使数量与温度不同于被测定物(50)的一个或两个以上的物体(51)相同的第2辐射辉度计(22)朝向物体，隔着所述空间，采用至少两种波长由第2辐射辉度计(22)分别测定辐射辉度，根据由第1辐射辉度计(21)和第2辐射辉度计(22)测定到的辐射辉度来测量被测定物(50)的温度、粉尘的温度和粉尘的浓度。

技术领域

本发明涉及测量存在粉尘的气氛中的被测定物、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的温度等的方法。再者，本国际申请要求基于2015年9月16日提出的日本专利申请第182656号(日本专利申请2015－182656)的优先权，将日本专利申请2015－182656的全部内容援引到本国际申请中。

背景技术

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和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，该二色温度计能够忽略由不使辐射辉度比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纳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结构，曾公开了一种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])

发明内容

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，除了在旋转窑炉以外的高温炉(加热、冶炼、精炼、烧成、反应等)内存在的被加热物、锅炉内部的热交换管等、在管道内流动的固体和液体等以外，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，像上述专利文献2所示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，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、而且比现有的使用二色温度计的方法更准确的测量方法。