流體組成分析機構(gòu)、發(fā)熱量計測裝置及發(fā)電設(shè)備、以及流體組成分析方法
【專利摘要】該流體組成分析機構(gòu)具備：光源(12)，其對測定位置的試料流體照射激發(fā)光；受光部(17)，其接受由被照射激發(fā)光的試料流體產(chǎn)生的拉曼散射光并進行分光；拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)(16)，其將在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所述受光部會聚并入射；算出部(21)，其基于所述受光部的輸出來算出所述試料流體的組成；遮光構(gòu)件(18)，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上。
【專利說明】流體組成分析機構(gòu)、發(fā)熱量計測裝置及發(fā)電設(shè)備、以及流體組成分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體組成分析機構(gòu)、發(fā)熱量計測裝置及發(fā)電設(shè)備、以及流體組成分析方法。特別是涉及計測被供給到燃氣渦輪的燃料氣體的組成及發(fā)熱量時的噪聲除去。本申請基于2011年9月I日在日本申請的特愿2011-190702號及2012年5月29日國際申請的PCT/JP2012/063784號主要優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用在此。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，在利用燃氣渦輪的燃燒器使低發(fā)熱量氣體、例如以BFG (Blast FurnaceGas，高爐煤氣)為主的燃料氣體燃燒的燒煤氣發(fā)電設(shè)備中，BFG是低發(fā)熱量。因此，使用混合比BFG發(fā)熱量高的高發(fā)熱量的氣體、例如COG (Cokes Oven Gas，焦爐煤氣)而增熱至例如IOOOkcaVm3N左右的燃料氣體。
[0003]被導向燃燒器的燃料氣體混合有低發(fā)熱量氣體和高發(fā)熱量氣體。因此，當?shù)桶l(fā)熱量氣體和高發(fā)熱量氣體的混合比發(fā)生變動時，燃燒器的特性、燃料氣體的輸出可能發(fā)生變動。為了抑制這樣的燃燒器的特性、燃氣渦輪的輸出的變動，在供給至燃燒器之前計測低發(fā)熱量氣體的發(fā)熱量。根據(jù)該計測出的發(fā)熱量的結(jié)果，控制高發(fā)熱量氣體的流量，從而控制被供給至燃燒器的燃料氣體的發(fā)熱量。該發(fā)熱量的計測有燃燒式和專利文獻I及2記載的使用拉曼散射光的方式。
[0004]在燃燒式的發(fā)熱量計測裝置中，對燃料氣體取樣使其在燃燒爐中燃燒，使用該燃料氣體的溫度和燃燒空氣的燃燒爐入口處的溫度的差測定發(fā)熱量。因此，氣體的取樣、除濕等測定前的處理等需要時間。另外，測定時的裝置的響應(yīng)以分為單位，比較慢。因此，不適合迅速地控制被供給至燃氣渦輪的燃料氣體的發(fā)熱量。
[0005]另一方面，在專利文獻I及2記載的使用拉曼散射光的方式的發(fā)熱量計測裝置中，測定時的裝置的響應(yīng)比較高速。因此，適于迅速低控制被供給至燃氣渦輪的燃料氣體的發(fā)熱量。
[0006]在先技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2002-286644號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2005-24250號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]但是，專利文獻I及2記載的發(fā)明不能以充分的SN比計測拉曼散射光。因此，計測時間可能需要幾十秒。更詳細而言，一般來說激發(fā)光通過計測窗入射到燃料氣體。該計測窗被燃料氣體所包含的煤塵等異物弄臟的情況較多。在該情況下，由于對附著于計測窗的異物照射激發(fā)光而產(chǎn)生噪聲光。而且，由于該噪聲光向檢測器入射而無法以高SN比測定微弱的拉曼散射光，計測需要長時間。在原理上，若提高入射的激發(fā)光強度，則信號強度也上升，但多數(shù)情況下裝置成本變成高額，而且噪聲也增大，在實用上不現(xiàn)實。
[0012]本發(fā)明是鑒于這樣的情況做成的，其目的在于提供能迅速地計測被供給至燃燒器的燃料氣體的發(fā)熱量、能實現(xiàn)燒煤氣發(fā)電設(shè)備運轉(zhuǎn)的可靠性、運轉(zhuǎn)成本的降低的流體組成分析機構(gòu)、發(fā)熱量計測裝置及具備該發(fā)熱量計測裝置的燒煤氣發(fā)電設(shè)備。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的流體組成分析機構(gòu)、發(fā)熱量計測裝置及具備該發(fā)熱量計測裝置的燒煤氣發(fā)電設(shè)備采用以下的手段。
[0015]本發(fā)明的第一方案涉及的流體組成分析機構(gòu)具備:光源，其對測定位置的試料流體照射激發(fā)光；受光部，其接受由被照射激發(fā)光的試料流體產(chǎn)生的拉曼散射光并進行分光；拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，使在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所述受光部會聚并入射；算出部，其基于所述受光部的輸出來算出所述試料流體的組成；遮光構(gòu)件，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上。
[0016]另外，本發(fā)明的第二方案涉及的流體組成分析機構(gòu)具備:光源，其對測定位置的試料流體照射激發(fā)光；受光部，其配置在所述激發(fā)光的延長線上，接受由被照射激發(fā)光的試料流體產(chǎn)生的拉曼散射光并進行分光；拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，使在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所述受光部會聚并入射；算出部，其基于所述受光部的輸出來算出所述試料流體的組成；遮光構(gòu)件，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上。
[0017]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，當使激發(fā)光向試料流體入射時,根據(jù)試料流體中的成分而產(chǎn)生不同的波長的拉曼散射光。試料流體中的成分根據(jù)由拉曼散射光分光的波長能夠獲知。而且，根據(jù)分光的波長能求出試料流體的組成，根據(jù)試料流體的組成能算出發(fā)熱量。
[0018]在本發(fā)明的第一方案及第二方案涉及的流體組成分析機構(gòu)中，在激發(fā)光的光路上或激發(fā)光的延長線上配置有拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)。該拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)使在測定位置產(chǎn)生的拉曼散射光向受光部會聚并入射。拉曼散射光具有在與激發(fā)光的行進方向平行的方向上較強、在與激發(fā)光的行進方向垂直的方向上較弱的強度分布。因此，通過在拉曼散射光的強度較強的方向上設(shè)置拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)，能提高被導向受光部的拉曼散射光的強度。
[0019]另外，在本發(fā)明的第一方案及第二方案涉及的流體組成分析機構(gòu)中，在激發(fā)光的光路上或激發(fā)光的延長線上配置有遮光構(gòu)件。成為拉曼散射光的計測的阻礙的噪聲光主要由被照射激發(fā)光的物質(zhì)產(chǎn)生。因此，通過在激發(fā)光的光路上或激發(fā)光的延長線上配置遮光構(gòu)件，能有效地防止在激發(fā)光的光路上產(chǎn)生的噪聲光通過拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)到達受光部的情況。其結(jié)果是，能以較高的SN比計測拉曼散射光，能以高響應(yīng)算出試料流體的組成及發(fā)熱量。
[0020]本發(fā)明的第三方案涉及的流體組成分析機構(gòu)還具有:第一計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上，將所述激發(fā)光向流動有所述試料流體的區(qū)域引導；第二計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，將在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向在流動有所述試料流體的區(qū)域之外配置的所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)引導。所述遮光構(gòu)件包括:第一遮光構(gòu)件，其配置在比所述第二計測窗的曝露于所述試料流體的面靠所述受光部側(cè)的位置；第二遮光構(gòu)件，其配置在比所述第一遮光構(gòu)件靠受光部側(cè)的位置，且在從所述測定位置觀察下具有與所述第一遮光構(gòu)件一致的輪廓。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從第一計測窗及第二計測窗的曝露于試料流體的面上的且被照射激發(fā)光的位置產(chǎn)生噪聲光。而且，這些噪聲光被設(shè)于第二計測窗附近的第一遮光構(gòu)件有效地截斷，因此，能以較高的SN比計測拉曼散射光。另外，由于設(shè)有在從測定位置觀察下具有與第一遮光構(gòu)件一致的輪廓的第二遮光構(gòu)件，因此能以更高的SN比計測拉曼散射光。更詳細而言，在從測定位置觀察下，第二遮光構(gòu)件具有與第一遮光構(gòu)件一致的輪廓。因此，若第一遮光構(gòu)件遮擋由測定位置產(chǎn)生的拉曼散射光，則第二遮光構(gòu)件不會遮擋由測定位置產(chǎn)生的拉曼散射光。其結(jié)果是，不會降低拉曼散射光的信號強度，而能截斷更多的噪聲光，因此，能以更高的SN比計測拉曼散射光。
[0022]本發(fā)明的第四方案涉及的流體組成分析機構(gòu)還具有:第一計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上，將所述激發(fā)光向流動有所述試料流體的區(qū)域引導；第二計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，將在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向在流動有所述試料流體的區(qū)域之外配置的所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)引導。所述遮光構(gòu)件包括:第一遮光構(gòu)件，其配置在比所述第二計測窗的曝露于所述試料流體的面靠所述受光部側(cè)的位置；第二遮光構(gòu)件，其配置在所述第一計測窗與所述第二計測窗之間，遮擋所述激發(fā)光的光路以外的部分。
[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，從第一計測窗及第二計測窗的曝露于試料流體的面的且被照射激發(fā)光的位置產(chǎn)生噪聲光。這些噪聲光被設(shè)于第二計測窗附近的第一遮光構(gòu)件有效地截斷，因此，能以較高的SN比計測拉曼散射光。另外，由于設(shè)有配置在第一計測窗與第二計測窗之間且遮擋激發(fā)光的光路以外的部分的第二遮光構(gòu)件，因此，能以更高的SN比計測拉曼散射光。更詳細而言，第二遮光構(gòu)件不遮擋激發(fā)光的光路，因此，不妨礙拉曼散射光的產(chǎn)生。而且，第二遮光構(gòu)件能有效地防止從第一計測窗的曝露于試料流體的面的被照射激發(fā)光的位置產(chǎn)生的噪聲光向受光部入射的情況。因此，不會降低拉曼散射光的信號強度而能截斷噪聲光，因此，能以更高的SN比計測拉曼散射光。
[0024]本發(fā)明的第五方案涉及的流體組成分析機構(gòu)還具備:第一計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上，將所述激發(fā)光向流動有所述試料流體的區(qū)域引導；第二計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，將在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向在流動有所述試料流體的區(qū)域之外配置的所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)引導；供給機構(gòu)，其以在所述第一計測窗與所述第二計測窗之間包含所述測定位置而具有等速部的方式噴射所述試料流體。另外，所述光路上的所述等速部的寬度包含景深，該景深是包含所述測定位置的所述激發(fā)光的光路上的范圍且從該范圍發(fā)出的光中的通過了所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)后的全部光以幾何光學的方式向所述受光部入射的范圍。
[0025]向受光部入射的拉曼散射光的大部分是在景深處發(fā)出的，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于景深的范圍包含在噴流的等速部內(nèi)，因此，能避免對由于剪切層的混合而發(fā)生變動的流體的組成進行計測的情況。因此，能以高響應(yīng)計測及算出被供給至燃氣渦輪的燃料氣體的發(fā)熱量。另外，能做成小型且廉價的計測裝置。而且，能進一步降低噪聲光的影響，因此，能進一步提高拉曼散射光的計測精度。[0026]本發(fā)明的第六方案以本發(fā)明的第一方案至第五方案涉及的流體組成分析機構(gòu)為基礎(chǔ)，激發(fā)光的焦點位于與試料流體接觸的構(gòu)件的所述表面上。
[0027]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能使與試料流體接觸的構(gòu)件的表面的被激發(fā)光照射的部分的面積最小。噪聲光主要由被激發(fā)光照射的部分產(chǎn)生。但是，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能減小產(chǎn)生噪聲光的面積。因此，利用遮光構(gòu)件能有效地且更容易地除去噪聲光，能以更高的SN比計測拉曼散射光。
[0028]本發(fā)明的第七方案以本發(fā)明的第一方案至第六方案涉及的流體組成分析機構(gòu)為基礎(chǔ)，該流體組成分析機構(gòu)具備反射鏡，該反射鏡在激發(fā)光的光路上與所述光路垂直地設(shè)置且對所述激發(fā)光進行反射。
[0029]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，對于測定區(qū)域的試料流體照射從光源入射的激發(fā)光和被反射鏡反射的激發(fā)光。因此，能提高向受光部入射的拉曼散射光的拉曼散射光的強度。因此，能以高響應(yīng)、高精度算出組成及發(fā)熱量。
[0030]另外，本發(fā)明的第八方案涉及的發(fā)熱量計測裝置具備:本發(fā)明的第一方案至第七方案涉及的流體組成分析機構(gòu)；基于所述流體組成分析機構(gòu)輸出的所述試料流體的組成的信息來算出所述試料流體的發(fā)熱量的發(fā)熱量算出機構(gòu)。
[0031]本發(fā)明的第一方案至第七方案涉及的流體組成分析機構(gòu)能在短時間內(nèi)分析流體的組成。因此，使用該流體組成分析機構(gòu)的發(fā)熱量計測裝置能高速地算出試料流體的發(fā)熱量。
[0032]另外，本發(fā)明的第九方案涉及的發(fā)電設(shè)備以燃料氣體為燃料進行動作，具備:本發(fā)明的第六方案涉及的發(fā)熱量計測裝置；基于所述發(fā)熱量計測裝置輸出的所述燃料氣體的發(fā)熱量的信息來控制所述發(fā)電設(shè)備的動作的控制裝置，所述燃料氣體的至少一部分作為所述試料流體被導向所述發(fā)熱量計測裝置。
[0033]本發(fā)明的第八方案涉及的發(fā)熱量計測裝置能迅速地計測被供給至發(fā)電設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱量。因此，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能迅速地進行被供給至發(fā)電設(shè)備的燃料氣體的發(fā)熱量控制，能抑制高發(fā)熱量的燃料氣體的過量的供給。另外，不使用高發(fā)熱量的燃料氣體而僅使用低發(fā)熱量的燃料氣體也能使發(fā)電設(shè)備運轉(zhuǎn)。因此，能降低發(fā)電設(shè)備的運轉(zhuǎn)成本。
[0034]本發(fā)明的第十方案涉及的流體組成分析方法使用流體組成分析機構(gòu)，該流體組成分析機構(gòu)具備:光源，其對測定位置的試料流體照射激發(fā)光；受光部，其接受由被照射激發(fā)光的試料流體產(chǎn)生的拉曼散射光并進行分光；拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，將在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所述受光部會聚并入射；算出部，其基于所述受光部的輸出來算出所述試料流體的組成；遮光構(gòu)件，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，所述流體組成分析方法包括:以具有包含景深的等速部的方式噴射所述試料流體的工序，所述景深是包含所述測定位置的所述激發(fā)光的光路上的范圍且從該范圍發(fā)出的光中的通過了所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)后的全部光以幾何光學的方式向所述受光部入射的范圍；從所述光源向流動有所述試料流體的區(qū)域照射所述激發(fā)光，使在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所述受光部入射的工序。
[0035]發(fā)明效果
[0036]在上述的流體組成分析機構(gòu)及流體組成分析方法中，通過在拉曼散射光的強度較強的方向上設(shè)置拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)，能提高被導向受光部的拉曼散射光的強度。另夕卜，通過在激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上配置遮光構(gòu)件，能有效地防止在激發(fā)光的光路上產(chǎn)生的噪聲光通過拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)到達受光部的情況。由此，能提高被分光機構(gòu)接受的拉曼散射光的強度且降低噪聲。因此，能以高響應(yīng)算出試料流體的發(fā)熱量。因此，能實現(xiàn)具備該流體組成分析機構(gòu)的發(fā)熱量計測裝置的響應(yīng)性的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是具備本發(fā)明的第一實施方式涉及的發(fā)熱量計測裝置的燒煤氣發(fā)電設(shè)備的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖2是本發(fā)明的第一實施方式涉及的計測單元的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0039]圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的計測單元中的、由計測窗產(chǎn)生的噪聲的光路的圖。
[0040]圖4A是表示由計測窗產(chǎn)生的噪聲光被遮光的狀況的圖。
[0041]圖4B是表示由計測窗產(chǎn)生的噪聲光被遮光的狀況的圖。
[0042]圖4C是表示由計測窗產(chǎn)生的噪聲光被遮光的狀況的圖。
[0043]圖5是表示各成分的拉曼位移量、激光波長、拉曼散射光波長的關(guān)系的圖表。
[0044]圖6是表示本發(fā)明的實施方式涉及的有無遮光構(gòu)件時的、與信號強度(包含拉曼散射光和噪聲)的關(guān)系的坐標圖。
[0045]圖7是表示各成分的拉曼散射光強度與波長的關(guān)系的坐標圖。
[0046]圖8A是本發(fā)明的第一實施方式的變形例，是變更了拉曼散射光的入射方向的結(jié)構(gòu)圖。
[0047]圖SB是本發(fā)明的第一實施方式的變形例，是變更了拉曼散射光的入射方向及光路長度的結(jié)構(gòu)圖。
[0048]圖9是在本發(fā)明的第二實施方式涉及的計測單元中、在激發(fā)光入射部與反射部的兩個計測窗之間配置了遮光構(gòu)件的結(jié)構(gòu)圖。
[0049]圖10是本發(fā)明的第三實施方式涉及的計測單元的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0050]圖11是表示測定點的位置與受光部的拉曼散射光的聚光率的關(guān)系的坐標圖。
[0051]圖12是說明景深的范圍與受光部的拉曼散射光的聚光率的關(guān)系的示意圖。
[0052]圖13是表示第一計測窗與第二計測窗的距離和噪聲光的相對強度的關(guān)系的坐標圖。
【具體實施方式】
[0053]圖1是表示具備本發(fā)明的第一實施方式涉及的發(fā)熱量計測裝置的燒煤氣發(fā)電設(shè)備的例子的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0054]如圖1所示，燒BFG復合發(fā)電設(shè)備(燒煤氣發(fā)電設(shè)備)I具有:使燃料氣體燃燒而進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的燃氣渦輪2、對燃料氣體進行壓縮的氣體壓縮機4、被蒸汽驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的蒸汽渦輪5、產(chǎn)生電的發(fā)電機(未圖示)、對燃料氣體的發(fā)熱量進行計測的發(fā)熱量計測裝置6。
[0055]在本實施方式中，使用單軸式的燒BFG復合發(fā)電設(shè)備進行說明。但是，本發(fā)明的實施方式不限定于單軸式復合發(fā)電設(shè)備，也能適用于燃氣渦輪單獨的發(fā)電設(shè)備或兩軸式、多軸式的發(fā)電設(shè)備。[0056]發(fā)熱量計測裝置6是使用拉曼散射光對燃料氣體(試料流體)的發(fā)熱量進行計測的裝置。利用發(fā)熱量計測裝置6得到的發(fā)熱量的信息被向控制裝置7輸入。控制裝置7基于該信息來控制燒BFG復合發(fā)電設(shè)備I的動作。另一方面，利用發(fā)熱量計測裝置6計測完發(fā)熱量的燃料氣體被向體壓縮機4引導。
[0057]氣體壓縮機4是對燃料氣體進行壓縮的裝置。在氣體壓縮機4連接有旋轉(zhuǎn)軸3。旋轉(zhuǎn)軸3經(jīng)由未圖示的齒輪裝置而與燃氣渦輪2及蒸汽渦輪5連接。
[0058]利用氣體壓縮機4壓縮后的燃料氣體被導向燃氣渦輪2。
[0059]燃氣渦輪2具備未圖示的空氣壓縮機、燃燒器和渦輪機?？諝鈮嚎s機向燃燒器送出高壓空氣。燃燒器使高壓空氣和燃料氣體的混合氣燃燒而生成燃料氣體。渦輪機與空氣壓縮機同軸地設(shè)置，將從燃燒器排出的燃料氣體的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)能量。該旋轉(zhuǎn)能量的一部分用于供空氣壓縮機產(chǎn)生高壓空氣，其余的能量用于使旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)而進行驅(qū)動。
[0060]在旋轉(zhuǎn)軸3的端部連接有發(fā)電機。因此，通過渦輪機使旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)，而發(fā)電機進行發(fā)電。另外，利用旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)，如前述那樣通過齒輪裝置來驅(qū)動氣體壓縮機4旋轉(zhuǎn)。
[0061]通過了渦輪機的燃料氣體被導向廢氣回收爐(未圖示)。廢氣回收爐是利用從燃氣渦輪2導出的燃料氣體的熱量產(chǎn)生蒸汽的裝置。使廢氣回收爐產(chǎn)生了蒸汽的燃料氣體被從煙囪(未圖示)向復合發(fā)電設(shè)備I外排出。
[0062]在廢氣回收爐中，由從燃氣渦輪2導出的高溫的燃料氣體產(chǎn)生的蒸汽被向蒸汽渦輪5供給。蒸汽渦輪5與燃氣渦輪2同樣地與旋轉(zhuǎn)軸3連接，構(gòu)成所謂的單軸式的組合系統(tǒng)。需要說明的是，不限于單軸式的組合系統(tǒng)，也可以為不同軸式的組合系統(tǒng)。
[0063]利用渦輪機驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸3在蒸汽渦輪5的作用下驅(qū)動力增加。因此，與旋轉(zhuǎn)軸3連接的發(fā)電機的發(fā)電量增加。另外，通過與旋轉(zhuǎn)軸3連接的齒輪裝置來驅(qū)動氣體壓縮機4旋轉(zhuǎn)。
[0064]驅(qū)動蒸汽渦輪5旋轉(zhuǎn)后的蒸汽被導向冷凝器(未圖示)。驅(qū)動蒸汽渦輪5旋轉(zhuǎn)后的蒸汽被冷凝器冷卻而還原成水。被冷凝器還原的水被導向廢氣回收爐。
[0065]接著，說明本發(fā)明的第一實施方式涉及的發(fā)熱量計測裝置。
[0066]圖2表示計測單元的概略結(jié)構(gòu)圖的例子。計測單元是使用拉曼散射光對燃料氣體的組成及發(fā)熱量進行計測的裝置。
[0067]計測單元具有供測定氣體(燃料氣體)導入的殼體11。在殼體11開設(shè)有導入燃料氣體的導入口和將通過了計測區(qū)域內(nèi)的燃料氣體從殼體11導出的導出口。另外，計測單元具備向殼體11內(nèi)的計測區(qū)域內(nèi)的燃料氣體入射一定波長的激發(fā)光的送光用光纖12(光源)。
[0068]在殼體11的設(shè)有送光用光纖12—側(cè)的側(cè)壁Ila上，與激發(fā)光同軸地設(shè)有使激發(fā)光通過的第一計測窗14。另外，在送光用光纖12與第一計測窗14之間，與激發(fā)光同軸地設(shè)有使激發(fā)光通過的光圈13。
[0069]另一方面,在殼體11的與設(shè)有送光用光纖12 —側(cè)的側(cè)壁Ila相反側(cè)的側(cè)壁Ilb上，與激發(fā)光同軸且垂直地設(shè)有第二計測窗15。該第二計測窗15具有將激發(fā)光反射并使拉曼散射光透過的特性。另外，第二計測窗15將利用送光用光纖12而入射至殼體11內(nèi)的激發(fā)光垂直地反射，另一方面卻使拉曼散射光透過。另外，在激發(fā)光的延長線上，與激發(fā)光的延長線同軸地設(shè)有接受拉曼散射光的受光用光纖17 (受光部)。[0070]另外，在第二計測窗15與受光用光纖17之間，與激發(fā)光的延長線同軸地設(shè)有由兩張平凸透鏡構(gòu)成的聚光透鏡16 (拉曼散射光聚光光學系統(tǒng))。而且，聚光透鏡16將來自由兩個計測窗14、15夾著的空間的、接受激發(fā)光的照射的位置即測定點A(測定位置；激發(fā)光的光路上的點、在將受光用光纖17的受光面作為物點的情況下的聚光透鏡16的像點)的拉曼散射光向受光用光纖17會聚(準確來說聚光透鏡16不是僅將來自測定點A的拉曼散射光向受光用光纖17會聚。在激發(fā)光的光路上的測定點A附近產(chǎn)生的拉曼散射光也以一定的比例向受光用光纖17會聚。但是，為了方便說明，暫且著眼于來自測定點A的拉曼散射光。詳見后述)。該聚光透鏡16具備僅使拉曼散射光的波長透過的濾光器20。
[0071]在受光用光纖17連接有分光算出機構(gòu)21 (算出部)。分光算出機構(gòu)21將由受光用光纖17檢測出的拉曼散射光分光，并根據(jù)各成分的拉曼散射光強度而算出燃料氣體的組成及發(fā)熱量。
[0072]在第二計測窗15的外側(cè)設(shè)有第一遮光構(gòu)件18(遮光構(gòu)件)。另外，在聚光透鏡16的內(nèi)部設(shè)有第二遮光構(gòu)件19。第一遮光構(gòu)件18及第二遮光構(gòu)件19具有圓形形狀，與激發(fā)光或與激發(fā)光的延長線同軸地配置且具有使設(shè)置有各遮光構(gòu)件的區(qū)域的光不透過的功能。另外，第一遮光構(gòu)件18和第二遮光構(gòu)件19以在從測定點A觀察下具有相同輪廓的方式配置。更詳細而言，設(shè)第一遮光構(gòu)件18的半徑為R18，設(shè)第二遮光構(gòu)件19的半徑為R19。另夕卜，如圖2所示，設(shè)入射方向上的測定點A與第一遮光構(gòu)件18之間的距離為a、設(shè)入射方向上的測定點A與第二遮光構(gòu)件19之間的距離為b時，具有R18/R19 = a/b的關(guān)系。S卩，第二遮光構(gòu)件19具有大于第一遮光構(gòu)件18的半徑。例如，在第一遮光構(gòu)件18的半徑為5mm、距離a為50mm、距離b為IOOmm的情況下，第二遮光構(gòu)件19的半徑為10mm。
[0073]接著，說明本發(fā)明的第一實施方式涉及的發(fā)熱量計測裝置的作用。
[0074]說明在本發(fā)明的第一實施方式涉及的發(fā)熱量計測裝置中計測燃料氣體的發(fā)熱量的工序。首先，打開設(shè)于殼體11的導入口和導出口，向殼體11的計測區(qū)域內(nèi)導入作為試料流體的燃料氣體。
[0075]接著，利用送光用光纖12送出具有一定波長的激發(fā)光。從送光用光纖12送出的激發(fā)光透過光圈13和計測窗14照射被導入至殼體11內(nèi)的計測區(qū)域內(nèi)的燃料氣體、特別是在測定點A流動的燃料氣體。另外，到達計測窗15的激發(fā)光被向與入射來的方向相同的方向垂直地反射，再次照射在測定點A流動的燃料氣體。利用該結(jié)構(gòu)，能增加對在測定點A流動的燃料氣體進行照射的激發(fā)光的強度。因此，能增加在測定點A產(chǎn)生的拉曼散射光的強度，從而能縮短計測所需要的時間。其結(jié)果是，能以高響應(yīng)算出試料流體的組成及發(fā)熱量。
[0076]從送光用光纖12入射至計測區(qū)域內(nèi)的燃料氣體的激發(fā)光產(chǎn)生各種各樣波長的拉曼散射光。拉曼散射光是根據(jù)燃料氣體中的各成分所特有的振動能量而產(chǎn)生不同的波長的散射光。另外，關(guān)于拉曼散射光的強度，公知激發(fā)光的入射軸方向的前方方向(以下稱作“前方側(cè)拉曼散射光”)及后方方向(以下稱作“后方側(cè)拉曼散射光”)較大。
[0077]測定點A處的燃料氣體被來自送光用光纖12的激發(fā)光照射而產(chǎn)生前方側(cè)拉曼散射光。另外，測定點A處的燃料氣體被由計測窗15反射的激發(fā)光照射而產(chǎn)生后方側(cè)拉曼散射光。前方側(cè)拉曼散射光和后方側(cè)拉曼散射光透過計測窗15被向殼體11的外側(cè)引導。由測定點A產(chǎn)生的拉曼散射光在經(jīng)由濾光器20除去了拉曼散射光以外的光之后利用聚光透鏡16會聚并入射至受光用光纖17。[0078]利用聚光透鏡16會聚的拉曼散射光被受光用光纖17向分光算出機構(gòu)21引導,被分光為與燃料氣體的成分相應(yīng)的波長的拉曼散射光。另外，分光算出機構(gòu)21根據(jù)被分光的各波長的拉曼散射光的強度來算出燃料氣體的組成及發(fā)熱量。關(guān)于算出燃料氣體的組成及發(fā)熱量的機構(gòu)，詳見后述。
[0079]接著，參照圖3說明除去由第一計測窗14及第二計測窗15產(chǎn)生的噪聲光的機構(gòu)。若第一計測窗14及第二計測窗15被燃料氣體等弄臟，則在第一計測窗14及第二計測窗15的激發(fā)光照射部分(中央部分)產(chǎn)生噪聲光。拉曼散射光很微弱，在計測噪聲光時，計測精度降低。因此，在計測時除去噪聲光的機構(gòu)很重要。
[0080]第一計測窗14配置在比聚光透鏡16遠離測定點A的位置。另一方面，第二計測窗15配置在比聚光透鏡16靠近測定點A的位置。因此，在從聚光透鏡16觀察的情況下，第一計測窗14的噪聲產(chǎn)生部和第二計測窗15的噪聲產(chǎn)生部的視場角不同，第一計測窗14的噪聲產(chǎn)生部的視場角Θ較小，第二計測窗15的噪聲產(chǎn)生部的視場角Φ較大。在本實施方式中，由于具備第一遮光構(gòu)件18及第二遮光構(gòu)件19這兩種，因此，能利用第二遮光構(gòu)件19高效率地除去來自第一計測窗14的噪聲光。另一方面，能利用第一遮光構(gòu)件18高效率地除去來自第二計測窗15的噪聲光。
[0081]參照圖4Α?圖4C進一步說明該情況。如圖4Α所示，在未設(shè)有第一遮光構(gòu)件18及第二遮光構(gòu)件19的情況下，由第二計測窗15的測定氣體側(cè)的表面的被激發(fā)光照射的位置(以下稱作“噪聲產(chǎn)生點Y”)產(chǎn)生的噪聲光未被遮光構(gòu)件遮擋而入射到聚光透鏡16。在此，聚光透鏡16以將來自測定點A的光會聚至受光用光纖17的方式構(gòu)成。因此，由比測定點A接近聚光透鏡16的位置的噪聲產(chǎn)生點Y產(chǎn)生的噪聲光不向受光用光纖17會聚。但是，關(guān)于由噪聲產(chǎn)生點Y產(chǎn)生的噪聲光中的、具有接近與激發(fā)光平行的角度的噪聲光，由于通過聚光透鏡16的光軸附近，因此，由折射產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向量較小，向受光用光纖17入射。
[0082]另外，由第一計測窗14的測定氣體側(cè)的表面的被激發(fā)光照射的位置(以下稱作“噪聲產(chǎn)生點X”)產(chǎn)生的噪聲光未被遮光構(gòu)件遮擋而入射至聚光透鏡16。在此，聚光透鏡16以將來自測定點A的光會聚至受光用光纖17的方式構(gòu)成。由此，在從聚光透鏡16觀察下比測定點A遠離的位置的噪聲產(chǎn)生點X產(chǎn)生的噪聲光會聚至聚光透鏡16與受光用光纖17之間的位置，而不向受光用光纖17會聚。但是，關(guān)于由噪聲產(chǎn)生點X產(chǎn)生的噪聲光中的、具有接近與激發(fā)光平行的角度的噪聲光，由于通過聚光透鏡16的光軸附近，因此由折射產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向量較小，向受光用光纖17入射。
[0083]接著，圖4Β表示僅設(shè)置遮光構(gòu)件18的情況。為了高效率地遮擋噪聲光，在產(chǎn)生噪聲光的位置附近設(shè)置遮光構(gòu)件即可。通過這樣構(gòu)成，即便使用較小的遮光構(gòu)件也能除去被照射于寬角度范圍的噪聲光。如圖4Β所示，第一遮光構(gòu)件18設(shè)于激發(fā)光的延長線上的第二計測窗15的附近，因此，能以較小的面積高效率地遮擋來自位于第二計測窗15的測定氣體側(cè)表面的噪聲產(chǎn)生點Y的噪聲光。特別是，關(guān)于由噪聲產(chǎn)生點Y產(chǎn)生的噪聲光中的具有接近與激發(fā)光平行的角度、向受光用光纖17入射的噪聲光，第一遮光構(gòu)件18能可靠地將該噪聲光遮擋，妨礙該噪聲光向受光用光纖17入射。能用較小面積的第一遮光構(gòu)件18遮擋噪聲光，因此，作為計測對象的拉曼散射光也不會被第一遮光構(gòu)件較大遮擋。
[0084]另一方面，關(guān)于來自噪聲產(chǎn)生點X的噪聲光，第一遮光構(gòu)件18也能有效地遮擋該噪聲光。即，第一遮光構(gòu)件18由于遠離噪聲產(chǎn)生點X，因此無法以較寬的角度范圍遮擋來自噪聲產(chǎn)生點X的噪聲光。但是，由噪聲產(chǎn)生點X產(chǎn)生的噪聲光中的、實際通過聚光透鏡16而到達受光用光纖17的噪聲光僅為具有接近與激發(fā)光平行的角度的噪聲光。第一遮光構(gòu)件18由于設(shè)于激發(fā)光的延長線上，因此，在計測拉曼散射光時能高效率地遮擋實際成為干擾的噪聲光。能以較小面積的第一遮光構(gòu)件18遮擋噪聲光，因此，作為計測對象的拉曼散射光也不會被第一遮光構(gòu)件較大遮擋。
[0085]這樣，在本實施方式中，基于產(chǎn)生較強的噪聲光的是第一計測窗14及第二計測窗15的燃料氣體側(cè)表面的被照射激發(fā)光的部分這樣的新的見解，通過在激發(fā)光的延長線上配置第一遮光構(gòu)件18能高效率地遮擋噪聲光。通過配置第一遮光構(gòu)件18，能將具有較強強度的前方側(cè)拉曼散射光和后方側(cè)拉曼散射光會聚而向分光算出機構(gòu)21引導，且不會較大遮擋這些拉曼散射光而能夠遮擋噪聲光。因此，能以較高的SN比計測拉曼散射光，能縮短計測所需要的時間。其結(jié)果是，能以高響應(yīng)算出試料流體的組成及發(fā)熱量。
[0086]接著，圖4C表示除了第一遮光構(gòu)件18之外還設(shè)置第二遮光構(gòu)件19的情況。如圖4C所示，第二遮光構(gòu)件19設(shè)于激發(fā)光的延長線上的比第一遮光構(gòu)件18靠受光用光纖17側(cè)的位置。另外，如前述那樣，第二遮光構(gòu)件19配置為在從測定點A觀察下具有與第一遮光構(gòu)件18相同的輪廓。因此，第二遮光構(gòu)件19不會以比第一遮光構(gòu)件18遮光的范圍寬的范圍遮擋在測定點A產(chǎn)生、朝向聚光透鏡16的拉曼散射光。
[0087]而且，第二遮光構(gòu)件19能進一步降低來自噪聲產(chǎn)生點X的噪聲光。如前述那樣，來自噪聲產(chǎn)生點X的噪聲光中的實際通過聚光透鏡16而向受光用光纖17入射的噪聲光被第一遮光構(gòu)件18遮擋。但是，具有比這些噪聲光稍大的角度的噪聲光到達受光用光纖17的附近，可能給計測帶來不良影響。第二遮光構(gòu)件19不會新遮擋作為計測對象的拉曼散射光而能遮擋該噪聲光，能更可靠地防止來自噪聲產(chǎn)生點X的噪聲光向受光用光纖17入射。因此，能以更高的SN比計測拉曼散射光，能縮短計測所需要的時間。其結(jié)果是，能以高響應(yīng)算出試料流體的組成及發(fā)熱量。
[0088]另外，減小由第一計測窗14及第二計測窗15產(chǎn)生的噪聲光的區(qū)域在進行噪聲除去方面也是很重要的。為了使激發(fā)光照射于第一計測窗14及第二計測窗15的部分為最小限度，激發(fā)光以在第二計測窗15表面集中于焦點的方式入射。由此，利用第一遮光構(gòu)件18及第二遮光構(gòu)件19能進一步高效率地遮擋噪聲光。其結(jié)果是，能以較高的SN比計測拉曼散射光。
[0089]接著，詳述算出燃料氣體的組成及發(fā)熱量的機構(gòu)。圖5是表示一定波長的激發(fā)光入射至燃料氣體的各成分的情況下的、拉曼位移量與拉曼散射光波長的圖。如圖5所示，根據(jù)拉曼位移量能獲知燃料氣體所含有的成分，根據(jù)各波長的拉曼散射光強度能求出成分的濃度。
[0090]圖6是表不向殼體11內(nèi)導入空氣的情況下照射405nm的激發(fā)光、在設(shè)有第一遮光構(gòu)件18及第二遮光構(gòu)件19的情況和未設(shè)置第一遮光構(gòu)件18及第二遮光構(gòu)件19的情況下計測拉曼散射光的結(jié)果的比較的圖。能確認作為空氣中的成分的氮(N2:447.2nm)、氧(O2:432.7nm)、水蒸汽(H2O:475.5nm)的拉曼散射光。在未設(shè)置第一遮光構(gòu)件18及第二遮光構(gòu)件19的情況下，除了各拉曼散射光的波長以外檢測到噪聲光。即，可以確認:通過設(shè)置第一遮光構(gòu)件18及第二遮光構(gòu)件19能降低噪聲光，能實現(xiàn)高精度計測。
[0091]接著，說明燃料氣體的發(fā)熱量的檢測方法和算出方法。[0092]通過對燃料氣體入射激發(fā)光而產(chǎn)生拉曼散射光。拉曼散射光是根據(jù)燃料氣體中的各成分所特有的振動能量而產(chǎn)生不同的波長的散射光。因此，公知激發(fā)光的波長與拉曼散射光的波長的差即拉曼位移量是各成分所特有的。
[0093]在第一計測窗14及第二計測窗15被弄臟時，利用受光用光纖17傳送的各波長的拉曼散射光的強度降低。為了彌補該影響，公知將混合氣體的主成分、例如氮(N2)的拉曼散射光強度即IN2作為基準，使用與其他成分的拉曼散射光的強度之比的相對值IC0/IN2、ico2/in2、ih2o/in2、IH2/IN2、ICH4/IN2。由此，能降低拉曼散射光用的第二計測窗15的弄臟的影響。
[0094]圖7作為例子表示作為入射光使405nm波長的激發(fā)光入射至包含二氧化碳(CO2)、氮(N2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、水蒸汽(H2O)、氫(H2)的燃料氣體的情況下的計測結(jié)果。在圖7中，橫軸表示各成分的拉曼散射光的波長，縱軸表示利用氮成分的拉曼散射光的強度IN2將各成分標準化了的相對信號強度。 [0095]燃料氣體的發(fā)熱量公知通過使用各成分的拉曼散射光的波長的相對信號強度和各成分的摩爾分率算出。
[0096]數(shù)學式I所示的式(I)是求出燃料氣體為前項成分的情況下的燃料氣體的高位發(fā)熱量(HHV)的式的例子。另外，數(shù)學式2所示的式(2)是求出燃料氣體的低位發(fā)熱量(LHV)的式的例子。
[0097]【數(shù)學式I】
[0098]HHV=3020 X CC0+3050 X CH2+9520 X CCH4...(I)
[0099]【數(shù)學式2】
[0100]LHV=3020 X CC0+2570 X CH2+8550 X CCH4...(2)
[0101]需要說明的是，HHV是包含燃料氣體中的水分及由燃燒生成的水分的冷凝熱的發(fā)熱量(kcal/m3N)。LHV是不包含冷凝熱的燃料氣體中的發(fā)熱量(kcal/m3N)。另外，CN2、CC0、CC02、CH20、CH2、CCH4是分別通過以下所示的式(3)到式⑶求出的各成分N2、CO、C02、H20、H2、CH4的摩爾分率。需要說明的是，以下的數(shù)學式3到數(shù)學式8所示的式(3)到式⑶的α是各成分的校正常數(shù)。
[0102]【數(shù)學式3】
【權(quán)利要求】
1.一種流體組成分析機構(gòu)，其具備: 光源，其對測定位置的試料流體照射激發(fā)光； 受光部，其接受由被照射所述激發(fā)光的試料流體產(chǎn)生的拉曼散射光并進行分光； 拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，使在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所述受光部會聚并入射； 算出部，其基于所述受光部的輸出來算出所述試料流體的組成； 遮光構(gòu)件，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上。
2.一種流體組成分析機構(gòu)，其具備: 光源，其對測定位置的試料流體照射激發(fā)光； 受光部，其配置在所述激發(fā)光的延長線上，接受由被照射激發(fā)光的試料流體產(chǎn)生的拉曼散射光并進行分光； 拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，使在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所述受光部會聚并入射； 算出部，其基于所述受光部的輸出來算出所述試料流體的組成； 遮光構(gòu)件，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1 或2所述的流體組成分析機構(gòu)，其中， 該流體組成分析機構(gòu)還具有: 第一計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上，將所述激發(fā)光向流動有所述試料流體的區(qū)域引導； 第二計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，將在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向在流動有所述試料流體的區(qū)域之外配置的所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)引導， 所述遮光構(gòu)件包括: 第一遮光構(gòu)件，其配置在比所述第二計測窗的曝露于所述試料流體的面靠所述受光部側(cè)的位置； 第二遮光構(gòu)件，其配置在比所述第一遮光構(gòu)件靠受光部側(cè)的位置，且在從所述測定位置觀察下具有與所述第一遮光構(gòu)件一致的輪廓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流體組成分析機構(gòu)，其中， 該流體組成分析機構(gòu)還具有: 第一計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上，將所述激發(fā)光向流動有所述試料流體的區(qū)域引導； 第二計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，將在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向在流動有所述試料流體的區(qū)域之外配置的所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)引導， 所述遮光構(gòu)件包括: 第一遮光構(gòu)件，其配置在比所述第二計測窗的曝露于所述試料流體的面靠所述受光部側(cè)的位置； 第二遮光構(gòu)件，其配置在所述第一計測窗與所述第二計測窗之間，遮擋所述激發(fā)光的光路以外的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流體組成分析機構(gòu)，其中， 該流體組成分析機構(gòu)具備: 第一計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上，將所述激發(fā)光向流動有所述試料流體的區(qū)域引導； 第二計測窗，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，將在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向在流動有所述試料流體的區(qū)域之外配置的所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)引導； 供給機構(gòu)，其以在所述第一計測窗與所述第二計測窗之間包含所述測定位置而具有等速部的方式噴射所述試料流體， 所述光路上的所述等速部的寬度包含景深，該景深是包含所述測定位置的所述激發(fā)光的光路上的范圍且從該范圍發(fā)出的光中的通過了所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)后的全部光以幾何光學的方式向所述受光部入射的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的流體組成分析機構(gòu)，其中， 所述光源的所述激發(fā)光的焦點位于與所述試料流體接觸的所述構(gòu)件的所述表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的流體組成分析機構(gòu)，其中， 該流體組成分析機構(gòu)具備反射鏡，該反射鏡在所述激發(fā)光的光路上與所述光路垂直地設(shè)置且對所述激發(fā)光進行反射。
8.一種發(fā)熱量計測裝置，其具備: 權(quán)利要求1~7中任一項所述`的流體組成分析機構(gòu)； 基于所述流體組成分析機構(gòu)輸出的所述試料流體的組成的信息來算出所述試料流體的發(fā)熱量的發(fā)熱量算出機構(gòu)。
9.一種發(fā)電設(shè)備，以燃料氣體為燃料進行動作，其中， 該發(fā)電設(shè)備具備: 權(quán)利要求8所述的發(fā)熱量計測裝置； 基于所述發(fā)熱量計測裝置輸出的所述燃料氣體的發(fā)熱量的信息來控制所述發(fā)電設(shè)備的動作的控制裝置， 燃料氣體的至少一部分作為所述試料流體被導向所述發(fā)熱量計測裝置。
10.一種流體組成分析方法，其使用流體組成分析機構(gòu)， 該流體組成分析機構(gòu)具備: 光源，其對測定位置的試料流體照射激發(fā)光； 受光部，其接受由被照射激發(fā)光的試料流體產(chǎn)生的拉曼散射光并進行分光； 拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上，使在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所述受光部會聚并入射； 算出部，其基于所述受光部的輸出來算出所述試料流體的組成； 遮光構(gòu)件，其配置在所述激發(fā)光的光路上或所述激發(fā)光的延長線上， 所述流體組成分析方法包括: 以具有包含景深的等速部的方式噴射所述試料流體的工序，所述景深是包含所述測定位置的所述激發(fā)光的光路上的范圍且從該范圍發(fā)出的光中的通過了所述拉曼散射光聚光光學系統(tǒng)后的全部光以幾何光學的方式向所述受光部入射的范圍；從所述光源向流動有所述試料流體的區(qū)域照射所述激發(fā)光，使在所述測定位置產(chǎn)生的所述拉曼散射光向所 述受光部入射的工序。
【文檔編號】G01N21/65GK103688158SQ201280035921
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月1日
【發(fā)明者】出口祥啟, 北內(nèi)洋介, 稻田滿 申請人:三菱重工業(yè)株式會社