燃焼管理に使用する計器

① 温度計

接触式温度計

• 説明: 物体に直接接触して温度を測定します。応答の遅れが大きめ。
• 例: 熱電温度計:
  • 仕組み: 2種類の金属を接触させ、その接触点に生じる電圧差から温度を測定します。この金属接触点は「熱電対」と呼ばれます。
  • 利点: 高精度で広範囲の温度を測定可能。
  • 用途: 工業炉、エンジンなど高温環境下の温度測定。

非接触式温度計

• 説明: 物体に接触せずに放射エネルギーを利用して温度を測定します。高温の測定に適しており、応答の遅れは小さめ。
• 例: 放射温度計:
  • 仕組み: 物体から放出される赤外線を検出し、その放射強度から温度を測定します。
  • 利点: 高速応答、接触不要。
  • 誤差要因: 水蒸気や二酸化炭素が誤差要因になる。
  • 用途: 遠距離や移動物体の温度測定。

② 流量計

フロート型面積流量計

• 説明: 管内を流れる流体がフロートを持ち上げることで流量を測定します。
• 仕組み: フロートの位置が流量に応じて変わり、目盛りで流量を読み取ります。
• 利点: 簡便でメンテナンスが容易。
• 用途: 化学工業、食品工業などの流量測定。

ピトー管

• 説明: 流体の動圧と静圧の差から流量を測定します。
• 仕組み: 流体がピトー管内を通過する際の圧力差を測定し、流速を算出します。
• 利点: 高精度で広範囲の流速測定。
• 用途: 航空機の速度測定、風洞実験など。

③ 二酸化炭素濃度計

赤外線吸収式

• 説明: 二酸化炭素が特定の赤外線波長を吸収する性質を利用して濃度を測定します。
• 仕組み: 赤外線を通過させ、その吸収量から二酸化炭素濃度を計算。
• 利点: 高速応答、非接触でリアルタイム測定可能。
• 誤差要因: 水が主な誤差要因となります。
• 用途: 環境モニタリング、工業プロセスの制御。

電気式

• 説明: 電気的性質を利用して二酸化炭素濃度を測定します。
• 仕組み: 二酸化炭素が電極で反応し、その電気信号を検出。
• 利点: 高精度で連続測定が可能。
• 誤差要因: 水素が主な誤差要因となります。
• 用途: 燃焼プロセスの最適化、排ガス制御。

④ 酸素濃度計

磁気式

• 説明: 酸素の磁気特性を利用して濃度を測定します。
• 仕組み: 酸素が磁場内で生じる応答を検出し、濃度を計測。
• 利点: 高精度で連続測定が可能。
• 誤差要因: 一酸化窒素が主な誤差要因となります。
• 用途: 環境モニタリング、工業プロセスの制御。

電気化学式

• 説明: 電気化学的反応を利用して酸素濃度を測定します。電気化学式にはジルコニア方式と電極方式があります。
• ジルコニア方式:
  • 仕組み: ジルコニア電解質を利用して酸素イオンを移動させ、その電気信号を検出。
  • 誤差要因: 一酸化炭素とメタンが主な誤差要因となります。
• 電極方式:
  • 仕組み: 酸素が電極で反応し、その電気信号を検出。
  • 誤差要因: 二酸化硫黄（SO2）と二酸化炭素（CO2）が主な誤差要因となります。

まとめ: