(57)【要約】【課題】多方向に飛散する液滴に対応でき、流速の速い蒸気流中でも光ファイバが破損することが無く、複数回液滴が突き刺さっても精度良く計測する。【解決手段】光ファイバ１１と光ファイバ１１を先端から離れた位置で支持する円筒部材１２を蒸気流の方向に配置し、光ファイバ１１に液滴Ｄが当たることにより液滴径と速度を計測する蒸気タービン内の液滴計測装置であって、円筒部材１２に光ファイバ１１を覆う液滴防護筒１３１を設ける。液滴防護筒１３１は、その底部に液滴排出孔１４を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと光ファイバを先端から離れた位置で支持する円筒部材を蒸気流の方向に配置し、前記光ファイバに液滴が当たることにより液滴径と速度を計測する蒸気タービン内の液滴計測装置であって、
前記円筒部材に前記光ファイバを覆う液滴防護筒を設けたことを特徴とする蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項２】
前記液滴防護筒は、その底部に液滴排出孔を有することを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項３】
前記光ファイバが複数本前記円筒部材に支持され、前記複数本の光ファイバの根元は間隔が拡げられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項４】
前記液滴防護筒は、開口を狭めたテーパ形状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項５】
前記光ファイバの液滴が通過する下流側に、前記光ファイバを加熱するヒータを設置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項６】
前記光ファイバの液滴が通過する下流側に、金属を蒸着し前記金属に通電することにより前記光ファイバを加熱することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項７】
前記液滴排出孔は、前記光ファイバの破損部分を捕捉可能な形状としたことを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項８】
前記液滴防護筒に、前記光ファイバの先端付近に水又は空気を噴出するチューブを設置し、前記液滴防護筒の底部に水抜き部を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項９】
前記液滴防護筒に、水を満たすための水流入管及び水を排出するための吸水管を設置し、前記液滴防護筒の開口部に閉止蓋を設置したことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項１０】
前記光ファイバ、前記円筒部材及び前記液滴防護筒を収納する保護管を有し、前記保護管の内部に水を満たすための水流入管及び水を排出するための吸水管を設置し、前記保護管の前記光ファイバの先端が対向する開口部に閉止蓋を設置したことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項１１】
前記円筒部材に前記光ファイバを収納する保護管を接続し、前記保護管の側部に、前記光ファイバの先端の向きと同一であり、蒸気流の動圧を計測する動圧計測管の動圧計測孔を設けたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項１２】
前記円筒部材に前記光ファイバを収納する保護管を接続し、前記液滴防護筒内で前記光ファイバと並行して設置し、前記保護管内に延びる、蒸気流の動圧を計測する動圧計測管を備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項１３】
前記円筒部材に前記光ファイバを収納する保護管を接続し、前記円筒部材の光ファイバ支持板に前記光ファイバの先端の向きと同一である貫通孔を設け、前記保護管を蒸気流の動圧を計測する動圧計測管としたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の蒸気タービン内の液滴計測装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の液滴計測装置を使用して、蒸気タービン内の蒸気の液滴径と移動速度とを計測することを特徴とする蒸気タービン内の液滴計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン内に設置され、光ファイバを用いて湿り蒸気である液滴の液滴径と速度を計測する光ファイバプローブ（以下、「光プローブ」という）による液滴計測装置及び液滴計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンを用いて発電機を駆動する発電プラントにおいて、低圧タービンには飽和蒸気に近い蒸気が導入されるので、最終段の近くでは、蒸気は湿り蒸気となって大量の水滴を含有し、動翼のエロージョンの発生原因となったり、翼性能の性能低下を招来する恐れがある。したがって、低圧タービンの性能向上のためには、蒸気流中の水滴の挙動を計測、把握することが肝要である。
【０００３】
一般に、この液滴計測装置には、図１４に示すような光ファイバプローブによる装置などがある。光プローブには、光ファイバ７１の先端をファイバ軸に垂直な方向に対して傾斜している端面７２を有するものあるいは端部をコーン状に成形したものなどがある。この傾斜端面あるいはコーン状端面が気相で覆われている場合、光ファイバ７１の端面７２と逆側から入射光７３を入れると、端面７２で光が反射し、反射光７４を得ることができる。
【０００４】
しかしながら、先端に液滴が突き刺さり、端面７２が液相で覆われると、光が液相へ透過し端面で光が反射しない。そこで、この反射光７４を計測することにより、液滴の径と速度を計測する。例えば特許文献１に示される装置は、気泡計測用であるが、上記の液滴計測にも利用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０１８１７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した光プローブを蒸気タービン内の液滴計測に利用するには、以下のような課題があった。蒸気タービン内の液滴は様々な方向に飛散している。光プローブは先端と同じ方向に進んで突き刺さった液滴しか精度良く計測することができないため、多方向に飛ぶ液滴を精度良く計測することが課題であった。また、光プローブは数百ミクロンの石英ガラスでできた光ファイバを利用するため、比較的脆く、流速の速い蒸気流中に設置すると破損してしまうという課題もある。
【０００７】
更に、液滴がプローブに突き刺さると、液滴が通過した後も表面に液膜が残ってしまい、次に突き刺さる液滴を計測する際に誤差が大きくなるという課題もあった。加えて、計測精度確認のために計測前後で計測信号の校正が必要で、計測部位から取外さないと校正ができないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、多方向に飛散する液滴に対応でき、流速の速い蒸気流中でも破損することが無く、複数回液滴が突き刺さっても精度良く液滴径と移動速度とを計測でき、かつ、計測部位より取外さず計測校正が可能な蒸気タービン内の液滴計測装置及び液滴計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の液滴計測装置は、光ファイバと光ファイバを先端から離れた位置で支持する円筒部材を蒸気流の方向に配置し、前記光ファイバに液滴が当たることにより液滴径と速度を計測する蒸気タービン内の液滴計測装置であって、前記円筒部材に前記光ファイバを覆う液滴防護筒を設けことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の蒸気タービン内の液滴計測方法は、上記液滴計測装置を使用して、蒸気タービン内の蒸気の液滴径と移動速度とを計測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、多方向に飛散する液滴に対応でき、流速の速い蒸気流中でも光ファイバが破損することが無く、複数回液滴が突き刺さっても精度良く液滴径と移動速度とを計測でき、かつ、計測部位より取外さず計測校正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図２】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図３】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図５】本発明の第２実施形態の変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置における液滴排出孔の形状の異なる例を示した図。
【図７】本発明の第４実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図８】本発明の第４実施形態の第１変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図９】本発明の第４実施形態の第２変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図１１】本発明の第５実施形態の第１変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図１２】本発明の第５実施形態の第２変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図。
【図１３】本発明の液滴計測装置を蒸気タービンに設置した状況を示す図。
【図１４】従来の光プローブを用いた液滴計測装置の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る蒸気タービン内の液滴計測装置の実施形態について、図面を参照して説明する。第１実施形態の第１変形例以降では、先行する実施形態と重複する点については説明を適宜省略する。
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の光プローブを用いた液滴計測装置（センサ）を、蒸気タービンに設置した状況を図１３に示す。ｆは蒸気の流れを示している。液滴計測装置４は、全体がＬ字状であり、蒸気タービン１の動翼２と静翼３の隙間に配置される。保護管５が蒸気タービン１の固定側に進退自在及び回転自在に支持される。
【００１５】
図１は、第１実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図であり、図１３におけるセンサの先端で保護管５から横に突出した部分を示している。
本実施形態は、光プローブを用いた液滴計測装置において液滴防護筒により液滴の方向を規制し、計測誤差の低減を図った例である。
【００１６】
図１において、本センサは、光ファイバ１１と、金属製の円筒部材１２と、液滴排出孔１４があけられた液滴防護筒１３１から構成される。ここでは、光ファイバ１１を２本の場合について図示しているが２本以上でも構わない。光ファイバ１１の先端は、ファイバ軸に垂直な方向に対して傾斜した端面としている。これにより、蒸気タービン内の蒸気流中で多方向に飛散する液滴の径および移動速度を計測することができる。
【００１７】
本実施形態では、光ファイバ１１は、液滴防護筒１３１で覆われている。２本の光ファイバ１１は、平行に配置され、２本の光ファイバ１１の間隔を適正に保持するために光ファイバ１１の先端から離れた位置で光ファイバを束ねる円筒部材１２の端面にある固定支持されている。液滴防護筒１３１も円筒部材１２に支持される。図示はしていないが、円筒部材１２には２本の光ファイバ１１を支持する支持板があり、光ファイバ１１と円筒部材１２の空間部分は、例えば、充填材を満たしてその間に水あるいは蒸気が入らないようになっている。光ファイバ１１は、円筒部材１２内を通り蒸気タービン１の固定側まで延長される。
【００１８】
本発明によれば、光ファイバ１１の周りに液滴防護筒１３１を設けたことにより、液滴Ｄの方向が規制されるので、光ファイバ１１の先端に液滴Ｄが斜めに当たることを防止し、誤信号を防ぐことができる。加えて、液滴防護筒１３１により、高速で衝突する液滴Ｄによる破損を防止することができる。
また、液滴防護筒１３１に溜まった液は、液滴防護筒の底部に有る液滴排出孔１４によって適宜排出されるため、連続的に液滴径及び速度を計測することができる。
【００１９】
（第１実施形態の第１変形例）
図２は、第１実施形態の第１変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図であり、本実施形態は、光プローブを用いた液滴計測装置において光ファイバの液滴付着による計測誤差の低減を図った例である。
【００２０】
図２において、本センサと第１実施形態のセンサとの相異は、２本の光ファイバ１１の間隔が下端側を拡げた傾斜状とした点である。
蒸気タービン内の液滴Ｄは多数飛散しているため、短い時間間隔で複数の液滴Ｄが光ファイバ１１に突き刺さるため、光ファイバ１１の表面はしばらく薄い液膜で覆われる可能性が高く、薄い液膜で覆われている状態で次の液滴Ｄが突き刺さった場合は液滴Ｄの計測信号に影響し誤差となる。この対策として、光ファイバ１１の根元の間隔を拡げている。これにより、光ファイバ１１の根元で表面張力によりとどまる傾向にある液膜が剥がれやすくなり、光ファイバ１１の表面に残る薄い液膜を除去することができ、次に貫通する液滴を精度良く計測することができる。更に、液滴防護筒１３１に溜まった液は、液滴防護筒の底部に有る液滴排出孔１４によって適宜排出されるため、連続的に液滴径及び速度を計測することができる。
【００２１】
（第１実施形態の第２変形例）
本実施形態は、光プローブを用いた液滴計測装置において液適量の制限により計測精度の向上を図った例である。
【００２２】
図３は、第１実施形態の第２変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図である。
図３において、本センサと第１実施形態又は第１実施形態の第１変形例のセンサとの相異は、液滴防護筒１３２において液滴が入る上部開口を狭めたテーパ形状とし、液滴防護筒１３２内へ流入する液滴量を抑えた点にある。
【００２３】
本発明によれば、液滴Ｄが流入する開口を狭めたテーパ形状の液滴防護筒１３２を取り付けたことによって、筒内に流入する液適量が抑えられるため、光ファイバ１１に突き刺して計測する量が減ることで計測間隔が拡げられ、これによって連続的に液滴径及び速度の計測精度が向上する。また、液滴防護筒１３２に流入する液滴量の減少により、光ファイバ１１の表面の薄い液膜の付着量が減少する。このため、筒内に溜まった液の排出はスムーズに行われるので、連続的な液滴径及び速度を計測するうえでの計測誤差が減少する。
【００２４】
なお、液滴防護筒１３２は、その根元の太さを第１実施形態の第１変形例の図２と同程度にしたのは、表面張力によりとどまる傾向にある液膜を剥がれやすくするためであり、また、図３において、液滴の流れが乱れるのを防ぐため先端を尖らせているが、必ずしも先端を尖らせる必要がない。
【００２５】
（第２実施形態）
本第２実施形態、及び次の第２実施形態の変形例は、光プローブに濡れ防止機能を持たせた例である。
【００２６】
図４は、第２実施形態に係る液滴計測装置の光プローブの概要図である。
図４において、本センサは、光ファイバ２１と、金属製の円筒部材２２と、液滴排出孔２４があけられた液滴防護筒２３と、計測部の下流側に設置されたヒータ２５により構成されている。
【００２７】
光ファイバ２１による液滴径及び速度計測については、光ファイバ先端が液滴通過前に気体に覆われていなければ精度の良い計測が行えない。例えば、二つの液滴が光ファイバ先端に連続して通過した場合、先行液滴の一部が光ファイバ先端に付着したままの状態で遅延液滴が通過する。このような場合、遅延液滴が光ファイバに接触した際の信号を正しく検出できないこととなる。
【００２８】
本発明によれば、光ファイバ２１の液滴が通過する下流側に取り付けたヒータ２５によって光ファイバ２１を加熱することで、ファイバ表面に付着した水を蒸発させて取り除くことができる。これにより、連続した液滴計測の精度向上を可能とする。
【００２９】
（第２実施形態の変形例）
図５は、第２実施形態の変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図である。
図５において、本センサは、光ファイバ２１と、金属製の円筒部材２２と、液滴排出孔２４があけられた液滴防護筒２３と、計測部の下流側に蒸着された蒸着金属２６及び導線２７により構成されている。実施形態２−１との相異は、ヒータ２５の代わりに蒸着金属２６、導線２７を設けた点である。
【００３０】
本発明によれば、光ファイバ２１の液滴が通過する下流側に取り付けた蒸着金属２６に導線２７から電流を流すことによって光ファイバ２１を加熱することで、光ファイバ表面に付着した水を蒸発させて取り除くことができる。これにより、連続した液滴計測の精度向上を可能とする。
【００３１】
（第３実施形態）
本実施形態は、液滴計測装置の光プローブ破損時の流出防止を図った液滴排出孔の形状の異なる例である。
図６は、第３実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置における液滴排出孔の形状の異なる例を示した図である。
【００３２】
蒸気タービン内では最大400 m/s程度の液滴が飛散しており、液滴衝突により光プローブが破損して、破損したプローブが液滴防護筒の液滴排出孔より外部へ流出して、タービン羽根などに害を与える可能性がある。そこで、液滴排出孔を、破損した光プローブを捕捉可能な形状としている。
【００３３】
図６(ａ)は、液滴排出孔を細孔にした例であり、本センサは、光ファイバ３１を覆う液滴防護筒３３が円筒部材３２に支持され、液滴防護筒３３の底部に破損した光プローブを捕捉する機能を有した細孔の液滴排出孔３４１を設けている。
【００３４】
また、液滴排出孔の流れ方向の流路形状を中央で曲がった形状にしてもよい。図６(ｂ)は、液滴防護筒３３の液滴排出孔３４２を流路の中央で上下方向に曲がった形状とし、図６(ｃ)は、液滴防護筒３３の液滴排出孔３４３を流路の中央で横方向に曲がった形状としている。
このようにすることにより破損した光プローブを捕捉することが可能となり、破損したプローブが液滴排出孔より外部へ流出して、タービン羽根などに害を与える可能性がなくなる。
【００３５】
（第４実施形態）
本第４実施形態、及び次の第４実施形態の第１変形例、第４実施形態の第２変形例は、光プローブを用いた液滴計測装置に校正機能を持たせた例である。
【００３６】
図７は、第４実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図である。
図７において、本センサは、光ファイバ４１と、金属製の円筒部材４２と、光ファイバ４１を覆い、水抜き部４４を有する液滴防護筒４３とその外部に設置された注入管４５から構成されている。光ファイバ１１の先端は、コーン状に成形している。
【００３７】
光ファイバでの計測方法において、センサの校正において光ファイバ先端が水そして空気のような気体で覆われた場合の信号を定期的に確認する必要がある。注入管４５により水を注入し、水噴流Ｆを光ファイバ４１の先端に吹き付けることにより、水で覆われた場合の光ファイバ４１からの信号を確認することができる。特に、液滴による信号をトリガとして検出を開始するので、信号レベルの確認が必要である。気体の場合、信号は基準レベルであり、水の場合、信号は基準レベルより低いレベルとなる。それぞれについて光学系や検出回路を調整する。
【００３８】
一方、注入管４５から空気を噴出させることにより、空気で覆われた場合の光ファイバ４１からの信号を確認することもできる。なお、水抜き部４４は、実施形態１−１における図１−１の液滴排出孔１４の役目を兼用している。
このような構成にすれば、この計測装置を蒸気タービン内に設置したまま、校正が可能となる。
【００３９】
（第４実施形態の第１変形例）
図８は、第４実施形態の第１変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図である。
【００４０】
図８において、本センサは、光ファイバ４１と、金属製の円筒部材４２と、光ファイバ４１を覆う液滴防護筒４３と、その外部に設置された水流入管４６と、吸水管４７と、さらに液滴防護筒４３の先端の開口部を閉止できる閉止蓋４８１から構成されている。
【００４１】
通常計測時には液滴防護筒４３の先端は開口して光ファイバ４１に液滴が貫通する構造となっているが、校正時には液滴防護筒４３の開口部を閉止蓋４８により閉止する。その後、水流入管４６より給水し、液滴防護筒４３内に水を溜める。これにより水で覆われた場合の光ファイバ４１からの信号を確認することができる。また、液滴防護筒４３内に溜めた水は、吸水管４７から吸引して水を抜くことにより、空気で覆われた場合の光ファイバ４１からの信号を確認することができる。さらに、蒸気タービンは通常運転時には、タービン内に水が浸入するとタービン翼のエロージョンにつながる恐れがあるが、この構造にするとタービン内への水の浸入が抑えられるため、それを回避できる。なお、吸水管４７は、実施形態１−１における液滴排出孔１４の役目を兼用している。
このような構成にすれば、この計測装置を蒸気タービン内に設置したまま、校正が可能となる。
【００４２】
（第４実施形態の第２変形例）
図９は、第４実施形態の第２変形例に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図である。
図９において、本センサは、光ファイバ４１と、光ファイバ４１を覆う液滴防護筒４３と、これらの外側に高速蒸気流から保護するための保護管４９が有り、保護管４９内に水流入管４６と吸水管４７が設置され、保護管４９の光ファイバ４１の先端が対向する開口部には、閉止できる閉止蓋４８２が設置された構成となっている。
【００４３】
通常計測時には保護管４９の開口部は開口して液滴防護筒４３に囲まれた光ファイバ４１に液滴が貫通する構造となっているが、校正時には保護管４９の開口部を閉止蓋４８２により閉止する。その後、水流入管４６より給水し、液滴防護筒４３内に水を溜める。これにより水で覆われた場合の光ファイバ４１からの信号を確認することができる。また、液滴防護筒４３内に溜めた水は、吸水管４７から吸引して水を抜くことにより、空気で覆われた場合の光ファイバ４１からの信号を確認することができる。
このような構成により、この計測装置を蒸気タービン内に設置したまま、校正が可能となる。
【００４４】
（第５実施形態）
本第５実施形態、及び次の第５実施形態の第１変形例、第５実施形態の第２変形例は、光プローブを用いた液滴計測装置に動圧計測機能を持たせた例である。
【００４５】
図１０は、第５実施形態に係る光プローブを用いた液滴計測装置の概要図である。
図１０において、本センサは、全体がＬ字状であり、光ファイバ５１が円筒部材５２に支持される液滴防護筒５３に覆われる。光ファイバ５１は、円筒部材５２に接続された保護管５５に収納される。光ファイバ５１は、保護管５５内で蒸気タービン１の固定側まで延びている。また、液滴防護筒５３の底部に液滴排出孔５４が設けられる。
【００４６】
保護管５５の側部に、蒸気流の動圧を計測するための動圧計測孔５６が設けられている。動圧計測孔５６の設定位置は、光ファイバ５１の向きと同じとする。保護管５５内に動圧計測管５７１が延びている。
【００４７】
光ファイバ５１による液滴径及び速度の計測において、光ファイバ５１に液滴が貫通しないと精度良い計測が行えない。例えば、光ファイバ５１に対して液滴Ｄが斜めに当たった場合、液滴Ｄは光ファイバ５１を貫通せずに、光ファイバ上面を接触するが滑って光ファイバ５１を逸れてしまう。このような場合、光ファイバ５１からの電気信号は誤信号となる。すなわち、液滴Ｄが進む方向に対して垂直な位置に光ファイバ５１がないと、液滴径及び速度は正しく計測できないこととなる。
【００４８】
蒸気タービン内の液滴Ｄはその方向は一様でなく、様々な方向と径分布をもって飛散している。例えば、静翼と動翼の間の液滴Ｄを計測する場合、静翼の後縁から飛散する液滴Ｄは、静翼の三次元的形状と、静翼に形成された液膜から引きちぎられることによって生成される液滴径によって液滴Ｄの方向は決まり、しかも蒸気タービン中の径方向でも異なる。このとき、光ファイバ５１が液滴Ｄに対して垂直な方向に設置されていないと、その場の精度良い平均液滴径と平均速度を得ることができない。したがって、蒸気タービン内の液滴Ｄを計測する場合は、液滴Ｄの方向に対して垂直に光ファイバ５１を向けることが課題である。
【００４９】
本発明によれば、保護管５５の側部に動圧計測孔５６を設けたことにより、センサを回転させたときに動圧を計測することができる。動圧計測孔５６から得られる動圧値が最大になる位置が、動圧計測孔５６と液滴の進行方向が一致する位置であり、動圧計測孔５６の位置が光ファイバ５１の向きと同一なため、このとき光ファイバ５１が液滴Ｄと垂直に当たることとなる。したがって、動圧計測孔５６から得られる動圧を計測することによって、光ファイバ５１を液滴Ｄの向きに対して適切な位置に設置することができ、液滴径や速度を精度良く計測することができる。
【００５０】
（第５実施形態の第１変形例）
図１１は、第５実施形態の第１変形例に係る液滴計測装置の光プローブの概要図である。
図１１において、本第５実施形態の第１変形例と第５実施形態との相異は、動圧計測管５７２が、光ファイバ５１と並行して設置され、保護管５５内に延びている。
【００５１】
本発明によれば、光ファイバ５１と並行して動圧計測管５７２を設けたことにより、センサを回転させたときの動圧を計測することにより、これが最大となる位置が液滴Ｄと垂直に当たることとなるため、光ファイバ５１を液滴Ｄの向きに対して適切な位置に設置することができ、液滴径や速度を精度良く計測することができる。
【００５２】
（第５実施形態の第２変形例）
図１２は、第５実施形態の第２変形例に係る液滴計測装置の光プローブの概要図である。
図１２において、本センサも、全体がＬ字状であり、光ファイバ５１が円筒部材５２に支持される液滴防護筒５３に覆われる。光ファイバ５１は、円筒部材５２を延長した保護管５５に収納される。円筒部材５２の光ファイバ支持板５８に貫通孔５９を設け、保護管５５は、蒸気流の動圧を計測するための動圧計測管として兼用される。光ファイバ５１は、保護管５５内で蒸気タービン１の固定側まで延び保護管５５内の被覆チューブ６０と共に、外部に取り出される。また、液滴防護筒５３の底部に液滴排出孔５４が設けられる。
【００５３】
本発明によれば、動圧は貫通孔５９により保護管５５の管内圧と一致しており、別途動圧計測管を設けなくても動圧測定ができる。センサを回転させたときの動圧を計測することにより、これが最大となる位置が液滴Ｄと垂直に当たることとなるため、光ファイバ５１を液滴Ｄの向きに対して適切な位置に設置することができ、液滴径や速度を精度良く計測することができる。
【符号の説明】
【００５４】
ｆ…蒸気流、Ｄ…液滴、Ｆ…水噴流、１…蒸気タービン、２…動翼、３…静翼、４…液滴計測装置、５…保護管、１１，２１，３１，４１，５１…光ファイバ、１２，２２，３２，４２，５２…円筒部材、１３１，１３２，２３，３３，４３，５３…液滴防護筒、１４，２４，３４１，３４２，３４３，５４…液滴排出孔、２５…ヒータ、２６…蒸着金属、２７…導線、４４…水抜き部、４５…注入管、４６…水流入管、４７…吸水管、４８１，４８２…計測孔閉止蓋、４９，５５…保護管、５６…動圧計測孔、５７１，５７２…動圧計測管、５８…光ファイバ支持板、５９…貫通孔、６０…被覆チューブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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