DE2742737A1 - Verstopfungsmessgeraet - Google Patents
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Description
Dr. F. Zumstein sen. - ut. E. Asi .nar:i - :Or. R.
Dipl.-Phys. R. Holzhauer - Dipl.-lng. F. Klingscicen - Dr. F.
PATENTANWÄLTE
ΘΟΟΟ München 1 Orauhausslraße 4 ■ Telefon Samuel Nr 22b3<1 Telegramme Zumpat Telex 5P9979
40/Li Ref. 211
Doryokuro Kakunenryo Kaihateu Jigyodan,
Tokyo/Japan
Verstopfungsmeßgerät
Die Erfindung betrifft ein Verstopfungsmeßgerät zum automatischen Messen der Dichte oder Konzentration der in einem
flüssigen Metall, etwa in flüssigem Natrium oder dergl., enthaltenen
Verunreinigungen. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verstopfungsmeßgerät, das eine Vielfachverstopfungserscheinung
automatisch und genau beobachtet, die in einem System stattfindet, das aus Konstruktionsteilen aus nicht
rostendem ferritischen und austenitische. Stahl besteht, etwa
in einem natriumerhitzten Dampfgenerator.
Bekanntlich weisen flüssige Metalle, wie flüssiges Natrium,
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einen großen Wäri'ieübergangskoeffizieiiten auf und aalten die
flüssige Phase auf einer genügend hohen Temperatur. Zusätzlich
neigen sie weniger zur Schädigung durch radioaktive Strahlen.
Die flüssigen Metalle werden aus diesen Gründen vorteilhaft
als Kühlmittel für bei hoher Temperatur arbeitende Energiequellen,
etwa für einen Kernreaktor oder dergl., verwendet.
In flüssigem Natrium enthaltene Verunreinigungen (hauptsächlich Na~O, NaOH, NaH, Na^CO-. und dergl.) müssen in einer
keilten Falle oder dergl. auch dann entfernt werden, wenn sie nur in extrem kleinen Mengen vorliegen, da sie eine Korrosion
und/oder ein Verstopfen des natriumbetriebenen Geräts verursachen können.
Das Verstopfungsineßgerät wurde als Maßnahme zum Ermitteln der
Konzentration oder Dichte der Verunreinigungen in flüssigen Metallen entwickelt und wird beim Überwachen der Reinheit V-jjx
flüssigem Natrium mit Erfolg verwendet.
Jedoch werden in der anfänglichen Betriebszeit von Natriumkreisläufen oder Natriumsystemen, die ferritischen, nicht
rostenden Stahl verwenden, häufig Vielfach Verstopfungserscheinungen beobachtet, die die automatische Messung erschweren.
Das Verstopfungsmeßgerät weist eine im Kanal des flüssigen Natriums eingebaute Öffnung auf und macht Gebrauch von einer
Verstopfung der Öffnung durch Ablagerung von Verunreinigungen, die dann stattfindet, wenn die Temperatur des flüssigen Natriums auf eine gewisse Temperatur abgesenkt wird. Somit kann
die Konzentration oder Dichte der Verunreinigungen durch eine Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit
der · an der Öffnung herrschenden Temperatur bestimmt werden.
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Alle bisher vorgeschlagenen Verstopfungsme-ßgeräte beruhen auf
diesen Prinzip, haben jedoch unterschiedliche Konstruktionen. Das der .Erfindung am nächsten kommende Verstopfungsmeßgerät
weist folgende Konstruktion auf.
Ein mit einer Kühleinrichtung und einem Bypaßkanal versehener
Kühlkanal bildet einen Nebenstromkanal. für flüssiges Natrium,
der zwischen einem Einlaßrohr mit einem ersten Strömungsmeßgerät und eineüi Auslaßrohr angeschlossen ist.
Das in das Einlaßrohr eingetretene flüssige Natrium strömt dann durch den Kühlkanal und den Bypaßkanal. Die parallelen Ströme
strömen dann zusammen und v/erden durch das Auslaßrohr entleert. Im Kühlkanal ist ein Verstopfungsquerschnitt in der Nähe des
stromab gelegenen Endes oder dessen Auslaßöffnung angeordnet. Zur Messung der Natriumtemperatur ist der Öffnungsquerschnitt
mit einem Thermoelement versehen.
Der Kühlkanal weist auch ein zweites Strömungsmeßgerät auf zur
Messung der Natriumströmungsgeschwindigkeit im Verstopfungsöffnungsquerschnitt
. Die Ausgangssignale aus den beiden obigen Strömungsmeßgeräten werden durch einen Divisor verarbeitet, der
das für das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeiten repräsen tative Signal erzeugt. Die Temperatur der Öffnung wird durch ein
Gebläse und eine zugehörige Drosselklappe der Kühleinrichtung gesteuert.
Zur manuell en Messung mi diesem Verstopfungsmeßgerät wird zuerst
das erste Gebläse in Betrieb gesetzt und dann allmählich ' die Drosselklappe von Hand geöffnet, während die Temperatur der
Verstopfungsöffnung beobachtet wird, um die Temperatur allmählich abzusenken. Nach einer gewissen Folge oder Dauer eines
Signals für ein konstantes Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis findet das Verstopfen statt, das durch die Abnahme dieses Signals ermittelt werden kann. Im Fall eines doppelten Verstopfungs-
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musters wird zuerst ein erstes Verstopfen beobachtet und ist nach
einer anschließenden Ruhezeit ein zweites Verstopfen zu beobachten,
wenn die Temperatur weiter abgesenkt wird. Die Verstopfungssubstanzen
wie auch ihre Konzentrationen können aus jeder Verstopfungstemperntur bestimmt v/erden.
Danach wird die Drosseleinrichtung gare geschlossei und das Gebläse
abgeschaltet, mn ein Ansteigen der Temperatur der Verstopfungsöffnung
zu ermöglichen. Die Temperatur wird dann bis zur Av.r,-gangstemperatur
erhöht, wodurch die Verstopfung der verstopften Stellen beseitigt wird.
Das Verstopfungsrneßgorät der oben beschriebenen Art kann für
eine automatische Messung gesteuert werden, wenn es, wie unten angegeben, mit einer geeigneten automatischen Steuerung kombiniert
wird. Die automatische Steuerung ist na'mlich in der Lage,
einen Vergleich des vom Divisor kommenden und das Strcmungsgeschwindigkeitsverhältnis
darstellenden Signals mit einem gegebenen Wert durchzuführen. Für gewöhnlich wird dieser gegebene Wert
so gewählt, daß er der Signalwert ist, der gleich dem Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis
ist, das vorliegt, wenn sich eine geringe Ablagerung der Verunreinigungen an der Verstopfungsöffnung
befindet. Die automatische Steuerung erhöht die Öffnung der Drosselklappe zur Absenkung der Temperatur des flussigen Natriums,
um die Ablagerung der Verunreinigungen zu beschleunigen, wenn das gemessene Ströniungsgeschwindigkeitsverhältnis größer
als der gegebene Wert ist, während, wenn das gemessene Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis
kleiner als der gegebene Wert ist, die Steuerung die Öffnung der Drosselklappe erhöht, so daß
die Natriumtemperatur erhöht werden kann, um die Auflösung der Verunreinigungen zu fördern.
Die Steuerung dient nämlich zur Erhaltung eines Gleichgewichts der Ablagerung und Auflösung von Verunreinigungen an der Verstopfungsöffnung,
wobei die Natriumtemperatur bei diesem Zustand
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als- die Verstopfungstemperatur ermittelt wird.
Die Vielfachverstopfungserscheinung kann auf Kosten von sehr
mUhsrcnen ließvorgängen durch manuelle Messung ermittelt werden.
Andererseits kann, die automatische Messung das Hessen nur ei-
ner einzigen Verstopzungssubstanz durchführen. Im letzteren j
Fall kann die Vers topf ungsternperatur kaum bestimmt werden, wenn ',
die Verstopfun,";ssubstanz vom flüssigen Natrium kaum aufgelöst
werden kann, so daß die Messung erschwert wird.
Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verstopfungsmeßgeräts,
das die Dichte oder Konzentration von Verunreinigungen im flüssigen Metall automatisch messen kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verstopf ungsmeßgeräts, das alle vielfach verstopfenden Substanzen
gleichzeitig automatisch messen kann.
Ej η weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Erzeugung einer
Verstopfungstemperatur für eine Vielfachverstopfungserscheinung
und a\ich in der Erzeugung von die Verstopfung beseitigenden Temperaturen, die durch herkömmliche Meßinstrumente niemals
genau gemessen werden könnten.
Gemäß der Erfindung ist ein Verstopfungsmeßgerät vorgesehen
mit einem Rohrleitungssystem, das einen mit einer Verstopfungsöffnung und einem Strömungsmeßgerät versehenen Kühlkanal und
einen den Kühlkanal im Nebenschluß umgehenden Bypaßkanal aufweist, wobei die Verstopfungsöffnung eine Temperaturmeßeinrichtung
aufweist und das aus den Kühl- und Bypaßkanälen bestehende Rohrleitungssystem an einen ein weiteres Strömungsmeßgerät aufweisenden
Hauptkanal angeschlossen ist, mit einem Kühlsystem, das eine Änderung der Temperatur des durch den Kühlkanal strömenden
flüssigen Metalls bewirken kann, und mit einem Steuersystem, das das Kühlsystem in Abhängigkeit von vom Rohrlei- ♦
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tungs sy stein gelieferten Signalen steuern kann.
Das Steuersystem enthält einen Prograinrnsignalgeneraior, der
ein I3ezugssignal erzeugen kann zum Erhöhen odor Absenken der
Öffnung ^temperatur mit einem gegebenen Gradienten, einen Komparator,
der das Bezugstü/rnal mit dein sich nahe der gemessenen
Öffnuiv-ste'riperntur vergleichen und ein Signal erzeugen kann,
das die Differenz darstellt, die den Betrieb des Kiihlsysteins
steuert, und eine Vorrichtung zur Einstellung des Strömungsgesch'.vincligke.i
tsverhältnisses, die ein Signal für das Strö"iUngsgeschv'indigkeitsverhältnis
mit einei.i gewünschten Wert vergleichen und den Betrieb des Prograininsignalgenerators in Abhängigkeit
vom Differenzsignal steuern kann.
Diese Verstopfimgsmeßgerät gestattet eine automatische und genaue
Messung einer an der Verstopfungsöffnung auftretenden Vielfachverstopfungserscheinung.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Verstopfungsmeßgeräts nach der Erfindung als schematisches Blockdiagraram
eines elektronischen Steuersystems in Verbindung mit einem Natriuinströniungsrohrleitungssystern und
einem Kühlsystem;
Fig. 2 eine graphische Darstellung eines mit dem Gerät von Fig. 1 erhaltenen Meßergebnisses.
Gemäß Fig. 1 enthält ein die Erfindung aufv/eisendes Verstopfungsrneßgerät
ein Rohrleitungssystem, durch das flüssiges Natrium strömt, wobei ein Temperatursteuersystem die Temperatur
des durch einen Kühlkanal des Rohrleitungssystems strömenden flüssigen Natriums steuern kann, und ein automatisch messendes
Steuersystem zur Steuerimg des Temperatursteuersystems
in Abhängigkeit von verschiedenen Signalen aus dem Rohrleitungssystem.
Das Rohrleitungssystem weist ein Einlaß- oder Ilauptrohr 1 auf,
dar- mit einer elektromagnet Ischen Pumpe 2 und einem ernten Ströiaungsmei.tgerät 3 versehen ist. Das Einlaßrohr 1 ist parallel
in einen ein Kühlsystem 4 aufweisenden Kühlkanal 5 und einen
Bypaßkanal 6 aufgeteilt, die sich an einem gemeinsamen Auslaßoder
Hauptrohr 7 wieder1 vereinigen.
Der Kühlkanal 5 ist versehen mit eineai ziveiten Ströraungsmeßgerät
3 zur Messung eier Strö.'uungsgeschv.'indigkeit des hindurchtretenden
flüssigen Natriums und mit einer mit einem TePiperaturfühlr
9 versehenen VerstopfungHöffnung 10. Diese Verstopfungsöffnung
10 ist in Nähe der Auslaßöffnung des im Kühlkanal 8 vorgesehenen Kühlers 4 angeordnet.
Es kann jegliche Art von Strömungsmeßgeräten 3»8 verwendet werden,
die die Strömungsgeschwindigkeiten des flüssigen Natriums darstellende elektrische Signale erzeugen können. Somit können
für die Strömungsmeßgeräte 3»8 elektromagnetische, mit Ultraschall arbeitende und andere bekannte Strömungsmeßgeräte verwendet
werden. Für den Temperaturfühler 9 können jegliche bekannten Arten von Temperaturfühlern verwendet werden, die ein
die Natriur,temperatur darstellendes elektrisches Ausgangssignal liefern können. Somit kann für den Temperaturfühler 9 ein Thermo
element, ein Thermowiderstand und dergl. verwendet werden.
Der Bypaßkanal 6 ist auch mit einer Öffnung 11 zur Steuerung
der Strömungsgeschwindigkeit des hindurchtretenden flüssigen Natriums versehen.
Der Kühler 4 ist von zwangsbelüfteter Bauart mit einem Lüfter
oder Gebläse 12 zur Lieferung eines kühlenden neutralen Gases und mit einer Drosseleinrichtung 13, die sich zur Einstellung
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der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlg:-·sos eignet.
Die vom ersten und vom zweiten Strünu.vugsneßgerät 3,8 gelieferten
Strömungsgeschwindigkeit,1=,si gnale werden von einem Divisor
14 verarbeitet, der ein Signal F für das StrTiiivangngescnv.'jndig-keitsverhöltnis
erzeugen kann. Der Teiler 4 kann eine im Hände],
erhältliche IS-Vorrichtung sein.
Das Signal F für dan Strömungngeschwindipkeitcvej+xyitriin ist
ein Signal, das das Verhältnis des StröMungsgesehwindigkeitss.ignals
f^ des zweiten Strönungsineßgerüts 3 (dieses Signal
stellt die Strömungsgeschwindigkeit durch die Verstopfungsöffnung dar) zum Strömungsgeschwindigkeitsoignal f., des ersten
Strömungsmeßgeräts 3 (dieses stellt die gesamte Strömungsgeschwindigke.it
dar) darstellt. D.h. , dos Signal F entspricht
Das charakteristische Merkmal der Erfindung beruht im folgt...,.den
automatisch messenden Steuersystem.
Das automatisch messende Steuersystem weist nämlich einen Programmsignalgenerator
15 auf, der ein Bezugssignal S zum Erhöhen und .Absenken der Temperatur der Verstopfungsöffnung 10 mit
einem gegebenen Temperaturschema oder -gradienten.
Bekanntlich kann der Programmsignalgenerator 15 in Abhängigkeit
von einem gegebenen Programm ein Spannungssignal erzeugen. Der
in das Steuersystem der Erfindung eingebaute Programmsignalgenerator 15 erzeugt ein Ausgangsspannungssignal, das sich im
Verlauf der Zeit mit einem konstant ansteigenden und abfallenden Gradienten ändert. Der ansteigende und der abfallende
Gradient sind vorzugsweise von Hand einstellbar.
Das durch diesen Programmsignalgenerator 15 erzeugte Bezugssignal F wird zusammen mit dem vom Temperaturfühler 9 gelieferten
Temperaturangabesignal T zu einem Komparator 16 gelie-
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fert. Dieser Koinp^r^tor Ib vorgleicht dann beide Signale miteinander
und erzeugt ein Di-Cf ei enz signal D, das zuu· Offnen υ id
Schließen der Drosseleinrichtung 13 zu einem diese anb.'oibcn-
den iJobor I-i geliefert vird. 8omii v.'ird dei· Motor ii durch das
Differenzsignal D gesteuert £ur Steuerung der öffnung dei·
Π-"οεκe] cinri entring 13.
Der Kon:p:>ro.tor 16 Imnn von bekannter Bauart sein, etva ein PID-Regler,
der im ?j i:euersyste;a verv/endete Kaskadesigna]. o>
erap.fengen knrm.
Die t nordnung jr,t so getroffen, daß das vom Komparator 16 gelieferte
Diffc;i-:-:.n.:isignal D klein gemacht wird, v/emi das vom
Prc)f;ra.:]-jir:.ig.nalgennrator 15 übertragene Bezugssignal S gröfjer
.-ils das veil Temperaturfühler 9 übertragene Teinueratursignal T
ist, so daO die Öffnung der üäiiijjfuiigseinrichtung verringert,
wird zur Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit des zum Kühler U gelieferten Kühlgases, um hierdurch die Temperatur der
Verstopfungsöffnung 10 zu erhöhen.
wenn .im Gegensatz hierzu das Bezugssignal S kleiner als das
Temperatursignal T ist, wird das Niveau des vom Komparator
erzeugte" Differe/izsignals erhöht zur Vergrößerung dei' Öffnung dor
Drosijeleinr.vchtu.ng y die Strömungsgeschwindigkeit des zum Kühler
4 gelieferten Kühlgases zu erhöhen. Hierdurch wird die Temperatur der Verstopfungsöffnung 10 herabgesetzt. Somit v/ird
die Verstopfungstemperatur in Abhängigkeit von der Änderung
des am Program>nsignalgenerator 15 verfügbaren Bezugssignals geändert.
Das genannte Signal F für das Strömungsgeschv/indigkeitsverhältnis
wird dann zu einer Vorrichtung 17 zur Einstellung des Ströni'.mgsgeschv/indigkeitsverhältnisses
geliefert, die z.B. durch Verwendung von optoelektronischen Impulsverstärkern gebildete
Niveaukomparatoren mit veränderlicher Ansprechschwelle sein
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können. Die /insorech;;chv.;e]lc V.:\iv\ von Π'·η>"; -υ" jode-η gov.· linsen ;:■:■:· η
Punkt des StroYiunrsgor-.ch.-.n.riCA i , ,i:o\'L.svt'rKiltni ;'.::■' :.- i;i;i;'f;:.trlJt
iverdci, z.l>. durch Einstellun;· ο.ΰιο.1: Potent l<>
.,.■■;. .ν;·:-: /λir Einstellung
der Anspreehsch-.μ Ilen.
Die Vorrichtung 17 J'ur Einst''llung der. .'J br-c»· ^n.··, ...■"■-:'.'.- r:ohv.-.I..::.d:i ,'r-kei
tr-vorhalt.!-, isse:= führt eiuon Vergleich O.c:·'/, i
<>;■> ti: ! lun;.^a mit
dein f;onann'.en oignnl F lüi- dan S I^••()·.-·ηι'·ί..::-ί_;ο.«'·.]ι:. i.n;l:i.^l:ei ι^vor·ν:J Ί-nis
duT'cb und übertritt ein die irLff 1CH" dni-r; i;.-j] lcM.do.' i-i.ciigrsJf';naL
3 zini Pro^rainiiisi^nal^c-u-j-ator '\rj zu da:"·::;··:! Stcu;: ,μλιι;;;.
Glüichze.i ti."; wird das juezuge1.!:-.·! ^nal S voni Pro^j^i.iMsi^n' 1, f:!ier;>
tor 15 zu einem Begrenzer 1?i für die oLcre Te i^ovatur i.i ci'ti'·?-
gen, der iilinlich der ^onannten Eins te· ."U vurrri cn Lu η y 17 f'lr das
Strö.iinn^s^er.chwiiidi^keitsverhä'l.tn.ls 17 au;; ei üc·' I-]iver.u'Ci'i....:n.·- ..·,.:.-
tor liiit einem optoelektronischen Ir.'ipiilL.iivei-.stii.^'-.c;!'· und eiJiex1
veränderlichen Anfiprechr.chv.'ei;) ο. Der Be^ren^er .fill· die obere
Temperatur vergleicht dann das übertragene Bczuüscignal S nit
deni vorher eingestellten Signal für die obere ürensteinperatur
und erzeugt ein Signal, das angibt, ob die vorher eingestellte obere Grenziemperatur erreicht wurde. Der Prograumsignalgenerator
v/ird durch dieses Ausgangssignal gesteuert.
Das Te.aperatursignal T und auch das Signal F für das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis
werden dann zu einem eine Markiereinrichtung aufweisenden Aufzeichnungsgerät 19 geliefert und
durch dieses aufgezeichnet. Das Aufzeichnungsgerät 19 kann die Markierungen in Abhängigkeit von Signalen schreiben, die voneinem
Differenziereinsteller20 übertragen wurden, der aus einer
Kombination von Niveaukomparatoren und einem Differenzierkreis
besteht. Somit wird das Signal für das Strömungsgeschvindigkeitsverhältnis
durch den Differenzierkreis differenziert, der ein Ausgangssignal erzeugt, das zu den Niveaukomparatoren geliefert
wird. Die Niveaukomparatoren vergleichen dann das Signal mit jedem gegebenen Schwellwert und geben das Ergebnis
des Vergleichs aus.
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BAD ORIGINAL
Fig. 2 zeint ·.■.-■ a J.oispie.i ein·...· c'.urch c!v:- Verstopfungsine.Ogerät
nach u'.'V j-,ri:i μ'·; ι. >
nu:;,/ .''i;;;i'i;:.j 1;ei3cc3i'-"r'n. Im foige.adcn wird
der 3;ot.^icb eh..1:. VvrstojUiui,;.··)... O^-.-räts iu H.inblirk auf Fig. 1
und 2 Ir :3chr.ui>o :.
Zu ri; er ε endles fia; vi;y .^ ι;.ΐι\ία·:ΐ gelangt durch das Kinlaßrohr 1
in da f. Vcrr tr.r· Γιι.η.. viie'.'><. l'-'Ί.ϊ uj1·= --/11'O. durc'i die el ü^troiaa/'-inf-.· tisch
o J υ."ι]κ ? ;■ οϊΙ'-νΛΊ i-t. iJas flün:::it7;e Nai.rü.'iii atiÜMt dann di:rcli
den Mi'.'ilkanal und
<_1».:-:ί Jjyixi'lr; u: 1 im Mebens Lrorn und wird durch .
das ..'us X aß rohr 7 entloc-rt.
Für gewöhnlich wird dir Verstopfungsöffnung 10 vor Beginn der
Hessimg aux einer hohen Teiupei-at.ur gehalten. Daher kann das
flüssige ilatrji": glatt durch die· Öffnung 10 strömen und dein
Teiler IA die Erzeugung eines groi3en Signals für das rjtrörnungsgeschv:
j ridigli ei ts verhäü t'ils gestatten.
Das Temperatureignal und das Signal F für das StrömungsgeschwindigkeO-tsverhältn.i
ε werden über der verstrichenen Zeit durch das Aufzeichnungsgerät 19 aufgezeichnet, das ein Federschreiber
sein kann.
Der Einsteller 1? für das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis
wurde vorher eingeregelt zur Einstellung zweier Niveaus,und zwar für ein minimales Strörpungsgeschwindigkeitsverhältnis F2 und ein
sich rückstellendes Ströinungsgeschwindigkeitsverhältnis F,.
Gleichzeitig wird die Einstellvorrichtung 18 für die obere Grenztemperatur so eingestellt, daß sich eine maximale Natriumternperatur
T^ ergibt, die eine vollständige Auflösung der an der Verstopfungsöffnung 10 abgelagerten Substanzen ermöglicht.
Zusätzlich werden die Differentialkoeffizienten, die die Gradienten
der Verminderungen des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses der ersten und zweiten Verstopfungen darstellen, in
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der Difrerenziereiastellvorr.'icntung 20 registriert, so daO die
jeweiligen Verstopämgsternperatincn durch die verschied :nen
Gradienten besti'.; -τ. v.-erclen köanen.
Die automatische i-losp.ung beginnt n<a Punkt f in Fig. 2. Der
Prograrrnsignalgencrator 15 sei'1Vt o;jr» IMvenu noJnos /us;;,:>iii;S,
d.h. das Pszugssign;;! S, in.it einem vorgegebenen Gi^adientcn
nllrnählicl·. ab. Folfjlich v;ird aur, dcn oben ange.'cbcHion Griin.ci'^jT.
die Teniper-itur der Ver,c topfun,',r."ü.f f:aun^ 10 horal^onotz ί".
Das Signril F für dnr, ntromun^n^enclr.^inai/jko.i tfivorhältni.·"·. \/ird
beinahe konstant ^elialten, bJ r. das erste Verstopion F^ star.t·-
findet. Da;vn wird auf der Te^meratur^ii/nalkurve eine; bei <:■ angegebene
rJarkieri.;n>_; nittels einer iVirkierungseinrichtung den
Auf zeichnun.gsgerats 19 vorgesehen in Uu'oreinstiiiii >ung mit dem
von der Dif ferenziero.instel] vorriclj.1".Ur1;-; P.O geliexei'ten ilignal
zur Anr.oige der erster VerBtopfungstfiKipcratuÄ1. D.i.^se Maiirierung
ergibt zv/eckrriäßigerweise eine leicht sichtbare Dnrttelüung
der Te^iperatur, bei der die Herabsetzung des Si'.römir-igcgoschv/indi
gkoitsVerhältnisses beginnt.
Wenn nach einer Periode h einer vorübergehenden Ruhepause oder
eines nicht erfolgenden Verstopf ens die Teinporntur der Vei"1-stopfungsöff.nunr
weiter herabgesetz't; v;ird, erfolgt ein xv;eites
Verstopfen F,. In diesem Augenblick zeichnet die Markierungseinrichtung
des Aufzeichnungsgeräts eine Markierung L auf der
Teiiiperatursignalkurve in Übereinstimmung iait dem von der Differenziereinstellvorrichtung
20 gelieferten Signal.
Wenn das Niveau des Strörnungsgeschwindigkeitsverhältnisses
veiter herabgesetzt wird und ein vorgegebenes Minimales Hiveau
Fp erreicht, liefert die Einstellvorrichtung 17 für das Strönungsgeschv.'indigkeitsverhältnis
ein ,Signal C zum Programirisignalgenerotor
15 zur Steuerung des Betriebs. Das Bezugssignal S aus dem Programmsignalgenerator 15 steigt auf einen gewählten
Gradienten an, der von demjenigen des Absteigcns abweicht.
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Folglich wird die Temperatur der Verstopfungsöffnung zur Beseitigung
j der Verstopfung erhöht. Wenn das Eezugssignal S weiter erhöht wird und das in der Einstellvorrichtung 18 für
die obere Grenztemperatur voreingestellte Niveau T^ erreicht,
erzeugt die Einstellvorrichtung 18 ein Signal, das es dem Prograiwrisignalgenerator 15 ermöglicht, dieses Niveau des Bezugssignals
beizubehalten. Nach Ablauf einer Zeit erfolgt dann ein weiteres Entfernen k der Verstopfung, so daß das Signal S
für das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis sich auf das sich rückstellende Strömungsgeschwindiglceitsverhältnis F, erholt,
wodurch ein Meßzyklus vollendet wird.
Wenn das Signal F für das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis sich auf das Niveau des sich rückstellenden Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses
F, erholt hat, erzetigt die Einstellvorrichtung
17 für das Stromungsgeschwindigkeitsverhältnis erneut ein Steuersignal C zum Programmsignalgenerator 15, so daß
das Niveau des Bezugssignals S erneut abzufallen beginnt, uri sich automatisch dem nächsten Meßzyklus zuzuv/enden.
Obwohl der Gradient der Veränderung des Bezugssignals aus dem Programmsignalgenerator beliebig gewählt werden kann, sei
darauf hingewiesen, daß ein zu großer Gradient die Zuverlässigkeit der Messung beeinträchtigen würde, während ein zu kleiner
Gradient eine zu lange Zeit zur Beendigung eines Meßzyklus ergeben würde.
Daher sollte der Gradient zweckmäßig gewählt werden unter Beachtung
der verschiedenen Bedingungen, etwa der Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen.Natriums, der Konstruktion von öffnung
und Kühler,des Meßbereichs des Geräts usw.
Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Temperatur der
Verstopfungsöffnung durch die Strömung von vom Hauptkanal gelieferten heißen Natrium erhöht, während der Kühlbetrieb unter-
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brochen bleibt. Jedoch kann das Verstopfungsneßgerät der Erfindung
ein elektrisches Heißelement enthalten, das in Nähe
des Strömungskanals im Kühler angeordnet ist und ebenfalls vom Ausgang aus dem Komparator 16 gesteuert werden kann« Diese
Art der Steuerung ergibt einen genaueren Temperaturanstieg der Verstopfungsöffnung entsprechend einem gegebenen Programmschema.
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Leerseit«
Claims (1)
- P a tent a η s ρ r ü c hVerstopfung.1 neßgcrij c rnit ein·.··· mit einci erct^o Ctrontun.^smeßgerät versehenen Rohrleitung, d.i.": im Kd .jvtschluß in einen Kühlkanal und einen Bypaß!u:r.!:<l aufgeteilt ist, wobei der Kühlkanal eine Kii!.i'J.oi:aricu'Lav'.;:; aufweist u/io. π it einem zv.'eiten Stro^purigcueßgerüt und einer eix.icn Temperaturfühler aufweisen^: .. VerstoplungEöffnunj vev-seben lsi-, M.i t einem Divisor, der ein Signal für ein V> ci'o-aui^ii^occhv'indi^- ke.itsvei^hältnis a.uc den von. ersten und von zv.'e.iter.. Strölaungs'Tießgerät gelieferten StroriungsgecciT.^indiglceitsoigii.ilCx';. bilden kann, und mit einen ouj'zeich-iun^srj^rö.t :-',ui'· Aufzeichnung des .Signals für das StroMungLigescliWindigkeitsVerbaltnis und eines vom Temperaturfühler gelieferten Tcinperatursignals, gekennzeichnet durch einen Programmr.ignalgenerator (15), der ein Bezugssignal erzeugen kann zum Erhöhen und Herabsetzen der Temperatur der Verstopfungsöffnung (10) mit gegebenen Gradienten, durch einen Komparator (16), der die Differenz zwischen dem Bezugssignal und dem Temperatursignal erzeugen kann, wobei das diese Differenz darstellende Signal zur Temperatursteuerung der Kühleinrichtung (4) verwendet wird, und durch eine Vorrichtung (17) zur Einstellung des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses, die den Signalwert des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses mit einem gegebenen Wert vergleichen und ein Signal zur Steuerung des Betriebs des Programmsignalgenerators· (15) erzeugen kann.2. Verstopfungsmeßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Differenziereinstellvorrichtung (20) mit einem Differenzierkreis und Niveaukomparatoren, wobei der Differenzierkreis das Signal für das809812/1027ORIGINAL INSPECTEDStrönunijsgcfchv:i.nd.1 f;]:··;■ itr.vürlril'b1..is differenzieren kann, während der Komparator den d:i iXor^nzii-rtfa Wert >?.it einem vorgegebene;» Y-.ort vergleichen und ein Kco.nzidenr-rEigna.l erzeugen kann, ?;enn β'.■'■'■ cUt'f er eruierte ;.ert mit den vorgegebenen Viert ^usiirnnicafällt, v/odurch die Vei'stop:'V.iigsteiiipc ratur aur; deu Te!i:peralursignal in de.."! /uge.ablick ermittelt. wird, wenn das Koinzidonzsi.^nal erzeugt v-;ird.3>. Veritopfur.irsiüeßgei'ät nach incpruch 1, f·; e k e η η - ζ e i c h net durch eine Einstellvorrichtung, (1ß) für die obere Grenztemperatur, die das Temperatursignal n;it eineii gegebenen V.'ert vergleichen und den Be crieb des PrograiTmsignalgencra'Lors (15) in Abhängigkeit vorn Ergebnis des Vergleichs steuern konn.4. Verstopfungsmaßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (A) von zwangsbelüftetor Bauart wit einer Drosseleinrichtung (13) ist, wobei die Öffnung der Drosseleinrichtung (13) durch ein vom Komparator (16) übertragenes Differenzsignal gesteuert wird.5. Verstopfungsiiießgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypaßkanal (16) mit einer Öffnung (11) zur Drosselung der hindurchtretenden Strömung des flüssigen Metalls versehen ist.6. Verstopfungsrneßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (9) durch ein Thermoelement gebildet wird.7. Verstopfungsmeßgerät nach Anspruch 1, .gekenn -zeichnet durch ein in Nähe des Kühlkanals (5) angeordnetes elektrisches Heizelement, das durch das Differenzsignal gesteuert werden kann.809812/1027ORIGINAL INSPECTED8. Verstopfungvsmeßgerät zur Ι'ίβεευη;]; der Veruaroinxgurig^oiizentration in einen flüssigen Metall, mit einem i:;it ei:·-.':·: ersten Strömungsmeßgerat versehenen EinlaOrohr für flüssiges Ketall, mit einen Auslaßrohr für flürir.iges Metall, mit zwischen den Einlaßrohr und den Musli'ßrohr angeschlossen.-.; parallelen Kanälen, die einen r.iit einer Kühleinrichtung versehenen Kühlkfma1 und einen Bypaßkanal enthalten, mit einen im Kühlkanal angeordneten zweiten G tromungsmciJ ,:.■■.-rr'ux-, mj t einer Ve^atopfm;gEÖ:i\fnungf clic stronab der Kü'nleinrj.r·.!.!· · tung ii.'i Küh].kann 1 angeordnet und mit einem Teinperaturxühler versehen ist, mit einem Di'/isor, der den Ausgang au;j dem zweiten otrömungsniei?./'.erät durch den /usgsng aus de>u ersten Ströniungsiaeßgeröt teiD.en und das Signal fur das Ströinungsgeschv.'indiglceitsverhiiltnis erzeugen kann, und luit einem Aufzeichnungsgerät, das das Signal für das Sfcröniuriijsgeschwindigkeitsverhältnis und das vom Temperaturfühler gelieferte Temperatursignal aufzeichnen kann, gekennzeichnet durch einen Progra.iimsignalgenerator (15), der ein Bezug?signal (S) zum Erhöhen und Herabsetzen der Temperatur der Veratopfungsöffnung (10) mit gegebenen Gradienten übertragen kann, durch einen Konparator (16), der das Bezugssignal (S) mit dem Temperatursignal (T) vergleichen und ein Differenzsignal(D) erzeugen kann, und durch eine Einstellvorrichtung (17) für das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis, die den Signalv/ert für das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis mit einem gegebenen Wert vergleichen und das resultierende Vergleichssignal erzeugen kann, wobei der Betrieb des Programmsignalgenerators (15) durch den Ausgang aus der Einstellvorrichtung (17) für das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis gesteuert wird, während der Betrieb der Kühleinrichtung (4) durch das Differenzsignal (D) so gesteuert wird, daß die Temperatur der Verstopfungsöffnung (10) gesteuert wird.809812/1027ORlGiNAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11393776A JPS5339195A (en) | 1976-09-22 | 1976-09-22 | Plugging meter |
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|---|---|
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| DE2742737C2 DE2742737C2 (de) | 1985-03-28 |
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ID=14624929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2742737A Expired DE2742737C2 (de) | 1976-09-22 | 1977-09-22 | Verstopfungsmeßgerät zum automatischen Messen der Dichte oder Konzentration der in einem flüssigen Metall enthaltenen Verunreinigungen |
Country Status (4)
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| JP (1) | JPS5339195A (de) |
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| FR (1) | FR2365796A1 (de) |
Families Citing this family (3)
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Non-Patent Citations (1)
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Also Published As
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| DE2742737C2 (de) | 1985-03-28 |
| FR2365796A1 (fr) | 1978-04-21 |
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