JP2004317197A - 流動液体の気体含有量測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流動液体中に含まれる気体の量を、簡単な構造で連続的に正確に測定する方法及び装置を提供する。
【解決手段】気体含有量測定装置１０は、筒状の液体容器１６を有し、その下側の流入口１２から液体を連続的に流入させて、上端の水平な流出口１４から液体を溢出させつつ、流入口１２と流出口１４の間の検出レベルＬの位置に設けた液圧センサ１８により液体の圧力を検出し、この検出値に基づいて検出レベルＬと流出口１４における液面レベルＬｈとの間の液体中に含まれる気体の含有量を測定する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流動液体中の気泡含有量を測定する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流動液体中の気泡含有量の動的計量装置として、特許文献１に記載されるように、エンジンオイル等の輸送ライン中に、気泡を含有する流動液体の見掛けの密度を求めるための容量流量測定器及び質量流量測定器、この流動液体の圧力を高圧条件と低圧条件に調整する圧力調整バルブの設置、並びに気泡含有量演算式によって、高圧条件下及び低圧条件下において、気泡を含有する流動液体中の気泡含有量並びに溶解気体の気泡化量を定量するようにしたものがある。
【０００３】
又、特許文献２に記載されるように、製紙パルプやコーティングペースト等の流体の気体含有量を測定する気体含有量測定方法及び気体含有量測定装置がある。
【０００４】
これは、ポンプ等によって流体に圧力の変化を発生させ、このときの、マイクロ波信号の伝送時間、位相及び減衰をこのマイクロ波信号が流体を通過するときに測定し、流体の圧力変化によって生じたマイクロ波信号の伝送時間、位相及び減衰の変化に基づいて、気体含有量を決定するようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２６４３０２０号公報
【特許文献２】
特表２００１−５２５９３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１及び２に開示された発明においては、流体に圧力変化を発生させる必要があり、構造が複雑であると共に、複雑な演算をする必要があるという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で流動液体中の気体含有量を常時連続して正確に測定することができるようにした流動液体の気体含有量測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、液体が連続的に注入される液体容器から、液面レベルが一定になるように液体を流出させつつ、前記液体容器内の、前記液面レベルよりも所定深さだけ低い検出レベルでの液圧を検出し、この液圧に基づいて、前記液体容器内の前記検出位置と前記液面との間の液体の気体含有量を測定することを特徴とする流動液体の気体含有量測定方法により、上記目的を達成するものである。
【０００９】
又、前記流動液体の気体含有量測定方法において、前記液体容器に対して、前記検出レベルよりも低いレベルから前記液体を一定流量で注入し、且つ、該液体容器の上端開口から液体を溢出させて、前記液面レベルを一定に維持するようにしてもよい。
【００１０】
又、この発明は、液体の流入口及びこの流入口よりも高いレベルに設けられた流出口を供えた液体容器と、この液体容器における、前記流入口よりも高く、且つ、流出口よりも低い検出レベルに設けられ、この検出レベルでの液圧を検出する液圧センサと、前記流出口近傍での液体の液面レベルを制御する液面レベル制御手段と、前記液圧センサのセンサ出力及び前記液体の液面レベルの情報とに基づいて、前記液圧センサの検出レベルから、液面レベルまでの間の液体の気体含有量を算出する演算装置と、を有してなる流動液体の気体含有量測定装置により、上記目的を達成するものである。
【００１１】
又、前記流動液体の気体含有量測定装置において、前記液面レベル制御手段は、前記液面レベルが一定になるように、前記流入口から液体容器へ流入する液体の流量を制御するようにしてもよい。
【００１２】
更に、前記流動液体の気体含有量測定装置において、前記液面レベル制御手段は、前記流入口に液体を供給するパイプに設けられた流量制御弁を含むようにしてもよい。
【００１３】
更に又、前記流動液体の気体含有量測定装置において、前記液体容器は、傾斜底面を有する縦長の筒状体であり、前記傾斜底面の最下端近傍に前記流入口が設けられ、該傾斜底面の最上端は、前記検出レベルよりも低いレベルとしてもよい。
【００１４】
又、前記流動液体の気体含有量測定装置において、前記液面レベル制御手段は、前記液体容器の上端に、液体が溢出するように水平に形成された水平開口を含んでなるようにしてもよい。
【００１５】
更に、前記流動液体の気体含有量測定装置において、前記液体容器に、前記水平開口の周囲を囲み、且つ、該水平開口から溢出した液体を捕集する輪状の溢流捕集皿を設けるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１〜図３に示されるように、この発明の実施の形態の例に係る流動液体の気体含有量測定装置１０は、液体の流入口１２及びこの流入口１２よりも高いレベルに設けられた流出口１４を備えた液体容器１６と、この液体容器１６における、前記流入口１２よりも高く、且つ、前記流出口１４よりも低い検出レベルＬに設けられ、この検出レベルＬでの液圧を検出する液圧センサ１８と、前記流出口１４近傍での液体の液面レベルＬｈを制御する液面レベル制御手段２０と、前記液圧センサ１８のセンサ出力及び前記液体の液面レベルＬｈの情報とに基づいて、前記液圧センサ１８の検出レベルＬから液面レベルＬｈまでの間の液体の気体含有量を算出する演算装置２２とを備えて構成されている。
【００１８】
なお、この流動液体の気体含有量測定装置１０は、例えば抄紙機（図示省略）における白水中の気体含有量を測定するために用いられ、この場合は、前記演算装置２２における演算結果により、白水に注入される消泡剤の注入を行なうためのポンプ２４の制御を行なう。
【００１９】
又、この場合、前記測定されるべき液体は、白水流路２６からバイパス２８を経て前記流入口１２に液体が供給され、且つ流出口１４から流出した液体は、回収パイプ３０を経て前記白水流路２６あるいは白水タンク（図示省略）に戻されるようになっている。
【００２０】
前記バイパス２８の途中には、前記白水流路２６側から、手動バルブ３２、流量計３４、制御バルブ３６がこの順で配置されている。
【００２１】
前記液体容器１６は、傾斜底面３８を有する縦長の筒状体であって、前記傾斜底面３８の最下端近傍に前記流入口１２が設けられ、又、該傾斜底面３８の最上端は、前記液圧センサ１８の検出レベルＬよりも低いレベルとなるようにされている。
【００２２】
ここで、前記流入口１２及びこれに接続されるバイパス２８は、前記筒状の液体容器１６の断面積に対してかなり小さい断面積（直径比で１／５程度）とされ、これによって、液体容器１６内の液体が、流入口１２からの新たな流体によって乱されないようにしている。
【００２３】
前記液体容器１６の上端の前記流出口１４は、液体が溢出するように水平に形成された水平開口とされ、この流出口１４の形状と、流入口１２から流入する液体の流量を制御する前記制御バルブ３６とによって、前記液面レベル制御手段２０が構成されている。
【００２４】
例えば、制御バルブ３６の開度を大きくして、液体容器１６内への流入液体量を増大すれば、流出口１４における液体の液面レベルＬｈが高くなり、逆に、制御バルブ３６を絞れば、液面レベルＬｈは低くなる。又、流出口１４に切欠き等を設ければ、液面レベルＬｈが低くなる。
【００２５】
前記液体容器１６における水平開口（流出口）１４の周囲は、流出口１４から溢出した液体を捕集するための輪状の溢流捕集皿４０が設けられている。
【００２６】
又、この溢流捕集皿４０の底面には、図２に示されるように、２個所の捕集口４２が設けられ、ここから、前記回収パイプ３０によって、液体が回収されるようになっている。
【００２７】
前記演算装置２２は、前記液圧センサ１８によって検出された検出レベルＬでの液圧の検出値と、気体が含まれていない状態での、検出レベルＬと液面レベルＬｈとの間の液体の水頭圧に基づく検出値とを比較して、両者の比又は差に基づいて、検出レベルＬよりも上側の液体に含まれる気体の量を演算するようにされている。
【００２８】
この場合、前記制御バルブ３６の開度を、予め定められた液面レベルＬｈとなるように設定しておけば、演算は容易である。
【００２９】
又、液体容器１６への液体流入量を頻繁に変更させるような場合は、前記制御バルブ３６の開度信号あるいは流量計３４からの流量信号を１つの変数として前記演算装置２２に入力させ、流入量との関係から液面レベルＬｈを演算し、これに基づいて、気体含有量を演算するようにしてもよい。
【００３０】
この実施の形態の例に係る気体含有量測定装置１０においては、液体の圧力を高低に変化させたり、複雑な演算をしたりすることなく、簡単且つ確実に、しかも、連続的に気体含有量を測定することができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態の例に係る気体含有量測定装置１０において、液面レベル制御手段２０の一部としての流出口１４が水平開口とされているが、本発明はこれに限定されるものでなく、液面レベルを一定に維持しつつ流体を溢出させるものであればよい。
【００３２】
例えば、筒状の液体容器の上端近傍に同一の水平レベルで多数の流出孔を形成してもよい。但し、本実施の形態の例のように、流出口１４を水平開口とするのが、構造が簡単で製造コストを低くすることができる。
【００３３】
又、上記液体容器１６は、傾斜底面３８を備えた構成となっているが、本発明はこれに限定されるものでなく、水平の底面であってもよい。
【００３４】
但し、この実施の形態の例のように、傾斜底面３８を設けた場合は、液体容器１６の必要な容積を小さくすることができるという利点がある。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、流動液体中における気体含有量を簡単に、且つ連続して正確に測定することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る気体含有量測定装置を示す一部ブロック図を含む正面図
【図２】同上面図
【図３】同側面図
【符号の説明】
１０…気体含有量測定装置
１２…流入口
１４…流出口
１６…液体容器
１８…液圧センサ
２０…液面レベル制御手段
２２…演算装置
３０…回収パイプ
３４…流量計
３６…制御バルブ
３８…傾斜底面
４０…溢流捕集皿
Ｌ…検出レベル
Ｌｈ…液面レベル

Claims (8)

1. 液体が連続的に注入される液体容器から、液面レベルが一定になるように液体を流出させつつ、前記液体容器内の、前記液面レベルよりも所定深さだけ低い検出レベルでの液圧を検出し、この液圧に基づいて、前記液体容器内の前記検出位置と前記液面との間の液体の気体含有量を測定することを特徴とする流動液体の気体含有量測定方法。
2. 請求項１において、前記液体容器に対して、前記検出レベルよりも低いレベルから前記液体を一定流量で注入し、且つ、該液体容器の上端開口から液体を溢出させて、前記液面レベルを一定に維持することを特徴とする流動液体の気体含有量測定方法。
3. 液体の流入口及びこの流入口よりも高いレベルに設けられた流出口を供えた液体容器と、この液体容器における、前記流入口よりも高く、且つ、流出口よりも低い検出レベルに設けられ、この検出レベルでの液圧を検出する液圧センサと、前記流出口近傍での液体の液面レベルを制御する液面レベル制御手段と、前記液圧センサのセンサ出力及び前記液体の液面レベルの情報とに基づいて、前記液圧センサの検出レベルから、液面レベルまでの間の液体の気体含有量を算出する演算装置と、を有してなる流動液体の気体含有量測定装置。
4. 請求項３において、前記液面レベル制御手段は、前記液面レベルが一定になるように、前記流入口から液体容器へ流入する液体の流量を制御するようにされたことを特徴とする流動液体の気体含有量測定装置。
5. 請求項４において、前記液面レベル制御手段は、前記流入口に液体を供給するパイプに設けられた流量制御弁を含むことを特徴とする流動液体の気体含有量測定装置。
6. 請求項３、４又は５において、前記液体容器は、傾斜底面を有する縦長の筒状体であり、前記傾斜底面の最下端近傍に前記流入口が設けられ、該傾斜底面の最上端は、前記検出レベルよりも低いレベルとされたことを特徴とする流動液体の気体含有量測定装置。
7. 請求項３乃至６のいずれかにおいて、前記液面レベル制御手段は、前記液体容器の上端に、液体が溢出するように水平に形成された水平開口を含んでなることを特徴とする流動液体の気体含有量測定装置。
8. 請求項７において、前記液体容器に、前記水平開口の周囲を囲み、且つ、該水平開口から溢出した液体を捕集する輪状の溢流捕集皿を設けたことを特徴とする流動液体の気体含有量測定装置。

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