JP2530482B2 - Differential temperature sensor and measurement system incorporating the sensor - Google Patents

Differential temperature sensor and measurement system incorporating the sensor

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JP2530482B2
JP2530482B2 JP63139213A JP13921388A JP2530482B2 JP 2530482 B2 JP2530482 B2 JP 2530482B2 JP 63139213 A JP63139213 A JP 63139213A JP 13921388 A JP13921388 A JP 13921388A JP 2530482 B2 JP2530482 B2 JP 2530482B2
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heater
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temperature sensing
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マイケル・ツワードチリブ
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は示差温度検知装置及びこれを組込んだシステ
ムに係わり、特に改良分割筒形(split−well)示差温
度センサ、及び蒸気抽出管のような圧力容器における水
の存在を検出するための、前記改良センサを組込んだ計
測システムに係わる。
The present invention relates to differential temperature sensing devices and systems incorporating same, and in particular to improved split-well differential temperature sensors, and water in pressure vessels such as vapor extraction tubes. A measurement system incorporating the improved sensor for detecting presence.

公知のように、示差温度センサは熱力学及び流体原理
を利用して液状またはガス状物質流の存否及び/または
発生または停止を選択的に感知する。米国特許第3,366,
942号(Deane)は流動停止検知器として利用される公知
の示差温度センサの1例を開示している。このセンサま
たはプローブは1つのヒータ・プローブを熱接続した1
対の熱感知プローブから成り、感知プローブ及びヒータ
・プローブは材料が流れる導管内に導入される。ヒータ
・プローブは1対の感知プローブのうち、一方の感知プ
ローブに近接させてあり、流れが存在しない時、ヒータ
・プローブに近いこの感知プローブは他方の感知プロー
ブよりも高温になり、流体材料が流動してプローブを通
過するとヒータ・プローブから熱が奪われ、両感知プロ
ーブ間の温度差が現象または消滅する。
As is known, differential temperature sensors utilize thermodynamic and fluid principles to selectively sense the presence and / or occurrence or termination of a liquid or gaseous stream. U.S. Pat.No. 3,366,
No. 942 (Deane) discloses an example of a known differential temperature sensor utilized as a flow stop detector. This sensor or probe has one heater probe thermally connected to one
It consists of a pair of thermal sensing probes, the sensing probe and the heater probe being introduced into the conduit through which the material flows. The heater probe is in close proximity to one of the pair of sensing probes, and when there is no flow, this sensing probe near the heater probe will be hotter than the other sensing probe and the fluid material When flowing and passing through the probe, heat is removed from the heater probe, causing a temperature difference between the sensing probes to disappear or disappear.

米国特許第3,898,638号(Deane氏等)は基本構造がこ
れより古いDeane特許第3,366,942号のものと同じである
が、測定精度を高めるように温度感知プローブの内部構
造に改良を加えた示差温度センサを開示している。該特
許に記載されているように、ヒータ・プローブにより両
温度感知プローブの選択加熱は例えばヒータ・プローブ
と両温度感知プローブのうちヒータ・プローブにより近
く配置された温度感知プローブとの間の熱分路によって
達成されるが、静止媒体における対流及び/または伝導
と分路中での伝導も両プローブへ選択的に熱を搬送する
のに寄与する。
US Pat. No. 3,898,638 (Deane et al.) Has the same basic structure as that of the older Deane Patent No. 3,366,942, but a differential temperature sensor in which the internal structure of the temperature sensing probe is modified to improve the measurement accuracy. Is disclosed. As described in that patent, the selective heating of both temperature sensing probes by the heater probe is accomplished by, for example, the heat distribution between the heater probe and one of the temperature sensing probes located closer to the heater probe. Convection and / or conduction in the stationary medium and conduction in the shunt, although accomplished by the channels, also contribute to the selective transfer of heat to both probes.

上記示差温度感知プローブと同様、1対の温度センサ
と、その一方に接近配置したヒータ素子とから成る示差
温度センサの他の実施例が米国特許第4,449,403号(McQ
ueen氏)に開示されている。MCQueen装置はその特別な
用途のため、原子炉容器の案内管内において上下方向に
積み重ねたアレイの形でこのようなセンサを多数利用す
る必要があり、これら複数のセンサからの出力が特に燃
料棒領域における冷却材の/湿/乾状態を示唆する。こ
のような原子炉容器において特に注意しなければならな
いのは空隙、例えば蒸気による空隙の存在であり、これ
は該燃料棒から原子炉冷却材を押しのけるため冷却不足
が生じ、オーバヒートの原因となり易い。3つの状態、
即ち、サブクール状態(正常稼動状態);飽和液体(沸
騰状態);及び飽和蒸気(空隙状態)下の冷却材の性質
の感知に利用する復号装置が詳細に開示されている。該
特許に記載されているように、状態が不適正な場合、圧
力パルスを発生させる“ウォータ・ハンマー”効果が現
われ、これがパイプ、パイプ支持構造、タンク、弁など
重要な設備を破壊するおそれがある。
Similar to the differential temperature sensing probe described above, another embodiment of the differential temperature sensor including a pair of temperature sensors and a heater element disposed close to one of the temperature sensors is disclosed in US Pat. No. 4,449,403 (McQ).
ueen). Due to its special application, the MCQueen device requires the use of a large number of such sensors in the form of vertically stacked arrays within the reactor vessel guide tubes, and the output from these multiple sensors is especially relevant to the fuel rod area. Indicates the wet / dry state of the coolant in. In such a reactor vessel, particular attention must be given to the presence of voids, for example, voids due to steam, which displaces the reactor coolant from the fuel rods, resulting in undercooling and is likely to cause overheating. Three states,
That is, a decoding device used for sensing the properties of a coolant under a subcool state (normal operation state); saturated liquid (boiling state); and saturated vapor (void state) is disclosed in detail. As described in the patent, in the wrong condition, a "water hammer" effect that causes pressure pulses appears, which may destroy important equipment such as pipes, pipe support structures, tanks and valves. is there.

米国特許第4,440,717号(Bevilacqua氏等)も上下方
向に間隔を置いて原子炉容器内に複数のセンサを配置し
た計測システムを開示しており、各センサは1対の熱電
対線の1つを加熱するヒータを含み、それぞれの絶対温
度だけでなく両者の温度差をも測定することによって容
器内の冷却液レベルを検出するものであり、ここでも液
体への熱伝達とガスまたは蒸気への熱伝達との間の熱伝
達特性の差を利用して液体レベルを感知する。原子力容
器またはその他の加圧水システムに使用される同様のセ
ンサ及び関連システムが米国特許第4,418,035号(Smith
氏)及び第4,439,396号(Rolstad氏)に開示されてい
る。Smith特許第4,418,035号はこのようなセンサを利用
する多機能モニター・システムのブロックダイヤグラム
をも開示している。
U.S. Pat. No. 4,440,717 (Bevilacqua et al.) Also discloses a measurement system in which a plurality of sensors are arranged in the reactor vessel at intervals in the vertical direction, and each sensor uses one of a pair of thermocouple wires. It includes a heater for heating and detects the level of the cooling liquid in the container by measuring not only the absolute temperature of each but also the temperature difference between the two, and here again, heat transfer to liquid and heat to gas or vapor are detected. Liquid level is sensed by utilizing the difference in heat transfer characteristics between transfer. Similar sensors and related systems used in nuclear vessels or other pressurized water systems are described in US Pat. No. 4,418,035 (Smith
And No. 4,439,396 (Mr. Rolstad). Smith Patent No. 4,418,035 also discloses a block diagram of a multifunction monitor system utilizing such a sensor.

本発明の示差温度センサ及び計測システムは上述した
いくつかの特許の場合と同様に原子炉システムの圧力容
器の計測及びモニターに使用するなどその用途は広い範
囲に亙るが、特にタービン発電機の運転及び予防的保守
に関連して開発された。この種の発電機において蒸気タ
ービンへの水または低温蒸気流入に起因する問題は装置
が老朽化するに従って深刻になり、特に周期的及び/交
代運転されることが多いだけに深刻化している。熱サイ
クルにおいて装置が誤動作すると、主蒸気入口管、高温
再熱蒸気入口管、低温再熱蒸気管、抽出管、パッキン押
え式蒸気密封システム、タービン・ドレンなど種々の個
所に上記流入が起こる可能性がある。水または低温蒸気
の流入によって生ずる構造破壊や機械的誤動作のほか
に、予期しない設備の運休も深刻な問題である。
The differential temperature sensor and measurement system of the present invention have a wide range of applications such as use in measurement and monitoring of a pressure vessel of a reactor system as in the case of some of the above-mentioned patents. And was developed in connection with preventive maintenance. In generators of this type, the problems caused by the inflow of water or cold steam into the steam turbine are exacerbated as the equipment ages, especially as it is often operated cyclically and / or in alternation. If the equipment malfunctions in the heat cycle, the above inflow may occur in various places such as the main steam inlet pipe, high temperature reheated steam inlet pipe, low temperature reheated steam pipe, extraction pipe, packing-holding type steam sealing system, turbine drain. There is. In addition to structural damage and mechanical malfunctions caused by the inflow of water or low temperature steam, unexpected equipment outages are also serious problems.

流入が起こる個所を特定するだけでなく、発生する流
入のタイプ、即ち、水流入事象のタイプを識別しなけれ
ばならない。例えば、タービン側のパイプに水膜流の形
で流入が起こることがあり、これは多くの場合、パイプ
の低温側における蒸気の復水やオーバスプレー状態に起
因する。液滴または“粒状”流の形で現われることもあ
り、見た目には大小さまざまの、蒸気と混合した連続的
な水滴噴流の形態を取る。いわゆるスラッグ・フローが
発生する場合もある。即ち、パイプの一部に詰まってい
る水塊が恐らくは水の放流に伴ないパイプ中を流下する
現象である。二相流も既に観察されており、これは一般
に“ウォータ・スチーム”混合物というあいまいな定義
で呼ばれており、高エネルギー水の放流に起因し、凝縮
水から成る中心流を含むものである。最後に、復水、ス
プレーまたは流動、給水ヒータ管漏れ、及び/または排
水径の設計不備、及びこれらの組合わせが原因でパイプ
内を水が上昇するという広いカテゴリーがある。しか
し、水流入事象の大部分は最後に述べたカテゴリーに属
する緩慢上昇タイプであり、その他のタイプの水流入事
象の前触れとして現われると考えられる。従って、本発
明の設計システムは主として最後に述べた広いカテゴリ
ーに係わり、パイプ内の状態をモニターすること、特に
タービン・システムと連携するパイプ内における水の比
較的緩慢な上昇を検出することを目的とする。既に述べ
たように、この水の出所はボイラー及び給水ヒータ、復
水による蓄積、故障のあるスプレー装置及び破裂したパ
イプ、ウェット領域で動作する段階においてタービン自
体の内部に復水に起因する蓄積などである。
In addition to identifying where the inflow occurs, the type of inflow that occurs, ie, the type of water inflow event, must be identified. For example, inflow may occur in the form of a water film in the pipe on the turbine side, which is often due to steam condensate or overspray conditions on the cold side of the pipe. It can also appear in the form of droplets or "granular" streams, which appear to be large and small in the form of continuous droplet jets mixed with steam. So-called slug flow may occur. That is, it is a phenomenon in which a water mass clogged in a part of the pipe flows down in the pipe, possibly accompanying the discharge of water. Two-phase flow has also been observed, which is commonly referred to by the vague definition of a "water steam" mixture, due to the release of high-energy water, which includes a central flow of condensed water. Finally, there is a broad category of water rising in pipes due to condensate, spray or flow, feedwater heater tube leaks, and / or poorly designed drainage diameters. However, most of the water inflow events are slow rising types that belong to the last-mentioned category, and are thought to appear as a precursor to other types of water inflow events. Accordingly, the design system of the present invention is primarily concerned with the last-mentioned broad category and is aimed at monitoring conditions in pipes, and in particular detecting relatively slow rises in water in pipes associated with turbine systems. And As already mentioned, this source of water comes from boilers and feed heaters, accumulation by condensate, faulty spray equipment and ruptured pipes, accumulations due to condensate inside the turbine itself during operation in the wet area, etc. Is.

上に挙げたいくつかの特許に開示されているセンサの
ほかに、水の存在をモニターし、検出するために示差温
度センサを組込んだ市販のシステムが既に開発されてい
る。即ち、Schlumbergerの所有会社であるSolartron Tr
ansducers社の一部門Solartron Protective Systemsは
“Self−Validating Water Induction Monitoring Syst
em(自己確認式水流入モニター・システム)”を登録商
標HYDRATECT−2455Dで市販している。水と蒸気(または
空気)の抵抗を弁別する機能を果たす電極によりマニホ
ルド内で抵抗値測定が行なわれる。販売用文書に記載さ
れているように、電極の給電端をマニホルド本体に接続
して基準電極とし、これを高純度絶縁体によりマニホル
ド本体から絶縁する。このような電極を1対ずつ、モニ
ターされる例えば排水管のような導管の2ポート・マニ
ホルドに取付け、各電極が水または蒸気の存在を検出
し、その出力がそれぞれ独立の回路を介して弁別回路へ
送られるようにする。この文献によれば、弁別回路は構
成要素の故障をチェックし、各電極チャンネル内に故障
があればこれを指示する。同じ動作条件下の2つの電極
チャンネル間の有効性チェックは故障が存在するか否か
の指示に基づいて行なわれる。しかし、Solartron社のH
YDRATECT−2455Dシステムは多くの点で問題があり、本
質的に、信頼するに足る耐用性を期待できない。例え
ば、センサはほぼ円筒形であり、従来のこの種システム
と同様に、圧力容器側壁を貫通して挿入し、固定するこ
とができる。円筒構造を形成するひとつのセグメントは
センサの電極先端部を構造の残り部分から絶縁する絶縁
材の環状帯から成る。絶縁帯と電極及びセンサの円筒側
壁の残り部分との界面には耐圧シール、例えば磁気/金
属溶接を施さねばならない。異種材料、即ち、磁器と金
属との界面は特にこのセンサ構造が苛酷な環境(例え
ば、温度の周期的変化や振動など)に使用されることを
考えれば、センサ構造を漏れやこれに起因する破損が極
めて発生し易いものにする。経験に照らして、このよう
なセンサの耐用寿命はせいぜい1乃至3年である。この
タイプのセンサは有効なモニター・システムに不可欠な
耐用性を備えていないだけでなく、漏れ安く、破損し易
いということは作業員にとって極めて危険な要因であ
る。また、その構造上、モニターされるシステムをオン
ライン状態のままにしてセンサを修理したり交換するこ
とはできない。
In addition to the sensors disclosed in some of the patents listed above, commercial systems have already been developed that incorporate a differential temperature sensor to monitor and detect the presence of water. That is, Solartron Tr, a company owned by Schlumberger
Solartron Protective Systems, a division of ansducers, is a “Self-Validating Water Induction Monitoring Syst
"em (self-confirming water inflow monitoring system)" is marketed under the registered trademark HYDRATE CT-2455D. Resistance measurement is performed in the manifold by electrodes that function to discriminate between water and steam (or air) resistance. As described in the sales document, the feed end of the electrode is connected to the manifold body to serve as a reference electrode, which is insulated from the manifold body by a high-purity insulator. It is attached to a two-port manifold of a conduit, such as a drainage pipe, so that each electrode detects the presence of water or steam and its output is sent to a discriminator circuit via an independent circuit. According to the discriminating circuit, a fault check of the components and an indication of any faults in each electrode channel are indicated and a validity check between two electrode channels under the same operating conditions. Is based on an indication of whether a fault exists or not, but Solartron's H
The YDRATECT-2455D system is problematic in many respects and essentially cannot be expected to have reliable service life. For example, the sensor is generally cylindrical and can be inserted and secured through the pressure vessel sidewalls, similar to conventional systems of this type. One segment forming the cylindrical structure consists of an annular band of insulating material that insulates the electrode tip of the sensor from the rest of the structure. The interface between the insulating strip and the electrode and the rest of the cylindrical side wall of the sensor must be pressure resistant, eg magnetic / metal welded. The dissimilar material, that is, the interface between the porcelain and the metal, leaks or is caused by the sensor structure, especially considering that this sensor structure is used in a harsh environment (for example, periodic temperature change or vibration). Make it extremely susceptible to damage. In the light of experience, the useful life of such sensors is at most 1 to 3 years. Not only is this type of sensor not durable enough to be an effective monitoring system, but it is extremely leaky and prone to damage, which is a very dangerous factor for workers. Also, due to its structure, the sensor cannot be repaired or replaced while the monitored system remains online.

市販システムの他の例としてはFluid Components,In
c.の製品があり、上記特許第3,366,942号;第3,898,638
号及び第4,449,403号に開示されたシステムに対する保
護に言及しているパンフレット“Liquid Level&Interf
ace Controllers"に記載されている。即ち、温度差を測
定するため上記特許に開示されているプローブを組込ん
だセンサを使用する。出力信号の値はプローブと接触し
ている媒体に左右されるから、例えば液体/気体及び液
体/液体界面だけでなく、湿/乾状態も検出できるとし
ている。センサと運動する液面及び界面制御手段として
モニター回路及び校正回路が示されているが、これらの
センサ及び関連の制御手段は蒸気タービン・システムの
苛酷な環境内で使用するには不適当であり、特に水流入
を予知するのに必要な感知を行なわせるには不適当であ
る。例えば、センサは蒸気タービン・システムに現われ
る高圧、高温状態に耐えることができない。しかも、セ
ンサは非対称であり、本発明で蒸気タービン・システム
の有効且つ信頼し得るモニター及び制御に不可欠である
ことが実証された複式機能が本来欠けている。例えば、
本発明のセンサ及び関連のシステムによって行なわれる
ファウリング・テストを非対称センサ及これを組込んだ
システムで行なうことはできない。しかも、複式構造で
はないから、オンライン状態のままで故障した素子、例
えばヒータ素子の自動切換えを行なうことはできない。
また、センサの構造上、故障したヒータ及び/または熱
電対素子をオンライン状態のままで物理的に交換するこ
とはできない。また、このようなセンサ、従って、関連
システムはたとえ低い蒸気速度でも水よりは速く奪熱す
るから、ヒータ及び熱電対素子を囲むシールドが存在し
ない限り蒸気流状態下では使用できない。
Another example of a commercial system is Fluid Components, In
c. products, the above-mentioned patent No. 3,366,942; 3,898,638
And the brochure "Liquid Level &Interf" that mentions protections for the systems disclosed in No. 4,449,403.
ACE Controllers ", that is, using a sensor incorporating the probe disclosed in the above patent to measure temperature differences. The value of the output signal depends on the medium in contact with the probe. It can detect not only liquid / gas and liquid / liquid interfaces, but also wet / dry states, etc. Although a monitor circuit and a calibration circuit are shown as a liquid level and interface control means for moving with a sensor, The sensor and associated control means are unsuitable for use in the harsh environment of a steam turbine system, especially for providing the sensing necessary to predict water inflow. Is unable to withstand the high pressure, high temperature conditions present in steam turbine systems, and the sensors are asymmetrical, which allows the present invention to provide effective and reliable monitoring of steam turbine systems. Essentially lacking dual functions that have proven to be essential for monitoring and control.
Fouling tests performed by the sensor of the present invention and related systems cannot be performed by asymmetric sensors and systems incorporating it. Moreover, since it is not of a double structure, it is not possible to automatically switch a failed element, for example, a heater element, in the online state.
In addition, due to the structure of the sensor, the failed heater and / or thermocouple element cannot be physically replaced in the online state. Also, such a sensor, and therefore the associated system, will absorb heat faster than water even at low steam velocities and therefore cannot be used under steam flow conditions unless there is a shield surrounding the heater and thermocouple elements.

技術的な進歩を取り入れてはいるものの、上記文献に
報告されているような市販のセンサ及びこれを利用した
モニター/アラーム・システムは産業界の切実な要望を
満足させるに至っていない。例えば、1970年代初頭以来
着目され研究が重ねられているにも拘らず、蒸気タービ
ンにおける水流入の問題は未だ充分には解決されていな
い。
Despite incorporating technological advances, commercially available sensors and monitor / alarm systems utilizing them, as reported in the above references, have not met the urgent needs of industry. For example, despite much attention and research since the early 1970s, the problem of water inflow in steam turbines has not been fully resolved.

水流入現象が重大問題となるに及んでASME(American
Society of Mechanical Engineers 米国機械学会)は
Committee on Turbine Water−Damage Preventionを設
立、ANSI/ASME規格第TDP−1−1985号には水による損傷
を防止するためのプラント設計勧告が記載されている。
最近になって、本願発明の譲受人がEPRIのために、稼動
中の発電施設において実施した研究がEPRIが報告書CS−
4285として作成し、発表した最終報告書“Detection of
Water Induction in Steam Turbines.PhaseIII:Field
Demonstration."に携載された。この研究は水流入とい
う深刻な問題を検出するための蒸気タービンの環境に使
用できる信頼するに足るセンサ及びモニター・システム
に対する需要が極めて切実になりつつあることを強調し
ている。
As water inflow phenomenon becomes a serious problem, ASME (American
Society of Mechanical Engineers
Established Committee on Turbine Water-Damage Prevention, and ANSI / ASME standard No. TDP-1-1985 contains plant design recommendations to prevent water damage.
Recently, the research conducted by the assignee of the present invention on behalf of EPRI in an operating power generation facility was reported by EPRI in the report CS-
The final report "Detection of
Water Induction in Steam Turbines.Phase III: Field
Demonstration. "This research shows that the demand for reliable sensor and monitoring systems that can be used in the environment of steam turbines to detect the serious problem of water inflow is extremely urgent. Emphasized.

蒸気タービン設備に発生し易い深刻な水流入の問題を
確実に検出すると共に、例えば原子炉容器内に存在する
ような他の高圧高温環境における液体/気体(蒸気)状
態及び/またはなんらかの変化を検出するための改良型
示差温度センサ及び関連のモニター/アラーム・システ
ムに対する切実な需要は未だ満たされていない。蒸気タ
ービン用の水流入モニター・システムにとって最も重要
であると思われるのは、このシステムが水流入の発生を
指示する応答をするまで、センサ及これと連携する制御
システムが多くの場合何年間も作動しないままの状態に
あるという事実である。ところで、このような長い期間
の間には、電気素子、即ち、ヒータ素子及び熱電対素子
の双方がこれらに作用する振動や温度変化で周期的に故
障することが予想される。従って、ほとんど無期限の時
間に亙り高温高圧状態、その周期変化及び振動に耐え、
高精度の信頼すべき出力を提供できるようにセンサ装置
自体が丈夫な構造と充分な機械強度を備えねばならな
い。このようなセンサにおいてヒータ素子と温度感知素
子が双方共に故障するおそれがあるから、センサ及び連
携のモニター/制御回路はオンライン・テストが可能で
あるだけでなく、センサを構成するヒータ及び熱電対素
子のオンライン交換が可能であることも要求される。ま
た、各センサは複式または冗長構成成分を含み、同様
に、連携の制御/モニター回路は故障検出と同時に自動
的にアラームを発生させ、故障検出と同時に自動的ち複
式または冗長素子への切換えを行なうものでなければな
らない。
Reliably detects serious water inflow problems that are likely to occur in steam turbine equipment, as well as liquid / gas (vapor) conditions and / or any changes in other high pressure, high temperature environments, such as are present in a reactor vessel There is still an unfulfilled need for improved differential temperature sensors and associated monitor / alarm systems to do so. Perhaps most important for water inflow monitoring systems for steam turbines are sensors and associated control systems, often for many years, until the system responds to indicate the occurrence of water inflow. The fact is that it remains inoperative. By the way, during such a long period, it is expected that the electric elements, that is, both the heater element and the thermocouple element, periodically fail due to vibration or temperature change acting on them. Therefore, it withstands high temperature and high pressure conditions, its cycle changes and vibrations for almost indefinite time,
The sensor device itself must have a robust construction and sufficient mechanical strength to provide a highly accurate and reliable output. Since both the heater element and the temperature sensing element may fail in such a sensor, the sensor and the associated monitor / control circuit are not only capable of online testing, but also the heater and thermocouple elements that make up the sensor. It is also required to be able to exchange online. In addition, each sensor contains multiple or redundant components. Similarly, the linked control / monitor circuit automatically generates an alarm when a failure is detected, and automatically switches to a multiple or redundant element when a failure is detected. Must be done.

これと密接に関連する問題として、状態をモニターさ
れる容器の側壁にセンサを取付けるための貫通孔の数は
構造の健全性及び設置効率の観点から極力少なくしなけ
ればならない。また、必要な複式構成を実現し、センサ
出力の精度を確保するためには、各センサを構成するそ
れぞれの複式素子によってモニターされる状態がほとん
ど同じであることが前提条件となる。
As a problem closely related to this, the number of through holes for mounting the sensor on the side wall of the container whose condition is to be monitored must be minimized from the viewpoints of structural soundness and installation efficiency. Further, in order to realize the required multiplex configuration and ensure the accuracy of the sensor output, it is a precondition that the states monitored by each multiplex element forming each sensor are almost the same.

そこで本発明の主要目的は上記問題及び公知技術の欠
点を克服し、上述した条件を満足させることのできる複
式示差温度センサ及これを組込んだ計測システムを提供
することにある。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a dual differential temperature sensor capable of overcoming the above problems and the drawbacks of the known art and satisfying the above-mentioned conditions, and a measuring system incorporating the same.

この目的にかんがみ、本発明は中心軸を有するほぼ円
筒形のシャンクを含み、圧力容器側壁に取付けられてこ
れを貫通する示差温度センサであって、それぞれが第1
及び第2端を有し、第1端と前記シャンクとの一体的接
合部を起点とし、前記中心軸に対して側方に間隔を保っ
て垂下する1対の本質的に同じプローブが前記シャンク
よりも小さい直径の外周を画定し、前記シャンクが前記
シャンク内をその自由端から同軸に貫通し、底壁が前記
一体的接合部付近で前記中心軸と交差するほぼ円筒形の
チェンバを画定し、それぞれの前記プローブ内に前記底
壁から前記中心軸と軸平行関係に延びて前記プローブの
第2端付近にそれぞれ達するヒータ素子を収容するため
の中心孔及び前記中心孔を挟んで対称の位置を占める1
対の感知素子を収容するための1対の第2孔とを限定す
ることを特徴とする示差温度センサを提案する。
For this purpose, the present invention is a differential temperature sensor that includes a generally cylindrical shank having a central axis and is attached to and extends through a pressure vessel sidewall, each of which comprises a first
And a pair of essentially the same probe having a second end and originating from an integral junction of the first end and the shank and laterally spaced from the central axis. Defining a smaller diameter perimeter, the shank penetrating through the shank coaxially from its free end, the bottom wall defining a generally cylindrical chamber intersecting the central axis near the integral joint. , A central hole for accommodating a heater element extending in a parallel relationship with the central axis from the bottom wall in each of the probes and reaching near the second end of the probe, and a symmetrical position with the central hole interposed therebetween. Occupy 1
A differential temperature sensor is proposed which is characterized by defining a pair of second holes for accommodating a pair of sensing elements.

本発明センサは信頼し得る安全な圧力容器貫通孔の数
を最少限に抑えながら所与のレベルの精度及び確実なモ
ニター能力を得ることができるように構成されている。
いったん設置すれば、ヒータ及びセンサ素子のテストま
たは修理のためにセンサを取外さなくてもよい。本発明
の計測システムはすべての構成成分が動作状態にあるの
を保証するため、絶えずセンサのオンライン・テストを
行なう。このことは先に述べたように、応答して水流入
の発生を指示するまで何年間も作動しないのが普通の水
流入モニター・システムにとって極めて重要である。修
正操作を行なって、水流入が検出されない場合に発生す
る損傷を回避できるように適当な表示及びアラーム指示
を行なう。
The sensor of the present invention is configured to provide a given level of accuracy and reliable monitoring capability while minimizing the number of reliable and safe pressure vessel through holes.
Once installed, the sensor does not have to be removed for testing or repairing the heater and sensor elements. The metrology system of the present invention constantly performs on-line sensor testing to ensure that all components are operational. This is extremely important for a normal water inflow monitoring system, as mentioned above, which will not operate for many years until it responds and directs the occurrence of water inflow. Corrective action is taken to provide appropriate display and alarm indications to avoid damage that would occur if water inflow were not detected.

センサの複式構成は多くの利点をもたらす。例えば、
補完関係にある素子間の自動切換えにより検証テスト及
びファウリング・テストを行なうことができ、素子の故
障が検出されると自動的に補完素子と交換することによ
り、素子故障にも拘らず連続的なモニターが可能にな
る。
The duplex configuration of the sensor offers many advantages. For example,
A verification test and a fouling test can be performed by automatic switching between complementary elements, and when a failure of the element is detected, it is automatically replaced with a complementary element, so that it is continuous despite the failure of the element. Various monitors are possible.

シャンクをパイプまたは容器壁に連結したから、パイ
プまたは容器壁が加熱される半円筒プローブと加熱され
ない半円筒プローブとの間を断熱する熱シンクとして作
用し、熱電対出力の精度を高める。シャンクの上部自由
端にコネクタ・ボックスを取付けることによりケーブル
を介してヒータ及び熱電対の導線を外部のモニター、制
御及び電源回路に接続する。本発明のセンサ構造はサー
モウェル筐体を取外さなくても交換のためオンライン状
態のままヒータ及び熱電対に容易に接近することを可能
にしながら、素子を挿入位置に固定することを可能にす
る。
Since the shank is connected to the pipe or container wall, it acts as a heat sink to insulate between the heated and unheated semi-cylindrical probes of the pipe or container wall, increasing the accuracy of the thermocouple output. The heater and thermocouple leads are connected via cables to the external monitor, control and power circuits by attaching a connector box to the top free end of the shank. The sensor structure of the present invention allows the element to be locked in the insertion position while still allowing online access to the heater and thermocouple for replacement without removing the thermowell housing. .

本発明の計測/モニター・システムは各センサ・プロ
ーブのヒータ及びこれと連携する1対の熱電対素子の導
通チェックを連続的に行なうと共に、これらの素子のい
ずれかに故障があれば適当にこれを指示する。故障素子
が検出されると、故障素子を補償し且つこれを排除する
ため本発明システムは自動的に補完素子セットに切換わ
る。これによりセンサが連続的動作を行なえるよう保証
し、素子故障の結果起こる誤アラームを防止する。即
ち、センサは上述した示差温度センサとして機能する。
2つの半円筒プローブをA及びBで表わすと、先ずヒー
タAに給電すればよい。対称に配置された熱電対A1、A2
の1つ、例えばA1をプローブBの熱電対B1、B2の1つ、
例えば熱電対B1と併用する。熱電対A1、B1のいずれか一
方が故障した場合、システムは自動的にそれぞれの補完
熱電対A2、B2に切換わる。同様に、ヒータAが故障した
場合、システムは自動的にヒータBに切換わる。当然の
ことながら、温度差表示(ΔT)は値が同じ、符号が反
対でなければならない。センサを複式に構成することに
よって得られる切換え能力は連続的なモニターを損なう
ことなく、また誤アラームを発生させることなく故障素
子の自動的な保証を可能にする。また、オンライン・テ
スト中にヒータAとヒータBとを切換え、その結果現わ
れるそれぞれの出力を比較して、同じ値、反対符号のΔ
T表示が形成されていることを確認することにより、シ
ステムはセンサがプローブ自体またはプローブ間に異物
がで詰まってはおらず、校正が依然として有効であるこ
とを確認できるから、テストの有効性が高められる。
The measuring / monitoring system of the present invention continuously conducts a continuity check of the heater of each sensor probe and a pair of thermocouple elements associated therewith, and if any of these elements fails, the measuring / monitoring system appropriately performs the check. Instruct. When a defective element is detected, the system of the present invention automatically switches to the complementary element set to compensate for and eliminate the defective element. This guarantees continuous operation of the sensor and prevents false alarms resulting from device failure. That is, the sensor functions as the differential temperature sensor described above.
Denoting the two semi-cylindrical probes by A and B, the heater A may first be powered. Thermocouples A1 and A2 arranged symmetrically
One of the thermocouples B1 and B2 of probe B, for example A1
For example, use with thermocouple B1. If either thermocouple A1 or B1 fails, the system automatically switches to the respective complementary thermocouple A2, B2. Similarly, if heater A fails, the system automatically switches to heater B. Of course, the temperature difference indication (ΔT) must have the same value and opposite signs. The switching capability provided by the dual configuration of the sensor allows automatic guarantee of the faulty element without damaging continuous monitoring and without causing false alarms. In addition, the heater A and the heater B are switched during the online test, and the respective outputs appearing as a result are compared, and the same value and the opposite sign Δ
By confirming that the T-mark is formed, the system will increase the effectiveness of the test by ensuring that the sensor is not clogged with foreign objects between the probes themselves or between them and the calibration is still valid. To be

本発明のセンサ及び関連のモニター・システムを添付
の図面に沿ってさらに詳細に説明する。
The sensor and associated monitoring system of the present invention will be described in further detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の分割筒形サーモウェル・センサの筐
体10を示す立面図であり、第2及び3図に示す底面図及
び頂面図を併せて参照しながら説明する。センサ筐体10
は機械強度にはすぐれるが熱電導率の低いステンレスス
チールなどの金属から成る円筒棒を図示のように機械加
工して形成することが好ましい。棒の一端を2つの全く
同じほぼ半円筒形のセンサ・プローブ12A、12Bを形成す
るよう機械加工し、両センサ・プローブ12A、12Bを、そ
の境界部分13を切削して分離させてある。プローブ12
A、12Bの端部または先端部14A、14Bをさらに機械加工し
て面取り部分15A、15Bを形成する。従って、プローブ12
A、12Bの反対端、または基部はセンサ筐体10のシャンク
部分20から一体的に突出し、プローブ12A、12Bの外周よ
りやや直径の大きいカラー18を後述のような目的でほぼ
シャンク20とセンサ12A、12Bとの接合部に形成する。シ
ャンク20の部分22に管用ねじを形成し、蒸気管に溶接さ
れている対応のねじ付きボスに筐体10を公知の態様で取
付けることができるようにする。シャンク20の上部自由
端の外面に環状取付け突出部24を形成し、後述するよう
な目的でシャンク20の環状端面28にねじ付き孔26、27を
形成する。
FIG. 1 is an elevational view showing a housing 10 of a split cylindrical thermowell sensor of the present invention, which will be described with reference to the bottom view and the top view shown in FIGS. Sensor housing 10
Is preferably machined as shown to form a cylindrical rod made of metal such as stainless steel having excellent mechanical strength but low thermal conductivity. One end of the rod is machined to form two identical, substantially semi-cylindrical, sensor probes 12A, 12B, the sensor probes 12A, 12B being separated by cutting their boundaries 13. Probe 12
The ends or tips 14A, 14B of A, 12B are further machined to form chamfered portions 15A, 15B. Therefore, probe 12
The opposite ends of A and 12B, or the bases thereof, integrally project from the shank portion 20 of the sensor housing 10, and a collar 18 having a diameter slightly larger than the outer circumference of the probes 12A and 12B is provided for the purpose of the shank 20 and the sensor 12A. , 12B to form a joint. Pipe threads are formed in portion 22 of shank 20 to allow housing 10 to be attached in a known manner to a corresponding threaded boss that is welded to the steam pipe. An annular mounting protrusion 24 is formed on the outer surface of the upper free end of the shank 20, and threaded holes 26, 27 are formed in the annular end surface 28 of the shank 20 for purposes described below.

シャンク20の上部自由端から穿孔することによりシャ
ンク20の全長の大部分を同軸に貫通し、プローブ12A、1
2Bの基端接合部付近の底壁32に達するほぼ円筒形のチェ
ンバ30を形成する。底壁32から軸平行関係にそれぞれプ
ローブ12A、12B内へ、その先端14A、14B付近の位置に至
る中心孔34A、34Bを形成する。孔34A、34Bは(第1乃至
3図には示さないが)後述するような細長い円筒形のヒ
ータ素子を収容するためのものである。孔34A、34Bをそ
れぞれ挟んで対称的に配置された孔36A1、36A2及び36B
1、36B2はそれぞれプローブ12A、12Bの軸長の約2/3に亙
る長さを有し、(第1乃至3図には示さない)対応の熱
電対素子を収容する。
By piercing the shank 20 from the upper free end, it penetrates the majority of the entire length of the shank 20 coaxially and the probe 12A, 1
A substantially cylindrical chamber 30 is formed that reaches a bottom wall 32 near the proximal end joint of 2B. Central holes 34A, 34B are formed from the bottom wall 32 in an axially parallel relationship into the probes 12A, 12B, respectively, to reach positions near their tips 14A, 14B. Holes 34A and 34B (not shown in FIGS. 1-3) are for accommodating elongated cylindrical heater elements as described below. Holes 36A1, 36A2 and 36B symmetrically arranged with the holes 34A and 34B sandwiched therebetween.
1, 36B2 each have a length that is about 2/3 of the axial length of the probe 12A, 12B, respectively, and accommodate a corresponding thermocouple element (not shown in FIGS. 1-3).

センサ筐体10の総軸長は約15cm、最大径は約5cm、ね
じ付き部分22は上述のように筐体10を取付けるためボス
に形成されている標準的な3.8cmパイプ・タップに対応
する。センサ・プローブ12A、12Bを分離するスロット13
の幅は約3mmでよく、プローブ12A、12Bの外周直径は約6
mmでよい。ヒータ素子の孔34A及び34Bは直径を6.6mm、
底壁32から測定した深さを7cmに設定し、熱電対素子の
孔36A1、36A2及び36B1、36B2は直径を3.5mm、深さを5cm
に設定すればよい。これらの孔のそれぞれをさらに切削
してやや大きい直径、深さ約0.7cmのさら穴を形成す
る。これらのさら穴には対応の孔と同じ、ただしダッシ
ュを添えた参照番号34A′、34B′、34A1′・・・・34B
2′を付してある。
The sensor housing 10 has a total axial length of about 15 cm, a maximum diameter of about 5 cm, and the threaded portion 22 corresponds to a standard 3.8 cm pipe tap formed on the boss for mounting the housing 10 as described above. . Slot 13 to separate sensor probe 12A, 12B
The width of the probe may be about 3 mm, and the outer diameter of the probe 12A, 12B is about
mm is fine. The holes 34A and 34B of the heater element have a diameter of 6.6 mm,
The depth measured from the bottom wall 32 is set to 7 cm, and the holes 36A1, 36A2 and 36B1, 36B2 of the thermocouple element have a diameter of 3.5 mm and a depth of 5 cm.
Should be set to. Each of these holes is further cut to form a countersink with a slightly larger diameter and a depth of about 0.7 cm. These countersinks are the same as the corresponding holes, but with dashes 34A ', 34B', 34A1 '... 34B
2'is attached.

第4図は第5図の4−4線に沿った切欠き平面におけ
るセンサ筐体10の断面図であり、センサの完全な集合体
を示す。円筒側壁43に孔42を有し、多くの場合、底44に
も孔を有する保護スクリーン40をセンサ・プローブ12
A、12Bの周りに配置し、その上部自由端を溶接ビード46
によってセンサ筐体10のシャンク20のカラー18に固定す
る。スクリーン40の主な機能はセンサの分割筒またはプ
ローブ周りの蒸気流速を低下させ、しかも水の流入を許
すことにある。高い蒸気流速は加熱されたセンサ・プロ
ーブを水と同じくらい有効に冷却する。そこでスクリー
ン40に対称的に孔42を設けることにより、センサが流路
中に配置された場合、最小のまたは限られた流量がセン
サ・プローブと直接接触できる、即ち、スクリーン40の
内部に画定されるセンサ・チエンバ内で接触できるよう
にする。孔42はプローブ12A、12Bに関して対称ではある
が必ずしもスクリーン40の円筒側壁43の周りに均等に配
置されず、流れ方向と一致するように配置されるから、
設置に際してはセンサを蒸気流方向に対して正しく配向
しなければならない。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the sensor housing 10 taken along the line 4-4 of FIG. 5 in a cutaway plane showing a complete assembly of sensors. A protective screen 40 having a hole 42 in the cylindrical side wall 43 and often a hole in the bottom 44 is also provided on the sensor probe 12.
Place around A, 12B and weld bead 46 at its upper free end
It is fixed to the collar 18 of the shank 20 of the sensor housing 10. The main function of the screen 40 is to reduce the vapor velocity around the sensor divider or probe while still allowing water to enter. The high vapor flow rate cools the heated sensor probe as effectively as water. Therefore, by providing holes 42 symmetrically on screen 40, a minimum or limited flow rate can be directly contacted with the sensor probe when the sensor is placed in the flow path, i.e. defined within screen 40. Enable contact within the sensor / chamber. The holes 42 are symmetrical with respect to the probes 12A, 12B, but are not necessarily evenly arranged around the cylindrical side wall 43 of the screen 40, and are arranged so as to match the flow direction,
The sensor must be properly oriented with respect to the direction of vapor flow during installation.

延長部集合体50は電気コネクタ・ボックス60を筐体10
の上部自由端に着脱自在に取付ける。集合体50はその下
端が筐体10の環状突出部24に入れ子式に嵌着され、溶接
ビード52で示すように、ボックス60の底壁61の上端に溶
接される。第4図には理解し易いように第5図の4−4
線に沿った切欠き平面を示した。延長部集合体50は2本
の細長い管53A、53Bを含み、この管53A、53Bは第4図か
ら明らかなように、(図示しない)ヒータ素子A、Bを
それぞれ収容するさら穴34A′、34B′に下端が嵌入し、
それぞれの上端はコネクタ・ボックス60の底壁61の上面
と同高の位置に達している。前記管53A、53Bと同様の、
ただしこれより直径の小さい管53A1、53A2及び53B1、53
B2がその下端を対応のさら穴36A1′、36A2′及び36B
1′、36B2′に嵌入され、管53A、53Bと同様にコネクタ
・ボックス60の底壁61の上面に延びている。底壁61は上
述した種々の管を収容するための中心孔62を含む。
The extension assembly 50 encloses the electrical connector box 60 in the housing 10.
Removably attach to the upper free end of. The lower end of the assembly 50 is telescopically fitted to the annular protrusion 24 of the housing 10, and is welded to the upper end of the bottom wall 61 of the box 60 as indicated by the weld bead 52. In order to make it easy to understand, FIG.
A notched plane along the line is shown. The extension assembly 50 includes two elongated tubes 53A, 53B which, as seen in FIG. 4, have countersinks 34A 'for receiving heater elements A, B (not shown), respectively. The bottom end fits into 34B ',
The upper end of each reaches the same level as the upper surface of the bottom wall 61 of the connector box 60. Similar to the tubes 53A and 53B,
However, tubes 53A1, 53A2 and 53B1, 53 with a smaller diameter than this
B2 has its bottom end with corresponding countersinks 36A1 ', 36A2' and 36B
Fitted in 1 ', 36B2', and extending to the upper surface of the bottom wall 61 of the connector box 60 like the tubes 53A, 53B. The bottom wall 61 includes a central hole 62 for accommodating the various tubes described above.

コネクタ・ボックス60内に、孔62に重なってこれを塞
ぐように板63を配置する。センサ筐体10のねじ孔26にね
じ付きロッド64を螺入する一方、板63の孔65から上方へ
突出させ、これにナット66を螺合させて板63を、さらに
板63を介してコネクタ・ボックス60及び延長部集合体50
をセンサ筐体10に固定する。(図示しないが)ヒータ素
子への導線を通すため板63に孔66A、66Bを形成すると共
に、センサ筐体10に収容される44個の熱電対に対応する
孔67A1、67A2及び67B1、67B2を板63に形成する。第4図
は板63に挿通された熱電対70を上端を切欠いて示す。熱
電対70の上端周りに真円弧リング72が嵌着され、板63の
下面と係合して熱電対70を固定している。ばねタイプの
スナップリング74A、74Bが対応の管53A、53Bの側壁に形
成したスロットに嵌着されて(第4及び5図には示して
ない)ヒータ素子を対応の孔53A、53B内に固定してい
る。ねじ及びナット82A、82Bにより底板61に端子板80
A、80Bを固定し、各プローブ半体に6個ずつ、プローブ
12A、12Bの各熱電対及びヒータからの導線と接続するの
に充分な個数の端子ねじ84A、84Bをそれぞれの端子板80
A、80Bに設ける。
A plate 63 is arranged in the connector box 60 so as to overlap the hole 62 and close the hole. While the threaded rod 64 is screwed into the threaded hole 26 of the sensor housing 10, the rod 63 is projected upward from the hole 65 of the plate 63, and the nut 66 is screwed into the hole so that the plate 63 and the connector via the plate 63 are connected.・ Box 60 and extension assembly 50
Is fixed to the sensor housing 10. Holes 66A, 66B are formed in the plate 63 for passing a conductor wire to the heater element (not shown), and holes 67A1, 67A2 and 67B1, 67B2 corresponding to the 44 thermocouples housed in the sensor housing 10 are formed. Formed on the plate 63. FIG. 4 shows the thermocouple 70 inserted into the plate 63 with the upper end cut away. A true arc ring 72 is fitted around the upper end of the thermocouple 70, and engages with the lower surface of the plate 63 to fix the thermocouple 70. Spring type snap rings 74A, 74B fit into slots formed in the sidewalls of the corresponding tubes 53A, 53B (not shown in FIGS. 4 and 5) to secure the heater element in the corresponding holes 53A, 53B. are doing. Connect the terminal plate 80 to the bottom plate 61 with screws and nuts 82A and 82B.
A and 80B are fixed and 6 pieces are attached to each probe half.
Insert terminal screws 84A and 84B in sufficient numbers to connect to the wires from the 12A and 12B thermocouples and heaters.
Installed in A and 80B.

第4、5及び6図に示すように、カバープレート86は
4面の垂下側面87を有し、底板61の上向き垂曲端61aに
かぶさり、セルフタッピングねじ88によって固定されて
いる。端子板80A、80Bの接続ねじ84A、84Bとの接続に利
用される(図示しない)ケーブルを挿通するための係合
孔89、66bを設ける。
As shown in FIGS. 4, 5 and 6, the cover plate 86 has four hanging side surfaces 87, covers the upward bent end 61 a of the bottom plate 61, and is fixed by the self-tapping screw 88. Engagement holes 89, 66b for inserting a cable (not shown) used for connection with the connection screws 84A, 84B of the terminal plates 80A, 80B are provided.

第7図は本発明のセンサに使用されるヒータ素子90で
あり、溝付き先端部分92から導線93が延びているほぼ円
筒形のヒータ素子部分91から成る。第4及び5図に示し
たように、溝付き部分92にはヒータ素子90を固定するた
めのクリップ74が嵌着されている。好ましい市販のヒー
タ素子としては、ミズリー州セントルイスのWatlow Com
panyの製造にかかるFIREROD CARTRIDGE HEATER(コード
名EIA51)があり、直径6mm、長さ7.5cm、120ボルト、80
ワットである。
FIG. 7 shows a heater element 90 used in the sensor of the present invention, which comprises a generally cylindrical heater element portion 91 having a lead 93 extending from a grooved tip portion 92. As shown in FIGS. 4 and 5, the grooved portion 92 is fitted with a clip 74 for fixing the heater element 90. A preferred commercially available heater element is the Watlow Com, St. Louis, Missouri.
There is a FIREROD CARTRIDGE HEATER (code name EIA51) for manufacturing pany, diameter 6mm, length 7.5cm, 120V, 80
Watt.

第8図は本発明に使用できる熱電対95の平面図であ
り、細長いほぼ円筒形の本体と導線96から成る。使用で
きる好ましい市販の熱電対としてはオハイオ州クリーブ
ランドのMarlin Manufacturing Companyの製造にかかる
Model CAIN−18U−10RPがあり、その構造は第4及び5
図に示すセンサ筐体10及び延長部集合体50内への収容に
適した約25cmの長さを備えている。
FIG. 8 is a plan view of a thermocouple 95 which can be used in the present invention, which comprises an elongated, generally cylindrical body and a wire 96. A preferred commercial thermocouple that can be used is manufactured by Marlin Manufacturing Company of Cleveland, Ohio.
There is a Model CAIN-18U-10RP, the structure of which is 4th and 5th.
It has a length of about 25 cm suitable for accommodation in the sensor housing 10 and the extension assembly 50 shown in the figure.

第9図は本発明の第1乃至第8図に示すような複数の
センサのための計測及びモニター・システムのブロック
ダイヤグラムである。第9図には2個のセンサ、即ち、
センサI及びセンサIIだけを図示したが、システムには
もっと多数のセンサが含まれるのが普通である。各セン
サの構成は同じであるから、プローブの複式内部素子を
センサIに関してのみ略示した。第1乃至8図と同じ参
照番号で示すと、センサIはそれぞれがヒータ(HTR)
A、ヒータ(HTR)B、熱電対(TC)A1、A2、及び熱電
対(TC)B1、B2から成る複式プローブA、Bを含む。同
様に、センサIと対応するプロセッサIはそれぞれが両
方向性バスI(HC)及びI(TC)を介してシステム制御
装置104と接続するヒータ制御回路100及び熱電対制御回
路102を含む。装置104はまた、複数の両方向性バスII
(HC)、・・・及びII(TC)、・・・を介して複数のプ
ロセッサII、・・・及び連携のセンサII、・・・の対応
する制御回路(HC及びTC)とも接続し、両方向性バス10
6を介して中央表示装置及びオペレータ制御盤108とも接
続する。詳しくは後述するように、ヒータ制御回路100
はシステム制御装置104からの制御下に、校正、オンラ
イン・テスト(例えば導通チェック及び対地短絡)、ア
ラーム指示処理、センサIのヒータA、B切換えを行な
う。同様に、システム制御装置104の制御下に、熱電対
制御回路102はそれぞれの熱電対A1、A2及びB1、B2に対
して同様の機能、例えばオンライン・テストや素子故障
時の自動切換えなどを行なう。
FIG. 9 is a block diagram of a measurement and monitoring system for multiple sensors as shown in FIGS. 1-8 of the present invention. FIG. 9 shows two sensors, namely
Although only sensor I and sensor II are shown, the system will typically include a larger number of sensors. Since the configuration of each sensor is the same, the dual internal elements of the probe are only shown for sensor I. The sensors I each have a heater (HTR), as indicated by the same reference numbers as in FIGS.
A, a heater (HTR) B, thermocouples (TC) A1 and A2, and thermocouples (TC) B1 and B2. Similarly, the sensor I and corresponding processor I include a heater control circuit 100 and a thermocouple control circuit 102, each of which connects to the system controller 104 via bidirectional buses I (HC) and I (TC). Device 104 also includes multiple bidirectional buses II.
(HC), ... and II (TC), ... through a plurality of processors II, ... and the associated sensor II, ... corresponding control circuit (HC and TC), Bidirectional bus 10
It is also connected via 6 to the central display and operator control panel 108. As will be described later in detail, the heater control circuit 100
Under the control of the system controller 104, performs calibration, on-line test (for example, continuity check and short-circuit to ground), alarm instruction processing, and heater A / B switching of the sensor I. Similarly, under the control of the system controller 104, the thermocouple control circuit 102 performs a similar function for each thermocouple A1, A2 and B1, B2, such as online testing and automatic switching in the event of device failure. .

第10図はヒータ制御回路100及びTC制御回路102を含む
単一プロセッサI(即ち、第9図に示すプロセッサ)に
関して本発明の計測及びモニター・システムの詳細を一
部ブロックダイヤグラムで示す。図示のように、制御回
路100及び102におけるそれぞれのインターフェース回路
118、129はこれら制御回路の内部成分とシステム制御装
置104とを接続する。ヒータ素子HTR A、HTR Bはそれぞ
れ独立に導通チェック/電流チェック/校正(“CCCFC
C")装置110及び切換え選択回路(SELECTOR)112を介し
て可調電源116と接続する。表示装置114はヒータ素子HT
R A、HTR Bとそれぞれ対応し、対応のヒータ素子に故障
が発生すると装置110からの対応の出力によってそれぞ
れ独立に点灯させられるアラーム・ランプ116、118を含
む。連携の装置110及び114、装置112及び可調DC電源装
置116は図示のようにインターフェース回路118及び該当
バスを介してシステム制御装置104と接続する。
FIG. 10 illustrates in partial block diagram detail of the measurement and monitoring system of the present invention for a single processor I (ie, the processor shown in FIG. 9) including the heater control circuit 100 and the TC control circuit 102. As shown, the respective interface circuits in the control circuits 100 and 102.
Reference numerals 118 and 129 connect the internal components of these control circuits and the system controller 104. Heater elements HTR A and HTR B are independent of each other for continuity check / current check / calibration (“CCCFC
C ") is connected to an adjustable power supply 116 via a device 110 and a switching selection circuit (SELECTOR) 112. The display device 114 is a heater element HT.
It includes alarm lamps 116 and 118, which correspond to RA and HTR B, respectively, and which are independently turned on by corresponding outputs from the device 110 when a failure occurs in the corresponding heater element. The cooperating devices 110 and 114, the device 112 and the adjustable DC power supply device 116 are connected to the system control device 104 via the interface circuit 118 and the corresponding bus as shown.

システム制御装置104はCCCFCC装置110によって検出さ
れた状態及びシステム制御装置104によるセレクタ112の
操作で行なわれたヒータ素子HTR AまたはHTR Bの選択に
応じて自動的にDC電源装置116の出力を調節することに
より、ヒータA、Bからの熱出力が等しくなるようにす
る。装置104はまた、後述するように、中央表示盤108に
ヒータ故障を表示する。
The system controller 104 automatically adjusts the output of the DC power supply 116 according to the state detected by the CCCFCC device 110 and the selection of the heater element HTR A or HTR B performed by the operation of the selector 112 by the system controller 104. By doing so, the heat outputs from the heaters A and B are made equal. The device 104 also displays a heater failure on the central display panel 108, as described below.

第10図のセンサは4個の熱電対(TC)A1、A2、B1、B2
を含み、示差温度センサにおける従来の構成と同様に、
プローブAの一方の熱電対をプローブBの対応熱電対と
連携させ、バッキング(bucking)関係または逆の関係
となるように直列に接続する。即ち、図示のように、熱
電対素子TC A1及びTC B1が連携する1対として接続さ
れ、熱電対素子TC A2及びTC B2が第2の、または補完的
な1対として接続され、この2対をそれぞれTCP−1及
びTCP−2でそれぞれ表わしてある。導通チェック装置1
21は各対の熱電対の導通を断続的にチェックし、もし導
通に異常があって素子の故障が検出されると、TC故障ア
ラーム装置120に出力を送って故障のある熱電対TCP−1
またはTCP−2に対応するアラーム・ランプ120−1また
は120−2を点灯させると共にシステム制御装置104に出
力を送って、後述するように中央表示盤108に故障を表
示する。
The sensor shown in FIG. 10 has four thermocouples (TC) A1, A2, B1, B2.
Including the same as the conventional configuration in the differential temperature sensor,
One thermocouple of probe A is associated with the corresponding thermocouple of probe B and connected in series in a bucking or vice versa relationship. That is, as shown in the figure, the thermocouple elements TC A1 and TC B1 are connected as a cooperating pair, and the thermocouple elements TC A2 and TC B2 are connected as a second or complementary pair, and the two pairs Are represented by TCP-1 and TCP-2, respectively. Continuity check device 1
21 intermittently checks the continuity of the thermocouple of each pair, and if an abnormality is found in the continuity and an element failure is detected, an output is sent to the TC failure alarm device 120 and the thermocouple TCP-1
Alternatively, the alarm lamp 120-1 or 120-2 corresponding to TCP-2 is turned on and an output is sent to the system controller 104 to display a failure on the central display panel 108 as described later.

セレクタ装置122は前記出力ΔT1、ΔT2の1つをイン
ターフェース回路129に供給するため2つのTC TEMP CIR
CUIT 124−1、124−2のいずれか一方の出力を選択す
るように制御される。TC TEMP CIRCUIT 124−1、124−
2の選択されたいずれか一方は選択された熱電対が感知
した温度差(ΔT)に比例する電圧信号STEMPを出力す
る。インターフェース回路129は図示のような該当のバ
スを介して装置121、122、124−1及び124−2をシステ
ム制御装置104と接続する。装置104はまた、正常モニタ
ー動作時中央表示装置108にΔTを選択表示し、後述す
るように、中央表示装置108に各センサごとのアラーム
状態を自動的に且つ検証した上で表示する。
The selector device 122 supplies two TC TEMP CIRs for supplying one of the outputs ΔT1 and ΔT2 to the interface circuit 129.
It is controlled so as to select one of the outputs of CUIT 124-1 and 124-2. TC TEMP CIRCUIT 124-1, 124-
The selected one of the two outputs a voltage signal STEMP that is proportional to the temperature difference (ΔT) sensed by the selected thermocouple. The interface circuit 129 connects the devices 121, 122, 124-1 and 124-2 to the system controller 104 via the corresponding buses as shown. The device 104 also selectively displays ΔT on the central display device 108 during normal monitor operation, and automatically and verifies and displays the alarm status of each sensor on the central display device 108, as will be described later.

第11A、11B及び11C図は第9及び10図の表示及びオペ
レータ制御盤108の各種表示及び制御モジュールの配置
構成を示す。第11Aの読出及び制御モジュール130は所与
のセンサによって測定され、後述するように表示するよ
う選択された温度差ΔT(゜F)の値及び符号を示すデジ
タル表示部132を含む。
FIGS. 11A, 11B and 11C show various displays of the display and operator control panel 108 of FIG. 9 and the arrangement of control modules. The eleventh readout and control module 130 includes a digital display 132 which indicates the value and sign of the temperature difference ΔT (° F) measured by a given sensor and selected for display as described below.

オペレータによるスイッチ140の制御下にシステムを
ランプ138の点灯によって示される自動テスト・モード
に、またはランプ139の点灯によって示される選択テス
ト・モードにセットすることができ、選択テスト・モー
ドにおいて、オペレータは詳しくは後述するように、複
数のセンサの任意の1つをテストすることができる。ス
イッチ142の瞬間的な作動によって、後述するような
“全センサをテスト”または“単一センサをテスト”の
動作モードが得られる。デジタル表示部132はオペレー
タによってのみ作動可能となり、任意のセンサのΔTを
表示する。“故障センサ”ランプ135及び“故障ヒータ
またはTC(熱電対)ランプ"136は詳しくは後述する対応
のアラームを表示する。スイッチ137を押すことによ
り、システムのすべての表示ランプをテストすることが
できる。
Under operator control of the switch 140, the system can be set in the automatic test mode, indicated by the lighting of the lamp 138, or in the selective test mode, indicated by the lighting of the lamp 139, in which the operator Any one of the plurality of sensors can be tested, as described in detail below. The momentary actuation of switch 142 provides a "test all sensors" or "test single sensor" mode of operation as described below. The digital display 132 can only be operated by the operator and displays the ΔT of any sensor. The "Failure Sensor" lamp 135 and "Failure Heater or TC (Thermocouple) lamp" 136 indicate the corresponding alarms, which are described in detail below. By pressing switch 137, all indicator lights in the system can be tested.

第11B図は抽出モニター150を示す。典型的なタービン
・システムには多数のこのようなモニターが使用される
から、モニターされる特定の機能、従って関連センサの
場所を識別するためのプレート152を設ける。モニター
盤150上に略示したように、タービンと連携する抽出管
の対応のアラーム・ランプ155、156、157及び160の位置
にセンサを配置する。具体的には、アラーム・ランプ15
5は分離弁158のタービン側に位置するセンサと対応し、
アラーム・ランプ156は分離弁158と逆止弁159の間に配
置されるセンサと対応し、アラーム・ランプ157は抽出
パイプの下方部分に位置するセンサと対応し、アラーム
・ランプ160はヒータにおける高水位状態を検出するた
めヒータ内に配置されたセンサと対応する。所与のセン
サによって水が検出されると、モニター盤150上の対応
アラーム・ランプが自動的に点灯される。
FIG. 11B shows extraction monitor 150. Since many such monitors are used in a typical turbine system, a plate 152 is provided to identify the particular function being monitored, and thus the location of the associated sensor. Sensors are placed at the corresponding alarm lamps 155, 156, 157 and 160 of the extraction tubes associated with the turbine as shown schematically on the monitor board 150. Specifically, the alarm lamp 15
5 corresponds to the sensor located on the turbine side of the isolation valve 158,
The alarm lamp 156 corresponds to the sensor located between the isolation valve 158 and the check valve 159, the alarm lamp 157 corresponds to the sensor located in the lower part of the extraction pipe and the alarm lamp 160 corresponds to the high temperature in the heater. Corresponds to a sensor located in the heater to detect the water level condition. When water is detected by a given sensor, the corresponding alarm lamp on monitor board 150 is automatically turned on.

タイプの異なる多数のモニターをシステムに組込むこ
とができるから、モニター盤150の場合と同様のアラー
ム・ランプを組込んだそれぞれ対応のモニター表示及び
制御盤を設けることになる。その1例が第11C図に示す
水モニター盤170であり、アラーム1001乃至1004を含
む。このように、本発明はそれぞれが対応のモニター表
示及び制御盤を具備したタイプの異なる、タイプごとに
必要な個数を備えたモニターを含むが、説明の便宜上、
第11B図に示す抽出モニター盤150だけを以下に代表例と
して考察する。
Since multiple monitors of different types can be incorporated into the system, a corresponding monitor display and control panel incorporating alarm lamps similar to the monitor panel 150 will be provided. One example is the water monitor board 170 shown in FIG. 11C, which includes alarms 1001 to 1004. As described above, the present invention includes different types of monitors, each of which has a corresponding monitor display and control panel, and the number of monitors required for each type.
Only the extraction monitor panel 150 shown in FIG. 11B is considered below as a representative example.

以下、第9、10、11A及び11Bに関連して本発明のシス
テムとその動作を説明する。システムの動作を正しく理
解するためには本発明のセンサに固有の複式構成を理解
しなければならない。第10図に略示するセンサIに関連
して、セレクタ112がヒータHRT Aを選択し、セレクタ12
2が熱電対TC A1及びTC B1から成る1対の熱電対TCP−1
を選択すると仮定する。正常な稼動状態下では(従っ
て、センサIの複式プローブA、Bを囲む水が存在しな
い状態下では)TC A1はHTR Aによって加熱され、RC B1
が感知する温度よりも高い温度を感知し、それぞれの出
力を1対とする基準となる極性または方向に関して、正
ΔTの出力STEMPが発生する。これに反して、もし補完
ヒータBが選択され、給電され、ヒータAに代用される
と、この同じ分析条件下で、ATEMP出力は負ΔT、即
ち、数値または絶対温度差値は同じであるが符号は逆と
なる。既に述べたように、装置110の校正回路はシステ
ム制御装置104の命令下に、且つ可調DC電源116の調節を
介してヒータA及びヒータBに供給される電力レベルを
制御してHTR A及びHTR Bに同じヒータ出力が発生し、セ
ンサに詰まりがなければ絶対値が同じΔTが発生するよ
うにする。
In the following, the system of the present invention and its operation will be described in relation to the ninth, tenth, eleventh and eleventh. In order to properly understand the operation of the system, one must understand the multiple configurations inherent in the sensor of the present invention. In connection with the sensor I schematically shown in FIG. 10, the selector 112 selects the heater HRT A and the selector 12
2 is a thermocouple consisting of thermocouples TC A1 and TC B1 TCP-1
Suppose you choose. Under normal operating conditions (and thus in the absence of water surrounding the dual probe A, B of sensor I) TC A1 is heated by HTR A and RC B1
Senses a temperature higher than that sensed by, and produces a positive ΔT output STEMP for a reference polarity or direction with each output as a pair. On the other hand, if the complementary heater B is selected, energized and substituted for heater A, then under this same analytical condition, the ATEMP output will be negative ΔT, ie the numerical or absolute temperature difference value will be the same. The signs are opposite. As previously mentioned, the calibration circuitry of device 110 controls the power levels supplied to heaters A and B under the direction of system controller 104 and through the adjustment of adjustable DC power supply 116 to control HTR A and If the same heater output is generated in HTR B and the sensor is not clogged, ΔT with the same absolute value is generated.

本発明のシステムはヒータAが故障した場合にヒータ
Aに代えてヒータBを使用して(またはこの逆)連続的
なモニター機能を確保すると共に従来ならヒータの故障
から生じた誤アラームを回避するため、ヒータAとヒー
タBの切換えを行なうことで複式センサの利点を発揮さ
せる。
The system of the present invention uses the heater B in place of the heater A (or vice versa) to ensure a continuous monitoring function when the heater A fails, and avoids false alarms that would otherwise result from heater failure. Therefore, by switching between the heater A and the heater B, the advantages of the dual sensor can be exhibited.

第10図に示すTC制御回路102に関連して、センサの複
式構成は熱電対を含むシステムの能力をも著しく高め
る。即ち、もし対TCP−1の熱電対素子のいずれか一方
または双方に故障があることを導通チェック回路121が
検出すると、システム制御装置104の制御下にセレクタ1
22が自動的に第2対TCP−2に切換わってTC TEMP回路12
4−2に出力を供給し、該回路から値SPEMP(ΔT)を得
る。第10図に示すように、対RCP−2は熱電対TC A1及び
TC B1から成る補完の第1対TCP−1と同じ方向に接続さ
れている。従って、ヒータ素子HTR A及びHTR Bの補完対
TCP−2が選択されると同符号のΔTが形成される。当
然のことながら、TC A2及びTC B2の、即ち、対RCP−2
の方向を対TCP−1を逆にすれば、故障指示能力がさら
に大きい、もっと複雑な構成が得られる。
With respect to the TC control circuit 102 shown in FIG. 10, the duplex configuration of the sensor also significantly enhances the capabilities of the system including the thermocouple. That is, if the continuity check circuit 121 detects that one or both of the thermocouple elements of the TCP-1 has a failure, the selector 1 is controlled by the system controller 104.
22 automatically switches to the second pair TCP-2 and TC TEMP circuit 12
Apply the output to 4-2 and get the value SPEMP (ΔT) from the circuit. As shown in FIG. 10, the RCP-2 is a thermocouple TC A1 and
It is connected in the same direction as the complementary first pair TCP-1 consisting of TC B1. Therefore, the complementary pair of heater elements HTR A and HTR B
When TCP-2 is selected, the same sign ΔT is formed. Of course, TC A2 and TC B2, ie, to RCP-2
By reversing the direction of TCP with respect to TCP-1, a more complicated structure having a larger failure indication capability can be obtained.

センサを構成するヒータ素子及び熱電対素子の(自動
切換えと区別される)物理的交換は制御盤108から遠隔
の場所に配置できるプロセッサIによる故障素子の特定
後オンライン状態のままで行なうことができる。図面で
はHTR及びTC故障アラーム表示部114及び120をそれぞれ
ヒータ制御回路100及びTC制御回路102に組込んである
が、表示部114、120はメンテナンス要員が見易い場所に
配置すればよい。故障素子が検出されると、ヒータAま
たはヒータBに対応するアラーム・ランプ116または11
8、または熱電対TCP−1またはTCP−2にそれぞれ対応
するアラーム・ランプ120−1または120−2が点灯す
る。
Physical replacement of the heater and thermocouple elements that make up the sensor (as distinguished from automatic switching) can be done online after the faulty element is identified by the processor I, which can be located remotely from the control panel 108. . In the drawing, the HTR and TC failure alarm display units 114 and 120 are incorporated in the heater control circuit 100 and the TC control circuit 102, respectively. However, the display units 114 and 120 may be arranged in a place where maintenance personnel can easily see them. When a defective element is detected, the alarm lamp 116 or 11 corresponding to the heater A or the heater B is detected.
8 or alarm lamp 120-1 or 120-2 corresponding to thermocouple TCP-1 or TCP-2, respectively, is lit.

双方のヒータA及びB、及び/または双方の熱電対TC
P−1及びTCP−2が故障すると、このセンサ・チャンネ
ルが作動不能となって誤アラームを防止する。また、ラ
ンプ136(第11A図)及び故障チャンネルに対応するアラ
ーム・ランプの同相明滅がユーザにこのチャンネルが故
障し、作動不能であることを指示する。
Both heaters A and B and / or both thermocouples TC
Failure of P-1 and TCP-2 will render this sensor channel inoperable to prevent false alarms. Also, the common mode blinking of lamp 136 (FIG. 11A) and the alarm lamp corresponding to the failed channel indicates to the user that this channel has failed and is inoperable.

あらためて後述するが、感知されたアラーム状態を検
証するため、自動切換えが行なわれる。具体的には、も
し水位が上昇してプローブA及びBの双方を囲むと、正
常ΔT値がアラーム閾値以下の、ただし0でない値まで
著しく低下する。従って、ヒータを切換えてSTEMPの対
応ΔT値を比較することによってアラーム状態が自動的
に検証される。数値が同じでなければ(ただし符号が
逆)、センサIに異物が詰まり、低下ΔT値が誤アラー
ムであるとの結論となる。しかし、検証テストの結果、
センサの故障が明らかになれば、オペレータはシステム
・メンテナンスの必要を警告されたことになる。制御表
示/オペレータ制御盤108に表示され且つ制御されるシ
ステム動作を以上のような背景に基づいて説明する。
As will be described later, automatic switching is performed to verify the sensed alarm condition. Specifically, if the water level rises and surrounds both probes A and B, the normal ΔT value drops significantly below the alarm threshold, but not zero. Therefore, the alarm condition is automatically verified by switching the heaters and comparing the corresponding ΔT values of STEMP. If the numerical values are not the same (however, the signs are opposite), it is concluded that the sensor I is clogged with foreign matter and the lowered ΔT value is a false alarm. However, as a result of the verification test,
If a sensor failure becomes apparent, the operator has been alerted to the need for system maintenance. The system operation displayed and controlled on the control display / operator control panel 108 will be described based on the above background.

先ず正常稼動状態を考察する。“自動”または“選
択”テスト・モードにおいて、トペレータはモニター盤
150上の対応のアラーム・ランプ/スイッチ、例えばア
ラーム・ランプ/スイッチ155を押すことによりシステ
ム中の各センサのΔTを求めることができる。アラーム
・ランプ/スイッチ、例えば、155の作動でトリガーさ
れる遅延回路は所定時間、例えは2分間に亙ってモジュ
ール130の表示部132にΔT表示を維持する。モニター盤
150上の他のアラーム・ランプ/スイッチ、例えば156が
作動すると遅延回路はレセットされる。
First, consider the normal operating state. Monitor in the “auto” or “select” test mode
By pressing the corresponding alarm lamp / switch on 150, for example alarm lamp / switch 155, the ΔT of each sensor in the system can be determined. An alarm lamp / switch, eg, a delay circuit triggered by actuation of 155, maintains a ΔT indication on the display 132 of the module 130 for a predetermined time, eg, 2 minutes. Monitor board
The delay circuit is reset when another alarm lamp / switch on 150, for example 156, is activated.

既に述べたように、対応のセンサがアラーム状態を感
知すると、これらの同じアラーム・ランプ/スイッチが
点灯する。同じく既に述べたように、システムはアラー
ム表示発生の前にヒータを切換えることにより、アラー
ム状態を指示するセンサ・チャンネルに対する自動検証
テストを行なう。ただし、一方のヒータが故障している
センサについては検証のための切換えは行なわれない。
切換え機能は3通りの異なる形式のいずれかで、即ち、
以下に述べるように、1つの“自動テスト”モードと、
2つの手動またはオペレータ制御モードのいずれかで行
なわれる。
As already mentioned, these same alarm lamps / switches will light up when the corresponding sensor senses an alarm condition. Also, as previously mentioned, the system performs an automatic verification test on the sensor channel indicating the alarm condition by switching the heater before the alarm indication occurs. However, the sensor for which one of the heaters has failed is not switched for verification.
The switching function is in one of three different forms:
One "automatic test" mode, as described below,
It is done in either of two manual or operator controlled modes.

具体的には、スイッチ140が自動テスト・モード位置
にセットされてランプ138を点灯させると、システム制
御装置104は所与のセンサが検出するアラーム状態に呼
応してこのセンサに対する検証テストのための切換え機
能を行なう(ただし、既に述べたように、このセンサ・
チャンネルにおけるヒータ故障によって切換えテストが
阻止されない場合であり、このような場合にはセンサの
機能中である単一ヒータのみに基づいてアラームが発せ
られる)。数値は同じであるが符号は逆の(従って双方
の絶対値がアラーム閾値以下である)ΔTが発生する
と、アラームが発せられる。両ΔT値の差が所定値、例
えば3゜Fよりも大きければ、上述のように誤センサ・ア
ームが発せられる。このアラームはスイッチ140を中央
の中立位置またはSelective Test Mode(139)へ切換え
ることによってクリアされる。本発明システムの好まし
い実施例では、“自動テスト・モード”において、切換
えテストはアラームを指示するセンサ・チャンネルだけ
について所定の基準に従って行なわれる。また、自動テ
スト・モードではアラーム指示に呼応して切換えテスト
が1サイクルだけ行なわれる。さらにまた、スイッチ14
0が中立または“選択テスト・モード”位置から“自動
テスト・モード”位置に戻ると、アラームを指示してい
るチャンネルはいずれもあらためてアラームが発せられ
る前に切換えテストされる。
Specifically, when switch 140 is set to the automatic test mode position to illuminate lamp 138, system controller 104 responds to an alarm condition detected by a given sensor to perform a verification test on this sensor. Performs switching function (However, as already mentioned, this sensor
If a heater failure in the channel does not prevent the switching test, then an alarm is raised based on only a single heater functioning in the sensor). When ΔT is generated, which has the same numerical value but opposite signs (thus, the absolute values of both are less than or equal to the alarm threshold), an alarm is issued. If the difference between the two ΔT values is larger than a predetermined value, for example, 3 ° F, the false sensor arm is emitted as described above. This alarm is cleared by switching switch 140 to the central neutral position or Selective Test Mode (139). In the preferred embodiment of the system of the present invention, in the "automatic test mode", the switching test is performed according to predetermined criteria only on the sensor channels which indicate an alarm. Further, in the automatic test mode, the switching test is performed for only one cycle in response to the alarm instruction. Furthermore, switch 14
When a 0 returns from the neutral or "select test mode" position to the "auto test mode" position, any channel that is alarming will be switch tested before the alarm is triggered again.

第2形式の切換えテストはスイッチ140を“選択テス
ト・モード”位置に切換え(これによってランプ139を
点灯させ)、これと同時にスイッチ142をSingle Sensor
Test位置(142)へ瞬時押圧すると共に所期のチャンネ
ルに対応するアラーム・ランプ/スイッチ、例えばモニ
ター盤150上のアラーム・ランプ/スイッチ155を瞬時押
圧することにより、オペレータが選択できる。次いで切
換えられたセンサのΔTがモニター130の表示部132に表
示される。既に述べたように、遅延回路はこの表示を2
分間または表示を促す他のスイッチが押されるまで維持
する。
The second type of switching test switches switch 140 to the "select test mode" position (which causes lamp 139 to illuminate) and at the same time switch 142 to single sensor.
The operator can make a selection by momentarily depressing to the Test position (142) and momentarily depressing the alarm lamp / switch corresponding to the desired channel, eg, alarm lamp / switch 155 on the monitor board 150. Next, the ΔT of the switched sensor is displayed on the display unit 132 of the monitor 130. As mentioned earlier, the delay circuit will
Hold for minutes or until another display prompt is pressed.

第3形式の切換えテストはスイッチ140を位置139に切
換え、スイッチ142を“全センサ・テスト”位置へ瞬時
押圧する(ランプ144を点灯する)ことによって同時に
すべてのチャンネルについて行なわれる。これによって
すべてのセンサがヒータAからヒータBへ(または、所
期方向が逆ならBからAへ)切換わる。2分後、オペレ
ータは手動でアラーム・ランプ/スイッチを1つずつ
(例えばモニター盤150の場合なら155、156、157、・・
・)手動で押圧することによりモジュール130の表示部1
32に対応のΔTを順次表示する。一連のセンサ・チャン
ネルのΔT表示値を、すべてのヒータが切換えられた前
の同じチャンネルの既に記録されているΔTと比較す
る。
A third type of switching test is performed on all channels simultaneously by switching switch 140 to position 139 and momentarily pressing switch 142 to the "all sensor test" position (lighting lamp 144). This causes all sensors to switch from heater A to heater B (or B to A if the intended direction is reversed). Two minutes later, the operator manually turns on the alarm lamps / switches one by one (eg 155, 156, 157 ...
・) Display 1 of module 130 by pressing manually
The ΔT corresponding to 32 is sequentially displayed. The ΔT display value of a series of sensor channels is compared to the previously recorded ΔT of the same channel before all heaters were switched.

これら2通りの手動テスト・モードのいずれにおいて
も、オペレータは実際のアラーム状態が存在するのか、
即ち、ΔT表示が(符号は逆であるが)所定閾値以下の
同じ絶対値のΔTであるか、あるいはセンサが詰まって
いるのか、即ち、切換え位置によって数値が異なるΔT
であるかを検証することができる。
In both of these two manual test modes, the operator is asked if an actual alarm condition exists.
That is, whether the ΔT display has the same absolute value below the predetermined threshold (although the sign is opposite) or the sensor is clogged, that is, the numerical value differs depending on the switching position.
Can be verified.

手動形式の切換えテストではその他のチェックを行な
うこともできる。例えば、既に述べたように、所与のセ
ンサ(例えばセンサI)の一方のヒータが故障すると、
切換えテストが阻止され、いずれの手動テスト・モード
においてもΔT変化は観察されない。このことで一方の
ヒータが故障しているセンサが識別される。表示部114
及び120のランプによって特定の故障ヒータ及び故障熱
電対をそれぞれ識別できる。
Other checks can be made in the manual style switch test. For example, as already mentioned, if one heater of a given sensor (eg sensor I) fails,
The switching test is blocked and no ΔT change is observed in any of the manual test modes. This identifies the sensor in which one heater has failed. Display 114
And 120 lamps identify the particular faulty heater and faulty thermocouple, respectively.

故障センサは故障センサ・ランプ135及び該当センサ
・チャンネルに対応のアラーム・ランプ/スイッチ、例
えば制御盤150のアラーム・ランプ/スイッチ155の明滅
によって識別される。故障センサは(1)装置121によ
って検出される所与のセンサの両熱電対TCP−1及びTCP
−2における導通異常;(2)装置110によって検出さ
れる所与のセンサの両ヒータ素子A、Bの故障;及び
(3)上述した“自動テスト・モード”における切換え
テストによるセンサ故障の確認のいずれかの結果として
装置104によって指示される。
The fault sensor is identified by the fault sensor lamp 135 and the blinking alarm lamp / switch corresponding to the sensor channel, eg, alarm lamp / switch 155 of control board 150. The faulty sensor is (1) both thermocouples TCP-1 and TCP of a given sensor detected by device 121.
-2 abnormality in conduction; (2) failure of both heater elements A and B of a given sensor detected by device 110; and (3) confirmation of sensor failure by switching test in "automatic test mode" described above. Either result is indicated by the device 104.

モジュール130上のボタン137を押圧することにより、
制御表示/オペレータ制御盤108(第10図)のすべての
ランプ、即ち、個別モジュール、例えば130、152、170
(第11A−11C図)の特定インジケータ及びアラーム・ラ
ンプを含むすべてのランプをテストすることができる。
By pressing the button 137 on the module 130,
All lamps on the control display / operator control panel 108 (FIG. 10), ie individual modules, eg 130, 152, 170
All lamps can be tested, including specific indicators (Figures 11A-11C) and alarm lamps.

結論として、本発明のモニター・システムは連続的な
オンライン・テスト、適切な故障指示出力による素子故
障の自動検出及び補完センサ素子への自動切換えを行な
いながら、第1の活性ヒータ素子から出力され、補完関
係にある第2のヒータ素子を利用した切換えテストによ
って自動検証された、所与のセンサのアラーム状態を表
示することにより、すべてのセンサ場所を常時モニター
し且つ診断し、必要に応じてアラームを指示し、しかも
素子故障から発生する誤アラームを排除することができ
る。自動的且つ連続的なオンライン・テストのほかに、
オペレータの制御による選択テスト・モードも可能であ
る。本発明システムのこれらの能力にとって不可欠なの
は本発意に固有の各センサの複式構成である。本発明の
センサは長期使用に耐える頑丈な構造を有するだけでな
く、補完素子への自動切換えにより完全な機能を維持し
ながらオンライン状態のまま故障したヒータ及び感知素
子を交換することができる。本発明のセンサ及び計測シ
ステムに種々の変更を加えることは当業者にとって容易
であり、従って、頭書した特許請求の範囲は本発明の思
想及び範囲に属するすべての変更を包含するものであ
る。
In conclusion, the monitoring system of the present invention outputs from the first active heater element while performing continuous on-line testing, automatic detection of element failure by appropriate fault indication output and automatic switching to complementary sensor element, All sensor locations are constantly monitored and diagnosed by displaying the alarm status of a given sensor, which is automatically verified by a switching test using a complementary second heater element, and alarms are issued as needed. It is possible to eliminate the erroneous alarm caused by the element failure. Besides automatic and continuous online testing,
A selective test mode under operator control is also possible. Essential to these capabilities of the system of the present invention is the duplex configuration of each sensor unique to the present invention. Not only does the sensor of the present invention have a rugged construction for long-term use, but the automatic switching to the complementary element allows the failed heater and sensing element to be replaced while still online while maintaining full functionality. Various modifications to the sensor and measurement system of the present invention will be readily apparent to those of ordinary skill in the art, and therefore the appended claims are intended to cover all modifications that fall within the spirit and scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のセンサのサーモウェル筐体を示す立面
図;第2図は第1図の分割筒形サーモウェル筐体の底面
図;第3図は第1図の分割筒形サーモウェル筐体の頂面
図;第4図は第1図に示した本発明の分割筒形サーモウ
ェル筐体の軸線を通る平面における、電気コネクタ・ボ
ックス及び関連構造を含む、本発明のセンサ集合体の断
面図;第5図は第4図の5−5線を通る切欠き平面にお
ける、一部断面で示す頂面図;第6図は第4及び5図に
断面で示したコネクタ・ボックスのカバー素子を示す端
面図;第7及び8図は本発明のセンサに使用するヒータ
及び熱電対素子をそれぞれ示す平面図;第9図は本発明
の分割筒形センサを複数個利用するモニター・システム
を略示するブロックダイヤグラム;第10図は本発明の計
測/モニター・システムを分割筒形センサの各素子との
関連を一部ブロックダイヤグラムで示す簡略図;第11
A、11B及び11C図は本発明システムの表示/オペレータ
制御盤の構成成分を示す平面図である。 10は筐体、12A、12Bはセンサプローブ、13はスロット、
14A、14Bは先端、15A、15Bは面取り部分、18はカラー、
20はシャンク部分、22はねじ付き部分、28は環状端面、
30はチェンバ、50は延長部集合体、51は円筒スリーブ、
60はコネクタボックス、62は中心孔、63は取付け板、6
4、65は固定手段、70、95は熱電対、74はクリップ、86
はカバープレート、87は垂下側壁、89は整合孔、90はヒ
ータ素子、93、96は導線である。
1 is an elevational view showing the thermowell housing of the sensor of the present invention; FIG. 2 is a bottom view of the split tubular thermowell housing of FIG. 1, and FIG. 3 is a split tubular thermostat of FIG. Top view of well housing; FIG. 4 is a sensor assembly of the present invention including an electrical connector box and associated structures in a plane through the axis of the split tubular thermowell housing of the present invention shown in FIG. Sectional view of the body; FIG. 5 is a top view showing a partial section in a cut-away plane passing through line 5-5 in FIG. 4; FIG. 6 is a connector box shown in section in FIGS. 7 is a plan view showing a heater and a thermocouple element used in the sensor of the present invention; and FIG. 9 is a monitor using a plurality of split cylindrical sensors of the present invention. FIG. 10 is a block diagram schematically showing the system; FIG. 10 shows the measurement / monitor system of the present invention. Simplified diagram showing a Temu an association with the elements of the split cylindrical sensor part block diagram; 11
A, 11B and 11C are plan views showing the components of the display / operator control panel of the system of the present invention. 10 is a housing, 12A and 12B are sensor probes, 13 is a slot,
14A and 14B are tips, 15A and 15B are chamfered parts, 18 is a collar,
20 is a shank part, 22 is a threaded part, 28 is an annular end surface,
30 is a chamber, 50 is an extension assembly, 51 is a cylindrical sleeve,
60 is a connector box, 62 is a central hole, 63 is a mounting plate, 6
4, 65 are fixing means, 70, 95 are thermocouples, 74 are clips, 86
Is a cover plate, 87 is a hanging side wall, 89 is a matching hole, 90 is a heater element, and 93 and 96 are conducting wires.

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】中心軸を有するほぼ円筒形のシャンクを含
み、圧力容器側壁に取付けられてこれを貫通する示差温
度センサであって、それぞれが第1及び第2端を有し、
第1端と前記シャンクとの一体的接合部を起点とし、前
記中心軸に対して側方に間隔を保って垂下する1対の本
質的に同じプローブが前記シャンクよりも小さい直径の
外周を画定し、前記シャンクが前記シャンク内をその自
由端から同軸に貫通し、底壁が前記一体的接合部付近で
前記中心軸と交差するほぼ円筒形のチェンバを画定し、
それぞれの前記プローブ内に前記底壁から前記中心軸と
軸平行関係に延びて前記プローブの第2端付近にそれぞ
れ達するヒータ素子を収容するための中心孔及び前記中
心孔を挟んで対称の位置を占める1対の感知素子を収容
するための1対の第2孔とを画定することを特徴とする
示差温度センサ。
1. A differential temperature sensor including a generally cylindrical shank having a central axis, mounted on and penetrating a pressure vessel sidewall, each having a first and a second end.
A pair of essentially identical probes hanging laterally with respect to the central axis defining an outer circumference having a smaller diameter than the shank, starting from an integral junction of the first end and the shank. The shank extends coaxially through the shank from its free end and a bottom wall defines a generally cylindrical chamber that intersects the central axis near the integral joint,
A center hole for accommodating a heater element extending in the axis parallel relationship with the central axis from the bottom wall and reaching near the second end of the probe in each of the probes, and a symmetrical position with the central hole interposed therebetween. A pair of second holes for accommodating a pair of sensing elements that occupy the differential temperature sensor.
【請求項2】前記センサが低熱伝導金属材料から成る筐
体を有することを特徴とする請求項第(1)項に記載の
センサ。
2. The sensor according to claim 1, wherein the sensor has a housing made of a low heat conductive metal material.
【請求項3】前記1対のプローブが中心軸を挟んで対称
であり、一体的接合部からプローブ第2端に至る両側面
によって画定されるスロットを中に挟んだ本質的に同じ
半円筒構造を有することを特徴とする請求項第(2)項
に記載のセンサ。
3. An essentially identical semi-cylindrical structure in which the pair of probes are symmetrical about a central axis with a slot defined therein defined by opposite sides from the integral joint to the second end of the probe. The sensor according to claim (2), comprising:
【請求項4】中心軸と同軸に、前記一体的接合部に近い
筐体の軸方向位置に環状カラーを設けたことを特徴とす
る請求項第(2)項に記載のセンサ。
4. The sensor according to claim 2, wherein an annular collar is provided coaxially with the central axis at an axial position of the housing close to the integrally joined portion.
【請求項5】前記カラーを前記プローブ及び前記シャン
クの前記一体的接合部軸長の少なくとも一部を囲むよう
な、前記シャンク及びプローブに対する軸方向位置に設
けたことを特徴とする請求項第(4)項に記載のセン
サ。
5. The collar is provided at an axial position with respect to the shank and the probe so as to surround at least a part of the axial length of the integral joint of the probe and the shank. The sensor according to item 4).
【請求項6】円筒形側壁、開口端及び閉鎖端を有し、少
なくとも側壁が複数の通孔を有するほぼ円筒形のシール
ドと、前記シールドが前記カラーの外径とほぼ同じ内径
及び前記プローブの軸長よりも大きい軸長を有し、前記
プローブを同軸関係に収容し、囲むことを特徴とする請
求項第(4)項に記載のセンサ。
6. A substantially cylindrical shield having a cylindrical side wall, an open end and a closed end, at least the side wall having a plurality of through holes, said shield having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of said collar and said probe. The sensor according to claim (4), which has an axial length larger than the axial length, and accommodates and surrounds the probe in a coaxial relationship.
【請求項7】前記シャンクの最大径よりも小さい直径の
同心環状突出部を前期ほぼ円筒形のシャンクの自由第1
端に設けたことを特徴とする請求項第(2)項に記載の
センサ。
7. A first free cylindrical shank having a concentric annular protrusion having a diameter smaller than the maximum diameter of said shank.
The sensor according to claim (2), which is provided at an end.
【請求項8】プローブを圧力容器の内部に露出させると
共に外部から接近できるように前記筐体を圧力容器の側
壁に取付けるため、前記シャンクの外側の、前記シャン
クの第1及び第2端間の位置に設けた手段を有すること
を特徴とする請求項第(1)項に記載のセンサ。
8. An exterior of the shank, between the first and second ends of the shank, for mounting the housing to a sidewall of the pressure vessel such that the probe is exposed to the interior of the pressure vessel and accessible from the outside. The sensor according to claim 1, characterized in that it has means provided at a position.
【請求項9】コネクタ・ボックスと前記コネクタ・ボッ
クスの中央位置に固定された第1端、及び第2端を有す
るほぼ円筒形の構造から成る延長部集合体と前記延長部
集合体を前記センサ筐体と軸方向に整列させて着脱自在
に連結する手段を特徴とする請求項第(1)項から第
(8)項までのいずれかに記載のセンサ。
9. An extension assembly comprising a connector box and a generally cylindrical structure having a first end fixed to a central position of the connector box and a second end, and the extension assembly including the sensor. The sensor according to any one of claims (1) to (8), characterized in that the sensor is axially aligned with the housing and is detachably connected to the housing.
【請求項10】前記筐体の前記ほぼ円筒形のシャンクの
自由第1端に、前記シャンクの最大径よりも小さい直径
の同心環状突出部を形成したことと、第1及び第2端を
有し、内径が同心環状突出部の外径に等しく、前記第1
端が環状突出部に着脱自在に嵌着されるほぼ円筒形のス
リーブを設けたことと、前記延長部集合体及びコネクタ
・ボックスを軸方向に前記センサ筐体に固定する手段を
設けたことを特徴とする請求項第(9)項に記載のセン
サ。
10. Forming a concentric annular protrusion of a diameter smaller than the maximum diameter of the shank at the free first end of the substantially cylindrical shank of the housing, and having first and second ends. The inner diameter is equal to the outer diameter of the concentric annular protrusion,
A substantially cylindrical sleeve whose end is detachably fitted to the annular protrusion is provided, and means for axially fixing the extension assembly and the connector box to the sensor housing are provided. Sensor according to claim (9), characterized in.
【請求項11】前記コネクタ・ボックスが前記スリーブ
の内側よりも小さい中心孔を有し、前記スリーブの第2
端に整列固定された底板を含むことと前記延長部集合体
がそれぞれの第1端を前記プローブの連携孔に着脱自在
に連結し、第2端をコネクタ・ボックスの底板の内面に
よって画定される平面にこれと実質的に連続させて配置
した、前記プローブの複数孔とそれぞれ対応する複数の
管と、底板の孔にまたがり、複数管の第2端と衝合関係
に係合する取付け板と、前記延長部集合体及びコネクタ
・ボックスを前記センサ筐体に固定するため前記取付け
板を前記シャンクの自由端に固定する手段をも含むこと
を特徴とする請求項第(9)項及び第(10)項に記載の
センサ。
11. The connector box has a central hole that is smaller than the inside of the sleeve, and a second hole of the sleeve.
A bottom plate aligned and fixed to an end, the extension assembly removably connecting each first end to a cooperating hole in the probe, and a second end defined by an inner surface of the bottom plate of the connector box. A plurality of tubes corresponding to the plurality of holes in the probe and arranged substantially continuously with the plane; and a mounting plate straddling the holes in the bottom plate and engaging in abutting relationship with the second ends of the plurality of tubes. , (9) and () including means for securing the mounting plate to the free end of the shank to secure the extension assembly and connector box to the sensor housing. The sensor according to item 10).
【請求項12】圧力容器内部における流体の状態をモニ
ターするための計測システムであって、第1端において
互いに一体的に連結され、軸平行関係に延びると共にス
ロットによって互いに分離され、圧力容器側壁の適当な
位置にこれを貫通して取付けられ、前記側壁に対してシ
ールされ、圧力容器の内部に露出される1対の実質的に
同じ第1及び第2プローブを有し、それぞれの前記プロ
ーブがヒータ素子及び1対の温度感知素子を内蔵し、前
記第1プローブのヒータ素子及び選択された温度感知素
子及び前記第2プローブの選択された温度感知素子が第
1示差温度センサ成分を構成し、前記第2プローブのヒ
ータ素子及び選択された温度感知素子及び前記第1プロ
ーブの選択された温度感知素子が第2示差温度センサ成
分を構成する少なくとも1つの複式示差温度センサと前
記センサの前記第1及び第2プローブの前記それぞれの
ヒータ素子に選択的に給電し、給電されたヒータ素子が
プローブと接触して熱を奪う流体がライン中に存在しな
い状態で対応のプローブを加熱してその温度を上昇させ
ることにより、センサの加熱されるプローブ及び加熱さ
れないプローブと連携する温度感知素子によって感知さ
れる温度間に差を発生させると共に、センサの各ヒータ
素子の有効性を判定し、ヒータ素子の出力が無効である
ことを判定すると無効ヒータ素子出力を発生させる手段
をも含むヒータ制御手段と、第1及び第2プローブの温
度感知素子を選択し、選択された温度感知素子の感知温
度出力をモニターし、第1及び第2プローブの選択され
た温度感知素子のそれぞれの感知温度出力間の差を示す
示差温度出力(ΔT)を発生させ、第1及び第2プロー
ブの選択された温度感知素子の有効性を判定する温度感
知素子制御手段と計測システムの正常モニター・モード
において前記ヒータ制御手段及び温度感知素子制御手段
を制御して第1センサ成分に対応する各センサのヒータ
及び感知素子を選択させ、正常な示差温度出力状態を決
定し、選択された第1センサ成分の示差温度出力(ΔT
1)が正常示差温度状態とは異なる場合、正常モニター
・モードにおいてアラーム状態を検出し、アラーム状態
の検出に応答してアラーム出力を発生させるシステム制
御手段と、前記システム制御手段のアラーム出力に応答
して対応のセンサと関連させたアラーム表示を形成する
表示手段と前記システム制御手段が第1センサ成分に対
応する前記第1プローブの選択されたヒータに関する前
記ヒータ制御手段からの無効ヒータ素子出力に応答して
自動的に前記ヒータ制御手段を作動させることにより、
第2プローブのヒータ素子を選択させ、これに給電させ
て所与のセンサの第1センサ成分から第2センサ成分へ
の切換えを行なわせることを特徴とする計測システム。
12. A measurement system for monitoring the condition of fluid within a pressure vessel, the elements being integrally connected to each other at a first end, extending in an axially parallel relationship and separated from each other by a slot, the side wall of the pressure vessel. There is a pair of substantially identical first and second probes mounted at appropriate positions therethrough, sealed to the sidewalls and exposed inside the pressure vessel, each probe being A heater element and a pair of temperature sensing elements are built in, and the heater element of the first probe, the selected temperature sensing element and the selected temperature sensing element of the second probe constitute a first differential temperature sensor component, The heater element of the second probe and the selected temperature sensing element and the selected temperature sensing element of the first probe form a second differential temperature sensor component. And a dual differential temperature sensor and power is selectively supplied to the respective heater elements of the first and second probes of the sensor, and the supplied heater elements come into contact with the probe to remove heat into the line. By heating the corresponding probe to raise its temperature in the absence of the sensor, a difference is generated between the temperatures sensed by the temperature sensing elements associated with the heated probe and the unheated probe of the sensor, and A heater control means including a means for generating an invalid heater element output when the validity of each heater element is determined and the output of the heater element is determined to be invalid, and the temperature sensing elements of the first and second probes are selected. And monitoring the sensed temperature output of the selected temperature sensing element to sense the temperature of each of the selected temperature sensing elements of the first and second probes. In the normal monitoring mode of the temperature sensing element control means and the measuring system, which generates a differential temperature output (ΔT) indicating the difference between the outputs and determines the validity of the selected temperature sensing element of the first and second probes. By controlling the heater control means and the temperature sensing element control means to select the heater and sensing element of each sensor corresponding to the first sensor component, a normal differential temperature output state is determined, and the differential of the selected first sensor component is determined. Temperature output (ΔT
If 1) is different from the normal differential temperature condition, the system detects the alarm condition in the normal monitor mode and generates an alarm output in response to the detection of the alarm condition, and responds to the alarm output of the system controller. And an invalid heater element output from the heater control means for the selected heater of the first probe corresponding to the first sensor component and the system control means to form an alarm indication associated with the corresponding sensor. By automatically operating the heater control means in response,
A measuring system characterized in that a heater element of a second probe is selected and is supplied with electric power to switch from a first sensor component to a second sensor component of a given sensor.
【請求項13】前記システム制御手段がアラーム状態の
検出に応答してこれを検証し、前記ヒータ制御手段に第
2ヒータ素子を選択して第2センサ成分へ切換えるよう
に命令し、第2センサ成分に関して温度感知素子制御手
段から与えられる示差温度出力表示(ΔT2)を第1セン
サ成分に関する出力表示と比較し、対応のセンサに関し
てアラーム表示を発生させるのに適切な状態として検出
アラーム状態を検証することを特徴とする請求項第(1
2)項に記載のシステム。
13. The system control means verifies this in response to the detection of an alarm condition and commands the heater control means to select a second heater element to switch to a second sensor component. The differential temperature output indication (ΔT2) provided by the temperature sensing element control means for the component is compared to the output indication for the first sensor component and the detected alarm condition is verified as the appropriate condition to generate the alarm indication for the corresponding sensor. Claim (1) characterized in that
The system described in item 2).
【請求項14】自動テスト・モードにおいて前記システ
ム制御手段が複数の前記センサの各センサを順次オンラ
イン・テストすることを特徴とする請求項第(13)項に
記載のシステム。
14. The system of claim 13, wherein the system control means sequentially online tests each sensor of the plurality of sensors in an automatic test mode.
【請求項15】前記システム制御手段が各センサの自動
モード・オンライン・テストを行なうため、正常動作モ
ードにおける複数センサの第1センサ成分の示差温度出
力(ΔT1)を測定し且つ記憶し、前記ヒータ制御手段及
び前記温度感知制御手段を作動させて複数センサの各第
2センサ成分に切換えさせ、第2センサ成分を温度・安
定させるに充分な時間に亙って複数センサの各第2プロ
ーブのヒータ素子に選択的に給電させ、対応の示差温度
出力(ΔT2)を測定してこれを各センサの第1センサ成
分の各示差出力(ΔT1)と比較し、テスト中の所与のセ
ンサの第1及び第2センサ成分の各示差温度出力(ΔT
1、ΔT2)が同じ数値及び反対符号を持たなければセン
サ故障状態を検出することを特徴とする請求項第(14)
項に記載のシステム。
15. The heater for measuring and storing the differential temperature output (ΔT1) of the first sensor component of a plurality of sensors in a normal operation mode for the system control means to perform an automatic mode online test of each sensor. The control means and the temperature sensing control means are actuated to switch to each second sensor component of the plurality of sensors, and the heater of each second probe of the plurality of sensors for a time sufficient to stabilize and stabilize the temperature of the second sensor component. The elements are selectively powered and the corresponding differential temperature output (ΔT2) is measured and compared to each differential output (ΔT1) of the first sensor component of each sensor to determine the first of the given sensor under test. And each differential temperature output of the second sensor component (ΔT
The sensor failure condition is detected unless 1, and ΔT2) have the same numerical value and opposite sign.
The system according to paragraph.
【請求項16】各センサの感知温度差出力(ΔT)の数
値及び符号を選択的に表示する手段と故障センサを表示
する手段と故障ヒータ素子を表示する手段と選択された
前記センサをオンライン・テストするため、自動テスト
・モードの代りに選択テスト・モードを開始させる手段
を特徴とする請求項第(15)項に記載のシステム。
16. A means for selectively displaying a numerical value and a sign of a sensed temperature difference output (ΔT) of each sensor, a means for displaying a faulty sensor, a means for displaying a faulty heater element, and the selected sensor online. 16. The system of claim 15, characterized by means for initiating a selective test mode instead of an automatic test mode for testing.
【請求項17】対応のセンサが感知するアラーム状態を
指差するため前記複数センサにそれぞれ対応させた複数
のアラーム表示手段とシステムの選択的テスト・モード
において所与のセンサを選択的にテストするため、前記
システム制御手段が前記ヒータ制御手段及び前記温度感
知素子制御手段を作動させて所与のセンサの第2センサ
成分に切換えさせることにより、システムの正常モニタ
ー・モードにおいて形成される第1センサ成分出力の対
応表示と比較するため選択テスト・モードにおいて形成
される第2センサ成分の示差温度出力(ΔT2)の値及び
符号の選択的表示を可能にすることを特徴とする請求項
第(15)項に記載のシステム。
17. A plurality of alarm display means respectively associated with the plurality of sensors for pointing to an alarm condition sensed by the corresponding sensor and selectively testing a given sensor in a selective test mode of the system. Thus, the system control means operates the heater control means and the temperature sensing element control means to switch to the second sensor component of a given sensor, thereby forming a first sensor in a normal monitor mode of the system. 15. A selective display of the value and sign of the differential temperature output (ΔT2) of the second sensor component formed in the selective test mode for comparison with the corresponding display of the component output. ) System.
【請求項18】前記温度感知素子制御手段がそれぞれの
前記センサの第1及び第2センサ成分の双方に関して連
続動作可能にコンディショニングされた同じ温度感知素
子を選択することを特徴とする請求項第(12)項に記載
のシステム。
18. The temperature sensing element control means selects the same temperature sensing element conditioned for continuous operation for both the first and second sensor components of each sensor. The system described in section 12).
【請求項19】前記温度感知素子制御手段が選択された
第1の温度感知素子のいずれかに故障が検出されると所
与のセンサの前記第1及び第2センサ成分のそれぞれに
ついてセンサの補完的温度感知素子を選択することを特
徴とする請求項第(18)項に記載のシステム。
19. A sensor complement for each of the first and second sensor components of a given sensor when the temperature sensing element control means detects a failure in any of the selected first temperature sensing elements. System according to claim (18), characterized in that the selective temperature sensing element is selected.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043570A (en) * 2015-09-08 2015-11-11 哈尔滨电机厂有限责任公司 Method for testing temperature difference by surface-mounting temperature measuring element on wall of pipe

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2885694B1 (en) * 2005-05-10 2007-07-13 Agronomique Inst Nat Rech METHOD AND SYSTEM FOR MEASUREMENT AND STUDY OF REACTOR ENCRASMENT
JP5787729B2 (en) * 2011-11-14 2015-09-30 株式会社東芝 Water level temperature measuring device
CN102928123A (en) * 2012-11-01 2013-02-13 苏州新亚科技有限公司 Dual-temperature zone single probe capable of realizing automatic identification and error correction and automatic error correction method thereof
CN106404109B (en) * 2016-12-07 2024-03-08 河北郸步科技有限公司 Heat conduction temperature induction type liquid level switch
KR20180096442A (en) * 2017-02-21 2018-08-29 삼성전기주식회사 Apparatus and method for measuring water temperature in pipes
DE102017210152A1 (en) * 2017-06-19 2018-12-20 Ab Elektronik Sachsen Gmbh Device for detecting media
EP3775796B1 (en) * 2018-07-31 2023-06-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid reservoir having sensing rod with tip for fluid detection
CN112361948B (en) * 2020-10-29 2022-02-22 中国核动力研究设计院 Heating device for simulating different temperature control of fuel rod-spent pool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043570A (en) * 2015-09-08 2015-11-11 哈尔滨电机厂有限责任公司 Method for testing temperature difference by surface-mounting temperature measuring element on wall of pipe

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