JP3302972B2 - エアパージ測定システムの導圧管詰まり検知方法 - Google Patents
エアパージ測定システムの導圧管詰まり検知方法Info
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアパージ測定シ
ステムにおいて用いられる計測用導圧管の先端付近に生
じる詰まりを、早期に確実に検知する方法に関するもの
である。
ステムにおいて用いられる計測用導圧管の先端付近に生
じる詰まりを、早期に確実に検知する方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】原子力関係施設においては、液位、液密
度、圧力等の物理量を測定するために、エアパージ測定
システムが幅広く採用されている。図６に、エアパージ
測定システムの一例として、エアパージ式密度計を示
す。このエアパージ式密度計は、貯槽１内の液中に２本
の導圧管２、３を挿入し、各導圧管の上部からエアパー
ジ装置４により一定流量の空気を供給し、各導圧管先端
より気泡を放出させる。このとき各導圧管内の空気圧
は、液体の深さＨ1 、Ｈ2 に相当する圧力となる。各導
圧管先端ａ点、ｂ点における背圧をそれぞれＰ1 、Ｐ2
とすると Ｐ1 ＝ρ・Ｈ1 ＋Ｐ0 Ｐ2 ＝ρ・Ｈ2 ＋Ｐ0 従って ρ＝（Ｐ2 −Ｐ1 ）／（Ｈ2 −Ｈ1 ） となり、Ｈ2 −Ｈ1 を一定として背圧Ｐ1 、Ｐ2 を測定
することによって液体の密度を求めることができる。こ
こで、 ρ ：液体の密度 Ｈ1 ：ａ点の高さ Ｈ2 ：ｂ点の高さ Ｐ1 ：導圧管２内の背圧 Ｐ2 ：導圧管３内の背圧 Ｐ0 ：貯槽１内の圧力。
度、圧力等の物理量を測定するために、エアパージ測定
システムが幅広く採用されている。図６に、エアパージ
測定システムの一例として、エアパージ式密度計を示
す。このエアパージ式密度計は、貯槽１内の液中に２本
の導圧管２、３を挿入し、各導圧管の上部からエアパー
ジ装置４により一定流量の空気を供給し、各導圧管先端
より気泡を放出させる。このとき各導圧管内の空気圧
は、液体の深さＨ1 、Ｈ2 に相当する圧力となる。各導
圧管先端ａ点、ｂ点における背圧をそれぞれＰ1 、Ｐ2
とすると Ｐ1 ＝ρ・Ｈ1 ＋Ｐ0 Ｐ2 ＝ρ・Ｈ2 ＋Ｐ0 従って ρ＝（Ｐ2 −Ｐ1 ）／（Ｈ2 −Ｈ1 ） となり、Ｈ2 −Ｈ1 を一定として背圧Ｐ1 、Ｐ2 を測定
することによって液体の密度を求めることができる。こ
こで、 ρ ：液体の密度 Ｈ1 ：ａ点の高さ Ｈ2 ：ｂ点の高さ Ｐ1 ：導圧管２内の背圧 Ｐ2 ：導圧管３内の背圧 Ｐ0 ：貯槽１内の圧力。
【０００３】なお、図６中の５は圧力検出器、６は圧力
検出器からの出力を記録する記録計、７は圧力検出器か
らの出力が所定の値を超えたときに警報を発する警報装
置である。
検出器からの出力を記録する記録計、７は圧力検出器か
らの出力が所定の値を超えたときに警報を発する警報装
置である。
【０００４】このエアパージ測定システムにおいては、
貯槽内の液に浸されている導圧管の先端付近に塩の析出
による詰まりが発生して、導圧管内の背圧が上昇し、異
常な計測値を示すことがある。かような導圧管の詰まり
を検知するための従来からの方法としては、導圧管内の
背圧変動時間波形の固有振動数を測定し、この固有振動
数の上昇から、詰まりを検出する方法が提案されている
（特公平８−７１３０号）。
貯槽内の液に浸されている導圧管の先端付近に塩の析出
による詰まりが発生して、導圧管内の背圧が上昇し、異
常な計測値を示すことがある。かような導圧管の詰まり
を検知するための従来からの方法としては、導圧管内の
背圧変動時間波形の固有振動数を測定し、この固有振動
数の上昇から、詰まりを検出する方法が提案されている
（特公平８−７１３０号）。
【０００５】導圧管内の背圧は、導圧管先端部からの空
気の放出に伴い微少に変動する。導圧管先端部に詰まり
が発生し、先端部の径が小さくなり、放出される気泡が
小さくなると、エアパージの流量が一定であることか
ら、空気の放出周期が短くなる。このとき背圧変動時間
波形の固有振動数は、空気の放出周期に相当するため、
背圧変動時間波形の固有振動数も上昇する。このよう
に、導圧管内の背圧変動を測定しておけば、その固有振
動数の上昇から導圧管先端部の詰まりを検知することが
できる。
気の放出に伴い微少に変動する。導圧管先端部に詰まり
が発生し、先端部の径が小さくなり、放出される気泡が
小さくなると、エアパージの流量が一定であることか
ら、空気の放出周期が短くなる。このとき背圧変動時間
波形の固有振動数は、空気の放出周期に相当するため、
背圧変動時間波形の固有振動数も上昇する。このよう
に、導圧管内の背圧変動を測定しておけば、その固有振
動数の上昇から導圧管先端部の詰まりを検知することが
できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導圧管
詰まり現象の初期の段階においては、塩の析出は導圧管
先端部よりやや上方に発生する傾向がある。このような
場合には、導圧管先端部の径は変化せず、従って、気泡
の放出周期も変化しないため、背圧変動の固有振動数が
変化しない。このため詰まり現象の初期段階において
は、上記した従来の方法では導圧管の詰まりを確実に検
知することが難しくなる。
詰まり現象の初期の段階においては、塩の析出は導圧管
先端部よりやや上方に発生する傾向がある。このような
場合には、導圧管先端部の径は変化せず、従って、気泡
の放出周期も変化しないため、背圧変動の固有振動数が
変化しない。このため詰まり現象の初期段階において
は、上記した従来の方法では導圧管の詰まりを確実に検
知することが難しくなる。
【０００７】また、貯槽内の液をポンプで循環させてい
る場合等には、貯槽内の液面に常に一定の乱れが生じて
いる。このような場合には、導圧管からの空気の放出に
伴う微少な背圧変動に比べ、液面の乱れに由来する導圧
管内の圧力変動が大きくなり、導圧管内背圧変動の固有
振動数を確実に測定することができないため、上記した
従来の方法が適用できない。
る場合等には、貯槽内の液面に常に一定の乱れが生じて
いる。このような場合には、導圧管からの空気の放出に
伴う微少な背圧変動に比べ、液面の乱れに由来する導圧
管内の圧力変動が大きくなり、導圧管内背圧変動の固有
振動数を確実に測定することができないため、上記した
従来の方法が適用できない。
【０００８】そこで本発明は、エアパージ測定システム
の導圧管先端付近に発生する詰まり現象を、初期の段階
でも早期に確実に検知することができ、さらには、貯槽
内の液をポンプで循環させた場合等に生じる液面の乱れ
に由来する導圧管内の背圧変動があっても、導圧管詰ま
り現象を確実に検知することができる、新規かつ改良さ
れた導圧管詰まり検知方法を提供することを目的として
なされたものである。
の導圧管先端付近に発生する詰まり現象を、初期の段階
でも早期に確実に検知することができ、さらには、貯槽
内の液をポンプで循環させた場合等に生じる液面の乱れ
に由来する導圧管内の背圧変動があっても、導圧管詰ま
り現象を確実に検知することができる、新規かつ改良さ
れた導圧管詰まり検知方法を提供することを目的として
なされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明によるエ
アーパージ測定システムの導圧管詰まり検知方法は、液
内に挿入した計測用導圧管を通して一定量の空気を液内
にパージしたときに前記導圧管に発生する背圧を測定す
るエアパージ測定システムで用いられる前記導圧管の詰
まりを検知する方法であって、前記導圧管の背圧変動時
間波形を測定し、この背圧変動時間波形の周波数解析を
行って得られたパワースペクトラムにおける高周波数成
分の減衰により前記導圧管の詰まりを検知することを特
徴とするものである。
アーパージ測定システムの導圧管詰まり検知方法は、液
内に挿入した計測用導圧管を通して一定量の空気を液内
にパージしたときに前記導圧管に発生する背圧を測定す
るエアパージ測定システムで用いられる前記導圧管の詰
まりを検知する方法であって、前記導圧管の背圧変動時
間波形を測定し、この背圧変動時間波形の周波数解析を
行って得られたパワースペクトラムにおける高周波数成
分の減衰により前記導圧管の詰まりを検知することを特
徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の方法を実施するに際して
好ましく使用できる装置例を図１に示す。なお、エアパ
ージ測定システム自体は図６に示した構成と同様なもの
であるから、図６のシステムと同じ部材は同じ参照番号
を付すことにより説明を省略する。図１の装置によれ
ば、エアーパージ測定システムの導圧管２、３内の背圧
変動時間波形を圧力センサー８で測定し、これを演算装
置９に入力する。演算装置９においては周波数解析を行
ない、パワースペクトラムを得る。
好ましく使用できる装置例を図１に示す。なお、エアパ
ージ測定システム自体は図６に示した構成と同様なもの
であるから、図６のシステムと同じ部材は同じ参照番号
を付すことにより説明を省略する。図１の装置によれ
ば、エアーパージ測定システムの導圧管２、３内の背圧
変動時間波形を圧力センサー８で測定し、これを演算装
置９に入力する。演算装置９においては周波数解析を行
ない、パワースペクトラムを得る。
【００１１】図２は、導圧管２または３に詰まりがない
状態を示している。かような詰まりがない状態で測定さ
れた背圧変動時間波形を図４Ａに、この背圧変動時間波
形の周波数解析により得られたパワースペクトラムを図
４Ｂにそれぞれ示す。
状態を示している。かような詰まりがない状態で測定さ
れた背圧変動時間波形を図４Ａに、この背圧変動時間波
形の周波数解析により得られたパワースペクトラムを図
４Ｂにそれぞれ示す。
【００１２】一方、図３は、導圧管２または３の先端部
よりやや上方で塩の析出物１０による詰まりがある状態
を示している。かような詰まりがある状態で測定された
背圧変動時間波形を図５Ａに、この背圧変動時間波形の
周波数解析により得られたパワースペクトラムを図５Ｂ
にそれぞれ示す。
よりやや上方で塩の析出物１０による詰まりがある状態
を示している。かような詰まりがある状態で測定された
背圧変動時間波形を図５Ａに、この背圧変動時間波形の
周波数解析により得られたパワースペクトラムを図５Ｂ
にそれぞれ示す。
【００１３】図４および図５に例示した背圧変動時間波
形およびパワースペクトラムの測定は、液温５０℃の３
０％塩化ナトリウム水溶液を貯槽に入れ、内径１４ｍｍ
の導圧管を液浸深さ１０ｃｍとなるように液内に挿入
し、パージエア流量を７ＮＬ（リットル）／ｈの条件で
行ったものである。また、図３に示したような導圧管の
詰まり状態とするために、導圧管先端から５ｍｍ上方の
位置に、詰まりを模擬したオリフィス（内径３．５ｍ
ｍ、幅２０ｍｍ）を取りつけた。
形およびパワースペクトラムの測定は、液温５０℃の３
０％塩化ナトリウム水溶液を貯槽に入れ、内径１４ｍｍ
の導圧管を液浸深さ１０ｃｍとなるように液内に挿入
し、パージエア流量を７ＮＬ（リットル）／ｈの条件で
行ったものである。また、図３に示したような導圧管の
詰まり状態とするために、導圧管先端から５ｍｍ上方の
位置に、詰まりを模擬したオリフィス（内径３．５ｍ
ｍ、幅２０ｍｍ）を取りつけた。
【００１４】詰まりのない状態の導圧管により得られた
図４Ｂのパワースペクトラムからわかるように、このス
ペクトラムにおいては、８Ｈｚ未満に見られるピーク群
と、８〜３５Ｈｚの間に見られるピーク群の２つのピー
ク群が現れている。本発明において「高周波数成分」と
は、これら２つのピーク群のうちの高い方の周波数、す
なわち図示の例では８〜３５Ｈｚの成分を指している。
図４Ｂのパワースペクトラムからわかるように、このス
ペクトラムにおいては、８Ｈｚ未満に見られるピーク群
と、８〜３５Ｈｚの間に見られるピーク群の２つのピー
ク群が現れている。本発明において「高周波数成分」と
は、これら２つのピーク群のうちの高い方の周波数、す
なわち図示の例では８〜３５Ｈｚの成分を指している。
【００１５】かようなピーク群の位置（周波数）は、導
圧管の内径、パージエアの流量、測定液の表面張力や密
度により変動するが、２つのピーク群が現れるという特
徴は変わらない。また、高周波数成分の周波数範囲は、
測定対象となるエアパージ測定システム毎に実測あるい
は計算により決定することができる。
圧管の内径、パージエアの流量、測定液の表面張力や密
度により変動するが、２つのピーク群が現れるという特
徴は変わらない。また、高周波数成分の周波数範囲は、
測定対象となるエアパージ測定システム毎に実測あるい
は計算により決定することができる。
【００１６】導圧管が詰まった状態において得られた図
５Ｂのパワースペクトラムを、図４Ｂと比較すると、８
〜３５Ｈｚの間の高周波数成分が減衰していることがわ
かる。高周波数成分のかような減衰は、詰まりにより導
圧管の径が小さくなった部分が、導圧管内背圧変動のう
ちの特に高い周波数の成分の伝達を妨げるためと考えら
れる。
５Ｂのパワースペクトラムを、図４Ｂと比較すると、８
〜３５Ｈｚの間の高周波数成分が減衰していることがわ
かる。高周波数成分のかような減衰は、詰まりにより導
圧管の径が小さくなった部分が、導圧管内背圧変動のう
ちの特に高い周波数の成分の伝達を妨げるためと考えら
れる。
【００１７】減衰しているか否かの実際の判断は、高周
波数成分の範囲のパワースペクトル密度を積分した値を
比較することが好ましい。積分値は下記式により求める
ことができる。
波数成分の範囲のパワースペクトル密度を積分した値を
比較することが好ましい。積分値は下記式により求める
ことができる。
【００１８】
【数１】
【００１９】上式中、Ｐ（ｆ）は周波数ｆにおけるパワ
ースペクトル密度であり、ｆ1 〜ｆ 2 は高周波数成分の
周波数範囲である。つまりこの積分値は、例えば図４Ｂ
と図５Ｂに示す斜線部分の面積を表す。これらの積分値
を比較すると、図５Ｂ（導圧管が詰まった状態）の方が
図４Ｂ（導圧管が詰まっていない状態）と比較して約３
５％少ない値となっている。
ースペクトル密度であり、ｆ1 〜ｆ 2 は高周波数成分の
周波数範囲である。つまりこの積分値は、例えば図４Ｂ
と図５Ｂに示す斜線部分の面積を表す。これらの積分値
を比較すると、図５Ｂ（導圧管が詰まった状態）の方が
図４Ｂ（導圧管が詰まっていない状態）と比較して約３
５％少ない値となっている。
【００２０】なお、図５Ｂのパワースペクトラムにおけ
る８Ｈｚ未満の低周波数成分についても、図４Ｂに比べ
て多少は減衰するが、減衰の割合は高周波数成分に比べ
て少ないため、本発明においては高周波数成分の減衰の
みを判断すればよい。
る８Ｈｚ未満の低周波数成分についても、図４Ｂに比べ
て多少は減衰するが、減衰の割合は高周波数成分に比べ
て少ないため、本発明においては高周波数成分の減衰の
みを判断すればよい。
【００２１】本発明の方法を実施するに際しては、図１
のごとき装置を用いて、導圧管の背圧変動時間波形のパ
ワースペクトラムを継続的に観測し、高周波数成分の減
衰から、導圧管の詰まりを早期かつ確実に検知すること
ができる。
のごとき装置を用いて、導圧管の背圧変動時間波形のパ
ワースペクトラムを継続的に観測し、高周波数成分の減
衰から、導圧管の詰まりを早期かつ確実に検知すること
ができる。
【００２２】また、貯槽内の液をポンプで循環させてい
る場合等、貯槽内の液の液面に常に一定の乱れが生じて
いる場合においても、液面の乱れに由来する圧力変動も
含めた導圧管内の背圧変動を測定し、パワースペクトラ
ムを観測すると、導圧管の詰まり発生時には、同様に高
周波数成分の減衰が認められるため、本発明の検知方法
を効果的に適用することができる。
る場合等、貯槽内の液の液面に常に一定の乱れが生じて
いる場合においても、液面の乱れに由来する圧力変動も
含めた導圧管内の背圧変動を測定し、パワースペクトラ
ムを観測すると、導圧管の詰まり発生時には、同様に高
周波数成分の減衰が認められるため、本発明の検知方法
を効果的に適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】上述したところからわかるように、本発
明の導圧管詰まり検知方法によれば、導圧管の先端付近
に発生した詰まり現象を、従来の検知方法より早期かつ
確実に検知することができる。
明の導圧管詰まり検知方法によれば、導圧管の先端付近
に発生した詰まり現象を、従来の検知方法より早期かつ
確実に検知することができる。
【００２４】さらに、貯槽内の液面の乱れに由来するよ
る圧力変動が液内に生じている場合でも、導圧管の詰ま
り現象を確実に検知することができる。
る圧力変動が液内に生じている場合でも、導圧管の詰ま
り現象を確実に検知することができる。
【図１】本発明方法を実施するための装置の実施例を示
す説明図。
す説明図。
【図２】導圧管に詰まりがない状態を示す説明図。
【図３】導圧管先端部よりやや上方で詰まりがある状態
を示す説明図。
を示す説明図。
【図４】図４Ａは、導圧管に詰まりがない状態での背圧
変動時間波形の例。図４Ｂは、図４Ａの背圧変動時間波
形の周波数解析により得られたパワースペクトラム。
変動時間波形の例。図４Ｂは、図４Ａの背圧変動時間波
形の周波数解析により得られたパワースペクトラム。
【図５】図５Ａは、導圧管先端付近に詰まりがある状態
での背圧変動時間波形の例。図５Ｂは、図５Ａの背圧変
動時間波形の周波数解析により得られたパワースペクト
ラム。
での背圧変動時間波形の例。図５Ｂは、図５Ａの背圧変
動時間波形の周波数解析により得られたパワースペクト
ラム。
【図６】エアパージ測定システムの一例としてのエアパ
ージ式密度計の説明図。
ージ式密度計の説明図。
１：貯槽 ２、３：導圧管 ４：エアーパージ装置 ５：圧力検出器 ６：記録計 ７：警報装置 ８：圧力センサー ９：演算装置 １０：析出物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 9/28 Ｇ０１Ｎ 9/28 Ｚ (56)参考文献 特開2001−264228（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−14528（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159261（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−198829（ＪＰ，Ａ) 中野貴文他，計測用配管詰まり診断装 置の開発，日本原子力学会秋の大会予稿 集，日本，日本原子力学会，第2001巻 第２分冊，ｐ320 福田一仁他，計測用詰まり予知・除去 装置，動燃技報，日本，（旧）動力炉核 燃料開発事業団，第96巻，ｐ71−75 ＴＡＮＡＫＡ Ｎ，ｅｔ．ａｌ，Ｄｅ ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈｌ ｙ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｉｒ ｐｕｒ ｇｅ ａｎｄ ｄｅｃｌｏｇｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｔ ｔｈｅ Ｔｏｋａ ｉ Ｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐｌａ ｎｔ，Ｐｒｏｃ ＲＥＣＯＤ 91，日 本，Ｖｏｌ．２，ｐ．863−868 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 27/00 G01N 9/28 G01M 3/28 G01F 23/18 G01F 25/00 G01L 7/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 液内に挿入した計測用導圧管を通して一
定量の空気を液内にパージしたときに前記導圧管に発生
する背圧を測定するエアパージ測定システムで用いられ
る前記導圧管の詰まりを検知する方法であって、前記導
圧管の背圧変動時間波形を測定し、この背圧変動時間波
形の周波数解析を行って得られたパワースペクトラムに
おける高周波数成分の減衰により前記導圧管の詰まりを
検知することを特徴とするエアパージ測定システムの導
圧管詰まり検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000183301A JP3302972B2 (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | エアパージ測定システムの導圧管詰まり検知方法 |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005772A JP2002005772A (ja) | 2002-01-09 |
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| JP2000183301A Expired - Fee Related JP3302972B2 (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | エアパージ測定システムの導圧管詰まり検知方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP5249000B2 (ja) * | 2008-12-01 | 2013-07-31 | アズビル株式会社 | 導圧管の詰まり診断装置および詰まり診断方法 |
| JP5302178B2 (ja) | 2009-12-21 | 2013-10-02 | アズビル株式会社 | 導圧管の詰まり診断装置および詰まり診断方法 |
| SE1250440A1 (sv) * | 2012-05-03 | 2013-11-04 | Scania Cv Ab | Metod för att indikera funktionen hos en tryckgivare, och enindikeringsanordning i samband med metoden |
| US20140072085A1 (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-13 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Method and system for a spent fuel pool level measurement without electrical power |
| CN104568309A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-29 | 长春轨道客车股份有限公司 | 空调压力波传感器的功能检测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264228A (ja) | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Nippon Gennen Kk | エアーパージ測定システムの導圧管詰まり検知方法および詰まり除去方法 |
-
2000
- 2000-06-19 JP JP2000183301A patent/JP3302972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264228A (ja) | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Nippon Gennen Kk | エアーパージ測定システムの導圧管詰まり検知方法および詰まり除去方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ＴＡＮＡＫＡ Ｎ，ｅｔ．ａｌ，Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈｌｙ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｉｒ ｐｕｒｇｅ ａｎｄ ｄｅｃｌｏｇｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｔ ｔｈｅ Ｔｏｋａｉ Ｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐｌａｎｔ，Ｐｒｏｃ ＲＥＣＯＤ ９１，日本，Ｖｏｌ．２，ｐ．８６３−８６８ |
| 中野貴文他，計測用配管詰まり診断装置の開発，日本原子力学会秋の大会予稿集，日本，日本原子力学会，第２００１巻 第２分冊，ｐ３２０ |
| 福田一仁他，計測用詰まり予知・除去装置，動燃技報，日本，（旧）動力炉核燃料開発事業団，第９６巻，ｐ７１−７５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002005772A (ja) | 2002-01-09 |
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