JP5411544B2 - スラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置 - Google Patents
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超電導送電ケーブルに添ってスラッシュ流体を流して冷却するスラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置であって、
前記超電導送電ケーブルに添って流れるスラッシュ流体を挟んだ1対の電極板からなるコンデンサと、前記電極板に並列に接続されたコイルとで構成される共振回路と、該共振回路を挟んで前記スラッシュ流体流路の上流側と下流側とに設けられた送信アンテナ及び受信アンテナと、前記送信アンテナに周波数が変化する間欠的高周波パルスを送る送信回路と、該送信回路から送られる間欠的高周波パルスのOFF状態でON状態となり、前記送信回路から送られる周波数が変化する間欠的高周波により、前記共振回路が共振することで発せられたエコー信号を前記受信アンテナを介して受信する受信回路と、該受信回路が受信したエコー信号が最大となる前記高周波パルスの周波数から、前記共振回路における共振周波数を求めて前記電極間を流れるスラッシュ流体の固相率を算出する制御回路とからなり、
前記スラッシュ流体の固相率によって定まる前記共振回路の共振周波数によりスラッシュ流体の固相率をワイヤレスで算出することを特徴とする。
超電導送電ケーブルに添ってスラッシュ流体を流して冷却するスラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置であって、
前記超電導送電ケーブルに添って流れるスラッシュ流体を挟み、コンデンサを形成する1対の電極板を2組、前記超電導送電ケーブル長手方向に互いに離間させて設け、それぞれ前記電極板に並列に接続されたコイルとで共振周波数を異ならせて構成した2つの共振回路と、該2つの共振回路を挟んで前記スラッシュ流体流路の上流側と下流側とに設けられた送信アンテナ及び受信アンテナと、前記送信アンテナに周波数が変化する間欠的高周波パルスを送る送信回路と、該送信回路から送られる間欠的高周波パルスのOFF状態でON状態となり、前記送信回路から送られる周波数が変化する間欠的高周波により、前記それぞれの共振回路が共振することで発せられたエコー信号を前記受信アンテナを介して受信する受信回路と、該受信回路が受信したエコー信号が最大となる前記高周波パルスの周波数から、前記2つの共振回路のそれぞれを構成する電極間を流れるスラッシュ流体の固相率を算出すると共に、前記電極板位置に対応する固相率が同一となった時間間隔と前記2つの電極板間隔とから、前記スラッシュ流体の流速を算出する制御回路とからなり、
前記スラッシュ流体の固相率によって定まる前記共振回路の共振周波数により、スラッシュ流体の流速をワイヤレスで算出することを特徴とする。
εm=ρS+(ρL−ρS)( εm−εL)/( εS−εL) ………(1)
C=(ε0εCS)/d ……………………………………………(4)
ir(t)=I0exp(−R×t/L)sinω0t ……………(5)
Φ(1)=[(x1×y1)+(x2×y1)+(x10×y1)]
Φ(2)=[(x1×y2)+(x2×y2)+(x10×y2)] ……(9)
Φ(1)=[(x1×y3)+(x2×y3)+(x10×y3)]
……………………………………………………
12 共振回路
14 コンデンサ
16 インダクタンス
18 送信アンテナ
20 受信アンテナ
22 スラッシュ流体生成装置
24 上部出口バルブ
26 下部出口バルブ
28 可変周波数高周波送信回路
30 受信回路
32 制御回路
40 送信高周波波形
42、44 ゼロクロス点
90 平行平板型コンデンサ
92 銅板
94 電極固定部材
Claims (5)
- 超電導送電ケーブルに添ってスラッシュ流体を流して冷却するスラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置であって、
前記超電導送電ケーブルに添って流れるスラッシュ流体を挟んだ1対の電極板からなるコンデンサと、前記電極板に並列に接続されたコイルとで構成される共振回路と、該共振回路を挟んで前記スラッシュ流体流路の上流側と下流側とに設けられた送信アンテナ及び受信アンテナと、前記送信アンテナに周波数が変化する間欠的高周波パルスを送る送信回路と、該送信回路から送られる間欠的高周波パルスのOFF状態でON状態となり、前記送信回路から送られる周波数が変化する間欠的高周波により、前記共振回路が共振することで発せられたエコー信号を前記受信アンテナを介して受信する受信回路と、該受信回路が受信したエコー信号が最大となる前記高周波パルスの周波数から、前記共振回路における共振周波数を求めて前記電極間を流れるスラッシュ流体の固相率を算出する制御回路とからなり、
前記スラッシュ流体の固相率によって定まる前記共振回路の共振周波数によりスラッシュ流体の固相率をワイヤレスで算出することを特徴とする、スラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置。 - 超電導送電ケーブルに添ってスラッシュ流体を流して冷却するスラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置であって、
前記超電導送電ケーブルに添って流れるスラッシュ流体を挟み、コンデンサを形成する1対の電極板を2組、前記超電導送電ケーブル長手方向に互いに離間させて設け、それぞれ前記電極板に並列に接続されたコイルとで共振周波数を異ならせて構成した2つの共振回路と、該2つの共振回路を挟んで前記スラッシュ流体流路の上流側と下流側とに設けられた送信アンテナ及び受信アンテナと、前記送信アンテナに周波数が変化する間欠的高周波パルスを送る送信回路と、該送信回路から送られる間欠的高周波パルスのOFF状態でON状態となり、前記送信回路から送られる周波数が変化する間欠的高周波により、前記それぞれの共振回路が共振することで発せられたエコー信号を前記受信アンテナを介して受信する受信回路と、該受信回路が受信したエコー信号が最大となる前記高周波パルスの周波数から、前記2つの共振回路のそれぞれを構成する電極間を流れるスラッシュ流体の固相率を算出すると共に、前記電極板位置に対応する固相率が同一となった時間間隔と前記2つの電極板間隔とから、前記スラッシュ流体の流速を算出する制御回路とからなり、
前記スラッシュ流体の固相率によって定まる前記共振回路の共振周波数により、スラッシュ流体の流速をワイヤレスで算出することを特徴とする、スラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置。 - 前記制御回路は、予め求めた、前記共振回路の共振周波数とスラッシュ流体の固相率との関係を記憶していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載したスラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置。
- 前記制御回路は、求めたスラッシュ流体の固相率が超電導送電ケーブルの冷却に適した値となるよう、スラッシュ流体生成装置を制御することを特徴とする請求項4に記載したスラッシュ流体冷却超電導送電ケーブルの冷媒状態監視装置。
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