JPH01123115A - 浮子式レーザレベル計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体金属の液位を測定する液体レベル計に係
わり、特に高速増殖炉の高温液体金属の容器内の液面の
液位を測定する浮子式レーザレベル計に関する。

〔従来の技術〕

一般に、高速増殖炉においては、高温液体金属の冷却材
液位を常に測定することが必要あり、そのため各種のレ
ベル計が使用されている。レーザ技術の応用による精度
のよい距離計は、すでに、−ａ化され製品化されている
にもかかわらず、高速増殖炉の冷却材として使用する高
温液体金属の容器に使用するレーザレベル計は未だ開発
されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、高速増殖炉の高温液体金属の容器のレベ
ル計にレーザ技術を利用するには、反射を生じ易い液に
直接レーザ光を照射すると液面の動揺の乱れによる乱反
射のため、常にレーザ光軸に沿った反射光を得ることが
できず、反射光を受信することが不可能になる場合があ
り、また、高温液体金属の特長である蒸気の発生のため
レーザ光発受信器のガラス面が曇り、測定精度に悪い影
響を与える等の問題点を有している。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、液面Ｐ乱
れ、による乱反射を防止するとともに、高−温液体金属
から発生子る蒸気によるレーザ光発受信器のガラス面の
曇りを防止することにより、高精度に液面を測定するこ
とができる浮子式レーザレベル計を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の浮子式レーザレベル針は、液体金属
内に一部を没するように設けられた案内スリーブと、案
内スリーブ内に収納され、中心軸と液面の交点を中心と
する球面状の頭部からなるレーザ光反射面を有する浮子
と、案内スリーブに・　　接続され、案内スリーブ内部
にガスを流入させ暮ための配管と、案内スリーブ上部に
設けられたし　゛−ザ光発受信器とを備え、案内スリー
ブ内の液体金属蒸気を配管から流入するガスで排除しつ
つ、レーザ光発受信器より発信したレーザ光を浮子の反
射面で反射させて受信し、液体金属レベルを測定するこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明の浮子式レーザレベル計は、液体金属の容器外か
ら下端を液面下に挿入した案内スリーブ内に球面状の反
射面ををする浮子を浮べ、案内スリーブ内にガスを導入
して液体金属蒸気を排出しながら案内スリーブの上部に
設けたレーザ発受信器からレーザ光を照射し、浮子の反
射面からの反射光を受信することにより液位を検出する
ができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明による浮子式レーザレベル計の一実施例
の全体構成を示す図、第２図は案内スリーブ部を示す図
である０図中、１は浮子、２は案内スリーブ、３は容器
、４は液体金属液面、５はガス抜き孔、６は流出入孔、
７はレーザ光発受信器、８はドアーパルプ、９は変換器
、１０は指示計、１１は配管、１２はバルブ、１３はレ
ーザ光、Ｘ−ｘは案内スリーブ中心軸、Ｙ−Ｙは浮子の
中心軸である。

第１図において、案内スリーブ２は容器３に気密的に取
り付けてあり、液面４の上方お′よび下方にそれぞれガ
ス抜き孔５および液体金属流出入用の孔６を設けて案内
スリーブ２の内外の液体金属レベルに差位が生じないよ
うにしである。浮子ｌは、その側面と案内スリーブとの
間隔は掻く僅かしかない状態で液面変化と共に上下動し
、その頭部の反射面でレーザ光１３を反射する。レーザ
光発受信器７はドアーパルプ８を介して案内スリーブ２
の頭部にその中心軸Ｘ−ｘに平行にレーザ光を浮子１に
照射するように取り付けられており、ドアーパルプ８は
レーザ光が発受信されていなり１とき必要に応じて閉じ
ることができる。レーザ光発受信信号の処理は変換器９
で行い、指示計１０でレベルの指示をする。また、容器
３とドアーパルプ８の間で配管１１をパルプ１２を介し
て案内スリーブ２に気密接続し、案内スリーブ２に開口
して内部にガスを導入するようにしている。

第２図において、浮子１の頭部反射面は後述するように
球面状をしており、液面４が動揺して球体の浮子１が傾
斜しても、液面４からの露出部の形状は変化することは
ない、したがって、照射されるレーザ光１３に対して常
に垂直な反射面を維持して反射光をレーザ光発受信器に
向かって反射する。また、案内スリーブ内径と浮子の外
径が殆ど同じであるので、高温液体金属の蒸発を低減化
することができるが、さらに配管１１からガスを圧送し
て案内スリーブ２からガス抜き孔５を通じて排出するこ
とにより蒸気の上昇を防止し、レーザ光゛発受信器７の
ガラスの曇りを防止することができる。　　　　　　　
　　　　　　　“′このようにレーザ発受信器７のガラ
ス面で減衰することなく、レーザ光１３をし一ザ発受信
器７から浮子ｌに照射して、十分な光量の反射光を浮子
１から受信することができる。この受信信号を変換器９
を介して指示計１０に浮子１の液面からの高さを考慮し
て液面４のレベルを指示する。

第３図は本発明の浮子の詳細を示゛ず図で、第２図と同
一番号は同゛二内容を示す、なお、図中２１は正立した
浮子、２１Ａは傾斜した浮子２１、θは浮子２１Ａの傾
斜角、ＡＢは浮子２１の吃水面、ＣＤは浮子２ＩＡにお
けるＡＢ面の移動位置、Ｙ−Ｙは浮子１の中心軸、０は
浮子１の中心軸Ｙ−Ｙと吃水面ＡＢとの交点である。

図において、浮子２１は断面が円又は偶数辺を有する正
多角形の筒状の胴体の上端にレーザ光を反射する０点を
中心とした球面状の頭部を存し、重心位置は浮力の中心
位置より下方にあり安定した構造となっている。浮子が
液体金属中で浮いているときは浮子の気体中の重さと浮
子が排除した液体の重さが等しい、浮子の重さは変化し
ないので、浮子が傾斜しても浮子の液中の容積は変化し
ない。したがって、中心軸Ｙ−Ｙに対称に作られた浮子
２１が角度θだけ傾斜して２１Ａの状態になり、吃水面
ＡＢがＣＤの位置に移動したとき、吃水面ＡＢとＣＤと
は０点を通る線で交わり、液体中に没したＡＯＣに囲ま
れた部分と、液外に出たＢＯＤに囲まれた部分は等しく
なる。すなわち、浮子２１が傾斜するときは、０点を中
心として吃水面は変化することになる。

浮子２１は０点を中心とした球面の頭部を持つているの
で、浮子２１ば液面の動揺で傾斜しても、直上からのレ
ーザ光に垂直な反射面を維持して、反射光をレーザ発受
信器に反射することができ、液体のレベルを検出するこ
とができる。

なお、案内スリーブ２と浮子２１の間隔が大き過ぎると
案内スリーブ２の中心軸と浮子２１の中心軸とが離れ、
浮子２１はレーザ光に対して垂直な反射面を維持するこ
とが不可能となるので、この間隔は浮子２１が案内スリ
ーブ２内で液面の上下動ができる最小限に作られている
。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高温
金属液体容器内に案内スリーブを設けることにより、案
内スリーブ内の液面の動揺を防ぎ、また、案内スリーブ
内の液体金属面の変化に対応して上下動し、常にレーザ
光に垂直な反射面を有する浮子を案内スリーブ内に備え
ることにより、案内スリーブ内の液面を小さくして高温
蒸気の上昇を低減し、さらに案内スリーブ上部から高温
蒸気排出用のガスを送ることにより、浮子のレーザ光に
対する反射効率を向上した状態で、案内スリーブ上部の
レーザ発受信器から照射されたレーザ光を浮子球面でレ
ーザ発受信器に反射し、変換器を介して安定した正確な
液面レベルを指示計で指示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による浮子式レーザレベル計の一実施例
の全体構成を示す図、第２図は案内スリーブ部を示す図
、第３図は本発明の浮子の詳細を示す図である。 １・・・浮子、２・・・案内スリーブ、３・・・容器、
４・・・液面、５・・・ガス抜き孔、６・・・流出入孔
、７・・・レーザ光発受信器、８・・・ドアーパルプ、
９・・・変換器、１０・・・指示計、１１・・・配管、
１２・・・パルプ、１３・・・レーザ光、２１・・・正
立した浮子。 出　　願　　人　動力炉・核燃料開発事業団代理人　弁
理士　蛭　川　昌　信（外２名）−マ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体金属内に一部を没するように設けられた案内スリー
   ブと、案内スリーブ内に収納され、中心軸と液面の交点
   を中心とする球面状の頭部からなるレーザ光反射面を有
   する浮子と、案内スリーブに接続され、案内スリーブ内
   部にガスを流入させるための配管と、案内スリーブ上部
   に設けられたレーザ光発受信器とを備え、案内スリーブ
   内の液体金属蒸気を配管から流入するガスで排除しつつ
   、レーザ光発受信器より発信したレーザ光を浮子の反射
   面で反射させて受信し、液体金属レベルを測定すること
   を特徴とする浮子式レーザレベル計。