JPH05264207A - 液膜厚さ計測装置 - Google Patents
液膜厚さ計測装置Info
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- JPH05264207A JPH05264207A JP6490792A JP6490792A JPH05264207A JP H05264207 A JPH05264207 A JP H05264207A JP 6490792 A JP6490792 A JP 6490792A JP 6490792 A JP6490792 A JP 6490792A JP H05264207 A JPH05264207 A JP H05264207A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】液膜厚さの較正作業が不要で、且つリアルタイ
ムに液膜厚さを測定可能な液膜厚さ計測装置を提供する
こと。 【構成】複数の電極４をそれぞれ絶縁物３を介して液膜
流路と同一面に設置した液膜測定用素子１と、この液膜
測定用素子１と同一の素子上に一定の厚さの液膜を形成
する流路を設け、且つ一定の厚さの液膜に相当する計測
信号を得る較正用液膜測定素子５とを併設し、液膜測定
用素子１および較正用液膜測定素子５を同一の環境に設
置したものである。
ムに液膜厚さを測定可能な液膜厚さ計測装置を提供する
こと。 【構成】複数の電極４をそれぞれ絶縁物３を介して液膜
流路と同一面に設置した液膜測定用素子１と、この液膜
測定用素子１と同一の素子上に一定の厚さの液膜を形成
する流路を設け、且つ一定の厚さの液膜に相当する計測
信号を得る較正用液膜測定素子５とを併設し、液膜測定
用素子１および較正用液膜測定素子５を同一の環境に設
置したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば流路を気体と液体
とが混合して流れる二相流あるいは構造物への液体のス
プレイの場合、流路あるいは構造物表面に形成される液
体薄膜の厚さを測定する液膜厚さ計測装置に関する。
とが混合して流れる二相流あるいは構造物への液体のス
プレイの場合、流路あるいは構造物表面に形成される液
体薄膜の厚さを測定する液膜厚さ計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液膜厚さを測定する技術として
は、導電性、非導電性流体に応用できる種々の技術があ
る。非導電性流体に応用可能な技術としては、電気容量
の違いにより液膜厚さを測定するキャパシタンス法、光
ファイバを液膜表面に接触させ光ファイバ先端での光の
反射の有無から厚さを測定する触針法がある。
は、導電性、非導電性流体に応用できる種々の技術があ
る。非導電性流体に応用可能な技術としては、電気容量
の違いにより液膜厚さを測定するキャパシタンス法、光
ファイバを液膜表面に接触させ光ファイバ先端での光の
反射の有無から厚さを測定する触針法がある。
【０００３】また、導電性流体に応用可能な技術として
は、電極間の液膜厚さが抵抗変化として測定されるコン
ダクタンス法、電線を液体に接触させ電流の有無により
厚さを測定する触針法があり、さらに導電性、非導電性
流体の双方に使用可能な技術としては、放射線の吸収率
を用いた減衰法などがある。本発明はこれらの液膜厚さ
測定法の内、特にコンダクタンス法を使用したものであ
る。
は、電極間の液膜厚さが抵抗変化として測定されるコン
ダクタンス法、電線を液体に接触させ電流の有無により
厚さを測定する触針法があり、さらに導電性、非導電性
流体の双方に使用可能な技術としては、放射線の吸収率
を用いた減衰法などがある。本発明はこれらの液膜厚さ
測定法の内、特にコンダクタンス法を使用したものであ
る。
【０００４】このコンダクタンス法は、図６に示すよう
に例えば流路に流路表面と面一になるように幅ｓの電極
をある一定の間隔ｒで設置し、この電極間に電流ｉを流
した時に導電性の液膜厚さｔに応じてが可変抵抗Ｒとな
るような図７に示す回路を構成した場合、抵抗Ｒと液膜
厚さｔとの関係から電極間の電圧測定、すなわち電極間
の抵抗Ｒ＝（ρ×ｒ）／（ｔ×ｓ）を測定することによ
り、液膜厚さｔを測定するという方法である。ここで、
ρは電気伝導度である。
に例えば流路に流路表面と面一になるように幅ｓの電極
をある一定の間隔ｒで設置し、この電極間に電流ｉを流
した時に導電性の液膜厚さｔに応じてが可変抵抗Ｒとな
るような図７に示す回路を構成した場合、抵抗Ｒと液膜
厚さｔとの関係から電極間の電圧測定、すなわち電極間
の抵抗Ｒ＝（ρ×ｒ）／（ｔ×ｓ）を測定することによ
り、液膜厚さｔを測定するという方法である。ここで、
ρは電気伝導度である。
【０００５】また、コンダクタンス法は、導電性の液体
であれば原理的に測定電極と図７に示す回路から液膜厚
さを容易に測定することができ、そして測定電極は流路
に埋め込んで設置するため流路形状は変わらず、液膜の
流れを乱すことがないことから、広く利用されている。
であれば原理的に測定電極と図７に示す回路から液膜厚
さを容易に測定することができ、そして測定電極は流路
に埋め込んで設置するため流路形状は変わらず、液膜の
流れを乱すことがないことから、広く利用されている。
【０００６】さらに、コンダクタンス法は、図８（Ａ）
に示すように円形中心電極を１個あるいは複数の環状電
極で囲んで形成した液膜厚さ測定素子が最外周の環状電
極をアースとすれば、他の液膜厚さ測定素子が隣接して
いても電気的には互いに干渉することなく、複数の液膜
厚さ測定素子を近付けて配置することが可能であるとい
う長所がある。その他、液膜厚さ測定用電極の配置例と
しては図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）に示すものがある。
に示すように円形中心電極を１個あるいは複数の環状電
極で囲んで形成した液膜厚さ測定素子が最外周の環状電
極をアースとすれば、他の液膜厚さ測定素子が隣接して
いても電気的には互いに干渉することなく、複数の液膜
厚さ測定素子を近付けて配置することが可能であるとい
う長所がある。その他、液膜厚さ測定用電極の配置例と
しては図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）に示すものがある。
【０００７】上記のようにコンダクタンス法による液膜
厚さ計測は、原理的に簡単であるものの、実用上非常に
薄い液膜でない限り、抵抗Ｒ＝（ρ×ｒ）／（ｔ×ｓ）
の関係は成立しない。すなわち、電流密度が液膜断面に
対して一定でなく、電極間の最短距離を電流が主に流れ
るため、図９に示すように液膜が厚くなるに従い液膜の
電気抵抗値が飽和する傾向がある。
厚さ計測は、原理的に簡単であるものの、実用上非常に
薄い液膜でない限り、抵抗Ｒ＝（ρ×ｒ）／（ｔ×ｓ）
の関係は成立しない。すなわち、電流密度が液膜断面に
対して一定でなく、電極間の最短距離を電流が主に流れ
るため、図９に示すように液膜が厚くなるに従い液膜の
電気抵抗値が飽和する傾向がある。
【０００８】したがって、通常コンダクタンス法を使用
する場合は、液膜厚さを測定する前に、液膜厚さとその
液膜厚さに対する電気抵抗値、すなわち電極間電圧値の
関係を知る必要がある。以下、この液膜厚さと電極間電
圧値との関係を測定する作業を較正と称する。
する場合は、液膜厚さを測定する前に、液膜厚さとその
液膜厚さに対する電気抵抗値、すなわち電極間電圧値の
関係を知る必要がある。以下、この液膜厚さと電極間電
圧値との関係を測定する作業を較正と称する。
【０００９】この較正作業は図１０に示すように通常所
望の液膜厚さの測定前後に行い、較正は例えば液膜測定
と同一の液膜厚さ測定素子の表面に非導電性物質で厚さ
が既知の液膜を形成し、実際の測定時と同じ条件（液
体、液体の電気伝導度、温度、圧力、電極間印加電流、
電極・流路の表面状態（うねり、粗さ、酸化度合、付着
物）などが同じ）で電極間電圧を測定する方法がある。
望の液膜厚さの測定前後に行い、較正は例えば液膜測定
と同一の液膜厚さ測定素子の表面に非導電性物質で厚さ
が既知の液膜を形成し、実際の測定時と同じ条件（液
体、液体の電気伝導度、温度、圧力、電極間印加電流、
電極・流路の表面状態（うねり、粗さ、酸化度合、付着
物）などが同じ）で電極間電圧を測定する方法がある。
【００１０】この較正では較正液膜厚さ、印加電流など
を変え、液膜厚さ測定条件範囲を包含するように較正液
膜厚さ、印加電流などを設定して行う。この較正液膜厚
さ、印加電流などの種類をより細かくして較正を行え
ば、電極間電圧データを液膜厚さに換算する場合より換
算の精度はよくなる。
を変え、液膜厚さ測定条件範囲を包含するように較正液
膜厚さ、印加電流などを設定して行う。この較正液膜厚
さ、印加電流などの種類をより細かくして較正を行え
ば、電極間電圧データを液膜厚さに換算する場合より換
算の精度はよくなる。
【００１１】ところで、液膜測定の具体例として円柱表
面の軸方向に流れる液膜の厚さを測定（原子炉の燃料棒
表面に形成される水の液膜を模擬した実験例）する例に
ついて説明する。すなわち、模擬燃料棒における液膜厚
さ測定は軸方向の液膜厚さの分布状態をみるために、図
１１に示すように１本の燃料棒に数個の測定素子を取り
付けて行う。
面の軸方向に流れる液膜の厚さを測定（原子炉の燃料棒
表面に形成される水の液膜を模擬した実験例）する例に
ついて説明する。すなわち、模擬燃料棒における液膜厚
さ測定は軸方向の液膜厚さの分布状態をみるために、図
１１に示すように１本の燃料棒に数個の測定素子を取り
付けて行う。
【００１２】この測定素子は金属管である模擬燃料棒２
の側面に円形の孔を穿設し、絶縁物３を介して孔の中心
に円形の中心電極４を取り付けて構成する。この絶縁物
３および中心電極４の仕上り表面は模擬燃料棒１と同一
の円周面に形成する。また、中心電極４を＋端子に接続
し、模擬燃料棒１を−端子に接続し、これらの間に一定
電流を流す。燃料棒１と中心電極４とは、互いに絶縁さ
れているため電流は流れないが、測定素子の表面に形成
される液膜を伝わって電流が流れる。
の側面に円形の孔を穿設し、絶縁物３を介して孔の中心
に円形の中心電極４を取り付けて構成する。この絶縁物
３および中心電極４の仕上り表面は模擬燃料棒１と同一
の円周面に形成する。また、中心電極４を＋端子に接続
し、模擬燃料棒１を−端子に接続し、これらの間に一定
電流を流す。燃料棒１と中心電極４とは、互いに絶縁さ
れているため電流は流れないが、測定素子の表面に形成
される液膜を伝わって電流が流れる。
【００１３】この時の模擬燃料棒２と中心電極４との間
の電圧を図１２に示す回路により測定する。この際、液
膜が厚くなると、電気抵抗が減少して電流が流れ易くな
り、電圧も降下する。他方、液膜が薄くなると、電気抵
抗が増大して電流が流れにくくなり、電圧も増加する。
この測定した電圧値により液膜厚さを求めるが、予め液
膜厚さによる電圧値を明確にしておくため較正作業を行
う。
の電圧を図１２に示す回路により測定する。この際、液
膜が厚くなると、電気抵抗が減少して電流が流れ易くな
り、電圧も降下する。他方、液膜が薄くなると、電気抵
抗が増大して電流が流れにくくなり、電圧も増加する。
この測定した電圧値により液膜厚さを求めるが、予め液
膜厚さによる電圧値を明確にしておくため較正作業を行
う。
【００１４】従来の較正方法は、図１３に示すように試
験前に測定箇所の模擬燃料棒２の測定素子の表面に既知
の隙間６ａを設けることができる較正隙間ブロック６を
素子の表面に被せ、そこに水を流し人工的に既知の厚さ
の液膜を作り出し、その時の液膜厚さによる電圧値を測
定する。この要領で素子表面と較正隙間ブロック６の隙
間６ａを変え、数回繰り返し電圧を測定する。その較正
測定結果を液膜厚さと電極間電圧値の特性として図９に
示すようなＸ−Ｙグラフにする。そのグラフに基づいて
液膜厚さ換算を行う。
験前に測定箇所の模擬燃料棒２の測定素子の表面に既知
の隙間６ａを設けることができる較正隙間ブロック６を
素子の表面に被せ、そこに水を流し人工的に既知の厚さ
の液膜を作り出し、その時の液膜厚さによる電圧値を測
定する。この要領で素子表面と較正隙間ブロック６の隙
間６ａを変え、数回繰り返し電圧を測定する。その較正
測定結果を液膜厚さと電極間電圧値の特性として図９に
示すようなＸ−Ｙグラフにする。そのグラフに基づいて
液膜厚さ換算を行う。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の較正方法で
は液体の電気伝導度、電極・流路の表面状態を較正時と
液膜厚さ測定時で同じ条件に設定するのは非常に困難で
あり、液膜厚さ測定時の条件が把握不可能な場合もあり
得る。そのため、実際の較正は液膜測定前後に行う必要
があり、液膜厚さの測定の際にはこの較正作業に非常に
時間と労力がかかっていた。
は液体の電気伝導度、電極・流路の表面状態を較正時と
液膜厚さ測定時で同じ条件に設定するのは非常に困難で
あり、液膜厚さ測定時の条件が把握不可能な場合もあり
得る。そのため、実際の較正は液膜測定前後に行う必要
があり、液膜厚さの測定の際にはこの較正作業に非常に
時間と労力がかかっていた。
【００１６】また、原子炉のように高温・高圧の条件下
で液膜測定を行う際には、同一条件で較正することは非
常に困難である。すなわち、高温下では電極および絶縁
材料などの酸化、表面状態変化が経時的に生じるため、
実測定時の状態を模擬して較正を行うことは不可能であ
る。
で液膜測定を行う際には、同一条件で較正することは非
常に困難である。すなわち、高温下では電極および絶縁
材料などの酸化、表面状態変化が経時的に生じるため、
実測定時の状態を模擬して較正を行うことは不可能であ
る。
【００１７】したがって、液膜厚さ換算の精度も悪くな
る。さらに液膜厚さを測定してから換算し結果を得るま
でに時間を要するという不具合がある。
る。さらに液膜厚さを測定してから換算し結果を得るま
でに時間を要するという不具合がある。
【００１８】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、液膜厚さの較正作業が不要で、且つリアルタイ
ムに液膜厚さを測定可能な液膜厚さ計測装置を提供する
ことを目的とする。
もので、液膜厚さの較正作業が不要で、且つリアルタイ
ムに液膜厚さを測定可能な液膜厚さ計測装置を提供する
ことを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る液膜厚さ計
測装置は、上述した課題を解決するために、複数の電極
をそれぞれ絶縁物を介して液膜流路と同一面に設置した
液膜測定用素子と、この液膜測定用素子と同一の素子上
に一定の厚さの液膜を形成する流路を設け、且つ上記一
定の厚さの液膜に相当する計測信号を得る較正用液膜測
定素子とを併設し、上記液膜測定用素子および較正用液
膜測定素子を同一の環境に設置したものである。
測装置は、上述した課題を解決するために、複数の電極
をそれぞれ絶縁物を介して液膜流路と同一面に設置した
液膜測定用素子と、この液膜測定用素子と同一の素子上
に一定の厚さの液膜を形成する流路を設け、且つ上記一
定の厚さの液膜に相当する計測信号を得る較正用液膜測
定素子とを併設し、上記液膜測定用素子および較正用液
膜測定素子を同一の環境に設置したものである。
【００２０】
【作用】上記の構成を有する本発明においては、液膜測
定用素子と較正用液膜測定素子を併設し、同時に同じ環
境で測定することから、液膜の厚さ測定前後の較正作業
が不要になり、測定データの液膜の厚さ換算も測定とほ
ぼ同時に行うことができる。また、高温・高圧水中のよ
うに電極および絶縁材料などの酸化、表面状態の経時的
変化が生じる場合でも両者の変化度合はほぼ同じと考え
られるので、測定誤差を最小限に抑え、正確な測定が可
能になる。
定用素子と較正用液膜測定素子を併設し、同時に同じ環
境で測定することから、液膜の厚さ測定前後の較正作業
が不要になり、測定データの液膜の厚さ換算も測定とほ
ぼ同時に行うことができる。また、高温・高圧水中のよ
うに電極および絶縁材料などの酸化、表面状態の経時的
変化が生じる場合でも両者の変化度合はほぼ同じと考え
られるので、測定誤差を最小限に抑え、正確な測定が可
能になる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２２】本発明に係る液膜厚さ計測装置の一実施例
として円柱表面の軸方向に流れる液膜の厚さ測定（沸騰
水型原子炉の燃料棒表面に形成される水の液膜を模擬し
た実施例）について説明する。なお、従来の構成と同一
または対応する部分には同一の符号を用いて説明する。
として円柱表面の軸方向に流れる液膜の厚さ測定（沸騰
水型原子炉の燃料棒表面に形成される水の液膜を模擬し
た実施例）について説明する。なお、従来の構成と同一
または対応する部分には同一の符号を用いて説明する。
【００２３】上記沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）は複数の燃
料棒を等間隔に配置した複数の燃料スペーサで正方格子
状に配列し、上記燃料棒の上部および下部をタイプレー
トで支持した燃料集合体をチャンネルボックスに収納し
た構造である。
料棒を等間隔に配置した複数の燃料スペーサで正方格子
状に配列し、上記燃料棒の上部および下部をタイプレー
トで支持した燃料集合体をチャンネルボックスに収納し
た構造である。
【００２４】原子炉運転時には燃料集合体下部から冷却
材を流入させ、燃料棒より発生する熱を除去する。この
時、燃料棒で加熱された冷却材は図３に示すように沸騰
し、蒸気と水とが混合した二相流となって燃料集合体内
を流れる。冷却材の二相流の流動様式は燃料棒の軸方向
に沿って図３に示すように変化し、環状流または環状噴
霧流領域では燃料棒表面に液膜が形成された流れとな
る。
材を流入させ、燃料棒より発生する熱を除去する。この
時、燃料棒で加熱された冷却材は図３に示すように沸騰
し、蒸気と水とが混合した二相流となって燃料集合体内
を流れる。冷却材の二相流の流動様式は燃料棒の軸方向
に沿って図３に示すように変化し、環状流または環状噴
霧流領域では燃料棒表面に液膜が形成された流れとな
る。
【００２５】ところで、液膜測定用素子１は図１に示す
ように、金属管からなる模擬燃料棒２の側面に円形の孔
を複数穿設し、この孔の中心に絶縁物３を介して円形の
中心電極４を取り付けて構成する。この絶縁物３および
中心電極４の仕上り表面は模擬燃料棒２の円周面と同一
の円周面に形成される。また、中心電極４を＋端子に接
続し、模擬燃料棒２を−端子に接続し、これらの間には
一定電流が流される。模擬燃料棒２と中心電極４とは、
互いに電気的に絶縁されているため電流は流れないが、
液膜測定用素子１の表面に形成される液膜を伝わって電
流が流れる。
ように、金属管からなる模擬燃料棒２の側面に円形の孔
を複数穿設し、この孔の中心に絶縁物３を介して円形の
中心電極４を取り付けて構成する。この絶縁物３および
中心電極４の仕上り表面は模擬燃料棒２の円周面と同一
の円周面に形成される。また、中心電極４を＋端子に接
続し、模擬燃料棒２を−端子に接続し、これらの間には
一定電流が流される。模擬燃料棒２と中心電極４とは、
互いに電気的に絶縁されているため電流は流れないが、
液膜測定用素子１の表面に形成される液膜を伝わって電
流が流れる。
【００２６】また、図１および図２に示すように、模擬
燃料棒２の下部にはその液単相流となる部分に較正用液
膜測定素子５が取り付けられ、この較正用液膜測定素子
５は模擬燃料棒２の表面に人工的に液膜を形成するため
非導電性物質からなる較正隙間ブロック６を備えてい
る。そして、液膜の厚さ（隙間）の異なる同様の較正用
液膜測定素子５を複数個設置することにより、液膜の厚
さ測定と同時に同一流体、同一条件（高温下での電極お
よび絶縁材料などの酸化、表面状態の経時的変化を含め
て）で較正が可能であり、且つ図５に示すように液膜測
定と較正が同時に実施できる。
燃料棒２の下部にはその液単相流となる部分に較正用液
膜測定素子５が取り付けられ、この較正用液膜測定素子
５は模擬燃料棒２の表面に人工的に液膜を形成するため
非導電性物質からなる較正隙間ブロック６を備えてい
る。そして、液膜の厚さ（隙間）の異なる同様の較正用
液膜測定素子５を複数個設置することにより、液膜の厚
さ測定と同時に同一流体、同一条件（高温下での電極お
よび絶縁材料などの酸化、表面状態の経時的変化を含め
て）で較正が可能であり、且つ図５に示すように液膜測
定と較正が同時に実施できる。
【００２７】なお、較正用液膜測定素子５を設置する場
所は液単層流域に限らず較正隙間ブロック６の隙間６ａ
よりも液膜の厚さの厚い部分で、既知の液膜が形成可能
な場所ならば設置可能である。
所は液単層流域に限らず較正隙間ブロック６の隙間６ａ
よりも液膜の厚さの厚い部分で、既知の液膜が形成可能
な場所ならば設置可能である。
【００２８】さらに、較正用液膜測定素子５では較正隙
間ブロック６の隙間６ａに対応した既知の厚さの液膜に
見合った電圧が液膜測定用素子１と同時に測定され、こ
の同時測定された較正信号と液膜厚さ信号は、図４に示
すようにデータ処理装置７内において液膜換算手法（較
正液膜厚さ−電極間電圧特性からの換算）と同様の処理
を行う。
間ブロック６の隙間６ａに対応した既知の厚さの液膜に
見合った電圧が液膜測定用素子１と同時に測定され、こ
の同時測定された較正信号と液膜厚さ信号は、図４に示
すようにデータ処理装置７内において液膜換算手法（較
正液膜厚さ−電極間電圧特性からの換算）と同様の処理
を行う。
【００２９】次に、本実施例の作用について説明する。
【００３０】燃料集合体の燃料棒の液膜の厚さ測定にお
いて、液膜測定用素子１は中心電極４に電流発生装置の
＋端子を接続し、模擬燃料棒２に−端子を接続する。そ
こに一定の電流を流す。ここで、模擬燃料棒２と中心電
極４とは絶縁されているが、模擬燃料棒２の金属部と中
心電極４に冷却水が流れると、その冷却水を伝わって電
流が流れる。その時の模擬燃料棒２と中心電極４との間
の電圧を測定すると、液膜測定用素子１部分の液膜の厚
さに対応した電圧が測定される。
いて、液膜測定用素子１は中心電極４に電流発生装置の
＋端子を接続し、模擬燃料棒２に−端子を接続する。そ
こに一定の電流を流す。ここで、模擬燃料棒２と中心電
極４とは絶縁されているが、模擬燃料棒２の金属部と中
心電極４に冷却水が流れると、その冷却水を伝わって電
流が流れる。その時の模擬燃料棒２と中心電極４との間
の電圧を測定すると、液膜測定用素子１部分の液膜の厚
さに対応した電圧が測定される。
【００３１】一方、模擬燃料棒２の液単層流部分に液膜
測定用素子１と併設した較正用液膜測定素子５では、較
正隙間ブロック６の隙間６ａに対応した既知の厚さの液
膜に見合った電圧が同時に測定される。この同時に測定
された液膜厚さ信号と較正信号はデータ処理装置７の中
で液膜換算手法（較正液膜厚さ−電極間電圧特性からの
換算）と同様の処理を行い、リアルタイムで液膜厚さを
出力することが可能となる。このデータ処理装置７はパ
ーソナルコンピュータなどの汎用の計算機が利用でき
る。
測定用素子１と併設した較正用液膜測定素子５では、較
正隙間ブロック６の隙間６ａに対応した既知の厚さの液
膜に見合った電圧が同時に測定される。この同時に測定
された液膜厚さ信号と較正信号はデータ処理装置７の中
で液膜換算手法（較正液膜厚さ−電極間電圧特性からの
換算）と同様の処理を行い、リアルタイムで液膜厚さを
出力することが可能となる。このデータ処理装置７はパ
ーソナルコンピュータなどの汎用の計算機が利用でき
る。
【００３２】また、液膜測定用素子１および較正用液膜
測定素子５を同じ環境、すなわち同一流体、同一条件に
設置することにより、高温・高圧水中のように電極およ
び絶縁材料などの酸化、表面状態の経時的変化が生じる
場合でも、両者の変化度合はほぼ同じと考えられるの
で、経時的変化の問題も回避することができる。
測定素子５を同じ環境、すなわち同一流体、同一条件に
設置することにより、高温・高圧水中のように電極およ
び絶縁材料などの酸化、表面状態の経時的変化が生じる
場合でも、両者の変化度合はほぼ同じと考えられるの
で、経時的変化の問題も回避することができる。
【００３３】このように本実施例によれば、液膜測定用
素子１と較正用液膜測定素子５を併設し、同時に同じ環
境で測定することから、液膜の厚さ測定前後の較正作業
が不要になり、測定データの液膜の厚さ換算も測定とほ
ぼ同時に行うことができる。また、液膜測定用素子１と
較正用液膜測定素子５を同じ環境に配置することによ
り、高温・高圧水中のように電極および絶縁材料などの
酸化、表面状態の経時的変化が生じる場合でも両者の変
化度合はほぼ同じと考えられるので、経時的変化の問題
も解決でき、液膜の厚さを高精度に測定可能となる。
素子１と較正用液膜測定素子５を併設し、同時に同じ環
境で測定することから、液膜の厚さ測定前後の較正作業
が不要になり、測定データの液膜の厚さ換算も測定とほ
ぼ同時に行うことができる。また、液膜測定用素子１と
較正用液膜測定素子５を同じ環境に配置することによ
り、高温・高圧水中のように電極および絶縁材料などの
酸化、表面状態の経時的変化が生じる場合でも両者の変
化度合はほぼ同じと考えられるので、経時的変化の問題
も解決でき、液膜の厚さを高精度に測定可能となる。
【００３４】なお、本発明は上記実施例に限らず種々の
変形が可能である。例えば、液膜測定部の液膜温度を測
定するため、中心電極とその外周に設けた環状電極から
なる液膜測定用素子の中心電極に測温部非接地のシース
型熱電対を用いると、液膜測定中、液膜厚さと同時に液
膜の温度を測定可能である。この液膜の温度を測定する
ことにより、液膜測定用素子と較正用液膜測定素子の接
地位置の違いによる液膜の温度差が判り、液膜換算の際
に温度補正を行えるなど、より液膜厚さ換算精度を向上
させることが可能となる。
変形が可能である。例えば、液膜測定部の液膜温度を測
定するため、中心電極とその外周に設けた環状電極から
なる液膜測定用素子の中心電極に測温部非接地のシース
型熱電対を用いると、液膜測定中、液膜厚さと同時に液
膜の温度を測定可能である。この液膜の温度を測定する
ことにより、液膜測定用素子と較正用液膜測定素子の接
地位置の違いによる液膜の温度差が判り、液膜換算の際
に温度補正を行えるなど、より液膜厚さ換算精度を向上
させることが可能となる。
【００３５】また、電極部材質を白金、絶縁部材質をセ
ラミックとした液膜測定用素子を使用することにより、
耐熱性を向上させることができ、高温中での電極部酸化
も抑制でき、安定した精度で高温・高圧水中の液膜測定
が可能である。
ラミックとした液膜測定用素子を使用することにより、
耐熱性を向上させることができ、高温中での電極部酸化
も抑制でき、安定した精度で高温・高圧水中の液膜測定
が可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液膜
厚さ計測装置によれば、液膜測定用素子と較正用液膜測
定素子を併設し、同時に同じ環境で測定することから、
液膜の厚さ測定前後の較正作業が不要になり、測定デー
タの液膜の厚さ換算も測定とほぼ同時に行うことができ
る。
厚さ計測装置によれば、液膜測定用素子と較正用液膜測
定素子を併設し、同時に同じ環境で測定することから、
液膜の厚さ測定前後の較正作業が不要になり、測定デー
タの液膜の厚さ換算も測定とほぼ同時に行うことができ
る。
【００３７】また、液膜測定用素子と較正用液膜測定素
子を同じ環境に配置することにより、高温・高圧水中の
ように電極および絶縁材料などの酸化、表面状態の経時
的変化が生じる場合でも両者の変化度合はほぼ同じと考
えられるので、経時的変化の問題も回避でき、液膜の厚
さを高精度に測定可能となる。
子を同じ環境に配置することにより、高温・高圧水中の
ように電極および絶縁材料などの酸化、表面状態の経時
的変化が生じる場合でも両者の変化度合はほぼ同じと考
えられるので、経時的変化の問題も回避でき、液膜の厚
さを高精度に測定可能となる。
【図１】本発明に係る液膜厚さ計測装置の一実施例を適
用した計測用模擬燃料棒を示す斜視図。
用した計測用模擬燃料棒を示す斜視図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１の計測用模擬燃料棒における冷却材の流動
様式を示す説明図。
様式を示す説明図。
【図４】図１の液膜厚さ計測装置の制御系を示す概略
図。
図。
【図５】図１の液膜厚さ計測装置の測定手順を示すフロ
ーチャート図。
ーチャート図。
【図６】液膜厚さと液膜電気抵抗との関係を示す説明
図。
図。
【図７】液膜厚さと液膜電気抵抗との関係を示す回路
図。
図。
【図８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はコンダクタ
ンス法による液膜厚さ測定用電極の配置例を示す説明
図。
ンス法による液膜厚さ測定用電極の配置例を示す説明
図。
【図９】液膜厚さと液膜電気抵抗との関係を示すグラフ
図。
図。
【図１０】従来の液膜厚さ計測装置の測定手順を示すフ
ローチャート図。
ローチャート図。
【図１１】計測用模擬燃料棒を示す斜視図。
【図１２】実用上の液膜厚さ計測装置を示すブロック
図。
図。
【図１３】液膜厚さ測定素子を示す断面図。
１ 液膜測定用素子 ２ 模擬燃料棒 ３ 絶縁物 ４ 中心電極 ５ 較正用液膜測定素子 ６ 較正隙間ブロック ７ データ処理装置
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の電極をそれぞれ絶縁物を介して液
膜流路と同一面に設置した液膜測定用素子と、この液膜
測定用素子と同一の素子上に一定の厚さの液膜を形成す
る流路を設け、且つ上記一定の厚さの液膜に相当する計
測信号を得る較正用液膜測定素子とを併設し、上記液膜
測定用素子および較正用液膜測定素子を同一の環境に設
置したことを特徴とする液膜厚さ計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6490792A JPH05264207A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 液膜厚さ計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6490792A JPH05264207A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 液膜厚さ計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264207A true JPH05264207A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13271603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6490792A Pending JPH05264207A (ja) | 1992-03-23 | 1992-03-23 | 液膜厚さ計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05264207A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007316059A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-12-06 | Yokohama National Univ | 熱流動現象の模擬方法及び模擬試験装置 |
| JP2009500605A (ja) * | 2005-06-29 | 2009-01-08 | ラム リサーチ コーポレーション | 導電層の電気的応答を最適化する方法、及びその装置 |
| JP2010002349A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | センサ、液膜測定装置 |
| JP2012181164A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-20 | Kobe Steel Ltd | 耐火物残厚評価方法 |
| JP2015049087A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 川崎重工業株式会社 | 超音波探傷装置及び超音波探傷装置の運転方法 |
| KR101879271B1 (ko) * | 2016-10-20 | 2018-07-18 | 서울대학교 산학협력단 | 액막 두께 측정 기판, 액막 두께 측정 장치 및 액막 두께 측정 방법 |
| KR101895802B1 (ko) * | 2017-03-02 | 2018-09-07 | 서울대학교산학협력단 | 복수개의 전극층을 이용한 인젝터 내부 액막 두께 측정 장치 및 이를 이용한 인젝터 내부 액막 두께 측정 방법 |
| CN109708564A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-03 | 天津大学 | 气液/油气水多相流液膜厚度分布式电导测量方法 |
-
1992
- 1992-03-23 JP JP6490792A patent/JPH05264207A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10161918B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-12-25 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Ultrasonic flaw detector and method of operating ultrasonic flaw detector |
| KR101879271B1 (ko) * | 2016-10-20 | 2018-07-18 | 서울대학교 산학협력단 | 액막 두께 측정 기판, 액막 두께 측정 장치 및 액막 두께 측정 방법 |
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| CN109708564A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-05-03 | 天津大学 | 气液/油气水多相流液膜厚度分布式电导测量方法 |
| CN109708564B (zh) * | 2018-12-13 | 2020-11-06 | 天津大学 | 气液/油气水多相流液膜厚度分布式电导测量方法 |
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