JPH0572098A - バブラ式密度計測方式 - Google Patents

バブラ式密度計測方式

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JPH0572098A
JPH0572098A JP23002991A JP23002991A JPH0572098A JP H0572098 A JPH0572098 A JP H0572098A JP 23002991 A JP23002991 A JP 23002991A JP 23002991 A JP23002991 A JP 23002991A JP H0572098 A JPH0572098 A JP H0572098A
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JP
Japan
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density
liquid level
tank
signal
air
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Pending
Application number
JP23002991A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumune Sakai
一宗 酒井
Takashi Togawa
隆 戸川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
Priority to JP23002991A priority Critical patent/JPH0572098A/ja
Publication of JPH0572098A publication Critical patent/JPH0572098A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】タンク内をエアーで撹拌しているプロセスに置
いて液位,密度をバブラ式差圧計測方式を用いて計測す
るシステムに対し適用可能である。 【構成】図1に於いて、タンク1内の温度と液位の信号
をエアー量調節回路に取込み、エアーの量を自動的に調
節するとともに密度補正回路11にて補正を行うことに
より密度の真値を計測できる。 【効果】タンク内をエアーで撹拌しているプロセスにお
いて、エアーの量を調整するとともに密度を補正するこ
とにより従来の計測方式で計測が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はタンク内をエアーで撹拌
しているプロセスに於いて、バブラ式密度計測方式を採
用して液位,密度を計測する計測制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】再処理プラント等に於いては、高レベル
放射性物質を含む液体を取扱うため放射線線量率も10
3〜105R/hと高い。
【0003】そのため、以下の点を考慮して計測機器及
び計測方法を選定している。
【0004】(1)検出端材料は耐放射線に優れる。
【0005】(2)故障が少ない。
【0006】(3)検出端は原則的に保守の必要がな
い。
【0007】上記(1)〜(3)を満たす計測機器とし
ては、可動部がなく電気取出し点を高放射線線量率の場
所内に設ける必要がないことから、バブラ式差圧計測方
式を主体に採用している。
【0008】また、中にある固形分の沈殿防止の観点か
らタンク内を常に撹拌しその状態に於いて液位,密度の
計測を実施することが必須となるため、従来のプラント
ではタンク内の撹拌をポンプによる水流で実施してい
た。
【0009】一方、再処理プラント等のプロセスは放射
線が高く、人が近づけないため、最近の動向としては保
守の合理化及びシンプルなシステム構成の観点からポン
プによる撹拌に換え、エアーによる撹拌方式が多く採用
されてきている。
【0010】バブラ式差圧計測方式とは、測定しようと
する液中にバブラ管を垂直に立て、その先端から一定流
量の空気を吹き出させる液位の変動に従って、その吹出
し圧力、すなわちバブラ管内の圧力が変わり、これが液
位に比例するため、その圧力を測定することにより液
位,密度を計測する方式である。
【0011】これに関する計測方式はコロナ社工業測定
便覧の526頁に記載されている。ここで、液位の真値
を計測するために液位信号を密度信号で補正する方式は
公知例となっているが、タンク内をエアーで撹拌してい
るプロセスに於いては、密度計測が不安定となり、液位
の真値を正確に計測できないという問題がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術は、エア
ー撹拌時のタンク内の泡による密度への影響の点につい
て配慮がされておらず、密度が不安定となり計測ができ
ないという問題があった。
【0013】また、液位の真値を計測するための液位の
信号を密度の信号で補正しようとしても、密度の信号が
不安定となっていることから液位の真値も計測できな
い。
【0014】本発明は、タンク内をエアーで撹拌してい
るプロセスに対しても、従来方式であるバブラ式差圧計
測を採用し、タンク内の温度信号と液位信号によりエア
ーの量を自動的に調節するとともに、補正を加えること
により正確な密度計測が可能となり、液位の真値も正確
に計測できるバブラ式密度計測方式を提供することにあ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、タンクの温度と液位の信号によりタンクへ送り込む
撹拌用エアーの量を自動的に調節するとともに、泡によ
る密度の影響分を補正することにより、従来計測技術で
も密度計測を可能としたものである。
【0016】
【作用】本発明によればタンク内の液量と液内の泡の体
積比を常に一定としておけば、エアーで撹拌している時
の真値の密度は、密度が既知である液体の泡のない時の
密度と泡のある時の密度の比を係数として補正すること
により求まる。
【0017】従ってエアーの量を調節するとともに、固
定の係数で補正することにより真値の密度を計測するこ
とができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1により説明す
る。
【0019】本図は、密度が刻々と変化する液を受入れ
タンク内をエアーで撹拌しながら密度を計測するシステ
ム構成を示している。
【0020】タンク(1)には液が流入しエアーをヘッ
ダ(2)を介して吹き込み撹拌を行う。エアー吹き込み
によりタンク内液中には泡(3)が発生する。
【0021】これらのプロセス条件に於いて液位を計測
するためのバブラ管(4A)、密度を計測するためのバ
ブラ管(4B)を介して一定の空気量を与え、その背圧
を液位用差圧伝送器(5)と密度用差圧伝送器(6)で
差圧として検出する。
【0022】密度の信号は、一次遅れ回路(8)にて一
定の値としたのち、密度補正回路(11)で補正され密
度の真値として密度指示計(12)に出力する。
【0023】液位の信号は、液位補正回路(9)により
密度補正され、液位の真値として液位指示計(10)に
出力する。
【0024】ここで液位,密度を計測し、ある規定値で
あった場合には、ポンプ(15)により次のタンクへ移
送する。
【0025】また、密度補正回路(11)による補正を
行うための条件として、タンク内の温度と圧力によりエ
アー量を調整する必要があり、温度検出器(7)で検出
された温度信号と、液位補正回路(9)を介した液位の
真値の信号をエアー量調節回路(13)に取り込み演算
したのち、エアー量調節弁(14)に対し調節信号を出
力する。
【0026】従来は、エアー吹き込みによるタンク内液
中の泡(3)がないため、バブラ管(4),液位用差圧
伝送器(5),密度用差圧伝送器(6),液位補正回路
(9),液位指示計(10)及び密度指示計(12)で
計測を行っていた。
【0027】ここで、泡に対する液位,密度の影響を考
慮すると、密度は泡の体積分低下するが、泡の体積が常
に一定でないため図2に示すように不安定な値となる。
【0028】従って、その信号を一定とするため一次遅
れ回路(8)を設ける。但し、一次遅れ回路(8)の出
力信号は一定となるが、その値は泡の影響を受けている
ため真値(エアーによる撹拌をしない時の密度の値)で
はない。そこで密度の真値を計測するために密度補正回
路(11)で補正を行う。
【0029】一方、液位は泡の体積によりΔLだけ上昇
するが、液位用差圧伝送器(5)の出力信号は図3に示
すように液位の上昇分ΔL分は含まずL分のみの信号と
なる。そこで実液位L+ΔLを計測するために液位補正
回路(9)で密度による補正を行い実液位を求める。
【0030】以上により、タンク内をエアーで撹拌して
いるプロセスに於いて、密度の真値を計測するために補
正を行うが、その係数の決定方法について図4,図5に
て説明する。
【0031】図4にエアーによる撹拌を実施しない場合
のシステム構成を示し、図5にエアーによる撹拌を実施
した場合のシステム構成を示す。
【0032】図4に於いてエアーによる撹拌を実施しな
い場合タンク(1)の液の密度をρ,液位用差圧伝送器
(5)のバブラ管(4A)の液中の先端と液位との差を
L,密度計用伝送(6)のバブラ管(4B)の差をhと
すると ΔPL=ρ・L …(数1) となる。
【0033】次に図5に於いてエアーによる撹拌を実施
した場合タンク(1)の液中の密度をρ′,泡による液
位上昇分をΔLとすると、 ΔPL′=ρ′・(L+ΔL) …(数2) となる。
【0034】ここでρ′/ρを求めると、ΔPL=ΔP
L′であるから ρ′/ρ=L/(L+ΔL)=1/(1+ΔL/L) …(数3) となる。
【0035】次に、密度ρ1の液を計測する場合を考え
る。
【0036】エアーによる撹拌を実施しない場合、 ΔPL1=ρ1・L′ …(数4) で表わすことができる。
【0037】また、エアーによる撹拌を実施した場合、 ΔPL1′=ρ1′・(L′+ΔL′) …(数5) ここでρ1′/ρを求めるとΔPL1=ΔPL1′である
から ρ1′/ρ1=L′/(L′+ΔL′)=1/(1+ΔL′/L′) …(数6) となる。
【0038】 そこで数3と数6によりΔL/L=ΔL′/L′が常に一定であれば ρ′/ρ=ρ1′/ρ1 …(数7) となる。
【0039】従って任意の密度の液をエアーにより撹拌
した場合の真値の密度ρ1 はρ1 =ρ/ρ′・ρ1′ と
なることが判る。
【0040】以上により、ρ/ρ′を固定の係数として
補正を行う。
【0041】図6に密度補正回路を示す。
【0042】ρ/ρ′は予め決定し設定しておく必要が
あるが、その決定方法は例えば密度が既値である水等を
用いエアーによる撹拌を実施し、その時のρ′を求め、
その比率を算出すれば良く、実機プロセスでも対応でき
るが、事前に試験機等により算出することも可能であ
る。
【0043】また、上記に於いてρ/ρ′を係数として
密度の補正を行うためにはΔL/L=ΔL′/L′を常
に一定とする必要がある。すなわち、いかなる状態に於
いても、タンク内の液の体積と泡の体積の比率を常に一
定とする必要がある。エアーの量が常に一定であれば、
タンク内の液位が上昇すると泡の体積は小さくなり、液
位が低下すると泡の体積は大きくなり、タンク内の液の
体積と泡の体積との比率は常に一定とならない。さらに
泡の体積は、タンク内の液の温度により左右される。す
なわちタンク内の液の温度が高ければ高いほど泡が膨張
し体積も多くなる。
【0044】従って、タンク内の液の体積と泡の体積の
比率を常に一定とする為に、タンク内の液の液位信号と
温度検出器(7)の信号をエアー量調節回路(13)に
取込み、演算をし、エアー量調節信号をエアー量調節弁
(14)に出力するものとする。
【0045】図7にエアー流量調節回路の詳細を示す。
【0046】数8から泡の体積は圧力に反比例し温度に
比例することが判る。この場合、圧力変化は液位変化と
して置きかえることができる。
【0047】そこで、タンク内液位及び液温を検出し、
それぞれの変化量に基づいてエアー流量の初期設定値
(撹拌に必要な流量値)を補正演算することにより正確
な流量を供給可能となる。
【0048】 PV=nRT …(数8)
【0049】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タ
ンク内をエアーで撹拌しているプロセスの密度計測に於
いて、従来の技術であるバブラ式差圧計測方式を採用し
ても精度よく計測ができ、保守性,制御性の向上に効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の液位,密度計測システム構
成図である。
【図2】従来計測方式を採用した場合の密度の変化図で
ある。
【図3】従来計測方式を採用した場合の密度の変化図で
ある。
【図4】タンクをエアーで撹拌しない場合のタンク内の
状態図である。
【図5】タンクをエアーで撹拌した場合のタンク内の状
態図である。
【図6】密度補正回路詳細図である。
【図7】エアー量調節回路詳細図である。
【符号の説明】
11…密度補正回路、13…エアー量調節回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タンク内をエアーで撹拌しているプロセス
    にて、従来計測方式であるバブラ式差圧計測を用いて、
    密度を計測するシステムにおいて、泡の影響による密度
    の不安定分を補正し真値を計測するために、タンク内の
    温度と液位の信号により撹拌用エアーの量を自動的に調
    節するエアー量調節回路と密度補正回路を設けたことを
    特徴とするバブラ式密度計測方式。
JP23002991A 1991-09-10 1991-09-10 バブラ式密度計測方式 Pending JPH0572098A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23002991A JPH0572098A (ja) 1991-09-10 1991-09-10 バブラ式密度計測方式

Applications Claiming Priority (1)

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JP23002991A JPH0572098A (ja) 1991-09-10 1991-09-10 バブラ式密度計測方式

Publications (1)

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JPH0572098A true JPH0572098A (ja) 1993-03-23

Family

ID=16901456

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JP23002991A Pending JPH0572098A (ja) 1991-09-10 1991-09-10 バブラ式密度計測方式

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JP (1) JPH0572098A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108152001A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 浙江海洋大学 基于声速的水下气泡密度测定装置及其工作原理

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108152001A (zh) * 2017-12-15 2018-06-12 浙江海洋大学 基于声速的水下气泡密度测定装置及其工作原理

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