JPH06167374A - 液面計とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答性が早く、且つ、ボイド計測ができる液
面計を提供することを目的とする。 【構成】 金属管内に絶縁体を介在させて、折り返し状
に屈曲させた異種金属線を接続した熱電対線と、折り返
し状に屈曲させたヒータ線とをそれぞれ折り返し部を先
端側に位置させて収容し、熱電対線の折り返し部とヒー
タ線の折り返し部とが位置する金属管の先端部を基端側
より細径に形成してなる液面計である。４個の軸方向の
挿通孔を設けた複数個の円柱状絶縁成形体の挿通孔に１
本の熱電対線と、異種金属線を接続した１本の熱電対線
と、２本のヒータ線とをそれぞれ挿入し、該複数個の円
柱状絶縁成形体を金属管に内嵌めし、金属管を全長にわ
たり絞って減径させ、金属管の先端部のみさらに絞って
減径させ、該金属管の先端を切断し、前記２本の熱電対
線の先端どうしを溶接により接続し、前記２本のヒータ
線の先端どうしを溶接により接続し、該金属管先端面を
密封する液面計の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液面計とその製造方法に
関し、特に、原子炉用の液面計とその製造方法について
のものである。

【０００２】

【従来の技術】圧力容器内の水位を計測するものとし
て、実公平３−1768号「接合熱電対液位測定装置」が提
案されている。それは、図11に示すように、シース101
内に絶縁体102を介在させて、その先端部内に円筒状碍
子103を収容する。円筒状碍子103外周面にヒータ線を螺
旋状に巻き付けてヒータコイル104とし、ヒータコイル1
04の両端にヒータリード線105 ・106を接続してシース1
01の基端より外側に延出させる。円筒状碍子103内の中
央部にアルメル線107とクロメル線108との１次接点109
を位置させ、クロメル線108はシース101の基端より外側
に延出させ、アルメル線107の基端は、シース101の途中
で他のアルメル線110と他のクロメル線111との先端どう
しを接続した２次接点112に接続し、他のアルメル線110
と他のクロメル線111の基端はそれぞれシース101の基端
より外側に延出させる。

【０００３】また、このシース101先端部は、はねよけ1
13で覆われ、はねよけ113には流通孔114が穿設してあ
る。ここで、円筒状碍子103の長さは25mmで、はねよけ1
13の長さが 100mmで、１次接点109と２次接点112との距
離が115mmで、はねよけ113の外径が9.5mmである。この
液面計で１次接点109と２次接点112とが共に水中にある
場合、ヒータコイル104からの放熱は水で冷却され１次
接点109と２次接点112とには殆ど差がなく、熱電対の出
力は小さいものであるが、１次接点109と２次接点112と
が共に大気中にある場合は、１次接点109はヒータコイ
ル104で温められ２次接点112との差が大きく熱電対の出
力は大きくなり、このことにより液面を計測する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の液面計で
は、もちろん液面計測はでき、絶対温度の計測もでき
る。しかしながら、シース101内に円筒状碍子103を収容
し、円筒状碍子103の外周にヒータ線を巻き付け、５本
の熱電対線・ヒータ線を収容し、その上、絶縁体102は単
にシース101内に充填されているだけであるので、シー
ス101の外径がどうしても大きくならざるを得ず、細径
にできる限界があり、さらに、シース101の先端部には
はねよけ113が付いていて大きく、熱容量が大で、応答
が遅い欠点がある。

【０００５】また、この液面計は径が大きいため、ボイ
ド計測ができない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
の事情に鑑み、応答が早く且つボイド計測ができるよう
にすべく、金属管に、熱電対線およびヒータ線を挿入し
た絶縁成形体を内嵌めし、これ等を絞って可及的に細径
にしたものである。すなわち、第１発明は、金属管内に
絶縁体を介在させて、折り返し状に屈曲させた異種金属
線を接続した熱電対線と、折り返し状に屈曲させたヒー
タ線とをそれぞれ折り返し部を先端側に位置させて収容
し、熱電対線の折り返し部とヒータ線の折り返し部とが
位置する金属管の先端部を基端側より細径に形成してな
る液面計である。

【０００７】第２発明は、４個の軸方向の挿通孔を設け
た複数個の円柱状絶縁成形体の挿通孔に１本の熱電対線
と、異種金属線を接続した１本の熱電対線と、２本のヒ
ータ線とをそれぞれ挿入し、該複数個の円柱状絶縁成形
体を金属管に内嵌めし、金属管を全長にわたり絞って減
径させ、金属管の先端部のみさらに絞って減径させ、該
金属管の先端を切断し、前記２本の熱電対線の先端どう
しを溶接により接続し、前記２本のヒータ線の先端どう
しを溶接により接続し、該金属管先端面を密封する液面
計の製造方法である。

【０００８】

【作用】本発明は、金属管に、熱電対線およびヒータ線
を挿入した絶縁成形体を内嵌めし、これ等を絞って可及
的に細径にしたものであるから、応答が早く、また、ボ
イド計測が可能となる。

【０００９】

【実施例】本発明を添付する図面の具体的な実施例に基
づいて以下詳細に説明する。アルミナAl₂O₃あるいはマ
グネシャMgOなどの有機絶縁粉末を、図１に示すよう
に、４個の後記の熱電対線、ヒータ線の入る大きさの挿
通孔１を軸方向に平行に設け外径 4.5mmかそれよりわず
かに小さい円柱状絶縁成形体２を焼成して形成する。

【００１０】図２に示すように、熱電対線として、図２
(a) に示すクロメル線３を１本と、図２(b) に示すクロ
メル線４にアルメル線５を溶接により接続したものを１
本と、ヒータ線として、図２(c) に示すニッケルリード
線６にニクロム線７を溶接により接続したもの２本とを
用意する。上記のクロメル線３と、クロメル線４とアル
メル線５とよりなる熱電対線８と、ニッケルリード線６
とニクロム線７とよりなる２本のヒータ線９とを、図３
に示すように、それぞれ複数個の円柱状絶縁成形体２の
挿通孔１に挿入する。

【００１１】次に、図４に示す外径６mmで内径が 4.5mm
かこれよりわずかに大きく、且つ前記複数個の円柱状絶
縁成形体２を収容できる長さを有する長い金属管10を用
意する。この金属管10に、図５に示すように、円柱状絶
縁成形体２を内嵌めする。円柱状絶縁成形体２を内嵌め
した金属管10を、図６に示すように、全長にわたり絞っ
て減径させ外径 3.2mmのＭＩケーブルとする。外径６mm
の金属管10を外径3.2mmの金属管10に絞るには絞りを繰
り返して行って減径する。絞りと絞りとの間には後工程
の絞りを可能にするため焼なましを行う。

【００１２】金属管10が絞られ減径する際、焼成成形品
である円柱状絶縁成形体２は破砕され粉状となる。上述
のＭＩケーブルとは、金属管10内に有機絶縁体を介在さ
せて熱電対線、ヒータ線を収容したものを称している。
このようなＭＩケーブルとすると、熱電対線とヒータ線
との配置、熱電対線とヒータ線の金属管10内壁との間隔
が円柱状絶縁成形体２を用いるため、正確に設けること
ができる。円柱状絶縁成形体２で前もって位置関係が決
定されており、絞られ破砕しても、その断面の位置関係
は相似的に減少して変わらないからである。また、この
ようなＭＩケーブルにすることによって、その外径を可
及的に小さくしても、短絡させることなく熱電対線・ヒ
ータ線を金属管内に収容することがはじめて可能とな
る。

【００１３】続いて、外径が 3.2mmになった金属管10
を、Ｘ線により加工位置を決めて、図７に示すように、
先端部のみさらに絞り減径して長さ約70mmを外径を 2.3
mmに形成する。引き続き、図８に示すように、先端を切
断し熱電対線およびヒータ線を溶接によりそれぞれ接続
し、閉蓋13する。

【００１４】このようにして製作された液面計は、図
９、図10に示すとおりである。すなわち、図９に示すよ
うに、シース10の先端部は細径に絞られクロメル線３の
先端と熱電対線８のアルメル線５の先端どうしが溶接に
より接合し折り返し状とし折り返し部をシース10の先端
に位置させる。クロメル線３先端と熱電対線８のアルメ
ル線５先端との接合部が１次接点11となり、熱電対線８
のアルメル線５とクロメル線４との接合部が２次接点12
となる。

【００１５】また、２本のヒータ線９のニクロム線７の
先端どうしを溶接により接合し折り返し状とし折り返し
部をシース10の先端に位置させる。ニクロム線７が位置
する先端部は特に細く絞ってあるので、ニクロム線７が
絞られて細くなり抵抗が増大しヒータとして発熱量が増
大する。さらに、シース10の先端面は溶接により閉蓋13
する。

【００１６】図10は温度計の外観正面図であって、その
基端からは熱電対ケーブル14とヒータケーブル15とを延
出させる。この液面計で１次接点11と２次接点12とが共
に水中にある場合、ニクロム線７・７からの放熱は水で
冷却され、１次接点11と２次接点12とには殆ど差がなく
熱電対の出力は小さいものであるが、１次接点11と２次
接点12とが共に大気中にある場合は、１次接点11はニク
ロム線７・７で温められ、２次接点12との差が大きく熱
電対の出力は大きくなり、このことにより液面を計測す
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、上述のように、金属管に熱電
対線およびヒータ線を挿入した絶縁成形体を内嵌めし、
これらを絞って可及的に細径にしたものであるから、熱
応答が早くまた、ボイド計測が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円柱状絶縁成形体の斜視図である。

【図２】熱電対線とヒータ線との側面図である。

【図３】円柱状絶縁成形体に熱電対線とヒータ線とを挿
入した状態の斜視図である。

【図４】金属管の斜視図である。

【図５】金属管に複数個の円柱状絶縁成形体を内嵌めし
た状態の斜視図である。

【図６】金属管を全長にわたり絞った状態を示す斜視図
である。

【図７】金属管の先端部のみを絞った状態の斜視図であ
る。

【図８】先端を適当な長さに切断し、熱電対線およびヒ
ータ線を接続し、先端を閉蓋した状態の側面図である。

【図９】完成した温度計の縦断面図である。

【図10】図９の外観正面図である。

【図11】従来の液面計の縦断面と横断面の２面図であ
る。

【符号の説明】

10…金属管 ２…円柱状絶縁成形体 １…挿通孔 ３…クロメル線 ８…熱電対線 ９…ヒータ線 11…１次接点 12…２次接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 成臣 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目一番一 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属管内に絶縁体を介在させて、折り返
   し状に屈曲させた異種金属線を接続した熱電対線と、折
   り返し状に屈曲させたヒータ線とをそれぞれ折り返し部
   を先端側に位置させて収容し、熱電対線の折り返し部と
   ヒータ線の折り返し部とが位置する金属管の先端部を基
   端側より細径に形成してなる液面計。
2. 【請求項２】 ４個の軸方向の挿通孔を設けた複数個の
   円柱状絶縁成形体の挿通孔に１本の熱電対線と、異種金
   属線を接続した１本の熱電対線と、２本のヒータ線とを
   それぞれ挿入し、該複数個の円柱状絶縁成形体を金属管
   に内嵌めし、金属管を全長にわたり絞って減径させ、金
   属管の先端部のみさらに絞って減径させ、該金属管の先
   端を切断し、前記２本の熱電対線の先端どうしを溶接に
   より接続し、前記２本のヒータ線の先端どうしを溶接に
   より接続し、該金属管先端面を密封する液面計の製造方
   法。