JPH0658366U - 物体通過検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、金属配管内を移動する物体の通過検
出機構に於いて、検出センサにフィルムコイルを用い、
物体通過の際の磁気変化によってコイルに生じる起電力
を検出する構成としたことを特徴とする。 【構成】金属配管内を移動する物体の通過に応じた磁気
変化を検出するために、絶縁材である薄膜シート７上に
銅箔をフォトエッチングしたフィルムコイルを検出コイ
ル２として用い、同コイル２と検出回路４とを一体にし
たことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば原子力再処理施設等に於ける配管内気送子等、配管等の内部 を通過する物体の通過検知、詰り監視等に適用される金属配管内の物体通過検出 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、配管内部を通過する物体の通過検出器として、磁気通過検出器が存在す る。この種の磁気通過検出器に於いては、検出物体が、磁性体、もしくは本考案 と同様に検出物体に磁性部材を持つ構成であるが、金属配管内を通過する物体の 検出機構に関しては、図６に示すように、一次側コイル１２と二次側コイル１３ の２個のコイルを有し、一次側コイル１２に発振器より交流励磁を行ない、磁性 体の通過によって二次側コイル１３に生じるインピーダンスの変化を検出するも のである。

【０００３】 この方式に於いては、配管がアルミニウムや銅等の金属配管であるとき、図７ に示すように磁気透過深さの関係上、コイルへの励磁周波数を低くしなければな らないために低速度の移動物体しか検出できないという問題があった。又、検出 感度が低くＳ／Ｎ比が悪いという問題があるとともに、励磁電圧を高くする必要 があるため、コイルが発熱する等の問題があった。

【０００４】 又、検出コイルの製作についても銅線を巻枠に巻く作業が介在するため、製品 間のバラツキが大きい、検出回路との互換性が無い、製作コストが高くなる等、 種々の問題があった。

【０００５】 更に、コイル自体の形状もリング型であるため、取付けの際に、一個ずつ配管 に通さなければならず、従って施工に多くの時間を要し、既設配管への取付けに 対しては既設配管を一旦分解しないと取付けができない等の不具合が生じていた 。

【０００６】 原子力再処理施設に於いては、図８に示すように、処理用の溶液を一定周期毎 にサンプリングをして、小型のポリエチレン製の気送子９に封入し、アルミニウ ム配管１内を空気圧にて搬送している。

【０００７】 このような搬送システムに於いて、気送子９が正常に搬送されているか、又は 何らかのトラブルで気送子９が詰まって停止した場合に、配管１の何れの部分で 停止しているかを把握するため、図８（ａ）に示すように、配管１に穴開け加工 を行ない、その穴開け加工された部分に発光素子１４と受光素子１５を対向させ て取付けた光学式の通過検出器を数メートルおきに設置している。又、上記した 光学式の通過検出器を取付けるために、図８（ｂ）に示すように、フランジ付き の専用配管１７を配管１の途中に数メートルおきに設置している。 又、気送子９の速度監視を行なう場合は、通過検出器の出力信号の時間差で判 断するために２個の通過検出器が必要となる。

【０００８】 又、これらの方式では穴開け、配管１へのフランジ１６の取付け、穴開け加工 時の配管１内面のバリ取り、専用配管１７の取付け等の施工工数が膨大なものと なる。

【０００９】 又、発光素子１４、受光素子１５の発光面、受光面の汚れ、機械振動による取 付け、ゆるみ等に対するメンテナンスも非常に面倒であり、これらのメンテナン ス時は施設を休止する必要がある。

【００１０】 特に発光素子１４、受光素子１５の取付け部、フランジ接合面等からの空気漏 れ等が発生した場合は、気送子９の搬送速度の低下、停止等の現象が起き、搬送 性能に大きな影響を与える。又、配管１の内部が気送子９からの液漏れ等により 放射能で汚染されていた場合、周囲の被爆は免れない。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

上述したように従来では、光学式の通過検出器を取付けるためにフランジ付き の専用配管を数メートルおきに設置する必要があり、発光素子及び受光素子を取 り付けるための取付け穴開け加工及び穴開け加工時の配管内面のバリ取り、専用 配管の取付け等、多くの作業工程を伴うことから、施工工数が膨大なものとなる とともに、施工コストが著しく高くなるという問題があり、又、メンテナンス、 検出性能、信頼性等の各面でも多くの問題を残していた。

【００１２】 本考案は上記した各種の問題点を解消すべくなされたもので、検出部と回路部 とを一体化した構成として、特殊な配管加工を一切必要とせずに、施工及びメン テナンスを容易に行なうことができるとともに、検出部にフィルムコイルを用い 、コイルに励磁することなく、物体通過の際に磁気変化によってコイルに生じる 起電力を検出する構成として、検出センサのバラツキを無くし、検出回路との互 換性を持たせ、かつ製作コストを低減できる物体通過検出装置を提供することを 目的とする。 又、本考案は、金属配管内を移動する物体の速度を１個の検出コイルを用いて 監視できる速度検出装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は、検出装置間の互換性を持たせ、製作コストの低減を図るために、図 １、図２に示すように、検出センサにフォトエッチングによるフィルムコイルを 用いて、この検出センサと検出回路部を一体化構造にし、小型化を図った。又、 検出装置の配管への施工、メンテナンス工数を大幅に低減すべく配管外部よりワ ンタッチで取付け取外しが簡単に行なえる構造にした。

【００１４】 又、気送子には、図３に示すように、円板状もしくはリング状の磁石を取付け るか、又は気送子の一部分の母材に磁粉材を混入した後、磁化させる構成とした 。 又、フィルムコイルを用いて１個の検出コイルで通過速度も検出可能な構成と した。

【００１５】

【作用】

本考案は、図２に示すように、絶縁材薄膜シート上に銅箔をフォトエッチング した検出コイルを製作することで、従来より使用されているリング形状の巻き枠 を用いたコイルに比べ、バラツキが無く、検出回路との互換性が保て、低コスト でしかも信頼性の高い検出センサが得られる。又、検出センサにフィルムコイル を用い、物体通過の際の磁気変化によってコイルに生じる起電力を検出する構成 とすることにより、簡素で性能のよい物体通過検出装置が提供できる。

【００１６】 又、検出コイル及び検出回路を一体型構造にして、配管外部よりワンタッチで 取付け取外しが行なえるようにすることで、特殊な配管加工が一切不要で、検出 装置の施工工数、及びメンテナンス工数を大幅に低減することができる。 又、１個のフィルムコイルで速度監視が可能となり、移動物体の速度監視機構 を簡単な構成で安価に実現できる。

【００１７】

【実施例】

以下図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

【００１８】 図１は本考案の実施例による検出装置の構成を示す図であり、同図（ａ）は正 面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は検出コイルの取付け状態を示す正面図 である。 通過検出器は、主に、検出コイル２、検出回路４、及び取付治具５（５a ，５ b ）等から構成される。

【００１９】 検出コイル２は、図２に示すように、絶縁材薄膜シート７の両面に、幅が０． １ｍｍ、厚さ数十μｍの銅箔８を環状（ループ状）にフォトエッチングしたコイ ルパターンにより構成されるもので、図１（ｃ）に示すように、配管１の外周面 部にゴムシート３を介在して配管１の外周面に沿い取付けられる。この検出コイ ル２の端子Ｔa ，Ｔb は検出回路４の入力端子に接続される。 検出回路４は、取付治具５（５a ，５b ）により、図示しないスペーサを介し て検出コイル２上に同コイルと一体に配管１に取付けられる。

【００２０】 検出回路４の動作は、検出コイル２の部分を、図３に示すような磁石１０を取 付けた（又は磁粉材を混入し磁化させた蓋１１をもつ）気送子９が通過した際に 、図５に示すように、検出コイル２に生じる起電力を検出し、パルス信号を出力 するもので、図４に示す如く構成される。

【００２１】 即ち、検出回路４は、検出コイル２の端子Ｔa ，Ｔb 間に生じた起電力による 図５（ａ）に示すような電気信号をレベル増幅する増幅器４１、及び増幅器４１ で増幅された信号を図５（ｂ）に示すように所定レベルの矩形パルスに整形化す るパルス変換器４２を有するとともに、そのパルス変換器４２の出力信号（矩形 パルス）を、ここでは数百メートル程度の長い距離をもって送信する必要がある ことから、外部ノズルの影響を受けないように、光信号に変換するＥ／Ｏ変換器 ４３を設けた簡単な構成としている。

【００２２】 又、検出コイル２を図２に示すようなループ状のコイル形状にすることで、磁 石１０を取付けた気送子９がＡ部分を２回横切る（通過する）ことにより、２つ の山の信号が得られるので、その信号のピーク値を読取り、その時間差を計数す ることで、１個の検出器により速度検知も可能となる。

【００２３】 検出装置の配管１への取付治具５は、検出コイル２と検出回路４とを接続した ものを樹脂で一体型にした上側治具５a と配管１を抱き合わせて取付けるための 下側治具５b とで半割れにしており、ヒンジ型の金具６によりワンタッチで配管 １に取付けられるようにしている。又、組上がり状態での検出装置の内径を配管 １の外径より僅かに小さめに製作し、金具６で止めたときに配管１を検出装置の ゴムシート３で圧迫するようにしているため、取付治具５が動くことはない。

【００２４】 このような構造により、検出装置を配管１の外部より容易に取付けることがで き、低コストで信頼性の高い通過検出装置が得られる。又、気送子９に円板型も しくはリング型の磁石１０を取付ける際も、気送子９の組立て途中で容易に実施 できる。 尚、上記実施例では、検出センサとしてフィルムコイルを用いた構成としてい るが、磁気抵抗素子を用いて検出回路と一体化することも可能である。

【００２５】

【考案の効果】

以上詳記したように本考案によれば、コンパクトな一体型構造で、配管加工を 必要とせず、配管外部よりしワンタッチで取付け取外しが行なえることから、施 工工数を大幅に低減でき、作業員、周囲環境等への放射能汚染の心配もなくなり 、新設、既設配管を問わずに容易に設置ができ、運転状態でも、施工、メンテナ ンスが可能になる。

【００２６】 又、検出コイルをフォトエッチングにより製作することで、単一作業で性能の 安定した均一の検出コイルを多数製作でき、従来の巻線方式に比べて大幅なコス ト低減化が図れ、信頼性の高い通過検出装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による検出装置の構成を示す図
であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同
図（ｃ）は検出コイルの取付け状態を示す正面図。

【図２】本考案の実施例による検出コイルの構造を示す
図。

【図３】本考案の実施例による気送子の構造を示す図。

【図４】本考案の実施例による検出回路の構造を示す
図。

【図５】図４に示す検出回路の信号波形を示す図。

【図６】従来の磁気通過検出器の構造を示す図。

【図７】周波数と浸透深さとの関係を示す図。

【図８】従来の光学式通過検出器の構造を示す図。

【符号の説明】

１…配管、２…検出コイル、３…ゴムシート、４…検出
回路、５…取付治具（５a …上側治具、５b …下側治
具）、６…金具、７…絶縁材薄膜シート、８…銅箔、９
…気送子、１０…磁石、１１…磁粉材入り蓋、４１…増
幅器、４２…パルス検出器、４３…Ｅ／Ｏ変換器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 吉村 明 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)考案者 上田 啓善 大阪府大阪市北区東天満２丁目８番11号 アスワン電子株式会社内 (72)考案者 仲矢 直司 大阪府大阪市北区東天満２丁目８番11号 アスワン電子株式会社内 (72)考案者 小椋 健吉 大阪府大阪市北区東天満２丁目８番11号 アスワン電子株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属配管内を移動する物体の通過検出機
   構に於いて、フィルム状の検出コイルと、同コイルの出
   力信号により上記物体の通過を検出する検出回路とを上
   記配管の外周部に取付けた物体通過検出装置。