JPH0727735A - ２重管式静電容量型密度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移送管の内に設置され、充てん容器の手前で
精度よく密度を計る２重管式静電容量型密度計を得る。 【構成】 ２重管式の移送管、同移送管の内管３の断面
形状とほぼ等しい断面形状をした筒形で、かつその内側
に筒形の電極支持筒を同軸に有する継手６、内管の断面
形状とほぼ等しい断面形状をした筒形の絶縁筒５、内管
の断面形状とほぼ等しい断面形状をした筒形の第１電極
４、電極支持筒の断面形状とほぼ等しい断面形状をした
筒形の絶縁内筒８、電極支持筒の断面形状とほぼ等しい
断面形状をした筒形の第２電極７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスラッシュ流体の密度測
定に適用される２重管式静電容量型密度計に関する。

【０００２】

【従来の技術】スラッシュ水素は固体と液体が共存した
状態の水素で、通常の液体水素に較べ寒冷の保有量、密
度が大きいため貯蔵及び加熱部の冷却等に利用する動き
がある。

【０００３】図５は製造されたスラッシュ水素を他の容
器へ充てんする装置の一例でありその構成を示す。

【０００４】同図において、貯槽０４から流量計０２を
持つ移送管０１が充てん容器０５につながれている。貯
槽０４内には静電容量型密度計０４が設けられている。

【０００５】移送管０１は図６に示すように外管１と内
管３の２重管で、内管３の外側が真空層２となり、スラ
ッシュ水素０６は内管３の内側を流動する。

【０００６】図５の例はスラッシュ水素貯槽０４を加圧
することにより、充てん容器０５へスラッシュ水素０６
を移送するもので、移送管０１には流量計０２が設置さ
れており、必要量を充てんする様になっている。

【０００７】なお、充てん容器及び貯槽は多種多様で数
十リットルから数千リットルまで、また移送管０１の内
管３サイズも１０ｍｍ程度から数百ｍｍまで使用され
る。

【０００８】スラッシュ水素貯槽０４内のスラッシュ水
素０６の密度は、槽内に設置された静電容量型密度計０
３で測定される。

【０００９】静電容量型密度計０３は対向する平板電極
で構成される。その静電容量Ｃは式（１）で与えられ
る。

【００１０】 Ｃ＝８．８５５×１０^-12 ε_s Ａ／Ｌ （１） ここに ε_s ：比誘電率（Ｆ／ｍ） Ｌ：電極間距離（ｍ） Ａ：電極の面積（ｍ² ） Ｃを測定することによりε_s が求まる。一方、液体水素
と固体水素のε_s 及びその密度が既知値であるので、ス
ラッシュ水素中の固体の割合から密度が求まる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置には次の
ような問題点があった。 （１）スラッシュ水素中に共存している液体の密度は７
７．０ｇｒ／ｌ、固体は８６．５ｇｒ／ｌである。この
ため貯槽０４内の攪拌が良くなければ、液体と固体が分
離する恐れがあり、移送管０１を通して充てんされたス
ラッシュ水素０６の密度が貯槽０４内で測定した密度と
等しいか疑問である。 （２）移送管０１が長くなると侵入熱も大きくなり、移
送中に固体が溶解し密度が低下する。 （３）流量を正確に測定するためには、流量計０２を通
過するスラッシュ水素の密度が必要である。 （４）充てんされたスラッシュ水素を使用する側とし
て、密度、充てん量は最低欲しい初期データである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。

【００１３】すなわち、２重管式静電容量型密度計とし
て、２重管式の移送管と、同移送管の内管の断面形状と
ほぼ等しい断面形状をした筒形で、かつその内側に筒形
の電極支持筒を同軸に有する２個の継手と、上記内管の
断面形状とほぼ等しい断面形状をした筒形で絶縁体製の
２個の絶縁筒と、上記内管の断面形状とほぼ等しい断面
形状をした筒形で良導体製の第１電極と、上記電極支持
筒の断面形状とほぼ等しい断面形状をした筒形で絶縁体
製の２個の絶縁内筒と、上記電極支持筒の断面形状とほ
ぼ等しい断面形状をした筒形で良導伝体製の第２電極と
を備え、上記継手、絶縁筒、絶縁内筒、第１電極および
第２電極は、上記移送管の内管の途中に、継手、絶縁筒
および絶縁内筒、第１電極および第２電極、絶縁筒およ
び絶縁内筒、ならびに継手が同軸に順次接続される。

【００１４】

【作用】上記手段において、移送管の内管内に流体を流
すと、流体は内筒、継手、絶縁筒および絶縁内筒、第１
電極および第２電極部をスムースに流れる。

【００１５】そこで、第１電極と第２電極間の静電容量
を計る。そして、予め流体の密度と静電容量の関係を計
測または計算で求めておくと、通過流体の密度が求ま
る。

【００１６】このようにして、移送管を通過する流体の
密度が即時にかつ精度よく求まる。

【００１７】

【実施例】 （１）本発明の一実施例を図１〜図３により説明する。
なお従来例で説明した部分は同一の番号をつけ説明を省
略する。

【００１８】図１に示すように、充てん容器０５への移
送管０１の流量計０２の前流側に２重管式静電容量型密
度計（以後密度計と省記する）０１ａが設けられる。密
度計の詳細は図２、図３に示すように、継手６は内管３
の断面形状にほぼ等しい断面形状の筒形をしている。そ
してその内側に筒形の電極支持筒９がサポート１０を介
して同軸に取付けられている。また絶縁筒５は内管３の
断面形状にほぼ等しい断面形状の筒形のガラス等の絶縁
体製である。絶縁内筒８も電極支持筒９の断面形状にほ
ぼ等しい断面形状の筒形のガラス等の絶縁体製である。

【００１９】第１電極４は内管３の断面形状にほぼ等し
い断面形状の筒形の金属製である。また第２電極７は電
極支持筒９の断面形状にほぼ等しい断面形状の筒形の金
属製である。

【００２０】内管３の途中に、継手６が同軸に熔接付け
される。絶縁筒５と絶縁内筒８が継手６にそれぞれ同軸
に熔着される。さらに第１電極４と第２電極７が同軸に
熔着される。以下同様に絶縁筒５、絶縁内筒８および継
手が接続される。

【００２１】また各電極４、７からは、継手６と外管１
に設けたハーメチックシール１１を介してリード線１２
が引き出されている。そして図示しない測定器につなが
れている。

【００２２】以上において、スラッシュ水素０６が充て
ん容器０５へ内管３を通して移送される。このときスラ
ッシュ水素０６が電極４、７間を通過するので、静電容
量を計ることによって、スラッシュ水素０６の密度が測
定される。

【００２３】このようにして、充てん容器０５の手前
で、流量計０２にはいるスラッシュ水素０６の密度が精
度よく測定される。 （２）本発明の第２実施例を図４により説明する。第１
実施例の電極支持筒９の上流端と下流端におわん型で複
数の孔ａを持つキャップ１３が熔接付けされる。

【００２４】以上において、スラッシュ水素０６の大部
分が電極４と７間を通過するため、より正確な密度が求
まる。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明したように本発明は次の効果
を奏する。 （１）スラッシュ水素が流動する内管の内側に設置した
第２電極及び絶縁内筒、電極支持筒が筒形であるので移
送管の圧力損失が小さい。 （２）第１電極を絶縁筒を介して継手で挟みそれぞれを
接続しているため フランジ等特別な継手は不要で侵入熱は従来のもの
と変らない。

【００２６】 第１電極を内管と同形状としたので、
従来の移送管組立と同じ寸法で仕上げることができる。 （３）充てん容器への充てん経路の直前で、精度よく密
度が測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の全体系統図である。

【図２】同実施例の２重管式静電容量型密度計の断面図
である。

【図３】同実施例の図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】本発明の第２実施例の構成断面図である。

【図５】従来例の全体系統図である。

【図６】同従来例の移送管の断面図である。

【符号の説明】

０１，０１ａ 移送管 １ 外管 ２ 真空層 ３ 内管 ４ 第１電極 ５ 絶縁筒 ６ 継手 ７ 第２電極 ８ 絶縁内筒 ９ 電極支持筒 １０ 電極サポート １１ ハーメチックシール １２ リード線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２重管式の移送管と、同移送管の内管の
   断面形状とほぼ等しい断面形状をした筒形で、かつその
   内側に筒形の電極支持筒を同軸に有する２個の継手と、
   上記内管の断面形状とほぼ等しい断面形状をした筒形で
   絶縁体製の２個の絶縁筒と、上記内管の断面形状とほぼ
   等しい断面形状をした筒形で良導体製の第１電極と、上
   記電極支持筒の断面形状とほぼ等しい断面形状をした筒
   形で絶縁体製の２個の絶縁内筒と、上記電極支持筒の断
   面形状とほぼ等しい断面形状をした筒形で良導伝体製の
   第２電極とを備え、上記継手、絶縁筒、絶縁内筒、第１
   電極および第２電極は、上記移送管の内管の途中に、継
   手、絶縁筒および絶縁内筒、第１電極および第２電極、
   絶縁筒および絶縁内筒、ならびに継手が同軸に順次接続
   されてなることを特徴とする２重管式静電容量型密度
   計。