JPH10197317A - Apparatus for detecting liquid level - Google Patents
Apparatus for detecting liquid levelInfo
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- JPH10197317A JPH10197317A JP400697A JP400697A JPH10197317A JP H10197317 A JPH10197317 A JP H10197317A JP 400697 A JP400697 A JP 400697A JP 400697 A JP400697 A JP 400697A JP H10197317 A JPH10197317 A JP H10197317A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高レベル放射性廃
液をガラス固化処理する際に用いるガラス溶融炉等の液
レベルを検知するための装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a liquid level in a glass melting furnace or the like used for vitrifying high-level radioactive liquid waste.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、原子力発電所で用いられた使用
済核燃料の再処理工程において発生する高レベル放射性
廃液は、液体のままでは取り扱いに困難なことから、図
2に示すようにガラス原料と共にガラス溶融炉内に入れ
られ、ここで高温(1100℃〜1200℃)で溶かし
合わされて溶融ガラスとされた後、ガラス溶融炉の下部
に接続されるキャニスターと称されるステンレス製の密
閉容器内に固められてガラス固化体として安定した形に
される。その後、このガラス固化体は、自然冷却工程、
除染工程、検査工程等を経た後、地中数千メートルの岩
盤中に地層処分されるようになっている。2. Description of the Related Art Generally, high-level radioactive liquid waste generated in a reprocessing step of spent nuclear fuel used in a nuclear power plant is difficult to handle as a liquid, and as shown in FIG. It is put into a glass melting furnace, where it is melted at a high temperature (1100 ° C. to 1200 ° C.) to form a molten glass, and then placed in a closed stainless steel container called a canister connected to the lower part of the glass melting furnace. It is hardened to a stable form as a vitrified body. After that, this vitrified body is naturally cooled,
After going through the decontamination process, inspection process, etc., it is being disposed of geologically in rocks several thousand meters underground.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このガラス
固化体を安定して製造するためには、ガラス溶融炉内の
液レベルを常時精度良く検知する必要があるため、従来
ではその液レベルを検地する方法として、ガラス原料及
び高レベル放射性廃液の供給量とキャニスターの重量を
測定して計算により液レベルを算出する方法や、ガラス
溶融炉内に複数の電極式レベルスイッチ等やフロート式
液レベル計を用いる方法が考えられている。しかしなが
ら、計算による検出方法では誤差が生じやすく、また、
電極式レベルスイッチやフロートを用いる方法では、液
レベルを精度良く検出することが困難な上に、常時高温
に曝される状態となっているため、耐久性や信頼性の点
で大きく劣ってしまうといった欠点があった。However, in order to stably produce this vitrified body, it is necessary to always accurately detect the liquid level in the glass melting furnace. Examples of the method include measuring a supply amount of a glass raw material and a high-level radioactive liquid waste and the weight of a canister to calculate a liquid level by calculation, and a method in which a plurality of electrode-type level switches and a float-type liquid level meter are provided in a glass melting furnace. A method using is considered. However, the calculation detection method tends to cause errors,
In the method using the electrode type level switch or the float, it is difficult to accurately detect the liquid level, and since the liquid level is constantly exposed to high temperatures, the durability and the reliability are greatly deteriorated. There was a drawback.
【0004】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、ガ
ラス溶融炉等の液レベルを精度良く検知すると共に、耐
久性や信頼性を向上することができる新規な液レベル検
知装置を提供するものである。Accordingly, the present invention has been devised in order to effectively solve such a problem, and its object is to accurately detect a liquid level in a glass melting furnace or the like and to improve durability and reliability. It is intended to provide a novel liquid level detecting device capable of improving the liquid level.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ガラス溶融炉などの容器の天井壁を上下動
自在に垂直に貫通し、下端部が容器内の溶融ガラスなど
の液面側に延びるとレベル検出棒と、このレベル検出棒
を垂直に上昇させた後液面に落下させるエアーシリンダ
機構と、上記レベル検出棒の落下時の加速度の変化から
上記容器に対するレベル検出棒の位置を検出する位置検
出手段とを備えたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to vertically penetrating a ceiling wall of a container such as a glass melting furnace so as to be vertically movable, and a lower end portion of the liquid such as a molten glass in the container. A level detection rod extending to the surface side, an air cylinder mechanism for vertically raising the level detection rod and dropping it on the liquid surface, and a level detection rod for the container based on a change in acceleration when the level detection rod falls. And position detecting means for detecting a position.
【0006】すなわち、エアーシリンダ機構によってレ
ベル検出棒を垂直に上昇させた後、落下させると、レベ
ル検出棒が液面に衝突した瞬間に、その落下加速度が変
化するため、位置検出器によってその加速度が変化した
瞬間のレベル検出棒の位置を検出することにより、容器
内の液レベルを求めることができる。That is, if the level detecting rod is vertically raised by the air cylinder mechanism and then dropped, the falling acceleration changes at the moment when the level detecting rod collides with the liquid surface. The liquid level in the container can be determined by detecting the position of the level detection rod at the moment when the value changes.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
【0008】図1は本発明に係るガラス溶融炉の液レベ
ル検知装置の実施の一形態を示したものである。尚、図
中1は液体を溜める容器の一つであるガラス溶融炉、2
はこのガラス溶融炉1内の原料を溶融して溶融ガラスを
形成する電極、3は高レベル放射性廃液をガラス原料と
共に炉内に供給する原料供給管、4は炉内ガスを排気す
るオフガス配管である。FIG. 1 shows an embodiment of a liquid level detecting device for a glass melting furnace according to the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a glass melting furnace, which is one of containers for storing liquid, and 2
Is an electrode for melting the raw material in the glass melting furnace 1 to form molten glass, 3 is a raw material supply pipe for supplying high-level radioactive waste liquid together with the glass raw material into the furnace, and 4 is an off-gas pipe for exhausting gas in the furnace. is there.
【0009】図示するように、この液レベル検知装置
は、ガラス溶融炉1の天井壁1a上部に設けられてお
り、この天井壁1aを垂直に貫通するロッド状のレベル
検出棒5と、このレベル検出棒5を上下動するエアーシ
リンダ機構6と、上記ガラス溶融炉1に対するレベル検
出棒5の位置を検出する位置検出手段7とから主に構成
されている。As shown in the figure, the liquid level detecting device is provided above a ceiling wall 1a of a glass melting furnace 1, and a rod-shaped level detection rod 5 vertically penetrating the ceiling wall 1a; It mainly comprises an air cylinder mechanism 6 for moving the detection rod 5 up and down, and position detection means 7 for detecting the position of the level detection rod 5 with respect to the glass melting furnace 1.
【0010】先ず、このレベル検出棒5は、その下端部
が天井壁1aに形成された貫通孔1bを垂直に貫通して
炉内側に延びていると共に、その上端部はエアーシリン
ダ機構6を構成する筒状のシリンダ本体9の頂部をさら
に上方に貫通して垂直方向に上下動自在となっている。
また、このレベル検出棒5の略中心部には、これより水
平方向に延びる円板状の区画板8が固定されており、エ
アーシリンダ機構6のシリンダ本体9の内部を上下に区
画するようになっている。さらに、このレベル検出棒5
にはその長さ方向に沿って目盛り10が刻まれていると
共に、その下端部にはコイン状の抵抗体11が設けられ
ている。First, the level detecting rod 5 has a lower end vertically extending through a through hole 1b formed in the ceiling wall 1a and extending inside the furnace, and an upper end thereof constitutes an air cylinder mechanism 6. The cylinder body 9 is vertically movable vertically through the top of the cylindrical cylinder body 9.
A disk-shaped partition plate 8 extending in the horizontal direction is fixed to a substantially central portion of the level detection rod 5 so as to partition the inside of the cylinder body 9 of the air cylinder mechanism 6 up and down. Has become. Furthermore, this level detection rod 5
Is provided with a scale 10 along its length direction, and a coin-shaped resistor 11 is provided at its lower end.
【0011】次に、エアーシリンダ機構6は上述したよ
うにシリンダ本体9と、このシリンダ本体9の上下に形
成された作動流体出入口12,13と、この作動流体出
入口12,13に接続され、空気などの作動流体を流通
するループ状の作動流体ライン14と、電動ポンプ等の
エアーシリンダ駆動部15とから主に構成されており、
このエアーシリンダ駆動部15によって作動流体ライン
14内に作動流体(空気)を強制的に循環させることで
シリンダ本体9内の区画板8、すなわち、レベル検出棒
5がシリンダ本体9の軸心部に沿って垂直に上下動され
るようになっている。また、この作動流体ライン14に
は作動流体ライン14内の作動流体(空気)の流れを停
止する電磁弁16と、作動流体ライン14内を開放する
開放弁17,17´が設けられており、これら電磁弁1
6と開放弁17,17´、及び上述したエアーシリンダ
駆動部15が制御部18によってそれぞれ任意に制御さ
れるようになっている。Next, as described above, the air cylinder mechanism 6 is connected to the cylinder body 9, working fluid ports 12 and 13 formed above and below the cylinder body 9, and connected to the working fluid ports 12 and 13, respectively. It mainly comprises a loop-shaped working fluid line 14 through which a working fluid flows, and an air cylinder driving unit 15 such as an electric pump.
By forcibly circulating the working fluid (air) in the working fluid line 14 by the air cylinder driving unit 15, the partition plate 8 in the cylinder body 9, that is, the level detection rod 5 is attached to the axis of the cylinder body 9. It can be moved vertically up and down. The working fluid line 14 is provided with an electromagnetic valve 16 for stopping the flow of the working fluid (air) in the working fluid line 14 and opening valves 17 and 17 ′ for opening the inside of the working fluid line 14. These solenoid valves 1
The control unit 18 arbitrarily controls the control unit 6, the release valves 17, 17 ′, and the above-described air cylinder driving unit 15.
【0012】次に、位置検出手段7は、レベル検出棒5
の頂部に一体的に設けられた圧電型加速度計等の加速度
検出器19と、シリンダ本体9頂部のレベル検出棒5近
傍に設けられた光センサー等の位置検出器20と、これ
ら加速度検出器19と位置検出器20の出力値を入力す
る液レベル計測部21とからなっており、レベル検出棒
5を落下させた際の加速度を加速度検出器19で検知す
ると共に、その加速度が変化した時のレベル検出棒5の
位置を位置検出器20で検出し、その出力値を液レベル
計測部21によって計算することで炉内の液レベルを検
知するようになっている。尚、この液レベル計測部21
は制御部18に接続されており、さらに、その計測値は
制御部18に接続されたCRT等の表示手段22に表示
されるようになっている。また、図中23は、レベル検
出棒5の落下量を規制するためにシリンダ本体9の頂部
に設けられたストッパーである。Next, the position detecting means 7 includes the level detecting rod 5
An acceleration detector 19 such as a piezoelectric accelerometer integrally provided on the top of the cylinder, a position detector 20 such as an optical sensor provided near the level detection rod 5 on the top of the cylinder body 9, and an acceleration detector 19 And a liquid level measurement unit 21 for inputting the output value of the position detector 20. The acceleration detector 19 detects the acceleration when the level detection rod 5 is dropped, and detects the acceleration when the acceleration changes. The position of the level detection rod 5 is detected by the position detector 20 and the output value is calculated by the liquid level measuring unit 21 to detect the liquid level in the furnace. The liquid level measuring unit 21
Is connected to the control unit 18, and the measured value is displayed on a display unit 22 such as a CRT connected to the control unit 18. Reference numeral 23 in the figure denotes a stopper provided on the top of the cylinder body 9 for restricting the amount of the level detection rod 5 from falling.
【0013】次に、このような構成をした本発明装置に
よる液レベル計測方法の一例を説明する。Next, an example of a liquid level measuring method by the apparatus of the present invention having such a configuration will be described.
【0014】本発明装置を用いてガラス溶融炉1内の溶
融ガラスの液レベルを計測するためには、先ず、エアー
シリンダ機構6を駆動してレベル検出棒5を垂直に上昇
させてレベル検出棒5下端部の抵抗体11を炉内の溶融
ガラス液面の上方に位置させる。具体的には、エアーシ
リンダ機構6の開放弁17´を閉じて開閉弁17を開と
した後、エアーシリンダ駆動部15を駆動してシリンダ
本体9内の区画板8下方に空気を送り、区画板8上方の
作動流体(空気)を開閉弁17より抜き取ることでレベ
ル検出棒5を垂直に上昇させ、その後、電磁弁16によ
って作動流体ライン14内の作動流体(空気)の流れを
停止することで上昇したレベル検出棒5をその位置に停
止させることができる。In order to measure the liquid level of the molten glass in the glass melting furnace 1 using the apparatus of the present invention, first, the air cylinder mechanism 6 is driven to raise the level detection rod 5 vertically, 5 The resistor 11 at the lower end is located above the liquid level of the molten glass in the furnace. Specifically, after closing the open valve 17 ′ of the air cylinder mechanism 6 and opening the on-off valve 17, the air cylinder driving unit 15 is driven to send air below the partition plate 8 in the cylinder body 9, The level detection rod 5 is raised vertically by extracting the working fluid (air) above the plate 8 from the on-off valve 17, and then the flow of the working fluid (air) in the working fluid line 14 is stopped by the solenoid valve 16. The level detection rod 5 that has been raised can be stopped at that position.
【0015】次に、このようにしてレベル検出棒5をシ
リンダ本体9の最上部に上昇させたならば、位置検出手
段7を起動させ、その位置検出器20によってレベル検
出棒5の基準位置を検出した後、作動流体ライン14上
の開放弁17´を開いて作動流体ライン14内を大気開
放してレベル検出棒5を垂直に自然落下させる。する
と、レベル検出棒5の下端部抵抗体11が液面に衝突し
た瞬間、その抵抗によって加速度が一気に変化(減少)
するため、その瞬間のレベル検出棒5の目盛り10を同
じく位置検出器20で検出することによって炉内天井壁
1aから液面(L)までの距離(H)を計測することが
できる。Next, when the level detecting rod 5 is raised to the uppermost part of the cylinder body 9 as described above, the position detecting means 7 is activated, and the position detector 20 determines the reference position of the level detecting rod 5. After the detection, the release valve 17 'on the working fluid line 14 is opened to open the inside of the working fluid line 14 to the atmosphere, and the level detection rod 5 is naturally dropped vertically. Then, the moment the lower end resistor 11 of the level detection rod 5 collides with the liquid surface, the acceleration changes (decreases) at once by the resistance.
Therefore, the distance (H) from the furnace ceiling wall 1a to the liquid level (L) can be measured by detecting the scale 10 of the level detection rod 5 at that moment by the position detector 20 in the same manner.
【0016】そして、この炉内の大きさや容量は予め設
計段階でわかっていることから、炉内天井壁1aから液
面(L)までの距離(H)を基に、炉内の溶融ガラスの
液レベルが液レベル計測部21によって瞬時に求められ
る。その後、このような計測を一定時間毎(例えば、2
〜3分間隔)に繰り返すことによって、ガラス溶融炉1
内の溶融ガラスの液レベルを常時精度良く検知すること
ができる。Since the size and capacity in the furnace are known in advance at the design stage, the molten glass in the furnace is determined based on the distance (H) from the furnace ceiling wall 1a to the liquid level (L). The liquid level is obtained instantaneously by the liquid level measuring unit 21. Thereafter, such measurement is performed at regular intervals (for example, 2
(Interval of 3 minutes), the glass melting furnace 1
The liquid level of the molten glass inside can always be detected with high accuracy.
【0017】このように本発明は、ロッド状のレベル検
出棒を溶融ガラスの液面上から垂直に落下させ、その加
速度の変化を検出することで液レベルを検知するように
したため、従来では困難であったガラス溶融炉1内の液
レベルを簡単に、かつ精度良く検知することが可能とな
る。また、本装置の大部分はガラス溶融炉1の外部に位
置していることから、溶融炉1内の熱による影響も少な
く、高い信頼性を発揮することもできる。尚、本実施の
形態では、高レベル放射性廃液のガラス溶融炉の例で説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外
部からはその液レベルが容易に判別することができない
容器、例えば、薬品タンクや、LNG貯蔵タンク、溶鉱
炉などにも同様に適用できることは勿論である。As described above, according to the present invention, the liquid level is detected by dropping the rod-shaped level detection rod vertically from the liquid surface of the molten glass and detecting a change in the acceleration thereof. The liquid level in the glass melting furnace 1 can be easily and accurately detected. In addition, since most of the present apparatus is located outside the glass melting furnace 1, the influence of heat in the melting furnace 1 is small, and high reliability can be exhibited. In this embodiment, an example of a glass melting furnace for high-level radioactive liquid waste has been described. However, the present invention is not limited to this, and a container whose liquid level cannot be easily determined from the outside. For example, it goes without saying that the present invention can be similarly applied to a chemical tank, an LNG storage tank, a blast furnace, and the like.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、外部から
は容易にその液レベルが判別できないガラス溶融炉等の
溶融ガラスの液レベルを精度良く検知することができる
上に、装置の大部分が熱や腐食などの影響を受けること
がないため、耐久性や信頼性を大きく向上することがで
きる等といった優れた効果を発揮する。In summary, according to the present invention, the liquid level of a molten glass in a glass melting furnace or the like whose liquid level cannot be easily determined from the outside can be accurately detected, and most of the apparatus can be used. Since it is not affected by heat, corrosion, and the like, it exhibits excellent effects such as greatly improved durability and reliability.
【図1】本発明に係る実施の一形態を示す全体構成図で
ある。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment according to the present invention.
【図2】従来のガラス溶融炉の構成を示す概略図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional glass melting furnace.
1 容器(ガラス溶融炉) 5 レベル検出棒 6 エアーシリンダ機構 7 位置検出手段 L 液面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container (glass melting furnace) 5 Level detection rod 6 Air cylinder mechanism 7 Position detection means L Liquid level
Claims (2)
る装置において、この容器の天井壁を上下動自在に垂直
に貫通し、下端部が容器内の液面側に延びるレベル検出
棒と、このレベル検出棒を垂直に上昇させた後液面に落
下させるエアーシリンダ機構と、上記レベル検出棒の落
下時の加速度の変化から上記容器に対するレベル検出棒
の位置を検出する位置検出手段とを備えたことを特徴と
する液レベル検知装置。1. An apparatus for detecting a liquid level in a container for storing liquid, comprising: a level detection rod which vertically penetrates vertically through a ceiling wall of the container and has a lower end extending toward a liquid surface side in the container; An air cylinder mechanism for vertically raising the level detection rod and dropping the liquid on the liquid surface, and position detection means for detecting the position of the level detection rod with respect to the container from a change in acceleration when the level detection rod is dropped. A liquid level detecting device, characterized in that:
ス原料と共に高温で溶かし合わせるガラス溶融炉であ
り、上記液体が1000℃〜1200℃の溶融ガラスで
あることを特徴とする請求項1記載の液レベル検知装
置。2. The container according to claim 1, wherein the container is a glass melting furnace for melting a high-level radioactive liquid waste together with a glass raw material at a high temperature, and the liquid is molten glass at 1000 ° C. to 1200 ° C. Liquid level detector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP400697A JPH10197317A (en) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | Apparatus for detecting liquid level |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP400697A JPH10197317A (en) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | Apparatus for detecting liquid level |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10197317A true JPH10197317A (en) | 1998-07-31 |
Family
ID=11572905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP400697A Pending JPH10197317A (en) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | Apparatus for detecting liquid level |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10197317A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101390359B1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-29 | 삼성중공업 주식회사 | Apparatus and method for measuring amount of oil |
CN108534726A (en) * | 2018-03-13 | 2018-09-14 | 昆山国显光电有限公司 | A kind of measurement method and measuring device of liquid height |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP400697A patent/JPH10197317A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101390359B1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-29 | 삼성중공업 주식회사 | Apparatus and method for measuring amount of oil |
CN108534726A (en) * | 2018-03-13 | 2018-09-14 | 昆山国显光电有限公司 | A kind of measurement method and measuring device of liquid height |
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