JPH1114528A - タンクに入った液体のレベルおよび密度を測定する設備および方法 - Google Patents
タンクに入った液体のレベルおよび密度を測定する設備および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タンクに入った液体の高さレベルおよび密度
を測定する設備および方法であって、１つの沈下された
バブルプローブを使用し、特に原子力産業で有用とされ
るように汚染の危険性および詰まりの問題点を解消し
た、安価且つ簡単な構造の設備および方法を提供する。 【解決手段】 この設備はタンク１２内の液体上方位置
で終端する基準プローブ１６と、下端Ｂが液体中にて終
端し、その下端上方に所定の高さ寸法Ｈd にわたり幅広
い断面積の沈下部分２２ａを有する１つの沈下バブルプ
ローブ２２とを含む。基準プローブおよびバブルプロー
ブは開閉制御される弁形成手段３０を経て連通され、ま
た同時に圧縮空気を供給されるように連結される。弁形
成手段が閉じた状態で両プローブに圧縮空気が供給さ
れ、バブルプローブ内の液体を押下げた後、圧縮空気の
供給を止め、弁形成手段を開いてバブルプローブ内の液
面を上昇させる。この間バブルプローブ内の空気は弁形
成手段を通ってタンクドーム１７へ逃げる。両プローブ
間の差圧を測定し、閾値および傾斜の区切り点での差圧
を基にして液体の高さレベルおよび密度を計算する。
を測定する設備および方法であって、１つの沈下された
バブルプローブを使用し、特に原子力産業で有用とされ
るように汚染の危険性および詰まりの問題点を解消し
た、安価且つ簡単な構造の設備および方法を提供する。 【解決手段】 この設備はタンク１２内の液体上方位置
で終端する基準プローブ１６と、下端Ｂが液体中にて終
端し、その下端上方に所定の高さ寸法Ｈd にわたり幅広
い断面積の沈下部分２２ａを有する１つの沈下バブルプ
ローブ２２とを含む。基準プローブおよびバブルプロー
ブは開閉制御される弁形成手段３０を経て連通され、ま
た同時に圧縮空気を供給されるように連結される。弁形
成手段が閉じた状態で両プローブに圧縮空気が供給さ
れ、バブルプローブ内の液体を押下げた後、圧縮空気の
供給を止め、弁形成手段を開いてバブルプローブ内の液
面を上昇させる。この間バブルプローブ内の空気は弁形
成手段を通ってタンクドーム１７へ逃げる。両プローブ
間の差圧を測定し、閾値および傾斜の区切り点での差圧
を基にして液体の高さレベルおよび密度を計算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体中に沈下され
るバブル（気泡）プローブによって構成された圧力測定
装置を使用して、タンク内に入った液体の高さレベルお
よび密度を測定するために設計された設備に関する。
るバブル（気泡）プローブによって構成された圧力測定
装置を使用して、タンク内に入った液体の高さレベルお
よび密度を測定するために設計された設備に関する。
【０００２】本発明はまたその設備を使用した測定方法
にも関する。
にも関する。
【０００３】本発明の設備および方法は、放射性溶液を
貯蔵するタンクで測定を実施するために特に原子力産業
の分野での応用例が見出されている。
貯蔵するタンクで測定を実施するために特に原子力産業
の分野での応用例が見出されている。
【０００４】原子力作業においては、タンク内に含まれ
た放射性溶液の高さレベルおよび密度を知る必要のある
ときには、添付図面の図１の線図に示されているような
固定設備がしばしば使用される。
た放射性溶液の高さレベルおよび密度を知る必要のある
ときには、添付図面の図１の線図に示されているような
固定設備がしばしば使用される。
【０００５】この設備は従来通りに２つの沈下バブルプ
ローブ１，２を有し、これらプローブはタンク４内に入
った液体３に垂直に差し込まれて、下端を高さ方向に距
離Ｈｄだけ隔てられた異なる高さレベルに位置決めされ
ている。この設備はまた基準プローブ５も含み、この基
準プローブ５はタンク４内の液体３の自由面の高さレベ
ル（free level）より上方位置に導かれる。これら３つ
のプローブ１，２，５が汚染領域内部にある設備の全部
材である。
ローブ１，２を有し、これらプローブはタンク４内に入
った液体３に垂直に差し込まれて、下端を高さ方向に距
離Ｈｄだけ隔てられた異なる高さレベルに位置決めされ
ている。この設備はまた基準プローブ５も含み、この基
準プローブ５はタンク４内の液体３の自由面の高さレベ
ル（free level）より上方位置に導かれる。これら３つ
のプローブ１，２，５が汚染領域内部にある設備の全部
材である。
【０００６】この領域の外部に、設備は可変断面積の３
つの流量計６，７，１０を有し、これらの流量計を通し
て各バブルプローブ１，２，５は小流量で約１．４bar
の圧縮空気を供給される。
つの流量計６，７，１０を有し、これらの流量計を通し
て各バブルプローブ１，２，５は小流量で約１．４bar
の圧縮空気を供給される。
【０００７】最後に、汚染領域の外部に、設備は２つの
圧力送信装置８，９と計算機（図示せず）とを含む。圧
力送信装置８は沈下バブルプローブ１，２間の差圧Ｐd
を測定し、圧力送信装置９は沈下されたバブルプローブ
２と基準プローブ５との間の差圧Ｐn を測定する。計算
機は圧力送信装置８，９が発信した圧力信号を受信して
液体３の密度Ｄと、その液体の高さレベルＮすなわちタ
ンク４の底から上方の液面までの距離とを、次式を用い
て計算する。
圧力送信装置８，９と計算機（図示せず）とを含む。圧
力送信装置８は沈下バブルプローブ１，２間の差圧Ｐd
を測定し、圧力送信装置９は沈下されたバブルプローブ
２と基準プローブ５との間の差圧Ｐn を測定する。計算
機は圧力送信装置８，９が発信した圧力信号を受信して
液体３の密度Ｄと、その液体の高さレベルＮすなわちタ
ンク４の底から上方の液面までの距離とを、次式を用い
て計算する。
【数３】Ｄ ＝ Ｐd ／Ｈd
【数４】Ｎ ＝ Ｐn ／Ｄ ＋ Ｈo ここでＨo はタンク４の底から上方の沈下バブルプロー
ブ２の下端までの距離を表す。
ブ２の下端までの距離を表す。
【０００８】このような測定設備がしばしば使用され、
静止状態で使用される。しかしながら長期に及ぶ使用は
幾つかの欠点を露にした。
静止状態で使用される。しかしながら長期に及ぶ使用は
幾つかの欠点を露にした。
【０００９】まず第一に、２つのバブルプローブをタン
ク内に入っている液体中に沈下させることは、液体貯蔵
タンクの内部空間が既にしばしばふさがっているので、
過密という問題を生じる。これは原子力産業の分野で特
に頻発する。
ク内に入っている液体中に沈下させることは、液体貯蔵
タンクの内部空間が既にしばしばふさがっているので、
過密という問題を生じる。これは原子力産業の分野で特
に頻発する。
【００１０】また、２つの沈下バブルプローブおよび２
つの圧力送信装置を含むために、完成された設備が比較
的高価となる。さらに、部材の倍加は保守費用を増大さ
せ、また原子力産業の場合には汚染の危険性を増す。
つの圧力送信装置を含むために、完成された設備が比較
的高価となる。さらに、部材の倍加は保守費用を増大さ
せ、また原子力産業の場合には汚染の危険性を増す。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特にタンク
内の設備の密集度およびその全体的な費用を減少させる
ために、タンク内部に存在する設備の容積およびその設
備構成部材の全体的な個数を減少させて、タンク内の液
体の高さレベルおよび密度を測定するのに使用できる設
備および方法をまさに提供する。
内の設備の密集度およびその全体的な費用を減少させる
ために、タンク内部に存在する設備の容積およびその設
備構成部材の全体的な個数を減少させて、タンク内の液
体の高さレベルおよび密度を測定するのに使用できる設
備および方法をまさに提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この結果は、タンク内部
の液体上方に導入される基準プローブと、タンク内部に
差し込まれ、下端が液体中にて終端し、この下端の上方
に所定の高さ寸法にわたり幅広い断面積を有する沈下部
分を含んで成る単一の沈下バブルプローブと、基準プロ
ーブおよびバブルプローブに圧縮空気を噴射する手段
と、基準プローブおよびバブルプローブの間の連通状態
を開閉することのできる弁形成手段と、基準プローブお
よびバブルプローブ間の差圧を測定する手段とを含むこ
とを特徴とする、タンク内部に入った液体の高さレベル
および密度を測定する手段によって、達成することがで
きる。
の液体上方に導入される基準プローブと、タンク内部に
差し込まれ、下端が液体中にて終端し、この下端の上方
に所定の高さ寸法にわたり幅広い断面積を有する沈下部
分を含んで成る単一の沈下バブルプローブと、基準プロ
ーブおよびバブルプローブに圧縮空気を噴射する手段
と、基準プローブおよびバブルプローブの間の連通状態
を開閉することのできる弁形成手段と、基準プローブお
よびバブルプローブ間の差圧を測定する手段とを含むこ
とを特徴とする、タンク内部に入った液体の高さレベル
および密度を測定する手段によって、達成することがで
きる。
【００１３】この設備はただ１つだけの沈下バブルプロ
ーブを含むので、タンク内部に必要とされる空間は、従
来技術の装置における空間よりもかなり小さくなる。ま
た、一つの差圧だけを測定することを必要とするので、
本発明の設備は一つの圧力送信装置を使用するだけであ
り、費用がさらに減少する。
ーブを含むので、タンク内部に必要とされる空間は、従
来技術の装置における空間よりもかなり小さくなる。ま
た、一つの差圧だけを測定することを必要とするので、
本発明の設備は一つの圧力送信装置を使用するだけであ
り、費用がさらに減少する。
【００１４】幾つかのタンクが等圧状態にあるならば、
この設備は一層簡単化できる。この場合、それらのタン
クの全ての密度およびレベル高さに関してタンク内部に
導入された１つの基準プローブを使用することが可能に
なる。したがって他のタンクは一つの沈下バブルプロー
ブを内蔵するだけである。
この設備は一層簡単化できる。この場合、それらのタン
クの全ての密度およびレベル高さに関してタンク内部に
導入された１つの基準プローブを使用することが可能に
なる。したがって他のタンクは一つの沈下バブルプロー
ブを内蔵するだけである。
【００１５】弁形成手段および測定手段は監視手段によ
って制御されるのが好ましい。この監視手段によれば、
弁形成手段が閉じられた初期段階から始まる少なくとも
１回の測定サイクルを自動的に実行することは可能であ
る。この測定サイクルは、弁形成手段を開口し、時間に
対する基準プローブと沈下バブルプローブとの間の差圧
の変化に追従するように測定手段を作動させることで、
作動される。
って制御されるのが好ましい。この監視手段によれば、
弁形成手段が閉じられた初期段階から始まる少なくとも
１回の測定サイクルを自動的に実行することは可能であ
る。この測定サイクルは、弁形成手段を開口し、時間に
対する基準プローブと沈下バブルプローブとの間の差圧
の変化に追従するように測定手段を作動させることで、
作動される。
【００１６】この場合、差圧が一定値に達した後に監視
手段は設備を自動的に初期状態に戻し、またこの初期状
態において予め定められた時間の経過後に新たな測定サ
イクルが実行される。
手段は設備を自動的に初期状態に戻し、またこの初期状
態において予め定められた時間の経過後に新たな測定サ
イクルが実行される。
【００１７】本発明の他の目的はタンク内部に入った液
体の高さレベルおよび密度を測定する方法である。この
方法は以下の段階、すなわち ａ： タンク内の液体より上方位置に導かれた基準プロ
ーブと、タンク内部に差し込まれ、下端が液体中の高さ
Ｈo の位置で終端すると共に、この下端の上方に所定の
高さＨd にわたる幅広い断面積の沈下部分を有する沈下
されたバブルプローブとの間を連通可能にする段階、 ｂ： 基準プローブおよびバブルプローブに同時に圧縮
空気を噴射し、これらの２つのプローブ間の連通を閉じ
る段階、 ｃ： 基準プローブおよびバブルプローブの間の圧力変
化をそれが閾値に達するまで測定する段階、 ｄ： それぞれ閾値および傾きの区切り点に対応して測
定された差圧値ＰB ，ＰA を用いて、次式、すなわち
体の高さレベルおよび密度を測定する方法である。この
方法は以下の段階、すなわち ａ： タンク内の液体より上方位置に導かれた基準プロ
ーブと、タンク内部に差し込まれ、下端が液体中の高さ
Ｈo の位置で終端すると共に、この下端の上方に所定の
高さＨd にわたる幅広い断面積の沈下部分を有する沈下
されたバブルプローブとの間を連通可能にする段階、 ｂ： 基準プローブおよびバブルプローブに同時に圧縮
空気を噴射し、これらの２つのプローブ間の連通を閉じ
る段階、 ｃ： 基準プローブおよびバブルプローブの間の圧力変
化をそれが閾値に達するまで測定する段階、 ｄ： それぞれ閾値および傾きの区切り点に対応して測
定された差圧値ＰB ，ＰA を用いて、次式、すなわち
【数５】Ｄ ＝ （ＰB −ＰA ）／Ｈd
【数６】Ｎ ＝ ＰB ／Ｄ ＋Ｈo によって液体の高さレベルＮおよび密度Ｄを測定する段
階を含み、ここでＰB は位置ＢおよびＣ間で測定された
差圧に対応し、ＰA は位置ＡおよびＣ間の差圧に対応す
る。
階を含み、ここでＰB は位置ＢおよびＣ間で測定された
差圧に対応し、ＰA は位置ＡおよびＣ間の差圧に対応す
る。
【００１８】段階ａ、ｂ、ｃおよびｄは、閾値に達した
後に予め定められた時間（例えば１分間）が経過したと
きに、周期的に再開される。
後に予め定められた時間（例えば１分間）が経過したと
きに、周期的に再開される。
【００１９】段階ｃすなわち液体がバブルプローブ内を
降下するときに測定される差圧を表す信号を分析すれ
ば、この信号に生じ得るあらゆる乱れを検出できる。こ
のような乱れは圧力上昇曲線において不規則であること
を特徴としており、プローブ内部での結晶化すなわち固
着が始まって生じるパイプ断面積の不連続に原因する。
降下するときに測定される差圧を表す信号を分析すれ
ば、この信号に生じ得るあらゆる乱れを検出できる。こ
のような乱れは圧力上昇曲線において不規則であること
を特徴としており、プローブ内部での結晶化すなわち固
着が始まって生じるパイプ断面積の不連続に原因する。
【００２０】詰まりが始まったことを初期に検出するこ
とで、この詰まりはバブルプローブを洗浄することで防
止できる。
とで、この詰まりはバブルプローブを洗浄することで防
止できる。
【００２１】以下に、限定するものではない本発明の好
ましい実施例を、添付図面を参照して説明する。
ましい実施例を、添付図面を参照して説明する。
【００２２】
【発明の実施の形態】図２において符号１２は液体１４
を入れているタンクを示しており、この液体１４のレベ
ルおよび密度が測定対象である。タンク１２は特に原子
力産業で使用される貯蔵タンクとされ得る。その場合、
液体１４は放射性溶液であり、タンクは汚染領域の境界
を定める。
を入れているタンクを示しており、この液体１４のレベ
ルおよび密度が測定対象である。タンク１２は特に原子
力産業で使用される貯蔵タンクとされ得る。その場合、
液体１４は放射性溶液であり、タンクは汚染領域の境界
を定める。
【００２３】本発明によれば、液体１４の密度Ｄおよび
タンク１２内のその液体のレベルＮは、独創的で特に構
造の単純な、高価でなく、限られた空間しか必要としな
い設備を使用して測定される。
タンク１２内のその液体のレベルＮは、独創的で特に構
造の単純な、高価でなく、限られた空間しか必要としな
い設備を使用して測定される。
【００２４】この設備はタンク１２内の液体１４より上
方位置に導入される基準プローブ１６を含む。基準プロ
ーブ１６は一様な断面のパイプとされ、タンクの上壁に
垂直に連結され、これによりそのパイプは液体１４より
上方のタンクドーム１７内の位置Ｃで終端する。タンク
１２の外部に位置するパイプの反対端部において、基準
プローブ１６は配管１８により圧縮空気源（図示せず）
に連結される。基準プローブ１６に流入する圧縮空気の
流量を比較的少流量（例えば約６Ｎｌ／時間）に、また
約１．４bar の圧力に制限するために、可変断面積の流
量計が配管１８に配置されている。
方位置に導入される基準プローブ１６を含む。基準プロ
ーブ１６は一様な断面のパイプとされ、タンクの上壁に
垂直に連結され、これによりそのパイプは液体１４より
上方のタンクドーム１７内の位置Ｃで終端する。タンク
１２の外部に位置するパイプの反対端部において、基準
プローブ１６は配管１８により圧縮空気源（図示せず）
に連結される。基準プローブ１６に流入する圧縮空気の
流量を比較的少流量（例えば約６Ｎｌ／時間）に、また
約１．４bar の圧力に制限するために、可変断面積の流
量計が配管１８に配置されている。
【００２５】本発明によれば、設備は１つの沈下された
バブルプローブ２２も含み、このバブルプローブ２２は
液体１４中に位置される下端Ｂで終端するようにタンク
１２内に垂直に差し込まれている。さらに詳しくは、沈
下されたバブルプローブ２２は、下部の断面積の大きな
沈下部分２２ａを除いて、全長にわたって一様な断面を
有するパイプで作られている。沈下されたバブルプロー
ブ２２は垂直で、沈下部分２２ａの長さはタンク１２内
の高さＨｄに等しい。沈下されたバブルプローブ２２の
沈下部分２２ａの上端Ａは、この沈下部分２２ａが常に
液体１４中に完全に沈下された状態を維持するようなレ
ベルに位置決めされることに注目すべきである。
バブルプローブ２２も含み、このバブルプローブ２２は
液体１４中に位置される下端Ｂで終端するようにタンク
１２内に垂直に差し込まれている。さらに詳しくは、沈
下されたバブルプローブ２２は、下部の断面積の大きな
沈下部分２２ａを除いて、全長にわたって一様な断面を
有するパイプで作られている。沈下されたバブルプロー
ブ２２は垂直で、沈下部分２２ａの長さはタンク１２内
の高さＨｄに等しい。沈下されたバブルプローブ２２の
沈下部分２２ａの上端Ａは、この沈下部分２２ａが常に
液体１４中に完全に沈下された状態を維持するようなレ
ベルに位置決めされることに注目すべきである。
【００２６】タンク１２の外部において、沈下されたバ
ブルプローブ２２は配管２４によって圧縮空気源（図示
せず）に連結されている。沈下されたバブルプローブ２
２に流入する圧縮空気の流量を比較的少流量（例えば約
６Ｎｌ／時間）に、また圧力を約１．４bar に制限する
ために、流量計２０と同様な可変断面積の流量計２６が
配管２４に配置されている。
ブルプローブ２２は配管２４によって圧縮空気源（図示
せず）に連結されている。沈下されたバブルプローブ２
２に流入する圧縮空気の流量を比較的少流量（例えば約
６Ｎｌ／時間）に、また圧力を約１．４bar に制限する
ために、流量計２０と同様な可変断面積の流量計２６が
配管２４に配置されている。
【００２７】本発明による設備はまた、タンク１２の外
部に、基準プローブ１６を沈下されたバブルプローブ２
２に連結する分岐パイプ２８を含む。電気作動弁のよう
な弁形成手段３０がこの分岐パイプ２８に配置されてい
る。弁形成手段３０が閉じられているときは、基準プロ
ーブ１６およびバブルプローブ２２は互いに遮断されて
いる。一方、弁形成手段３０が開かれたときには２つの
プローブは互いに連通される。
部に、基準プローブ１６を沈下されたバブルプローブ２
２に連結する分岐パイプ２８を含む。電気作動弁のよう
な弁形成手段３０がこの分岐パイプ２８に配置されてい
る。弁形成手段３０が閉じられているときは、基準プロ
ーブ１６およびバブルプローブ２２は互いに遮断されて
いる。一方、弁形成手段３０が開かれたときには２つの
プローブは互いに連通される。
【００２８】本発明による設備はまた測定手段３２も含
んでおり、この測定手段３２もタンク１２の外部に配置
される。測定手段３２は差圧送信装置で構成されてい
る。これらは基準プローブ１６と沈下されたバブルプロ
ーブ２２との間に配置され、それらの２つのプローブ間
の差圧をリアルタイムで測定する。
んでおり、この測定手段３２もタンク１２の外部に配置
される。測定手段３２は差圧送信装置で構成されてい
る。これらは基準プローブ１６と沈下されたバブルプロ
ーブ２２との間に配置され、それらの２つのプローブ間
の差圧をリアルタイムで測定する。
【００２９】最後に、この設備はタンク１２の外部に、
例えばオートマトンおよび計算機を有する監視手段３４
を含むことが有利である。この監視手段３４は弁形成手
段３０および測定手段３２に対する制御を行う。また監
視手段３４は測定手段３２が発信する基準プローブ１６
と沈下されたバブルプローブ２２との間の現在差圧を表
す信号を受信する。以下にさらに詳細に説明するよう
に、監視手段３４は規則的な時間間隔での測定サイクル
の実施を管理するために使用される。
例えばオートマトンおよび計算機を有する監視手段３４
を含むことが有利である。この監視手段３４は弁形成手
段３０および測定手段３２に対する制御を行う。また監
視手段３４は測定手段３２が発信する基準プローブ１６
と沈下されたバブルプローブ２２との間の現在差圧を表
す信号を受信する。以下にさらに詳細に説明するよう
に、監視手段３４は規則的な時間間隔での測定サイクル
の実施を管理するために使用される。
【００３０】本発明の設備によって与えられる利点は、
この設備の線図を示す図２と、従来技術の設備の線図を
示す図１とを比較することで即座に明白となる。
この設備の線図を示す図２と、従来技術の設備の線図を
示す図１とを比較することで即座に明白となる。
【００３１】本発明の設備によれば、既存設備において
２つのプローブがそうであるのに対して、１つの沈下さ
れるバブルプローブだけがタンク１２の内部に配置され
ねばならないということが観察されよう。それ故にタン
ク内部で占有される空間は大幅に減少され、このことは
貯蔵タンク内部に非常に多数の機器がしばしば存在する
特に原子力産業において著しい利点である。
２つのプローブがそうであるのに対して、１つの沈下さ
れるバブルプローブだけがタンク１２の内部に配置され
ねばならないということが観察されよう。それ故にタン
ク内部で占有される空間は大幅に減少され、このことは
貯蔵タンク内部に非常に多数の機器がしばしば存在する
特に原子力産業において著しい利点である。
【００３２】図１および図２の比較によれば、本発明が
その設備を構成する多数の機器部品を削減できることも
示される。バブルプローブおよび圧力送信装置の個数は
従来技術の設備に比較して半減される。これにより設備
費用ならびに保守費用は減少される。また汚染の危険性
も低減する。
その設備を構成する多数の機器部品を削減できることも
示される。バブルプローブおよび圧力送信装置の個数は
従来技術の設備に比較して半減される。これにより設備
費用ならびに保守費用は減少される。また汚染の危険性
も低減する。
【００３３】本発明の設備の他の利点は、規則的な時間
間隔で以下に説明するように監視手段３４を使用した測
定サイクルの自動監視が可能であることから得られる。
間隔で以下に説明するように監視手段３４を使用した測
定サイクルの自動監視が可能であることから得られる。
【００３４】本発明の設備が作動を始めると、監視手段
３４はこの設備を急激に初期状態となし、その状態では
それぞれ流量計２０および流量計２６を通して基準プロ
ーブ１６および沈下されたバブルプローブ２２の両方に
対して設定流量および圧力の圧縮空気が噴射される。こ
の初期状態においては、弁形成手段３０は開いており、
したがって基準プローブ１６および流量計２０は互いに
導通する。この状態の下で、圧縮空気は対抗圧力が最小
である回路を流れ、すなわち基準プローブ１６を通して
１７へ導かれる。それ故に、沈下されたバブルプローブ
２２への圧縮空気の入射は生じない。測定手段３２はし
たがって基準プローブ１６と沈下されたバブルプローブ
２２との間のいかなる差圧も検出しない。
３４はこの設備を急激に初期状態となし、その状態では
それぞれ流量計２０および流量計２６を通して基準プロ
ーブ１６および沈下されたバブルプローブ２２の両方に
対して設定流量および圧力の圧縮空気が噴射される。こ
の初期状態においては、弁形成手段３０は開いており、
したがって基準プローブ１６および流量計２０は互いに
導通する。この状態の下で、圧縮空気は対抗圧力が最小
である回路を流れ、すなわち基準プローブ１６を通して
１７へ導かれる。それ故に、沈下されたバブルプローブ
２２への圧縮空気の入射は生じない。測定手段３２はし
たがって基準プローブ１６と沈下されたバブルプローブ
２２との間のいかなる差圧も検出しない。
【００３５】測定サイクルが監視手段３４によって好ま
しくは自動的に作動を開始されると、弁形成手段３０は
閉じられるが、流量計２０および流量計２６を通して行
われる空気の噴射は継続される。したがって、沈下され
たバブルプローブ２２は圧力状態にされ、その内部の液
体は徐々に排出される。
しくは自動的に作動を開始されると、弁形成手段３０は
閉じられるが、流量計２０および流量計２６を通して行
われる空気の噴射は継続される。したがって、沈下され
たバブルプローブ２２は圧力状態にされ、その内部の液
体は徐々に排出される。
【００３６】測定手段３２で測定された時間に対する圧
力差の変化を表す図３の部分Ｓ1 で示されるように、沈
下されたバブルプローブ２２内の液体レベルがプローブ
の沈下部分２２ａの上端Ａより上方に位置している間
は、この圧力差はまず最初に非常に急激に上昇する。
力差の変化を表す図３の部分Ｓ1 で示されるように、沈
下されたバブルプローブ２２内の液体レベルがプローブ
の沈下部分２２ａの上端Ａより上方に位置している間
は、この圧力差はまず最初に非常に急激に上昇する。
【００３７】その液体レベルが上端Ａに達するや否や、
時間に対する圧力差の測定された変化は傾斜の区切り点
を示し、これを超えると曲線の傾きは小さくなる。それ
故に、沈下されたバブルプローブ２２の内部の液体レベ
ルが幅広部分である沈下部分２２ａの範囲内に位置する
間は、測定手段３２で測定された圧力差は図３の部分Ｓ
2 に沿って変化する。
時間に対する圧力差の測定された変化は傾斜の区切り点
を示し、これを超えると曲線の傾きは小さくなる。それ
故に、沈下されたバブルプローブ２２の内部の液体レベ
ルが幅広部分である沈下部分２２ａの範囲内に位置する
間は、測定手段３２で測定された圧力差は図３の部分Ｓ
2 に沿って変化する。
【００３８】最後に、液体が沈下されたバブルプローブ
２２から完全に排出されると、測定手段３２で測定され
た圧力差は一定値に達し、この値は図３における曲線の
部分Ｓ3 に対応する。
２２から完全に排出されると、測定手段３２で測定され
た圧力差は一定値に達し、この値は図３における曲線の
部分Ｓ3 に対応する。
【００３９】この測定サイクルを実行することで、液体
が空気によってプローブから徐々に排出されるときに
は、沈下されたバブルプローブ２２の沈下部分２２ａの
上端Ａおよび下端Ｂとの交点にそれぞれ対応する差圧値
ＰA およびＰB を決定することができる。図３の曲線に
おいて差圧ＰA は部分Ｓ1 およびＳ2 の間の傾きの区切
り点に対応し、また圧力差ＰB は部分Ｓ3 に与えられた
閾値に対応する。
が空気によってプローブから徐々に排出されるときに
は、沈下されたバブルプローブ２２の沈下部分２２ａの
上端Ａおよび下端Ｂとの交点にそれぞれ対応する差圧値
ＰA およびＰB を決定することができる。図３の曲線に
おいて差圧ＰA は部分Ｓ1 およびＳ2 の間の傾きの区切
り点に対応し、また圧力差ＰB は部分Ｓ3 に与えられた
閾値に対応する。
【００４０】この閾値に達すると、監視手段３４は弁形
成手段３０を開いて設備を初期状態に自動的に戻す。こ
れにより、沈下されたバブルプローブ２２内の空気は、
分岐パイプ２８および基準プローブ１６を通して１７へ
排出される。
成手段３０を開いて設備を初期状態に自動的に戻す。こ
れにより、沈下されたバブルプローブ２２内の空気は、
分岐パイプ２８および基準プローブ１６を通して１７へ
排出される。
【００４１】その後、先に説明した測定サイクルの測定
値を得るように新たなる測定が監視手段３４により開始
され、この測定サイクルは、限定するものではないが、
例えば約１分間で終了する。
値を得るように新たなる測定が監視手段３４により開始
され、この測定サイクルは、限定するものではないが、
例えば約１分間で終了する。
【００４２】各測定サイクルの終了時に、監視手段３４
はタンク１２に貯蔵されている液体１４の高さレベルＮ
および密度Ｄを決定する。さらに詳しくは、液体１４の
密度は次式を用いて計算される。
はタンク１２に貯蔵されている液体１４の高さレベルＮ
および密度Ｄを決定する。さらに詳しくは、液体１４の
密度は次式を用いて計算される。
【数７】Ｄ ＝ （ＰB −ＰA ）／Ｈd
【００４３】また、タンク１２の内部の液体１４の高さ
レベルＮ、すなわちこのタンクの底より上方の液体の高
さは、次式を用いて計算される。
レベルＮ、すなわちこのタンクの底より上方の液体の高
さは、次式を用いて計算される。
【数８】Ｎ ＝ ＰB ／Ｄ ＋ Ｈｏ ここでＨｏは沈下されたバブルプローブ２２の沈下部分
２２ａの下端Ｂの高さ、すなわちタンク１２の底からこ
の下端Ｂまでの間隔距離を表す。
２２ａの下端Ｂの高さ、すなわちタンク１２の底からこ
の下端Ｂまでの間隔距離を表す。
【００４４】ここまで説明してきた設備において、液体
１４は例えば１分間という規則的な時間でバブルプロー
ブ２２内を規則的に上昇する。これは洗浄効果を有する
が、プローブ内での結晶化または固着による詰まりの危
険性ももたらす。
１４は例えば１分間という規則的な時間でバブルプロー
ブ２２内を規則的に上昇する。これは洗浄効果を有する
が、プローブ内での結晶化または固着による詰まりの危
険性ももたらす。
【００４５】しかしながら沈下されたバブルプローブ２
２内の結晶化または固着の兆候は、プローブ内を液体が
降下するときに信号の乱れを引き起こす。パイプの断面
積はもはや連続的と言えないことから、圧力の上昇曲線
は不規則性を表す。
２内の結晶化または固着の兆候は、プローブ内を液体が
降下するときに信号の乱れを引き起こす。パイプの断面
積はもはや連続的と言えないことから、圧力の上昇曲線
は不規則性を表す。
【００４６】この結果、上述した信号分析がバブルプロ
ーブ２２内の詰まりの発生を表すあらゆる信号の乱れを
検出するのに使用できる。
ーブ２２内の詰まりの発生を表すあらゆる信号の乱れを
検出するのに使用できる。
【００４７】このような状況の下、すなわち詰まりの発
生を初期に検出することで、詰まりを防止するためにバ
ブルプローブの予防的な洗浄が実行される。
生を初期に検出することで、詰まりを防止するためにバ
ブルプローブの予防的な洗浄が実行される。
【００４８】本発明の設備が原子力産業で使用されると
き、測定手段３２はタンク内部に貯蔵されている放射性
溶液によって汚染される危険性が全くないということに
注目すべきである。このような測定手段３２は、ゆっく
りした流れのバブルプローブ２２から上昇する空気、流
量計２０および流量計２６を通ってそれらのプローブの
各々に対する圧縮空気の連続噴射から、遮断される。
き、測定手段３２はタンク内部に貯蔵されている放射性
溶液によって汚染される危険性が全くないということに
注目すべきである。このような測定手段３２は、ゆっく
りした流れのバブルプローブ２２から上昇する空気、流
量計２０および流量計２６を通ってそれらのプローブの
各々に対する圧縮空気の連続噴射から、遮断される。
【００４９】また、本発明の設備が、等圧状態にある、
すなわちタンクドームが互いに連通している幾つかのタ
ンクで同時に測定することを意図されたならば、全ての
タンクに関して１つの基準プローブ１６を使用すること
で、それらのタンクの各々の設備をさらに簡単化するこ
とができる。換言すれば、唯一のタンクに基準プローブ
１６および沈下されたバブルプローブ２２が取付けら
れ、他の全てのタンクは１つの沈下されたバブルプロー
ブを有するのである。
すなわちタンクドームが互いに連通している幾つかのタ
ンクで同時に測定することを意図されたならば、全ての
タンクに関して１つの基準プローブ１６を使用すること
で、それらのタンクの各々の設備をさらに簡単化するこ
とができる。換言すれば、唯一のタンクに基準プローブ
１６および沈下されたバブルプローブ２２が取付けら
れ、他の全てのタンクは１つの沈下されたバブルプロー
ブを有するのである。
【００５０】本発明の設備は原子力産業で使用するのに
特に好適であるが、タンクが危険な製品を貯蔵する全て
の状況に対して、他の産業界においても適用できる。
特に好適であるが、タンクが危険な製品を貯蔵する全て
の状況に対して、他の産業界においても適用できる。
【００５１】最後に、プローブに圧縮空気を噴射する手
段、弁形成手段および測定手段は、本発明の範囲内であ
れば説明したものと異なる形態のものとされ得ることが
注目される。同様な精神により、監視手段は或る場合す
なわち或る作動においては省略され、または簡略化さ
れ、この場合にはまた測定および計算を手動で実施する
ことができる。
段、弁形成手段および測定手段は、本発明の範囲内であ
れば説明したものと異なる形態のものとされ得ることが
注目される。同様な精神により、監視手段は或る場合す
なわち或る作動においては省略され、または簡略化さ
れ、この場合にはまた測定および計算を手動で実施する
ことができる。
【図１】タンク内に入った液体の高さレベルおよび密度
を測定するのに使用される従来技術の設備の線図。
を測定するのに使用される従来技術の設備の線図。
【図２】図１と同様な図面であり、タンク内に入った液
体の高さレベルおよび密度を測定するのに使用できる本
発明による設備を示す線図。
体の高さレベルおよび密度を測定するのに使用できる本
発明による設備を示す線図。
【図３】図２の設備により測定サイクルが実施されたと
きに、基準プローブおよび沈下されたバブルプローブ間
の差圧の変化を示すグラフ。
きに、基準プローブおよび沈下されたバブルプローブ間
の差圧の変化を示すグラフ。
１２ タンク １４ 液体 １６ 基準プローブ １８，２４ 配管 ２０，２６ 流量計 ２２ 沈下されたバブルプローブ ２８ 分岐パイプ ３０ 弁形成手段 ３２ 測定手段 ３４ 監視手段
Claims (9)
- 【請求項１】 タンクに入った液体のレベルおよび密度
を測定する設備であって、 タンク内部の液体上方に導入される基準プローブと、 タンク内部に差し込まれ、下端が液体中にて終端し、こ
の下端の上方に所定の高さ寸法（Ｈｄ）にわたり幅広い
断面積の沈下部分を有する単一の沈下バブルプローブ
と、 基準プローブおよびバブルプローブに圧縮空気を噴射す
る手段と、 基準プローブおよびバブルプローブの間の連通状態を開
閉することのできる弁形成手段と、 基準プローブおよびバブルプローブ間の差圧を測定する
手段とを含むことを特徴とする、タンクに入った液体の
高さレベルおよび密度を測定する設備。 - 【請求項２】 複数のタンクに入った液体の高さレベル
および密度を測定するために適用された請求項１に記載
の設備であって、バブルプローブが各タンクに配置さ
れ、唯一の基準プローブがタンクのうちの一つに導入さ
れる、タンクに入った液体の高さレベルおよび密度を測
定する設備。 - 【請求項３】 請求項１に記載の設備であって、バブル
プローブがタンクに垂直に差し込まれる、タンクに入っ
た液体の高さレベルおよび密度を測定する設備。 - 【請求項４】 請求項１に記載の設備であって、弁形成
手段および測定手段は、弁形成手段が開いている初期段
階から始まる少なくとも１回の測定サイクルを自動的に
実行できるようにする監視手段によって作動され、この
測定サイクルは時間に対する基準プローブとバブルプロ
ーブとの間の差圧の変化に追従させるように弁形成手段
の閉じおよび測定手段の作動を制御することで成る、タ
ンクに入った液体の高さレベルおよび密度を測定する設
備。 - 【請求項５】 請求項４に記載の設備であって、前記圧
力差が一定値に達した後に監視手段は設備を前記初期状
態に自動的に戻し、前記初期状態で予め定められた時間
を経過した後に新たな測定サイクルを実行する、タンク
に入った液体の高さレベルおよび密度を測定する設備。 - 【請求項６】 タンクに入った液体の高さレベルおよび
密度を測定する方法であって、 ａ： タンク内の液体より上方位置に導かれた基準プロ
ーブと、タンク内部に差し込まれ、下端が液体中の高さ
Ｈo の位置で終端すると共に、この下端の上方に所定の
高さＨd にわたる幅広い断面積の沈下部分を有する沈下
されたバブルプローブとの間を連通可能にする段階と、 ｂ： 基準プローブおよびバブルプローブに同時に圧縮
空気を噴射し、これらの２つのプローブ間の連通を閉じ
る段階と、 ｃ： 基準プローブおよびバブルプローブの間の圧力変
化をそれが閾値に達するまで測定する段階と、 ｄ： それぞれ閾値および傾きの区切り点に対応して測
定された差圧値ＰB ，ＰA を用いて、次式 【数１】Ｄ ＝ （ＰB −ＰA ）／Ｈd 【数２】Ｎ ＝ ＰB ／Ｄ ＋Ｈo によって液体の高さレベルＮおよび密度Ｄを測定する段
階とを含む、タンクに入った液体の高さレベルおよび密
度を測定する方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法であって、閾値に
達した後、基準プローブおよびバブルプローブが再び連
通され、予め定められた時間の経過後に段階ｂ、ｃおよ
びｄを含む新たなサイクルが実行される、タンクに入っ
た液体の高さレベルおよび密度を測定する方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の方法であって、バブル
プローブの詰まりの始まりを表すような、生じ得る全て
の信号乱れを検出するために、段階ｃで測定された差圧
変化を表す信号が分析される、タンクに入った液体の高
さレベルおよび密度を測定する方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載の方法であって、詰まり
の始まりが検出されたときに、バブルプローブが洗浄さ
れる、タンクに入った液体の高さレベルおよび密度を測
定する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9706740A FR2764063B1 (fr) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | Installation et procede pour determiner le niveau et la densite d'un liquide dans une cuve, au moyen d'une seule canne de bullage immergee |
| FR9706740 | 1997-06-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114528A true JPH1114528A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=9507481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10151819A Pending JPH1114528A (ja) | 1997-06-02 | 1998-06-02 | タンクに入った液体のレベルおよび密度を測定する設備および方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5953954A (ja) |
| EP (1) | EP0882974A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1114528A (ja) |
| FR (1) | FR2764063B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100368234B1 (ko) * | 1998-12-12 | 2003-03-17 | 주식회사 포스코 | 비중보상형 부력식 레벨 측정장치 |
| DE102012103573A1 (de) * | 2012-04-24 | 2013-10-24 | Dionex Softron Gmbh | Volumenmessung eines flüssigen Mediums, insbesondere eines Lösungsmittels in Flaschen in der HPLC |
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| IT1317767B1 (it) * | 2000-05-31 | 2003-07-15 | Gigi Molina Brevetti Plastici | Apparecchio per controllare il livello di un liquido |
| US6687643B1 (en) | 2000-12-22 | 2004-02-03 | Unirex, Inc. | In-situ sensor system and method for data acquisition in liquids |
| CA2340139A1 (fr) * | 2001-03-08 | 2002-09-08 | Hydro-Quebec | Dispositif d'autoverification d'un appareil de mesure de niveau bulle a bulle |
| KR100472311B1 (ko) * | 2001-10-15 | 2005-03-07 | 주식회사 하이드로소닉 | 기포식 수심, 수위 측정방법 및 장치. |
| DE10343852A1 (de) * | 2003-09-23 | 2005-04-28 | Karlsruhe Forschzent | Vorrichtung und Verfahren zur Glas-Füllstandsmessung in einem Verglasungsofen für radioaktive Abfälle |
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| US6932028B1 (en) | 2004-10-06 | 2005-08-23 | Vogt Power International Inc. | Apparatus and method for determining a liquid level in a steam drum |
| US20130054159A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-02-28 | E. Strode Pennebaker | Wireless tank level monitoring system |
| EP2801811B1 (de) | 2013-05-08 | 2021-07-28 | RHYTON GmbH | Sensorvorrichtung zur Detektion einer Flüssigkeit sowie ein Verfahren dazu |
| KR101415128B1 (ko) * | 2014-01-17 | 2014-07-04 | 서무교 | 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법 |
| ES2547362B1 (es) | 2014-04-03 | 2016-06-28 | Aquatec, Proyectos Para El Sector Del Agua, S.A.U. | Sistema y procedimiento para la medida por burbujeo de nivel de líquido |
| FR3039275B1 (fr) * | 2015-07-21 | 2019-07-26 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Dispositif de surveillance d'un produit liquide generant un gaz |
| AU2017283809A1 (en) * | 2016-06-14 | 2019-01-17 | Watgrid, Lda. | Level and/or density sensor device for liquid receptacles |
| CN110657858B (zh) * | 2018-06-29 | 2020-09-11 | 上海孚凌自动化控制系统股份有限公司 | 吹气式密度液位计 |
| US11187626B2 (en) | 2018-11-20 | 2021-11-30 | Watgrid, S.A. | Fermentation monitoring system |
| US11899003B2 (en) | 2018-11-20 | 2024-02-13 | Watgrid, S.A. | Universal electronic bung system |
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| FR2408123A1 (fr) * | 1977-11-08 | 1979-06-01 | Godeux Michel | Procede et dispositif pour le reperage de la valeur instantanee d'une quantite physique variable, et conteneur renfermant un liquide et muni d'un tel dispositif |
| US4422327A (en) * | 1981-03-18 | 1983-12-27 | Ingenjorsfirman Installationsjanst AB | Liquid level indicator apparatus |
| FR2512549B1 (fr) * | 1981-09-04 | 1985-09-27 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de detection des variations de la hauteur du niveau libre d'un liquide dans une enceinte sous pression |
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| US4984451A (en) * | 1988-11-30 | 1991-01-15 | Computer Instruments Corporation | Method for determining physical properties of liquids |
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1997
- 1997-06-02 FR FR9706740A patent/FR2764063B1/fr not_active Expired - Fee Related
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1998
- 1998-05-21 US US09/082,839 patent/US5953954A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-28 EP EP98401283A patent/EP0882974A1/fr not_active Withdrawn
- 1998-06-02 JP JP10151819A patent/JPH1114528A/ja active Pending
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