JPS58142249A - 放射線ボイド率測定装置 - Google Patents
放射線ボイド率測定装置Info
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- JPS58142249A JPS58142249A JP57024124A JP2412482A JPS58142249A JP S58142249 A JPS58142249 A JP S58142249A JP 57024124 A JP57024124 A JP 57024124A JP 2412482 A JP2412482 A JP 2412482A JP S58142249 A JPS58142249 A JP S58142249A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
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- G01N23/12—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the material being a flowing fluid or a flowing granular solid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、たとえば原子炉プラント、メイラ−設備等の
配管内を通流する二相流のゲイト率を放射線を用いて測
定する放射線−イド率測定装置に関する。
配管内を通流する二相流のゲイト率を放射線を用いて測
定する放射線−イド率測定装置に関する。
水と蒸気のような液相と気相が混在している二相流中の
蒸気の容積比率すなわちディト率は、二相流を取扱う原
子炉グランド、がイラー設備等における重要な測定項目
である。
蒸気の容積比率すなわちディト率は、二相流を取扱う原
子炉グランド、がイラー設備等における重要な測定項目
である。
第1図線放射線を利用したがイド率測定装置の構成を示
すもので、測定すべきたとえば水と蒸気の二相R1が通
流する流路・(円筒状配管)2をはさんでX線又はr纏
を照射する放射線源Sと放射線検出器4とを配置し、放
射線源3よシ煕射された放射線ビーム5をコリメーjI
6で細い平行ビームとなるように絞シ、配管z内を透過
した放射線ビーム5をスリット1を通して放射線検出器
4に入射させる。そして放射線検出器4の出力信号を信
号ケーブルIを通じて演算回路クヘ送出し、Iイド率α
を算出するようにしている。なお図中10は二相流1中
に混在している気相(気泡)である。
すもので、測定すべきたとえば水と蒸気の二相R1が通
流する流路・(円筒状配管)2をはさんでX線又はr纏
を照射する放射線源Sと放射線検出器4とを配置し、放
射線源3よシ煕射された放射線ビーム5をコリメーjI
6で細い平行ビームとなるように絞シ、配管z内を透過
した放射線ビーム5をスリット1を通して放射線検出器
4に入射させる。そして放射線検出器4の出力信号を信
号ケーブルIを通じて演算回路クヘ送出し、Iイド率α
を算出するようにしている。なお図中10は二相流1中
に混在している気相(気泡)である。
ζζで、Iイド率αは、配管2が空のとき及び水で満た
されているときの放射線検出器4の出力電圧をそれぞれ
エムIル)*Iwメルトとし、測定すべき二相Rノが通
流しているときの出力電圧をIx−ルトとすると、 で求められる。こむでρwU水の密度、/Wa高温水の
密度% I’vB蒸気の密度である。
されているときの放射線検出器4の出力電圧をそれぞれ
エムIル)*Iwメルトとし、測定すべき二相Rノが通
流しているときの出力電圧をIx−ルトとすると、 で求められる。こむでρwU水の密度、/Wa高温水の
密度% I’vB蒸気の密度である。
このようにして求められるがイド率はいわゆる局所がイ
ド率であシ、放射線ビーム5が二相flLl中に混在す
る多数の気泡10・・・を横切る長さをそれぞれ11@
l露+・・・lle・・・# 111とし、配管2内
を横切る放射線ビーム5の長さをjpとするときの、次
式のαと等価である。
ド率であシ、放射線ビーム5が二相flLl中に混在す
る多数の気泡10・・・を横切る長さをそれぞれ11@
l露+・・・lle・・・# 111とし、配管2内
を横切る放射線ビーム5の長さをjpとするときの、次
式のαと等価である。
α=〔、X、11〕/ID ・・・(
2)次に、放射線源3、放射線検出器4、コリメータ6
およびスリット2を一体に動かし、配管2の中心軸に喬
直な一定断面内で上下に移動する。たとえば第2図のよ
うに配管2の中心より上方へhだけ移動すると、その位
置におけるIイド率α(h)を同様にして求めることが
できる。
2)次に、放射線源3、放射線検出器4、コリメータ6
およびスリット2を一体に動かし、配管2の中心軸に喬
直な一定断面内で上下に移動する。たとえば第2図のよ
うに配管2の中心より上方へhだけ移動すると、その位
置におけるIイド率α(h)を同様にして求めることが
できる。
そこで、配管2の内半径をr、として、放射線ビーム5
の高さに=−r6からh=−γ0までのα(h)を次の
(3)式の如くノp−〆nの重みをつけて積分し、それ
を配管2の断面積ム=πro2で除すと、一定断面内の
平均−イド率dが得られる。
の高さに=−r6からh=−γ0までのα(h)を次の
(3)式の如くノp−〆nの重みをつけて積分し、それ
を配管2の断面積ム=πro2で除すと、一定断面内の
平均−イド率dが得られる。
このようにすれば、一定断面内の平均ゲイト率αを求め
ることができるわけであるが、従来のlイド率測定装置
は放射線源3及び放射線検出器4が流路に対して固定的
であシ、第3図のように放射線源1と検出器4を複数組
使用したとしても正確な平均ゲイト率を求めることはで
きなかった。しかもボイド率の算出線測定徒に計算機を
用いて行なわれていたため算出結果を早急に知ることが
できず、lイド率の制御を行なう上で困難性があった。
ることができるわけであるが、従来のlイド率測定装置
は放射線源3及び放射線検出器4が流路に対して固定的
であシ、第3図のように放射線源1と検出器4を複数組
使用したとしても正確な平均ゲイト率を求めることはで
きなかった。しかもボイド率の算出線測定徒に計算機を
用いて行なわれていたため算出結果を早急に知ることが
できず、lイド率の制御を行なう上で困難性があった。
本発明は上記事情にもとづいてなされ九もので、局所I
イド率分布を求め、高速過渡現象においてもその現象の
測定中に正確な一定断面内平均?イド率を測定する仁と
ができる放射線−イド率測定装置を得ることにある。
イド率分布を求め、高速過渡現象においてもその現象の
測定中に正確な一定断面内平均?イド率を測定する仁と
ができる放射線−イド率測定装置を得ることにある。
本発明に係る放射線−イド率測定装置は、測定すべき二
相流が通流する流路と、この流路の一定断面を走査する
放射線ビームを発生する放射線源と、前記流路を透過し
た放射−を検出する放射線検出器と、この検出器の出力
をその出力の対数に比例した信号に変換する対数化回路
と、圧力をノfラメーメとする前記二相流における液相
と気相の密度の関数に比例した信号を出力する密度関数
回路と、前記流路と放射線ビームとの相対位置の変化に
よる放射線減衰特性の変化を補正する補正回路と、これ
ら対数化回路。
相流が通流する流路と、この流路の一定断面を走査する
放射線ビームを発生する放射線源と、前記流路を透過し
た放射−を検出する放射線検出器と、この検出器の出力
をその出力の対数に比例した信号に変換する対数化回路
と、圧力をノfラメーメとする前記二相流における液相
と気相の密度の関数に比例した信号を出力する密度関数
回路と、前記流路と放射線ビームとの相対位置の変化に
よる放射線減衰特性の変化を補正する補正回路と、これ
ら対数化回路。
密度関数回路及び補正回路の出力信号にもとづき前記二
相流の局所lイド率を算出する局所がイド率演算回路と
、この局所Iイド率演算回路の出力を放射線ビームの二
相流通過面積に和尚する重みをつけて積分平均する平均
がイド率演算回路とを具備してなるものである。
相流の局所lイド率を算出する局所がイド率演算回路と
、この局所Iイド率演算回路の出力を放射線ビームの二
相流通過面積に和尚する重みをつけて積分平均する平均
がイド率演算回路とを具備してなるものである。
第4図ないし第14図は本発明の一実施例を示すもので
、第4図は放射線ディト率測定装置の外観図である。
、第4図は放射線ディト率測定装置の外観図である。
角筒状枠体101の一方の対向壁102゜103間には
、測定すべき二相流104が通流する流路として金属ベ
リリウム製の円筒状配管10jが配設されている。上記
円筒状配管1060両端には7ランゾ106,101が
取着され、適宜、別の配管を接続できるようにしている
。
、測定すべき二相流104が通流する流路として金属ベ
リリウム製の円筒状配管10jが配設されている。上記
円筒状配管1060両端には7ランゾ106,101が
取着され、適宜、別の配管を接続できるようにしている
。
前記枠体101の他方の対向壁1011.109の各外
面に線放射線源110及びモータ111がそれぞれ取付
けられている。上記数射線源110は高圧ケーブル11
2を介して図示しない放射線発生装置に接続されておシ
、前記配管108(D中心軸に直交する一定断面に沿っ
て例えばX@、r@等の放射線ビーム113を照射する
ようにしている。前記モータ111は、回転軸111k
を枠体101内へ導入させ、かつ前記配管105に直交
させておシ、その回転軸111ムには回転円板114の
中心部位が取着されている。またモータ111は第5図
に示すように位相四ツクルー!制御回路11gK@続さ
れ、一定速度で回転するよ、う”1ll11.に制御さ
れている。
面に線放射線源110及びモータ111がそれぞれ取付
けられている。上記数射線源110は高圧ケーブル11
2を介して図示しない放射線発生装置に接続されておシ
、前記配管108(D中心軸に直交する一定断面に沿っ
て例えばX@、r@等の放射線ビーム113を照射する
ようにしている。前記モータ111は、回転軸111k
を枠体101内へ導入させ、かつ前記配管105に直交
させておシ、その回転軸111ムには回転円板114の
中心部位が取着されている。またモータ111は第5図
に示すように位相四ツクルー!制御回路11gK@続さ
れ、一定速度で回転するよ、う”1ll11.に制御さ
れている。
前記回転円板114には複数(例えば3個)の小孔すな
わち放射線透過孔116・・・が回転軸を中心とする同
一円周上に等間隔に設けられている。そして回転円板1
14の裏面(配管105と反対側の面)には、各透過孔
116を塞ぐように放射線検出器111・・・が取付け
られている。
わち放射線透過孔116・・・が回転軸を中心とする同
一円周上に等間隔に設けられている。そして回転円板1
14の裏面(配管105と反対側の面)には、各透過孔
116を塞ぐように放射線検出器111・・・が取付け
られている。
なお、検出器117としてはNmI (TI )シンチ
レータと光電子増倍管を一体化したもの等が使用される
。また各検出器111の背面には、この検出器117の
検出信号を増幅する増幅器11gが取付けてあシ、さら
に回転円板114の裏面には各増幅器11Bに接続する
高圧電源119が取付けである。そして回転円板114
の周縁部は板厚が薄くなっており、その薄肉部に多数の
位置検出孔120・・・が周方同郷間隔に設けられてい
る。一方、前記枠体101には光センサ121が取付け
られている。この光センサ111は、回転円板114C
)周縁薄肉部を跨ぐように配彎され、上記薄肉部を挾ん
で発光器と受光器とを対向させて構成されている。そし
て前記位置検出孔120が発光器と受光器との間に位置
したときの光ノ々ルスを受光器で検出し、これを電気信
号に変換してノ母ルスカウンF回路122へ出力するよ
うになっている。なお上記パルスカウント回路122は
光センサ121よ〕出力された電気信号をカウントして
回転円板1140回転角を測定し、回転円板114が3
60”回転する毎にカウントリセットするように構成さ
れている。
レータと光電子増倍管を一体化したもの等が使用される
。また各検出器111の背面には、この検出器117の
検出信号を増幅する増幅器11gが取付けてあシ、さら
に回転円板114の裏面には各増幅器11Bに接続する
高圧電源119が取付けである。そして回転円板114
の周縁部は板厚が薄くなっており、その薄肉部に多数の
位置検出孔120・・・が周方同郷間隔に設けられてい
る。一方、前記枠体101には光センサ121が取付け
られている。この光センサ111は、回転円板114C
)周縁薄肉部を跨ぐように配彎され、上記薄肉部を挾ん
で発光器と受光器とを対向させて構成されている。そし
て前記位置検出孔120が発光器と受光器との間に位置
したときの光ノ々ルスを受光器で検出し、これを電気信
号に変換してノ母ルスカウンF回路122へ出力するよ
うになっている。なお上記パルスカウント回路122は
光センサ121よ〕出力された電気信号をカウントして
回転円板1140回転角を測定し、回転円板114が3
60”回転する毎にカウントリセットするように構成さ
れている。
前記モータ111の回転軸111ムには、さらにスリ、
!リンダ123が・取着されている。
!リンダ123が・取着されている。
このスリップリング123は2つの環状導体227^、
123Bより構成されてお夛、各環状導体123ム、1
23Bにはそれぞれ接触子JJ4A、JJ4Bが摺接さ
せである。tた各接触子124ム、124Bには給電ケ
ーグルIllム及び信号ケーブル125Bが接続され、
これらのケーブル1251,1258は枠体101の外
部へ導出されている。そして第7図に示すように、一方
の環状導体123ムは各高圧電源119を介して各増幅
器118に接続されている。tた前記各放射線検出器1
11は各増幅器118を介して他方の環状導体123B
に接続されている。
123Bより構成されてお夛、各環状導体123ム、1
23Bにはそれぞれ接触子JJ4A、JJ4Bが摺接さ
せである。tた各接触子124ム、124Bには給電ケ
ーグルIllム及び信号ケーブル125Bが接続され、
これらのケーブル1251,1258は枠体101の外
部へ導出されている。そして第7図に示すように、一方
の環状導体123ムは各高圧電源119を介して各増幅
器118に接続されている。tた前記各放射線検出器1
11は各増幅器118を介して他方の環状導体123B
に接続されている。
ところで前記(1)式を、電気回路を構成し易い形にす
るために、次のように変形する。
るために、次のように変形する。
ρW−ρ′W
ρ′W−ρ′V
X(h) = log (10lx )
=・(7)W(h) = log (10It )
−(8)V(h)=1ag(In/Iv)
−−・(9)上記(5)式及び(6)式は流
体の圧力pによって変化する水及び蒸気の書度の関数F
(p)及びG (p)の関数形を定義する式である。
=・(7)W(h) = log (10It )
−(8)V(h)=1ag(In/Iv)
−−・(9)上記(5)式及び(6)式は流
体の圧力pによって変化する水及び蒸気の書度の関数F
(p)及びG (p)の関数形を定義する式である。
これらの関数の値は蒸気表を引用して算出することがで
きる。
きる。
第8図は関数F (p)及びG (p)を示すグラフで
あるが、密度の差及び比を(5)式及び(6)式のよう
にすることによって、グラフは直線に近い形となる。よ
りて、F (p)及びG (p) t)*性を有する電
気囲路を容易に構成することができる。
あるが、密度の差及び比を(5)式及び(6)式のよう
にすることによって、グラフは直線に近い形となる。よ
りて、F (p)及びG (p) t)*性を有する電
気囲路を容易に構成することができる。
第9図はこのようにして構成された電気回路の一例を示
すものである。
すものである。
すなわち、前記の通り放射線検出@zxrには、こO検
出器の検出信号を増幅する増幅器118が接続されてい
るが、この増幅器11#では上記検出@11 Fからの
信号を最大1G&ルトの電圧に規格化する。まえ、上記
増幅器111には対数化回路11gが接続され、この対
数化回路12#では増幅tjkllllからの出力10
xxをその対数値x (h)に比例した電圧に変換す
る。
出器の検出信号を増幅する増幅器118が接続されてい
るが、この増幅器11#では上記検出@11 Fからの
信号を最大1G&ルトの電圧に規格化する。まえ、上記
増幅器111には対数化回路11gが接続され、この対
数化回路12#では増幅tjkllllからの出力10
xxをその対数値x (h)に比例した電圧に変換す
る。
一方、前記光センナ121は前記の通シ光I4ルスを電
気信号に変換して/4ルスカウント回路XZZへ出力す
るが、とのノ帯ルスカウント回路122では光センサ1
21からの信号をビーム高さhに比例したアナログ電圧
に変換する。また上記/ぐルスカウント回路122には
形状補正回路121が接続され、この形状補正回路12
1ではノ母ルスカウント回路122からの出力を、前記
(8)式及び(9)式で定義されるw (h)及びV(
h)に比例した電圧に変換する。
気信号に変換して/4ルスカウント回路XZZへ出力す
るが、とのノ帯ルスカウント回路122では光センサ1
21からの信号をビーム高さhに比例したアナログ電圧
に変換する。また上記/ぐルスカウント回路122には
形状補正回路121が接続され、この形状補正回路12
1ではノ母ルスカウント回路122からの出力を、前記
(8)式及び(9)式で定義されるw (h)及びV(
h)に比例した電圧に変換する。
なお、前記(7)式は放射線検出器117からの検出信
号を増幅器118でθ〜10メルトに規格化した後、対
数化回路126でその電圧値の対数をとる時の特性を定
義する式である。(7)式中I、は放射線ビーム111
が二相流104のがイド率αに応じて減衰した時の放射
線ビーム113の強度比を示し、理論的には次式で与え
られる。
号を増幅器118でθ〜10メルトに規格化した後、対
数化回路126でその電圧値の対数をとる時の特性を定
義する式である。(7)式中I、は放射線ビーム111
が二相流104のがイド率αに応じて減衰した時の放射
線ビーム113の強度比を示し、理論的には次式で与え
られる。
1x(h)=e−μ菖ρmjm(h)
8゜−μW(ρ’vd + /v (1−α) ) A
D(h) −(AここでμM、μWはそれぞれ円筒状
配管106及び水のr線の質量吸収係数である。また7
M(h) e jn(h)は高さhの放射線ビーム11
3がそれぞれ円筒状配管105(D管−及び円筒状配管
lol内を横切る長さであシ、配管105の白樺が2γ
o1肉厚がtの場合は次式で与えられる。
D(h) −(AここでμM、μWはそれぞれ円筒状
配管106及び水のr線の質量吸収係数である。また7
M(h) e jn(h)は高さhの放射線ビーム11
3がそれぞれ円筒状配管105(D管−及び円筒状配管
lol内を横切る長さであシ、配管105の白樺が2γ
o1肉厚がtの場合は次式で与えられる。
jM(’ ) −” ((yo 4買’−> ’ −n
) ・・・(Lmj!1(h)−zメ7=ν
・・・(6)また前記(8)式は円筒状配
管10S内が常温水で満たされたときの高さho放射線
ビーム113の強度比■wO対数をとる式である。It
(h)は次式で与えられる。
) ・・・(Lmj!1(h)−zメ7=ν
・・・(6)また前記(8)式は円筒状配
管10S内が常温水で満たされたときの高さho放射線
ビーム113の強度比■wO対数をとる式である。It
(h)は次式で与えられる。
It(k)=。−μm#mjii(h)、−μwI#w
Jfn(h) 、、−轡・ また前記(9)式は円筒状配管105が空気で満たされ
たときの放射線ビーム113の強度比■ム(k)と前記
1w(h)の比の対数をとる式である。
Jfn(h) 、、−轡・ また前記(9)式は円筒状配管105が空気で満たされ
たときの放射線ビーム113の強度比■ム(k)と前記
1w(h)の比の対数をとる式である。
lム(h)は次式で与えられる。
1、(h)−6−μm#mjm(h)−−μ4sAJp
(k) −&4・ ここでpム、μムはそれぞれ20℃、1気圧の空気の密
度及びr纏の質量吸収係数である。そ仁で上記I、(ロ
)、(2)及びa4式をそれぞれ(8) 、 (9)式
に代入すると、 W(h)=10s (yg+t)’−h” + Cm
メ77J・・・(2)V (h ) −CB i
・・・(ト)ココテ、Cs −0,8
686AMI#M ・・・0r)CB W
0.8686 (声Mρ滅−μWρw) −H
C5=0.8686(μm〜−μムρム) ・・
・(2)となる。以上の(イ)、94式から明らかな通
り、w(h)及びv(h)の、ビーム高さhに対する関
数紘、円筒状配管10Bの内半径γ0及び肉厚tにより
て第10図の如く変化する。なお第10図はjg wx
5 Q■、tロア■としたときのw(h)及びv(h
)の変化を示すものである。この第10図から明らかな
ように、V(h)のグラ、7は楕円になる。
(k) −&4・ ここでpム、μムはそれぞれ20℃、1気圧の空気の密
度及びr纏の質量吸収係数である。そ仁で上記I、(ロ
)、(2)及びa4式をそれぞれ(8) 、 (9)式
に代入すると、 W(h)=10s (yg+t)’−h” + Cm
メ77J・・・(2)V (h ) −CB i
・・・(ト)ココテ、Cs −0,8
686AMI#M ・・・0r)CB W
0.8686 (声Mρ滅−μWρw) −H
C5=0.8686(μm〜−μムρム) ・・
・(2)となる。以上の(イ)、94式から明らかな通
り、w(h)及びv(h)の、ビーム高さhに対する関
数紘、円筒状配管10Bの内半径γ0及び肉厚tにより
て第10図の如く変化する。なお第10図はjg wx
5 Q■、tロア■としたときのw(h)及びv(h
)の変化を示すものである。この第10図から明らかな
ように、V(h)のグラ、7は楕円になる。
そして現在では加算、減算9乗算、除算、平方。
平方根のアナ四グ演算回路はモジュール化されているの
で、(至)、C11e式を回路化し、前記形状補正回路
XXVを作成することは容品である。第11図にその一
例を示す。
で、(至)、C11e式を回路化し、前記形状補正回路
XXVを作成することは容品である。第11図にその一
例を示す。
第11図において、ビーム高さhは光センサfjJから
の信号によシ、平方回路128にて平方演算が行なわれ
る。そして配管105の内半径Toは半径設定用ポテン
シ、メーメ129で、また肉厚tは肉厚設定用デテンシ
、メーメ110で予め設定しておき、それぞれ平方回路
131゜132にて平方演算する。各平方回路131゜
132の出力は平方根回路133,134でそれぞれ平
方根を演算し、n“及ヒ fUi〒T;Jの値に比例した電圧を得る。これらに1
それぞれ比例定数設定用ポテンシ、メ−1135,13
6で設定された比例定数C1+C璽を掛けて加減演算器
131に入力すると、出力w(h)を得る。を九V5マ
[iα−に比例定数設定用Iテンシ、メータ138で設
定され九比例定数Cmを掛けて、出力v (h)を得る
。
の信号によシ、平方回路128にて平方演算が行なわれ
る。そして配管105の内半径Toは半径設定用ポテン
シ、メーメ129で、また肉厚tは肉厚設定用デテンシ
、メーメ110で予め設定しておき、それぞれ平方回路
131゜132にて平方演算する。各平方回路131゜
132の出力は平方根回路133,134でそれぞれ平
方根を演算し、n“及ヒ fUi〒T;Jの値に比例した電圧を得る。これらに1
それぞれ比例定数設定用ポテンシ、メ−1135,13
6で設定された比例定数C1+C璽を掛けて加減演算器
131に入力すると、出力w(h)を得る。を九V5マ
[iα−に比例定数設定用Iテンシ、メータ138で設
定され九比例定数Cmを掛けて、出力v (h)を得る
。
一方、第9図中13#は円筒状配管105内の圧力を検
出する圧力センナである。仁の圧力センナ18mよシ出
力され九検出信号社圧力信号変換器140で圧力信号p
m変換される。さらに圧力信号変換器140には密度関
数回路141が接続されておシ、この密度関数回路14
1で社圧力信号変勇器140からの信号pを、前記(5
) ? (6)式で定義される密度の関数F(p)。
出する圧力センナである。仁の圧力センナ18mよシ出
力され九検出信号社圧力信号変換器140で圧力信号p
m変換される。さらに圧力信号変換器140には密度関
数回路141が接続されておシ、この密度関数回路14
1で社圧力信号変勇器140からの信号pを、前記(5
) ? (6)式で定義される密度の関数F(p)。
G (p)に比例した電圧を発生する。
そして前記対数化回路126.形状補正回路121及び
密度関数回路141の出力は局所がイド率演算回路14
2に入力される。この演算回路142の構成を第12図
に示す。
密度関数回路141の出力は局所がイド率演算回路14
2に入力される。この演算回路142の構成を第12図
に示す。
すなわち、対数化回路126の出力x (h)と形状補
正回路121の出力w (h)は減算器143へ入力さ
れ1.この減算器143において両出力の差が演算され
る。そしてこの両出力の差別h)−w(h)と形状補正
回路121の出力v (h)は演算される。次にこの割
算器144の出力Yと密度関数回路141の出力F (
p)は乗算器145へ入力され、両出力の乗算がなされ
る。そしてこの乗算器145の出力と密度関数回路14
1の出力G (p) (D差が減算器146にて算出さ
れ、局所?イド率α(h)を得る。
正回路121の出力w (h)は減算器143へ入力さ
れ1.この減算器143において両出力の差が演算され
る。そしてこの両出力の差別h)−w(h)と形状補正
回路121の出力v (h)は演算される。次にこの割
算器144の出力Yと密度関数回路141の出力F (
p)は乗算器145へ入力され、両出力の乗算がなされ
る。そしてこの乗算器145の出力と密度関数回路14
1の出力G (p) (D差が減算器146にて算出さ
れ、局所?イド率α(h)を得る。
かくして、局所がイド率演算回路142では対数化回路
126の出力x (h)と、形状補正回路1210出力
W (h) 、 V (h)と、密度関数回路J4Zの
出力F (p) t G (p)にもとづいて、前記(
4)式で定義される局所がイド率α(k)>1高速でア
ナログ演算されるが、この局所−イド率演算回路142
の出力α(k) a平均−イド率演算回路141へ入力
され、二相流104の一定断面内平均Iイド率dが算出
される。この平均Iイド率演算回路141の構成を第1
3図に示す。
126の出力x (h)と、形状補正回路1210出力
W (h) 、 V (h)と、密度関数回路J4Zの
出力F (p) t G (p)にもとづいて、前記(
4)式で定義される局所がイド率α(k)>1高速でア
ナログ演算されるが、この局所−イド率演算回路142
の出力α(k) a平均−イド率演算回路141へ入力
され、二相流104の一定断面内平均Iイド率dが算出
される。この平均Iイド率演算回路141の構成を第1
3図に示す。
すなわち、前記局所Iイド率演算回路142で得られ九
局所がイド率α(k)と第11図に示す平方根回路13
3の出力rとを乗算 器148で乗算し、さらに2倍して2・lη[7゜α(
h)を得る。第14図は各部の信号波形を示す4のであ
るが、同図0)の信号紘α(k)%(→の信号はf1=
7、(ハ)の信号は2・67TT、α(h)である、そ
してこの(ハ)の信号2・n、a(h)は、同図に)の
サンプリング信号で制御されるサンプリング回路149
でサンプリングされ、第14図(ホ)の・臂ルス信号を
得る。(ホ)のノ4ルス信号はノ母ルス積分回路150
でh=−γ0からh=+7’oまで同図(へ)のように
積分される。上記/々ルス積分回路150はダイオード
151,152を備え、積分きざみはコンデンサ153
と154の比によシ以下の如く与えられる。
局所がイド率α(k)と第11図に示す平方根回路13
3の出力rとを乗算 器148で乗算し、さらに2倍して2・lη[7゜α(
h)を得る。第14図は各部の信号波形を示す4のであ
るが、同図0)の信号紘α(k)%(→の信号はf1=
7、(ハ)の信号は2・67TT、α(h)である、そ
してこの(ハ)の信号2・n、a(h)は、同図に)の
サンプリング信号で制御されるサンプリング回路149
でサンプリングされ、第14図(ホ)の・臂ルス信号を
得る。(ホ)のノ4ルス信号はノ母ルス積分回路150
でh=−γ0からh=+7’oまで同図(へ)のように
積分される。上記/々ルス積分回路150はダイオード
151,152を備え、積分きざみはコンデンサ153
と154の比によシ以下の如く与えられる。
まず前記(3)式の積分変数htl−x=h/Xoで置
き換えると、 となる、従つて積分きざみaXを例えは0.01とする
と、 c、7c4− o、 o i富−rl「1−
・・・(21)となるようにコンデンサ153,15
4の各容量CP、 C9を設定すればよい、このとき周
期T3の間にに)のノルスが100個出るようにする必
要がある。そして(へ)の信号で周期T3の間の積分を
終了して(ト)のサンプリングツ々ルスをサン!リング
ホールド回路155へ入力し、ノ臂ルス積分回路150
の出力を同図(す)の如くホールドする。これが終了す
ると、TI秒遅れてノ譬ルス積分回路150へ−のリセ
、トノダルスを入力する0以上の操作は周期T3毎に繰
り返す、なお、周期Tsを例えば150 mBとすると
、に)の積分・々ルスの周期T1は1mS、■のリセッ
ト/4ルスの遅れ時間TIは5 mB 、に)、 ()
) 、−の各々O/fkXfliTs e T4 *
T@Bそれぞれ1004程度に設定すればよい。
き換えると、 となる、従つて積分きざみaXを例えは0.01とする
と、 c、7c4− o、 o i富−rl「1−
・・・(21)となるようにコンデンサ153,15
4の各容量CP、 C9を設定すればよい、このとき周
期T3の間にに)のノルスが100個出るようにする必
要がある。そして(へ)の信号で周期T3の間の積分を
終了して(ト)のサンプリングツ々ルスをサン!リング
ホールド回路155へ入力し、ノ臂ルス積分回路150
の出力を同図(す)の如くホールドする。これが終了す
ると、TI秒遅れてノ譬ルス積分回路150へ−のリセ
、トノダルスを入力する0以上の操作は周期T3毎に繰
り返す、なお、周期Tsを例えば150 mBとすると
、に)の積分・々ルスの周期T1は1mS、■のリセッ
ト/4ルスの遅れ時間TIは5 mB 、に)、 ()
) 、−の各々O/fkXfliTs e T4 *
T@Bそれぞれ1004程度に設定すればよい。
貫走サンプルホールド回路155の出力には表示計15
−が接続されておシ、平均Iイド率演算回路141で算
出され九二相pi、104の一定断面における平均がイ
ド率dが上記表示計156で表示される。
−が接続されておシ、平均Iイド率演算回路141で算
出され九二相pi、104の一定断面における平均がイ
ド率dが上記表示計156で表示される。
次に、以上の如く構成された放射線−イド率測定装置の
作用を説明する。
作用を説明する。
モータ111によ)回転円板114を一定速度で回転さ
せながら放射線源110よ、9X線又はr線等の放射線
を二相流、、l・:・、、o4が通流する配管105に
向けて照射すると、その放射線は配管105内を通過す
る際に、配管10B内を通流する二相流104の局所デ
ィト率に応じて減衰される。tた上記放射線のうち回転
円板114に設けられ走数射線透過孔116を透過した
もののみが、細い放射線ビーム113となって放射線検
出器111で検出される。そして上記放射線ビーム11
Jは第6図の如く回転円板1140回転に伴ない、配管
105内の下端から上端へ向けて二相rIL104の一
定断面を走査し、1つの透過孔116を透過する放射線
ビーム113が二相fL104の上端に達すると、次の
透過孔116を透過する放射線ビーム113が走査を開
始する。
せながら放射線源110よ、9X線又はr線等の放射線
を二相流、、l・:・、、o4が通流する配管105に
向けて照射すると、その放射線は配管105内を通過す
る際に、配管10B内を通流する二相流104の局所デ
ィト率に応じて減衰される。tた上記放射線のうち回転
円板114に設けられ走数射線透過孔116を透過した
もののみが、細い放射線ビーム113となって放射線検
出器111で検出される。そして上記放射線ビーム11
Jは第6図の如く回転円板1140回転に伴ない、配管
105内の下端から上端へ向けて二相rIL104の一
定断面を走査し、1つの透過孔116を透過する放射線
ビーム113が二相fL104の上端に達すると、次の
透過孔116を透過する放射線ビーム113が走査を開
始する。
一方、回転円板114の回転角度は光センサ121によ
って位置検出孔120を透過する光i4ルスの数として
検出され、電気信号として・中ルスカウント回路122
へ入力される。そしてノ譬ルスカウント回路122では
回転円板114が1回転する毎にカウントリセットする
。
って位置検出孔120を透過する光i4ルスの数として
検出され、電気信号として・中ルスカウント回路122
へ入力される。そしてノ譬ルスカウント回路122では
回転円板114が1回転する毎にカウントリセットする
。
前記放射線検出器xxrの検出信号は増幅器118で増
幅され、対数化回路126において、増幅器118の出
力の対数に比例した電圧X01)に変換される。
幅され、対数化回路126において、増幅器118の出
力の対数に比例した電圧X01)に変換される。
一方、光センサ121からのノ4ルスはパルスカウント
回路122によシビーム高さhに比例し九アナログ電圧
に変換され、さらに形状補正回路121によって前記(
8) 、 (9)式で定義される関数w (h) 、
v (h)に比例した電圧に変換される。
回路122によシビーム高さhに比例し九アナログ電圧
に変換され、さらに形状補正回路121によって前記(
8) 、 (9)式で定義される関数w (h) 、
v (h)に比例した電圧に変換される。
さらに、配管101i内の圧力は圧力センナIllで検
出され、その検出信号は圧力信号変換器14 #にて圧
力信号pに変換され、11m関数回路141によシ密変
の関数F (p) 、 G (p)に比例した電圧に変
換される。
出され、その検出信号は圧力信号変換器14 #にて圧
力信号pに変換され、11m関数回路141によシ密変
の関数F (p) 、 G (p)に比例した電圧に変
換される。
そして、以上の信号X (h) 、 W (h) #
V (h)#F (p) * G (p)から、局所が
イド率演算回路142では局所lイド率α(k)を高速
でアナpグ演算する。
V (h)#F (p) * G (p)から、局所が
イド率演算回路142では局所lイド率α(k)を高速
でアナpグ演算する。
tたこの局所lイド率α(k)は平均−イド率演算回路
147へ入力される。そして前記(3)弐に従い放射線
ビーム713の二相流通過面積に相当する重みをつけて
積分平均され、その値は二相rit104の一定断面に
おける平均メイド率iとして表示計156で表示される
。
147へ入力される。そして前記(3)弐に従い放射線
ビーム713の二相流通過面積に相当する重みをつけて
積分平均され、その値は二相rit104の一定断面に
おける平均メイド率iとして表示計156で表示される
。
以上のような構成であるから、二相流のlイド率を測定
するにあたって、高速過渡現象においてもその現象の測
定中に正確な一定断面内平均がイド率を測定することが
でき、lイド率の制御を容易にすることができる。
するにあたって、高速過渡現象においてもその現象の測
定中に正確な一定断面内平均がイド率を測定することが
でき、lイド率の制御を容易にすることができる。
本発明に係る放射線がイド率測定装置は、測定すべき二
相流が通流する流路と、この流路の一定断面を走査する
放射線ビームを発生する放射線源と、前記流路を透過し
た放射線を検出する放射線検出器と、この検出器の出力
をその出力の対数に比例した信号に変換する対数化回路
と、圧力をノ量うメータとする前記二相流における液相
と気相の密度の関数に比例した信号を出力する密度関数
回路と、前記流路と放射線ビームとの相対位置の変化に
よる放射線減衰特性の変化を補正する補正回路と、これ
ら対数化回路。
相流が通流する流路と、この流路の一定断面を走査する
放射線ビームを発生する放射線源と、前記流路を透過し
た放射線を検出する放射線検出器と、この検出器の出力
をその出力の対数に比例した信号に変換する対数化回路
と、圧力をノ量うメータとする前記二相流における液相
と気相の密度の関数に比例した信号を出力する密度関数
回路と、前記流路と放射線ビームとの相対位置の変化に
よる放射線減衰特性の変化を補正する補正回路と、これ
ら対数化回路。
密度関数回路及び補正回路の出力信号にもとづき前記二
相流の局所Iイド率を算出する場所?イド率演算回路と
、この局所ボイド本漬算回路の出力を放射線ビームの二
相流通過面積に相当する重みをつけて積分平均し前記二
相流の一定断面内平均lイド率を得る平均Iイド率演算
回路を具備してなるものである。
相流の局所Iイド率を算出する場所?イド率演算回路と
、この局所ボイド本漬算回路の出力を放射線ビームの二
相流通過面積に相当する重みをつけて積分平均し前記二
相流の一定断面内平均lイド率を得る平均Iイド率演算
回路を具備してなるものである。
よって、このような構成の?イド率棚定装置によれば1
iI6所lイド率分布を求め、高速過渡現象において4
十の現象の−j定中に正確な一定断面内平均Iイビ率を
−j定することができ、容易に一イド率の制御を行なう
ことができる。
iI6所lイド率分布を求め、高速過渡現象において4
十の現象の−j定中に正確な一定断面内平均Iイビ率を
−j定することができ、容易に一イド率の制御を行なう
ことができる。
第1図Fi放射−メイビ車測定装置を示す概略構成図、
第2図ii放射−ビームの高さh6cおける燭楠メ1ト
°率α(b)の測定置場を示す概略構成図、ff13F
kAru3ビームを1月いた従来O&イド皐#j定嫉I
llを7す畝略構成図、第4図ないし第14図d本4!
四の−′44施例1施業1小で、第4図r!#射−/(
ピ卓#j定# WIII)外観斜視図、第5図目l′!
1装貧Q−鎚倉申出(rりす側面図、第6図は)゛締装
置の一部を取出して示す断面図、第7図は同装置の給電
及び信号取出し部分を示す!ロブ2図、第8図は密度の
関数F (p) 、 G (p)の関数形を示す縮図、
第9図Vi 1111装置(7’J回路構成を示すグロ
、り図、第1θ図は形状補正関数w (h) 、 v
(h) O関数形を示−t@図、第11図は形状補正回
路のグロ、り図、第12図Vi間所♂イド率演算回路の
グロ、り図、第13図は平均ゲイr率演算回路のグロ、
り図、第14図は各部の信号波形を示す波形図である。 104・・・二相流、105・・・円筒状配管(良路)
、110・・・放射@源、113・紗射巌し′−ム、1
16・・・放射線透過孔、117 放111Mゆm6
121・・・光センサ、126・・・rjt!i化[【
])鯖、127・・・形状補正回路、141・・・密度
関数[+1j路、!4)・・・局所?イド率演算回路、
I 47 −+!拘・・イ計・本漬算回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 n 武 劇第5図 第6図 第9図 第10 II
第2図ii放射−ビームの高さh6cおける燭楠メ1ト
°率α(b)の測定置場を示す概略構成図、ff13F
kAru3ビームを1月いた従来O&イド皐#j定嫉I
llを7す畝略構成図、第4図ないし第14図d本4!
四の−′44施例1施業1小で、第4図r!#射−/(
ピ卓#j定# WIII)外観斜視図、第5図目l′!
1装貧Q−鎚倉申出(rりす側面図、第6図は)゛締装
置の一部を取出して示す断面図、第7図は同装置の給電
及び信号取出し部分を示す!ロブ2図、第8図は密度の
関数F (p) 、 G (p)の関数形を示す縮図、
第9図Vi 1111装置(7’J回路構成を示すグロ
、り図、第1θ図は形状補正関数w (h) 、 v
(h) O関数形を示−t@図、第11図は形状補正回
路のグロ、り図、第12図Vi間所♂イド率演算回路の
グロ、り図、第13図は平均ゲイr率演算回路のグロ、
り図、第14図は各部の信号波形を示す波形図である。 104・・・二相流、105・・・円筒状配管(良路)
、110・・・放射@源、113・紗射巌し′−ム、1
16・・・放射線透過孔、117 放111Mゆm6
121・・・光センサ、126・・・rjt!i化[【
])鯖、127・・・形状補正回路、141・・・密度
関数[+1j路、!4)・・・局所?イド率演算回路、
I 47 −+!拘・・イ計・本漬算回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 n 武 劇第5図 第6図 第9図 第10 II
Claims (2)
- (1) 測定すべき二m#lが通流する流路と、この
#l路〇一定断面を滝査する放射線ビームを発生する放
射線源と、前記流路を透過した放射線を検出する放射線
検出器と、この検出IIO出力をその出力の対数に比例
し九償号に変換する対数化回路と、圧力なノ臂ラメ−I
とする前記二相流におけゐ液相と気相の轡度0111m
K比例し九償号を出力する密度関数回路と、前記amと
放射線ビームとの相対位置の変化による放射−減衰特性
の変化を補正する形状補正回路と、これら対数化回路、
密度関数回路及び形状wjE圏路の出力信号にもとづき
前記二相#IO局所−イド率を算出すゐ局所−イド率演
算回路と、ζO局所Iイド率演算回路の出力を放射線ビ
ームの二相流通過面積に相幽する重みをつけて積分平均
する平均−イド率演算回路とを臭備したことを特徴とす
る放射線メイド率測定装置。 - (2)前記平均−イド率演算回路は平均メイド率を表示
する表示針を有することを特徴とする特許請求の範8第
(1)項記載の放射線メイド率測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57024124A JPS58142249A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | 放射線ボイド率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57024124A JPS58142249A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | 放射線ボイド率測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58142249A true JPS58142249A (ja) | 1983-08-24 |
JPS632460B2 JPS632460B2 (ja) | 1988-01-19 |
Family
ID=12129555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57024124A Granted JPS58142249A (ja) | 1982-02-17 | 1982-02-17 | 放射線ボイド率測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58142249A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020142656A1 (en) | 2019-01-04 | 2020-07-09 | Engent, Inc. | Systems and methods for precision placement of components |
-
1982
- 1982-02-17 JP JP57024124A patent/JPS58142249A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS632460B2 (ja) | 1988-01-19 |
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