JPS59120818A - 液面検出方法 - Google Patents
液面検出方法Info
- Publication number
- JPS59120818A JPS59120818A JP23071882A JP23071882A JPS59120818A JP S59120818 A JPS59120818 A JP S59120818A JP 23071882 A JP23071882 A JP 23071882A JP 23071882 A JP23071882 A JP 23071882A JP S59120818 A JPS59120818 A JP S59120818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- temp
- liquid level
- liquid
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
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】
本発明は圧力容器内で液面が変動する高温高圧の気体と
液体とが分離して存在する気液二相流体の液面検出方法
、詳しくは温度検出器を用いて気体と液体とによる比熱
、熱伝達率の差によって生じる検出温度値の差をとらえ
ることによって液面を検出する液面検出方法に関する。
液体とが分離して存在する気液二相流体の液面検出方法
、詳しくは温度検出器を用いて気体と液体とによる比熱
、熱伝達率の差によって生じる検出温度値の差をとらえ
ることによって液面を検出する液面検出方法に関する。
一般に、化学プラントなどで圧力容器内部の高温高圧下
での液面検出には、差圧式、超音波式。
での液面検出には、差圧式、超音波式。
γ線式、などが使用されるが、例えは石炭液化プラント
における気液分離塔などにおいては、高温高圧の分解ガ
スと石炭液化生成物溶液（スラリ）とが圧力容器内へ給
排されており、かような給排制御に液面レベル検出を利
用（７ているが、該検出方法に前記差圧式を利用しよう
とした際には、検出部でのスラリ閉塞による検出不良を
生じたり、スラリ給排に伴う急激なレベル変動により隔
膜の振動を生起し誤動作を生じる等の問題点がある。
における気液分離塔などにおいては、高温高圧の分解ガ
スと石炭液化生成物溶液（スラリ）とが圧力容器内へ給
排されており、かような給排制御に液面レベル検出を利
用（７ているが、該検出方法に前記差圧式を利用しよう
とした際には、検出部でのスラリ閉塞による検出不良を
生じたり、スラリ給排に伴う急激なレベル変動により隔
膜の振動を生起し誤動作を生じる等の問題点がある。
又、前記超音波式では超音波センサを圧力容器外壁に密
着させる必要から、該外壁温度が３００℃以上にもなる
場合には、現状の超音波センサでけ振動子の耐熱が２０
０℃前後であるため温度面での制約から利用が困難とな
る。
着させる必要から、該外壁温度が３００℃以上にもなる
場合には、現状の超音波センサでけ振動子の耐熱が２０
０℃前後であるため温度面での制約から利用が困難とな
る。
さらにγ線式では放射線を利用するため、放射線量の制
限、法的な作業規制などにょシ汎用的でない。
限、法的な作業規制などにょシ汎用的でない。
一方、前記圧力容器内の気液二相流体が高温であるとこ
ろから、温度センサを利用することが考えられるが、圧
力容器内の気体と液体の温度はほぼ同一であり、通常の
温度センサでは両者の温度差を検出することができない
ので液面を検出することは不可能である。
ろから、温度センサを利用することが考えられるが、圧
力容器内の気体と液体の温度はほぼ同一であり、通常の
温度センサでは両者の温度差を検出することができない
ので液面を検出することは不可能である。
いずれにしても、現状の液面検出方法では高温高圧の気
液二相流体の圧力容器内での液面を簡便に検出すること
は困難である。
液二相流体の圧力容器内での液面を簡便に検出すること
は困難である。
そこで、本発明者等は上記実情に鑑み、鋭意研究した結
果、気体と液体とではその比熱と熱伝達率が異なるとと
釦着目し、温度検出器を特殊な構造にすることにより、
該検出器の測温部壁面に接触するのが気体と液体とによ
って、感熱部に温度差が生じることを知見した。
果、気体と液体とではその比熱と熱伝達率が異なるとと
釦着目し、温度検出器を特殊な構造にすることにより、
該検出器の測温部壁面に接触するのが気体と液体とによ
って、感熱部に温度差が生じることを知見した。
本発明は上記知見に基いてなされたもので、その特徴と
するところＦｉ、、圧力容器内で高温高圧の気体と液体
とが分離して存在する気液二相流体における変動する液
面の検出方法において、先端に温度センサの感熱部を持
った導線を絶縁管で被覆した状態で、前記圧力容器内部
の雰囲気に耐える保膜管内に隔壁管を介して挿入し、前
記圧力容器内部温度と異なる温度の流体を、常時外部か
ら前記絶縁管と隔壁管との間を流入させ核隔壁管と前記
保護管との間を通って外部に流出させ、前記感熱部を常
に圧力容器内部温度と異なる温度に維持するよう構成し
てなる温度検出器の測温部を前記圧力容器内の適宜所要
位置に挿入固定し、前記感熱部に伝わる気体又は液体の
夫々の比熱、熱伝達率の差によって生じる検出温度値の
差によって液面を検出することを特徴とする液面検出方
法である。
するところＦｉ、、圧力容器内で高温高圧の気体と液体
とが分離して存在する気液二相流体における変動する液
面の検出方法において、先端に温度センサの感熱部を持
った導線を絶縁管で被覆した状態で、前記圧力容器内部
の雰囲気に耐える保膜管内に隔壁管を介して挿入し、前
記圧力容器内部温度と異なる温度の流体を、常時外部か
ら前記絶縁管と隔壁管との間を流入させ核隔壁管と前記
保護管との間を通って外部に流出させ、前記感熱部を常
に圧力容器内部温度と異なる温度に維持するよう構成し
てなる温度検出器の測温部を前記圧力容器内の適宜所要
位置に挿入固定し、前記感熱部に伝わる気体又は液体の
夫々の比熱、熱伝達率の差によって生じる検出温度値の
差によって液面を検出することを特徴とする液面検出方
法である。
以下 本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。
第１図において、ｃｌ）は圧力容器でその（Ｉｆｌ壁及
び底壁には夫々気体及び液体の出入口ｆ２１． （３＋
が設けられている。（４）は容器１１１の頂部から垂下
された上限液面を検出する液面検出器、「５）は下限液
面を検出する同構造の液面検出器である。
び底壁には夫々気体及び液体の出入口ｆ２１． （３＋
が設けられている。（４）は容器１１１の頂部から垂下
された上限液面を検出する液面検出器、「５）は下限液
面を検出する同構造の液面検出器である。
該液面検出器（４１，ｆ５）は第２図に第１図示Ａの測
温部、第３図に同Ｂの固定部の詳細を示す如く、基本的
には保護管（６）と隔壁管（７）との二重管構造とＬ／
％該隔壁管（７）内に絶縁管（８）で互いに絶縁され
た熱電対の導線（９）が挿入さｉ′１％その先端は感熱
部００として保護管（６）底壁に溶接されており、後端
は計測器（図示略）に接続される。そして、前記隔壁管
（７）の上端部には前記感熱部００を常に圧力容器内温
度と異なる温度となるように冷却するための冷媒入口０
１）が設けられ、一方、保護管（６）の上端部には冷媒
出口αのが設けられている。従って、前記入口αυから
流入した冷媒は隔壁管（７）と絶縁管（８）とのなす間
隙部を流下１．／ ％前記感熱部０１を冷却して後、隔
壁管（７）と保護管（６）とのなす間隙部を流昇し前記
用［」（ψから排出されるので、前記感熱部ａａが常に
圧力容器内温度と異なる定温に保持される。
温部、第３図に同Ｂの固定部の詳細を示す如く、基本的
には保護管（６）と隔壁管（７）との二重管構造とＬ／
％該隔壁管（７）内に絶縁管（８）で互いに絶縁され
た熱電対の導線（９）が挿入さｉ′１％その先端は感熱
部００として保護管（６）底壁に溶接されており、後端
は計測器（図示略）に接続される。そして、前記隔壁管
（７）の上端部には前記感熱部００を常に圧力容器内温
度と異なる温度となるように冷却するための冷媒入口０
１）が設けられ、一方、保護管（６）の上端部には冷媒
出口αのが設けられている。従って、前記入口αυから
流入した冷媒は隔壁管（７）と絶縁管（８）とのなす間
隙部を流下１．／ ％前記感熱部０１を冷却して後、隔
壁管（７）と保護管（６）とのなす間隙部を流昇し前記
用［」（ψから排出されるので、前記感熱部ａａが常に
圧力容器内温度と異なる定温に保持される。
尚、該感熱部（Ｉｆｌの構成としては第２図の如き接地
型とする他、第４図の如き接触型としても良く、又、熱
電対にかえて抵抗線、サーミスタ等の温度センサとして
も良い。
型とする他、第４図の如き接触型としても良く、又、熱
電対にかえて抵抗線、サーミスタ等の温度センサとして
も良い。
次に」−記構成よりなる液面検出器を用いて液面を検出
する原理について説明すると、液面検出器の保護管壁（
６）′は常時内面側Ｑ３から冷却されているだめ圧力容
器内９１１１ （１４１の温度とは異外っだ温度になっ
ているが、気体による伝熱の場合と液体による伝熱の用
倉とで熱伝達率及び比熱が異なるために、測温部（Ａ）
が液中にあるときは、気体中にあるときに比較して保護
管壁（６どへの伝熱量が大きくなり、とのため壁温は上
昇して圧力容器内温度に近ずく。液面が降下して測温部
［Ａｌが気体中に露呈したときは逆に保護管壁（６どの
温度は下降する。
する原理について説明すると、液面検出器の保護管壁（
６）′は常時内面側Ｑ３から冷却されているだめ圧力容
器内９１１１ （１４１の温度とは異外っだ温度になっ
ているが、気体による伝熱の場合と液体による伝熱の用
倉とで熱伝達率及び比熱が異なるために、測温部（Ａ）
が液中にあるときは、気体中にあるときに比較して保護
管壁（６どへの伝熱量が大きくなり、とのため壁温は上
昇して圧力容器内温度に近ずく。液面が降下して測温部
［Ａｌが気体中に露呈したときは逆に保護管壁（６どの
温度は下降する。
即ち、第５図に例示するように、測温部（Ａ）に液体が
接する場合と気体が接する場合とで、感熱部００におい
て八Ｔの温度差を生じる。図中、実線は液体が接した場
合の温度分布、破線は気体が接した場合の温度分布で５
（Ｔｔ）は圧力容器内温度％（Ｔ２）は冷媒温度を示す
。
接する場合と気体が接する場合とで、感熱部００におい
て八Ｔの温度差を生じる。図中、実線は液体が接した場
合の温度分布、破線は気体が接した場合の温度分布で５
（Ｔｔ）は圧力容器内温度％（Ｔ２）は冷媒温度を示す
。
従って、この温度差ΔＴを生じしめる状態になるように
常に保設′ａ内を圧力容器内温度と異々る温度に維持し
７て卦けば、検出温度値の差によって液面がきたことを
椰１輻できるので液面検出が可能になる。
常に保設′ａ内を圧力容器内温度と異々る温度に維持し
７て卦けば、検出温度値の差によって液面がきたことを
椰１輻できるので液面検出が可能になる。
尚、」ニジ実施例では冷媒によって感熱部の温度を圧力
容器内温度と異ならせたが、逆に熱媒によって異なら１
〜でも同効であり、要は両者に成る程度の温度差を与え
れば良く、実験的には圧力容器内温度との差が５０℃以
上が好ましかった０以上詳述したように、本発明によれ
ば高温高川下の圧力容器内で変動する液面の検出を極め
て簡便にかつ正確に検出することができるという格別の
効果を奏する。
容器内温度と異ならせたが、逆に熱媒によって異なら１
〜でも同効であり、要は両者に成る程度の温度差を与え
れば良く、実験的には圧力容器内温度との差が５０℃以
上が好ましかった０以上詳述したように、本発明によれ
ば高温高川下の圧力容器内で変動する液面の検出を極め
て簡便にかつ正確に検出することができるという格別の
効果を奏する。
第１図は本発明に係る液面検出方法の具体的実施例の説
明図、第２図並びに第４図は液面検出器の測温部の説明
図、ａＳ ａ図は液面検出器の内定部の絢、明図、第５
ｋｌは油面検出原理の説明図である。 １：圧力容器 ２，３：気体、液体の出入口４：上限
液面検出器 ５二下限液面検出器６：保護管 ７：隔
壁管 ８：絶縁管９：導悲 １０：感熱部 持１１出間人株式会社神戸製鋼所 第、１図 Ｃ削≧図 第４図 １０ １０
明図、第２図並びに第４図は液面検出器の測温部の説明
図、ａＳ ａ図は液面検出器の内定部の絢、明図、第５
ｋｌは油面検出原理の説明図である。 １：圧力容器 ２，３：気体、液体の出入口４：上限
液面検出器 ５二下限液面検出器６：保護管 ７：隔
壁管 ８：絶縁管９：導悲 １０：感熱部 持１１出間人株式会社神戸製鋼所 第、１図 Ｃ削≧図 第４図 １０ １０
Claims (1)
- １）圧力容器内で高温高圧の気体と液体とが分離して存
在する気液二相流体における変動する液面の検出方法に
おいて、先端に温度センサの感熱部を持った導線を絶縁
管で被覆した状態で、前記圧力容器内部の雰囲気に耐え
る保護管内に隔壁管を介してＪ？ｆｉ人［，７、前記圧
力容器内部温度と異なる温度の流体を、常時外部から前
記絶縁管と隔壁管との間を流入、させ該隔壁管と前記保
護管との間を通って外部に流出させ、前記感熱部を常に
圧力容器内部温度と異なる温度に維持するよう構成して
なる温度検出器の測温部を前記圧力容器内の適宜所要位
置に挿入固定し、前記感熱部に伝わる気体又は液体の夫
々の比熱、熱伝達率の差によって生じる検出温度ｒｆ４
の差によって液面を検出することを特徴とする液面検出
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23071882A JPS59120818A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 液面検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23071882A JPS59120818A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 液面検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59120818A true JPS59120818A (ja) | 1984-07-12 |
Family
ID=16912217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23071882A Pending JPS59120818A (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | 液面検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59120818A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03239923A (ja) * | 1990-02-13 | 1991-10-25 | Hughes Aircraft Co | 燃料測定方法およびシステム |
| CN102446618A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-05-09 | 武汉供电公司变电检修中心 | 一种蒸发冷却电力变压器fc冷却介质干燥装置 |
| CN104236671A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-24 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 核子液位保护装置、核子液位计和用于加压浸出的容器 |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP23071882A patent/JPS59120818A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03239923A (ja) * | 1990-02-13 | 1991-10-25 | Hughes Aircraft Co | 燃料測定方法およびシステム |
| CN102446618A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-05-09 | 武汉供电公司变电检修中心 | 一种蒸发冷却电力变压器fc冷却介质干燥装置 |
| CN104236671A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-24 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 核子液位保护装置、核子液位计和用于加压浸出的容器 |
| CN104236671B (zh) * | 2014-09-09 | 2018-03-20 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 核子液位保护装置、核子液位计和用于加压浸出的容器 |
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