JPS59137823A - 容器内水位の測定装置 - Google Patents
容器内水位の測定装置Info
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- JPS59137823A JPS59137823A JP58012436A JP1243683A JPS59137823A JP S59137823 A JPS59137823 A JP S59137823A JP 58012436 A JP58012436 A JP 58012436A JP 1243683 A JP1243683 A JP 1243683A JP S59137823 A JPS59137823 A JP S59137823A
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- pressure
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- 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
- G01F23/14—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 measurement of pressure
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (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、高温液体を収容する容器の水位（液位）を測
定する装置に関する。
定する装置に関する。
例えば、加圧水型原子炉の一次冷却系を構成する蒸気発
生器や加圧器は、高温の液体を収容し、上部に蒸気空間
を形成するものであるが。
生器や加圧器は、高温の液体を収容し、上部に蒸気空間
を形成するものであるが。
これらの水位を高精度に測定することが原子炉の運転制
御上要求されている。
御上要求されている。
蒸気発生器は、一種の熱交換器で、高温冷却材を用い、
給水を加熱蒸発せしめ、タービン駆動用蒸気を発生せし
めるものであるが、給水の水位は、熱伝達面積等Ｉこ直
接影響を及ぼし、ひいては冷却材温度を左右するもので
あるため。
給水を加熱蒸発せしめ、タービン駆動用蒸気を発生せし
めるものであるが、給水の水位は、熱伝達面積等Ｉこ直
接影響を及ぼし、ひいては冷却材温度を左右するもので
あるため。
高精度に測定して運転制御をしなければならない。
又、加圧器は、−次冷却系の冷却材圧力を所定−の範囲
に保持するものであるが、内部の冷却材水位は、−次冷
却系の保有水量を示すものであり、これ又、高精度で測
定することが要求されている。
に保持するものであるが、内部の冷却材水位は、−次冷
却系の保有水量を示すものであり、これ又、高精度で測
定することが要求されている。
従来、これらの水位を測定する装置としては。
次のようなものがあるが、後述する問題を内在していた
。
。
すなわち、蒸気発生器の給水域や加圧器の冷却丼域の液
相領域に差圧検出器を連絡し、蒸気空間に連絡した水頭
基準器を差圧検出器に連絡し、検出差圧値から水位を算
出して測定するものである。
相領域に差圧検出器を連絡し、蒸気空間に連絡した水頭
基準器を差圧検出器に連絡し、検出差圧値から水位を算
出して測定するものである。
しかるに、前述の従来のものは、蒸気発生器や加圧器を
含むプラントの通常運転状態を基準とし、検出差圧値か
ら実水位を算出するも−のであるため、蒸気発生器や加
圧器の内圧か大きく変動したり、水頭基準器の雰囲気温
度が太き（変動したりする異常時には、算出水位と現実
の水位との間に大きな誤差が生ずるという問題があった
。
含むプラントの通常運転状態を基準とし、検出差圧値か
ら実水位を算出するも−のであるため、蒸気発生器や加
圧器の内圧か大きく変動したり、水頭基準器の雰囲気温
度が太き（変動したりする異常時には、算出水位と現実
の水位との間に大きな誤差が生ずるという問題があった
。
本発明は、前記した事情に鑑みなされたものよく測定で
きる装置を提供することを目的とするものである。
きる装置を提供することを目的とするものである。
以下１図示の実施例に基づいて本発明を説明する。第１
図に、模式的に示す蒸気発生器１は。
図に、模式的に示す蒸気発生器１は。
原子炉格納容器３の中に設けられ、給水管５が連絡し、
内部に液相領域Ｆと気相領域すなわち蒸気空間Ｓが形成
されている。
内部に液相領域Ｆと気相領域すなわち蒸気空間Ｓが形成
されている。
１１に連絡した水頭基準器１５は、基準°管１７とその
基準液面を与えるための凝縮器１９とからなり。
基準液面を与えるための凝縮器１９とからなり。
凝縮器１９は、導圧管２１を介して蒸気空間Ｓに連絡し
ている。蒸気空間Ｓに連通して、圧力検出器２３が設け
られ、これは、格納容器３の外の演算器２５に連絡して
いる。
ている。蒸気空間Ｓに連通して、圧力検出器２３が設け
られ、これは、格納容器３の外の演算器２５に連絡して
いる。
基準管１７には、温度検出器すなわち温度計２７（その
数は適宜選定される。）が付設され、差圧検出器１１と
同様に演算器２５に連絡し、演算器２５は、指示計２９
に連絡している。
数は適宜選定される。）が付設され、差圧検出器１１と
同様に演算器２５に連絡し、演算器２５は、指示計２９
に連絡している。
上記の構成により、後述するように、従来のものに比し
高精度に水位を測定できるのであるが、更に精度を高め
るため、給水管５に温度計３１が付設され、演算器２５
に連絡している。
高精度に水位を測定できるのであるが、更に精度を高め
るため、給水管５に温度計３１が付設され、演算器２５
に連絡している。
、第１図において、蒸気発生器１の実水位ｈ（導管１３
と蒸気発生器１との連結部からの高さで示す。）は、該
連結部から基準液面の高さをＨとすると、一般的に（１
）式で表わされる。
と蒸気発生器１との連結部からの高さで示す。）は、該
連結部から基準液面の高さをＨとすると、一般的に（１
）式で表わされる。
ｈ＝（（Ｇｌ （Ｔ、Ｈ） −Ｇｇ （Ｐｓ） ） Ｈ
−ＡＰ〕／ （Ｇｆ （Ｐｓ）−Ｇｇ （Ｐｓ） ）・
・・・・・・・・・・（１） （１）式において △Ｐ：差圧検出器１１の検出差圧 Ｇｇ：蒸気空間Ｓの蒸気の比重量 Ｇｆ：液相領域下の水の比重量 Ｇｌ：基準管１７の中の水の比重量 Ｐｓ：蒸気発生器１の中の飽和圧力 Ｔ：基準管１７の雰囲気温度 である。
−ＡＰ〕／ （Ｇｆ （Ｐｓ）−Ｇｇ （Ｐｓ） ）・
・・・・・・・・・・（１） （１）式において △Ｐ：差圧検出器１１の検出差圧 Ｇｇ：蒸気空間Ｓの蒸気の比重量 Ｇｆ：液相領域下の水の比重量 Ｇｌ：基準管１７の中の水の比重量 Ｐｓ：蒸気発生器１の中の飽和圧力 Ｔ：基準管１７の雰囲気温度 である。
基準状態を通常運転時とすると、基準実水位にと基準差
圧子との関係は、（１）式に基づき（２）式で示される
。ここで−は基準状態値を示す。
圧子との関係は、（１）式に基づき（２）式で示される
。ここで−は基準状態値を示す。
ｔｓｐ−＜面−司ｉ＞Ｈ−＜研−司ｉ）ｈ・・・・・・
・・（２）以上のような関係に基づいて９通常時演算器
２５は、実水位りを算出し、これを指示計２９に表示す
る。
・・（２）以上のような関係に基づいて９通常時演算器
２５は、実水位りを算出し、これを指示計２９に表示す
る。
そして、温度計２７による温度Ｔ、圧力検出器２３によ
る飽和圧力Ｐｓ＋及び温度計３１による給水（こ 温度Ｔｆは、演算器２５＄それぞれ印加され１次のよう
に実水位りが補償される。
る飽和圧力Ｐｓ＋及び温度計３１による給水（こ 温度Ｔｆは、演算器２５＄それぞれ印加され１次のよう
に実水位りが補償される。
蒸気発生器１内の状態変化に起因する水頭補正値△Ｐｆ
、ｇは、比重量Ｇｆ、Ｇｇの変動分△Ｇｆ、ΔＧｇを使
用して下記（３）式で表わせる。ここに〜は適当な手法
による推定値を示す。
、ｇは、比重量Ｇｆ、Ｇｇの変動分△Ｇｆ、ΔＧｇを使
用して下記（３）式で表わせる。ここに〜は適当な手法
による推定値を示す。
△Ｐｆ、ｇ＝△Ｇｌ （Ｐｓ）Ｈ＋ （△Ｇｆ （Ｔｄ
）−ΔＧｇ （Ｐｓ） ）ｈ ・−（３）但し、ｈは、
実水位−ｈの推定値を表わし、下記（４）式で表わせる
。
）−ΔＧｇ （Ｐｓ） ）ｈ ・−（３）但し、ｈは、
実水位−ｈの推定値を表わし、下記（４）式で表わせる
。
ここ番こ、ΔＰは、補正後の差圧でその推定の一例とし
て前ステップでの演算値を使用するものとし、後述で与
えられる。
て前ステップでの演算値を使用するものとし、後述で与
えられる。
なお、 Ｇｇ（Ｐｓ）は、圧力検出器２３て検出された
飽和圧力Ｐｓより算出される。一方液相領域Ｆは。
飽和圧力Ｐｓより算出される。一方液相領域Ｆは。
給水と加熱体により生成された蒸気を気水分離した飽和
水とか混合された水となるので、 Ｇｆ （Ｔｄ）は、
圧力検出器２３て楡、出された飽和圧力Ｐｓに相当する
飽和温度Ｔｓと給水温度計３１で検出された給水温度Ｔ
ｆとあらかじめプログラムされた再循環率Ｒを使用して
下記（５）式で定まる混合温度Ｔｄに対応する比重量と
して演算される。
水とか混合された水となるので、 Ｇｆ （Ｔｄ）は、
圧力検出器２３て楡、出された飽和圧力Ｐｓに相当する
飽和温度Ｔｓと給水温度計３１で検出された給水温度Ｔ
ｆとあらかじめプログラムされた再循環率Ｒを使用して
下記（５）式で定まる混合温度Ｔｄに対応する比重量と
して演算される。
Ｔｄ ＝−ＬＴｓユ■・・・（５）
Ｒ＋１
基準管１７の周囲温度Ｔの変化による基準水頭圧の補正
値△ＰＩは、比重量変化△Ｇｌ（Ｔ）を使用して次式（
６）で表わせる。
値△ＰＩは、比重量変化△Ｇｌ（Ｔ）を使用して次式（
６）で表わせる。
△ＰＩ ＝△Ｇｌ（Ｔ）Ｈ・・・・・・・・・・・（６
）前述した蒸気発生器１の内部の状態変化、及び基準管
１７の周囲温度Ｔの変化による水頭圧補正を差圧検出器
１１による計測差圧△Ｐに対して加味した実水位りと対
応する△Ｐは、総合的に次式１式％ （７） 演算器２５に入力される差圧検出器１１による計測差圧
△Ｐに対して、圧力検出器２３．温度計３１゜温度計２
７の各出力が演算器２５に入力され上記各式に従って演
算された△Ｐｆ−ｇ、△ＰＩの補正を加えた実水位りの
推定値が指示計２９に表示される。
）前述した蒸気発生器１の内部の状態変化、及び基準管
１７の周囲温度Ｔの変化による水頭圧補正を差圧検出器
１１による計測差圧△Ｐに対して加味した実水位りと対
応する△Ｐは、総合的に次式１式％ （７） 演算器２５に入力される差圧検出器１１による計測差圧
△Ｐに対して、圧力検出器２３．温度計３１゜温度計２
７の各出力が演算器２５に入力され上記各式に従って演
算された△Ｐｆ−ｇ、△ＰＩの補正を加えた実水位りの
推定値が指示計２９に表示される。
以上述べたように１本実施例によれば、温度計２７によ
る雰囲気温度Ｔの変動量、圧力検出器２３による飽和圧
力Ｐｓの変動量に対応した比重量の変動量が演算処理に
加味されるので、これらを考慮しない従来のものに比し
、高精度の測定をすることができる。
る雰囲気温度Ｔの変動量、圧力検出器２３による飽和圧
力Ｐｓの変動量に対応した比重量の変動量が演算処理に
加味されるので、これらを考慮しない従来のものに比し
、高精度の測定をすることができる。
更に、温度計３１による給水温度Ｔｆ 、圧力検出器２
３による飽和温度Ｐｓ等からの液相領域Ｆの比重量の変
動量も加味するので、更に高精度の測定をすることがで
きる。
３による飽和温度Ｐｓ等からの液相領域Ｆの比重量の変
動量も加味するので、更に高精度の測定をすることがで
きる。
以上は１本発明を蒸気発生器の水位測定に適用した例で
あるが９次に加圧器の水位測定に適用した別の実施例を
図面に基づいて説明する。
あるが９次に加圧器の水位測定に適用した別の実施例を
図面に基づいて説明する。
第２図において、加圧器１０１は、原子炉格納容器１０
３の中に設けられ、内部に原子炉冷却材の液相領域Ｆと
気相領域すなわち蒸気空間Ｓか形成されている。差圧検
出器１１１は、導圧管１１３を介して加圧器１０１の液
相領域Ｆに連絡し。
３の中に設けられ、内部に原子炉冷却材の液相領域Ｆと
気相領域すなわち蒸気空間Ｓか形成されている。差圧検
出器１１１は、導圧管１１３を介して加圧器１０１の液
相領域Ｆに連絡し。
差圧検出器１１１に連絡した水頭基準器１１５ ＋！
。
。
基準管１１７とンールセンサ１１９とから構成され。
導圧管１２１を介して蒸気空間Ｓに連絡してｔ）る。
ソールセンサ１１９内は、ダイヤフラム１１８で区画さ
れ、加圧器１０１の内圧急減時に、基準管１１７内の水
か減圧沸騰して喪失することを防止している。
れ、加圧器１０１の内圧急減時に、基準管１１７内の水
か減圧沸騰して喪失することを防止している。
蒸気空間Ｓに連絡した圧力検出器１２３．基準管１１７
に付設された温度計１２７及び差圧検出器１１１は、格
納容器１０３の外に設けられた演算器１２５に連絡し、
更に演算器１２５は、指示計１２９に連絡している。
に付設された温度計１２７及び差圧検出器１１１は、格
納容器１０３の外に設けられた演算器１２５に連絡し、
更に演算器１２５は、指示計１２９に連絡している。
以上の第２図のものにおいて、実水位り、基準液面高Ｈ
９検出差圧△Ｐとの間には、前述の（１）式が成立する
。そして、温度計１２７の検出雰囲気温度Ｔ、及び圧力
検出器１２３の検出飽和圧力Ｐｓが検出差圧△Ｐと共に
演算器１２５に加わり、前述と同様にして、実水位りが
補償されて得られる。
９検出差圧△Ｐとの間には、前述の（１）式が成立する
。そして、温度計１２７の検出雰囲気温度Ｔ、及び圧力
検出器１２３の検出飽和圧力Ｐｓが検出差圧△Ｐと共に
演算器１２５に加わり、前述と同様にして、実水位りが
補償されて得られる。
更に詳しく述べれば、前述の（２）式も成立し。
加圧器１０１の内部の状態変化に起因する水頭補正値△
Ｐｆ−ｇは、前記（３）式、（４）式で得られる。
Ｐｆ−ｇは、前記（３）式、（４）式で得られる。
基準管１１７の周囲温度の変化による基準水頭圧の補正
値△ＰＩは、比重量変化△Ｇｌ （Ｔ）と、基準管１１
７の内部水の熱膨張分△Ｖ （Ｔ）により生ずる内圧上
昇による圧力補正を考慮して下記（６う式で表わせる。
値△ＰＩは、比重量変化△Ｇｌ （Ｔ）と、基準管１１
７の内部水の熱膨張分△Ｖ （Ｔ）により生ずる内圧上
昇による圧力補正を考慮して下記（６う式で表わせる。
ここにＡｂ：ダイヤフラム膜の有効断面積Ｋｂ：
のばね定数 である。
のばね定数 である。
このようにして、第１実施例におけると同じように（７
）式が成立し、補正された実水位りと対応する検出差圧
変動分ΔＰが算出される。
）式が成立し、補正された実水位りと対応する検出差圧
変動分ΔＰが算出される。
すなわち１本実施例によれば、温度計１２７１こよる検
出雰囲気温度Ｔと圧力検出器１２３による飽和圧力Ｐｓ
とにより、実水位りは補償されるので、高精度の実水位
りが演算器１２５冬こより得られ、指示計１２９に表示
される。
出雰囲気温度Ｔと圧力検出器１２３による飽和圧力Ｐｓ
とにより、実水位りは補償されるので、高精度の実水位
りが演算器１２５冬こより得られ、指示計１２９に表示
される。
第１図は２本発明の第１実施例の系統図、第２図は、同
じく第２実施例の系統図である。 １１ 、１１１・・・・・・・差圧検出器、 １３ 、
１１３ 、２１，１２１・・・・・・・導圧管、１５，
１１５・・・・・・・基準器、１７，１１７・・・・・
・・基準管、２３，１２３・・・・・・・・圧力検出器
、 ２７ 、１２７・・・・・・・・温度計、 ２５
、１２５・・・・・・・・・演算器、Ｆ・・・・・・・
・液相領域、Ｓ・・・・蒸気空間。 垢Ｉ閤 槁？図
じく第２実施例の系統図である。 １１ 、１１１・・・・・・・差圧検出器、 １３ 、
１１３ 、２１，１２１・・・・・・・導圧管、１５，
１１５・・・・・・・基準器、１７，１１７・・・・・
・・基準管、２３，１２３・・・・・・・・圧力検出器
、 ２７ 、１２７・・・・・・・・温度計、 ２５
、１２５・・・・・・・・・演算器、Ｆ・・・・・・・
・液相領域、Ｓ・・・・蒸気空間。 垢Ｉ閤 槁？図
Claims (1)
- 高温液体を収容すると共に内部、上方に蒸気空間が形成
される容器の水位を検出するものにおいて、該容器内の
液相領域に連絡した差圧検出器、該容器内の気相領域に
連絡すると共該差圧検出器に連絡した水頭基準器、該気
相領域に連絡した圧力検出器、該基準器に添設された温
度検出器及び該圧力検出器と該温度検出器と該差圧検出
器とに連絡した演算器を有してなることを特徴とする容
器内水位の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58012436A JPS59137823A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | 容器内水位の測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58012436A JPS59137823A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | 容器内水位の測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137823A true JPS59137823A (ja) | 1984-08-08 |
Family
ID=11805241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58012436A Pending JPS59137823A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | 容器内水位の測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59137823A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0361813A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-03-18 | Tokyo Metropolis | 埋設管路の勾配を測定する装置 |
| US5533074A (en) * | 1995-05-02 | 1996-07-02 | Mansell; Timothy E. | Nuclear reactor coolant level monitoring system |
| KR101156417B1 (ko) * | 2010-05-14 | 2012-07-03 | 한국전력공사 | 수위 검출 장치 및 방법 |
| KR101352953B1 (ko) * | 2012-04-13 | 2014-01-23 | 한국기계연구원 | 내밀림 특성 테스트 시스템 및 이를 이용하는 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5782718A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-24 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | Fault detector for water gauge of pressure container of boiling water type nuclear reactor |
-
1983
- 1983-01-28 JP JP58012436A patent/JPS59137823A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5782718A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-24 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | Fault detector for water gauge of pressure container of boiling water type nuclear reactor |
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|---|---|---|---|---|
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| WO1996036970A1 (en) * | 1995-05-02 | 1996-11-21 | General Physics Corporation | Nuclear reactor coolant level monitoring system |
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