JPS5931438A - 放射線ボイド率測定装置 - Google Patents

放射線ボイド率測定装置

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JPS5931438A
JPS5931438A JP57141938A JP14193882A JPS5931438A JP S5931438 A JPS5931438 A JP S5931438A JP 57141938 A JP57141938 A JP 57141938A JP 14193882 A JP14193882 A JP 14193882A JP S5931438 A JPS5931438 A JP S5931438A
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radiation
tube
phase flow
inner diameter
detector
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JP57141938A
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Masaru Kato
賢 加藤
Sunao Narabayashi
直 奈良林
Satoshi Yasuda
聡 安田
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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。

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7ト1.jpイラー設儂
等の配管内を通流する二相流の+lζイド率を放射線を
用いて測定する放射ItM、1pイド率測定装置に関す
る。1 〔発明の技術的背景〕 水と蒸気のような欣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汁ぐイド率は、二相流を取扱う
原子炉プラント、デイラー設備等における重要な測定項
目である。
第1図は放射線を利用したゲイ19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流1が
通流する二相流通流胃2をはさんでX線又はγ線を照射
する放射線源3と放射線検出器4とを配置し、放射線源
3より照射された放射線ビーム5をコリメータ6で細い
平行ビームとなるように絞り、二相流2通流管2内を透
過した放射線ビーム5をスリット7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の検出信号を
信号ケーブル8を通して演n回Mis 9へ送出し、+
j?イド率αを初゛出するようにしている。、乃−お図
中10は二相流1中に混在している気相(気泡)である
ここで、+1?イド率αは、二相流通流管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′
証正をそれぞれIAJυレト、IWMルトとし、測定す
べき二相#r、1が通流しているときの出力′直圧をI
zyt−ルトとすると、で求められる。ここでρ、は水
の密度、ρ′いけ高温水の密度、ρ′7は蒸気の密度で
ある、。
このようにして求められる?イド率はいわゆる局所がイ
ド率であり、放射線ビーム5が二相流1中に混在する多
数の気泡1o・・・を横切る長さをそれぞれ’l+42
1・・・l’j+・・・、tnとし、通流管2内を横切
る放射線ビーム5の長さをtDとするときの、次式のα
とe l1liである。
次に、放射線源3、放射線検出にに4、コリメリ   
  ド ータ6およびス柔ツ薬7を一体に動がし、二相流通流管
2の軸心線に垂直な一定断面内で土工に移動する。たと
えば第21ン1のように通流管2の中心より上方へhだ
け移動すると、ぞの位置における・jζイド率α(h)
を同(求にして求めることができる。そこで、通流管2
の内半径をらとして、放射線ビーム5の高さb −−r
oがらh=−7−r。
までのα(h)を次の(3)式の如(to=W丁7の重
みをつけて積分し、それを通流管2の内孔断面積A=π
roで除すと、一定断面内の平均がイド率αが得られる
ところで、r1?イド率測定装置の二相流通流骨の材料
は放射線の減衰が少なく、尚度は測定精度がイ1られる
ものを選定する必要があり、一般にはこのような条件を
備えたベリリウム等が使用される。ところがこのような
条件を備えた材料は、一般に、鋼などと比較するとはる
かに脆く、かつ筒軸でもある/こめ、その使用箇所は放
射線ビームを透過させる部分のみに留められ、その他の
部分には鋼管などが使用される。しかもこのような拐料
は、一般に鋼などに対して浴接することもできないので
′、従来装置における二相流)1m bft、 Q 2
は、第3図のように2本の鋼管11.11の間にベリリ
ウム管12を介挿し、ベリリウム管12と鋼管1ノとの
間をグラントノ?ツキン13によりシールして構成され
ていた。
なお、従来使用されていたグランドノンツキン13は、
例えば石綿糸を中芯とし、その1わりをアルミ箔で包み
、断面角形のス・fイラル状に成形されたメタリック・
にツキン(商品名: 2788フルメタルノ9ツギン)
である。
〔背景技術の問題点〕
二相流通流管2のぺIJ IJウム管12と鋼管1ノと
の間をグランド・にツキン13によリシール−jるため
には、鋼管13の内孔の一端111]全犬内径部14と
してその大内径部I4にべIJ 17ウム管12の端部
を挿入し、その挿入された端部外周と大内径部14の内
周との間にグランドパラギン13を詰め、銅管IIの端
部に締付1^1定した・ゼツキン押x=sにより−1−
Wli・ぞツキン131 !III力向に圧縮してべI
J IJウム管ノ2の外周と大内径部14の内周に密接
させる。このようなシールはベリリウム管12の両端部
で行なわれ、両側の鋼管11 、、11同志は抱数本の
ボルト16・・・で連結される。従って、ベリリウム官
1シの長さは測定に要する長さ以外に両端部のシールに
要する長さが必要であり、実際にはシールに要する長さ
が大部分を占める長いベリリウム管12が会費である。
17かも・ヂッキン押え15を鋼管1ノに対し小→?ル
ト17を用いて取着するためには、両側の・ぐツキン押
え7 s 、 750間隔を小)Iζシルト7の長さ以
上としなければならないのでペリ→ノ・ラム管12の長
さは−ます捻す長くなる 盪だ、両側の鋼管11.11同志をl?シルト6・・・
で締付ける場合、すべての?シト16・・・の締付は力
を均等にしないとベリリウム管12に曲げ力が作用する
ことになり、ベリリウム管12を損傷させるおそれがあ
る。、 〔発明の目的〕 本発明はこれらの小情にもとづいてなされたもので、そ
の目的は、二相流通流管の測定部に使用される放射線減
衰量の少ない測定管の長さを短かくすることができ、上
記測定管の保n−を十分にしてその損傷を防止すること
ができる放射線、J?イド率測定装aを提供することに
ある1、〔発明の概要〕 本発明に係る放射線+lrイド率測定装置は、二相流通
流管を、内孔の一端側に大内径部を有するとともに内孔
の軸心線に対し直交して上記大内径部の側周壁を貫通す
る放射線ビーム透過孔を有する連結管と、内径を前記内
孔と同一径とし両端面に環状のシール部材を添えて前記
大内径部に嵌合された放射線減衰量の少ない測定管と、
内径を前記内孔と同一径とし前記連結管の一端側に締付
固定され前記測定管を前614犬内径部の終端段部との
間で前記シール部材を庁して挟圧保持する保持部拐とで
構成するものとし、測定管を短かくし、かつその保護を
十分にして損傷を防止するように17だものである1、
〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第4図ないし第7図を参照し
て説明する7、 第4図は装置全体の概略構成を示すもので、被測定二相
流1が通流する二相流通流管10ノ以外は第1図の装置
と同様である。すなわち3は放射線源、4は放射線ビー
ム5を照射する放射線検出器、61:放射線源3に設け
られたコリメータ、7に1検出器4に設けら7′Iだス
リットであシ、検出器4の検出信号に1信号ケーブル8
を介して演x iir路9へ送出され、dζイド率αが
y〉出される。図中1of−に相流1中に混在している
気相(気泡)f、示す。
前記二相流通流″θ101は第5図ないし第7図に示す
如く、両端に7ランノ102k 、 102Bを有する
連結管102と、測定管としてのベリリウム管103と
、一端にフランツ104Aを有する保持部拐104と、
1対の環状シール部材105k 、105Bと、−に記
連結管102と保持部材104とを締t=f固定する複
数の締付+Jζルト106・・・(1本のみ示す)から
構成されている。
そして、十i己連結管102、ぺ・リリウム管103及
び保持部材104の各内孔107,108゜109はい
ずれも同一内径に設定されている。
前記連結管102は一端側を大径として、内孔107の
一端側に大内径部110を有するとともに、その大内径
部1100両周壁を貫通し′C内孔107の軸心In 
Lに直交する放射線ビーム透過孔11ノを有するもので
、放射線ビーム111の軸心線り方向の幅寸法Aは前記
ベリリウム管103の軸方向の長さより若干小さく、ま
た放射線ビーム透過孔111の直径方向の幅寸法Bは内
孔107の内径寸法と等しく設定されている。゛まだ、
大内径部110の内径寸法はベリリウム管103を嵌合
しうる最小寸法に設定されている、。
そしてぺIJ IJウム管10.9は、両端面に前m1
項状シール部材105k 、 105Bを添えて大内径
部IIO内に嵌合されている。
また、前記保持部旧104は外径寸法をベリリウム管1
03の外径と等しく設定されており、連結管102の大
内径部1’ 70内に嵌合される。、そして連結管10
2の7ランノ1−02 Aと保持部材104のフラン7
104には61数の締付jζルト106・・・で締付固
定され、こi−tによってベリリウム管103は両端に
環状シール部材105A。
105Bを介して大内径部−110の終端段部112と
保持部材1θ4の端面とで一1方向に挟圧保持されてい
る。
まだ前記連結管1θ2の他方の7ランノ102Bと保持
部材104のフランツro4krc。すそれぞれ別の配
管113,114が接続される。
なお前記シール部拐105に、105Bとしては、例え
ば104 Ekonol  (商品名)を含有するTE
F (tetrafluorethylena )内に
エルジロイ(Elglloy)製のスノリングを埋込ん
だ構成のものが使用される。l O% Ekonol 
 を含有するTFEは他のTFEよりも耐熱性、耐雄耗
性及び耐圧性に優れており(−12β℃〜315℃の使
用に耐え、耐嚇耗性は純粋TFEの40〜50倍、耐圧
性は純粋TFEの約5倍)、軟質金属を摩耗させること
もない、)またエルノロイは耐腐食性に優れ、低温下で
の使用にも適するものである。
゛以上の如く構成された二相流通流管101は、前記放
射線源°3より放射線検出器4へ至る放射線ビーム5が
放射線ビーム透過孔111を透過するように配設される
1、 そこで、放射線源3より照射されたX線又はγ線などの
放射線ビーム5はコリメータ6で細い平行ビームとなる
ように絞られてベリリウム管103及びその内部を通流
する二相流1を透過し、スリット7を通して放射線検出
器4に入射する。そして放射線検出器4の検出信号は信
号ケーブル8を通して演算回路9へ送出され、演算回路
9では上記検出信号にもとづいて二相流1のrWイド率
が算出される。
以上の如く構成された放射線d?イド率測測定装置よる
と、ベリリウムW I 030両端に添えたンール部拐
1051.105Bによってシールがなされるので、べ
IJ IJウム管103の長さは放射線ビーム透過孔1
110幅寸法人に若干の余裕をグラスした短かいもので
足りる。またベリリウム管103は連結管1020大内
径部110内に嵌合されるので、その保循は十分であり
、締付がルト106・・・の締付は力も軸方向に作用す
るだけであるから、締付けにより損傷をきたすおそ1+
、(1士ない。
なお本発明は上nC1実施例の構成に限定されるもので
はない1例えば測定管としては放射線ビームの少ないも
のであればよく、ベリリウム管に限らない。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明に係る放射線l?イド率測
測定装置、内孔の一端側に大内径部を廟するとともに内
孔の軸心縁に対し直交して上記大内径部の側周壁を貫通
する放射線ビーム透過孔を有する連結管と、内径を前記
内孔と同一径とし両端面に環状のシール部材を添えて前
記大内径部に嵌合された放射線ビームの少ない測定管と
、内径を前6己内孔と同一径とし前記連結管の一端側に
締付固定され前記測定管を前記大内径部の終端段部との
間で前記シール部材を介して挟圧保持する保持部拐と、
前記放射線ビーム透過孔を通して測定管内を通流する二
相流に放射線ビームを照射する放射線源と、測定管内の
二相流を透過した放射線ビームを検出する検出器と、こ
の検出器の検出信号にもとづいて前記二相流の+1”イ
ド率を算出する演算回路とを具備したことを特徴とする
ものであり、これによって二相流通流管の11+1定部
に使用されるn++r定管の長さを短かくすることがで
き、高価な材料の減少により製造コストを低減できると
ともに、装置の小形化を図ることができる。−また機様
的強度の低い測定管が短かくなり、しかもその測定管は
連結管の内部に収容されて十分に保鑵されるので、測定
管の損傷を防止でき、装置全体の機械的強度が高められ
、安全性が高められる。
さらに、測定管は連結骨の大内径部に挿入し、その連結
管の一端に保持部月を取付けるだけで組立てられるので
、組立て、分解共に容易になり、−また部品数も減少し
−C簡単な構成になる庁ど、多大な効果を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は背景技術を示すもので、第1図は
放射線−ζイド率測定装置の概略構成図、第2図は放射
線ビームの高さhにおける局所ボイド率α(h)の測定
原理を示す概略構成図、第3図は二相流通流管の縦断面
図、第4図ないし第7図は本発明の一実施例を示すもの
で、第4図は放射線rj?イト9率測定装置dのケv略
構成1ン1、第5図及び柁6図は二相流通法官の斜視図
及び縦断面図、第7図は第6図のS’ll −Vll 
@面図である。。 1゛・・・被測定二相流、2 、701 ・・・二相流
通流管、3・・・放射線源、4・・・放射線検出器、5
・・・放射線ビーム、9・・・演算回路、102・・・
連結管、103・・・ぺIJ 1,1ウム曾(測定管)
、104・・・保持部祠、105A、105B・・・猿
秋シール部拐、106・・・締付+jζルト、110・
・・大内径部、11ノ・・・放射線ビーム透過孔、11
2・・・終端段部。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦t41 図 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内孔の一端側に大内径部を有するとともに内孔の
    軸心線に対し直交して上記大内径部の両周壁を貫通する
    放射線ビーム透過孔を有する連結管と、内径を前記内孔
    と同一径とし両端面に環状のシール部拐を添えて前記大
    内径部に嵌合された放射線減衰蓋の少ない測定管と、内
    径を前ml内孔と同一径とし前記連結管の一端側に締付
    固定され前記測定管を前記大内径部の終端段部との間で
    前記シール部材を介して挟圧保持する保持部材と、前記
    放射線ビーム透過孔を通して測定管内を通流する二相流
    に放射線ビームを照射する放射線源と、測定管内の二相
    流を透過した放射線ビームを検出する検出器と、この検
    出器の検出信号にもとづいて前記二相流のぜイド率を算
    出する演算回路とを具備したことを特徴とする放射線が
    イド率測定装置。
  2. (2)  前記測定管をベリリウム管としたことを特徴
    とする特許結末の範囲第(1)項記載の放射線がイド率
    測定装置。
JP57141938A 1982-08-16 1982-08-16 放射線ボイド率測定装置 Pending JPS5931438A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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