JPS60104222A - 渦流量計 - Google Patents

渦流量計

Info

Publication number
JPS60104222A
JPS60104222A JP58212099A JP21209983A JPS60104222A JP S60104222 A JPS60104222 A JP S60104222A JP 58212099 A JP58212099 A JP 58212099A JP 21209983 A JP21209983 A JP 21209983A JP S60104222 A JPS60104222 A JP S60104222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vortex
flow
generating body
vortex generating
sodium
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
Application number
JP58212099A
Other languages
English (en)
Inventor
Izumi Yamada
泉 山田
Akira Suzuoki
鈴置 昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58212099A priority Critical patent/JPS60104222A/ja
Publication of JPS60104222A publication Critical patent/JPS60104222A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/32Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
    • G01F1/325Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、導電性流体の流れの中に発生させた渦をカウ
ントして流量を測定する渦流量計に関するもので、特に
ナトリウム冷却型高速増殖炉(FBR)における液体ナ
トリウムの流量計測に好適な渦流量計に関する。
〔発明の背景〕
従来のFBHにおける冷却材ナトリウムの流量計測には
殆んど電磁流量計が使用されておシ、一部に超音波流量
計やベンチュリー型流量計等が用いられている。しかし
、現在開発中のタンク型FBHの1次冷却材流量計は、
流量計自体がナトリウムの中に浸漬したまま一次ポンプ
出口近傍で使用されることになる。従来、タンク型FB
Rの一次冷却材流量計としては永久磁石式の電磁流量計
が用いられているが、高温、高放射線の環境下で長期間
使用することとなるため、経年変化が生じるという欠点
があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、FBHのナトリウム流量!1測に適し
、高温・高放射線環境下で経年変化のない渦流量計を提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の渦流量計は、導電性流体の流れの中に置かれ流
れに対して直角方向に磁化された永久磁石よシなる渦発
生体と、該渦発生体によシ発生した渦による起電力を取
出すための該渦発生体の両、VIIJ面に取付けられた
電極とからなシ、取出した起電力によシ単位時間当シの
渦の発生数をカウントし、これに基づいて流体の流量を
計測することを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、ナトリウム冷却タンク型FBHに実施した本発明
の実施例について説明する。
第1図はタンク型FBHの構成およびそれにおける一次
冷却ループの流量測定のために本発明の一実施例に係る
渦流量計の設置位置を示す断面図である。第1図におい
て、冷却材であるナトリウムL、−次ボン7″2によシ
汲み上げられて本発明実施例の渦流量計7を通シ、炉心
1を冷却した後中間熱交換器3′fc通り、再び一次I
ンゾ2によシ汲み上げられる。冷却材であるナトリウム
は安全容器(タンク)5に収容されておシ、−次ポング
2、制御棒駆動機構4、中間熱交換器3は、ルーフスラ
f12に支えられている。渦流量計7からの出力信号は
ルーフスラブの信号線貫通孔8を通って、炉外に導かれ
る。渦流量計7の出力信号は、増幅器20で増幅され、
コンパレータ!1測カウンタ22によシ、単位時間当り
の渦の発生数をカウントする。この渦の発生数は、流量
に比例するため、カウンタ22の出力として流量信号2
3が得られる。
第2図は、渦流量計7の渦ピックアップ機構の原理図で
ある。永久磁石から成る渦発生体26は、図中、上部I
N極、下部をS極に分極しである。
導電体であるナトリウムの流れは、渦発生体26に衝突
し、渦発生体の後方に渦30′ヲ作る。第2図(、)に
示すタイミングでS極側にできた渦30′は、同図(b
)に示すタイミングで下流側に流れ、このときN極側に
新たに渦30〃が発生する。このように渦はS極側、N
極側の位置で交互に発生し、その周期は流速に比例する
から、渦の単位時間当シ発生数をカウントすることによ
シ、流速を知ることができる(参考文献:周円、他2名
、流量計測)・ンドブックP349〜P363、日刊工
業新聞社昭和54年7月)。
上記の渦流量計の渦の検出原理について説明すると、第
2図において、磁束37を導電体であるナトリウムの流
れ30が切ることにより、起電力35.36が導電性の
あるナトリウム中に誘起される。図中で、起電力35.
36の大きさは円の大きさに対応し、起電力35.:l
j6の方向は、図の裏から表に向っている。第2図(、
)においては、S極側に発生した渦がはく離し、N極側
に渦ができ始めた状態であり、S極近傍の流れが速くな
シN極近傍の流れが遅くなっているため、N極側の誘起
電圧の方が小さく、S極側の誘起電圧の方が大きくなる
。第2図(b)においては、N極側の渦がはく離し、S
極側に次の渦が発生し始めた状態であり、N極側の誘起
電圧の方か大きく、S極側の誘起電圧の方が小さくなる
。結局、渦発生体26近傍の流体中に、渦の発生および
はく離に伴う起電力35.36が生ずることになる。こ
の流体中の起電力35.36は渦発生体26の両側面に
電極を取りつけることにより検出できる。
第3図は、渦流量計7の断面図であシ、液体ナトリウム
の通る配管25、永久磁石で作られた渦発生体26、渦
発生体26の側面上下に設けられた電極28a〜28d
からなり、これら電極からの信号線32は渦発生体26
の内部を通して引き出され、ケーブルガイド27全通し
、ルーフスラブ12に設けられた信号線貫通孔8を通し
て炉外に引き出される。
第4図は渦流量計7の軸方向の断面図であり、配管25
内のナトリウムの流れ30が渦発生体26によシその後
部に作る渦も図示しである。
第5図に信号処理回路を示す。前述したように、信号処
理回路は、増幅器20、コンパレータ21、カウンタ2
2から成る。増幅器20は3つの差動増幅器201〜2
03から構成され、渦発生体26のN極近傍の起電力3
5およびS極近傍の起電力36を前記信号線を介してそ
れぞれ差動増幅器201.202に入力して増幅し、そ
れらの差信号を差動増幅器203から出力させる。同一
経路を通って導かれる信号線にほぼ同一に混入する雑音
成分は、この差動増幅器203によシ除かれる。コンパ
レータ21は、絶体値回路211と、コンパレータ部2
12から成る。増幅器20の出力信号は、渦発゛生体2
6のN極側の渦はく離のタイミングで正の最大値を、S
極側の渦はく離のタイミングで負の最大値をとるから、
絶体値回路211の出力は、渦発生位置にかかわらず、
渦はく離のタイミングで正の最大値をとることになシ、
コンパレータ部212の出力は、渦はく離のタイミング
で発生する/Jルス信号となる。カウンタ22は、カウ
ンタ部221と、D/A変換器222、ローパスフィル
タ223から成シ、カウント値はディジタル信号23a
およびアナログ信号23bとして出力される。
以上説明したFBRの一次冷却材流量計として実施した
本実施例においては、渦流量計7は、高温、高放射線環
境下でかつ化学的に活性なナトリウム中で使用するため
、永久磁石である渦発生体26としてキュリ一点の高い
アルニコ磁石の表面にセラミックを溶射したものを用い
、また、電極28a〜28dおよび信号線32はニッケ
ルを使用している。信号線32雌、ニッケル線の表面に
セラミックを溶射したものを用いである。またケーブル
ガイド27内では、MIケグールを用いて信号線を引き
出している。なお、アルニコは電気抵抗が高いので、信
号線32としてニッケル線をそのまま使うことも可能で
ある。また永久磁石の渦発生体26としては他に鉄−ク
ロム−コバルト系のもの等も使用可能であシ、信号線と
しては貴金属やコンスタンクン等も使用可能である。
第6図は本発明の渦流食言1の第二の実施例を断面図と
して示す。第1の実施例との違いは、渦ピックアップ用
の電極を28bおよび28cの二つに減らしたことであ
る。この場合、電&28Cと28b間の信号は、第2図
に示した起電力35と36の差電圧信号となる。本実施
例で社、第5図に示す信号処理系のうち、差動増幅器2
01と202が不要とガるが、他の部分は第5図と同じ
である。
本実施例では、信号ケーブルの本数を半分にすることが
でき、信号処理回路も簡単にすることができるという効
果がある。
第7図は本発明の渦流量計の第三の実施例の断面を示す
。第一の実施例との相違点は、管路中に永久磁石からガ
る渦発生体260両側に遮蔽板36a、36bi設けた
ことにある。渦を安定して発生させるためには流路の約
30%程度を渦発生体で占める必要があることが知られ
ている(本田、山崎:円管内三次元流中での渦放出、第
1回流体計測シンポジウム資料、P21〜P24、昭和
58年6月)。本実施例では遮蔽板36a。
36bを設けることにより、安定した渦を任意の寸法の
渦発生体26で得られるようになる。すなわち、遮蔽板
36a 、36bで挟まれた流路領域内で、渦発生体2
6の大きさが該流路領域のご30%になるようにすれば
よいからである。他の部分は、第一の実施例と同じであ
る。なお、渦発生体26の寸法は、渦発生周期と関連が
あシ、小さくするtlと発生周期が短くなる。
本実施例によれば、前記実施例の効果に加えてさらに以
下の効果がある。
((ン 渦発生周波数が適当に選べるようになり、応答
を速くすることができる。
←)遮蔽板36a、36b下流側を絞シ込む等の手段ヲ
講じれば、遮蔽板36a、3(3bで囲まれた領域の圧
損を調整でき、該領域内の流量が調節できるため、該領
域内外の流量比を調節することにより流量測定範囲の拡
大を図ることができる。
第8図は、本発明のm4の実施例を示す断面図である。
本実施例では、渦発生体26の永久磁気の分極方向を上
下方向にしである。この場合、起電力は点線42a、4
2bで示す方向に生じ、これ全取出す電極41a、41
bは最もナトリウム層の厚い中央に設けである。渦発生
体26は幅に比べて高さ方向の長さを長くとれるため、
残留磁気の大きい永久磁石とすることが可能になり、渦
による起電力を大きくすることができる。他の部分は、
第1の実施例と同じであり、信号処理回路社用2の実施
例と同じである。本実施例は、さらに高感度の渦流量計
を与えるものである。
以上、FBHの1次冷却材であるナトリウムの流量計測
の場合における本発明の詳細な説明したが、本発明の渦
流量計は他の流量測定対象にも用いることができること
は言うまでもない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、下記の効果がある。
0)従来の電磁流量計に比べて磁石が小型となるため、
全体に小型になシ、設置が容易である。
(ロ)渦流量計は原理的に温度の影響を受けにくく、体
積流量の測定においては、特別な温度補償回路が不要で
、信号処理系が簡単となる。
(ハ)渦流量計は電磁流量計に比べて原理的に直線性が
良いため、非線形性補償回路が不要であシ、回路が簡単
になる。
に)高温・高放射線環境下においても経年変化が々い。
に電力を供給しないパッシブな構造であるため、遠隔の
個所に信号処理系′(i−置いてこれにのみバックアッ
プ電源を備えれば、電源喪失等の異常が生じても使える
以上の0)ないし09の効果を奏する本発明の渦流量計
によれば、−法論脚材としてす) IJウムを用いるナ
トリウム冷却型高速増殖炉(FBR)における液体ナト
リウムの流量、計測にきわめて効果的であり、FBRプ
ラントの安全性向上に寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の渦流量計をタンク型FBHの1次冷
却系流量計へ適用した例を示す全体図、第2図(a) 
、 (b)は、本発明の渦流量計の原理図、第3図およ
び第4図は、本発明の第1の実施例の立面および平面断
面図、第5図は第1の実施例の信号処理系のブロック図
、第6図は本発明の第2の実施例の断面図、第7図は同
第3の実施例の断面図、第8図は同第4の実施例の断面
図である。 1・・・炉心 2・・・1次−ンノ 3・・・中間熱交換器 5・・・タンク7・・・渦流量
計 8・・・信号線貫通孔20・・・増119i器21
・・・コンパレータ22・・・カウンタ 23・・・流
量出力信号26・・・渦発生体 28a、28b、28c、28d、41a、42a・・
−電極201.202.203・・・差動増幅器211
・・・絶対値回路 212・・・コンパレ〜り221・
・・カウンタ 222・・・D/A変換器223・・・
ローパスフィルタ。 第2 lll1 ((1) (b) 8石 第3図 第4図 第6図 第7図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、導電性流体の流れの中に置かれ流れに対して直角方
    向に磁化された永久磁石よシなる渦発生体と、該渦発生
    体によシ発生した渦による起電力を取出すため該渦発生
    体の両側面に取付けられた電極とからなることを特徴と
    する渦流量計。 2、上記電極は、渦発生体の両側面にそれぞれ1対づつ
    取付けられている特許請求の範囲第1項記載の渦流量計
    。 3、上記電極は、渦発生体の両側面に1個づつ取付けら
    れている特許請求の範囲第1項記載の渦流量計。 4、上記渦発生体は、その両側に置かれた遮蔽板の間に
    配置されている特許請求の範囲第1.第2又は第3項記
    載の渦流量計。
JP58212099A 1983-11-11 1983-11-11 渦流量計 Pending JPS60104222A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58212099A JPS60104222A (ja) 1983-11-11 1983-11-11 渦流量計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58212099A JPS60104222A (ja) 1983-11-11 1983-11-11 渦流量計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60104222A true JPS60104222A (ja) 1985-06-08

Family

ID=16616861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58212099A Pending JPS60104222A (ja) 1983-11-11 1983-11-11 渦流量計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60104222A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5063786A (en) * 1989-02-01 1991-11-12 Severn Trent Water Limited Fluid flow meters

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5063786A (en) * 1989-02-01 1991-11-12 Severn Trent Water Limited Fluid flow meters
WO1992002785A1 (en) * 1989-02-01 1992-02-20 Severn Trent Water Limited Fluid flow meters
AU622755B2 (en) * 1989-02-01 1992-04-16 Severn Trent Water Limited Fluid flow meters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shercliff The theory of electromagnetic flow-measurement
US3878715A (en) Vortex-type flowmeter
CN105675651B (zh) 一种探测液态金属中气体含量的装置及方法
US3443432A (en) Flowmeter
CN105509824B (zh) 一种永磁式液态金属流量计
JPS60104222A (ja) 渦流量計
Poornapushpakala et al. An analysis on eddy current flowmeter—A review
JP3113946B2 (ja) 渦流量計
Bousselin et al. Flowrate measurements of conducting fluids in pipes using the magnetic distortion probe
Azulay et al. On turbulence measurement in rotating magnetic field-driven flow
Shercliff Some engineering applications of magneto-hydrodynamics
CN213363900U (zh) 一种流量无磁计量装置
JPS5451562A (en) Calibration method of electromagnetic flow meter
CN210141915U (zh) 一种防干扰新型电磁流量计
RU124386U1 (ru) Электромагнитный расходомер
SU391397A1 (ru) Индукционный расходомер
Kuwabara et al. Sheathed-Thermocouple-Electrode Type Instrumentation for LMFBR Individual Subassembly Monitoring
JPS6011168A (ja) 渦電流型流速計
JP2001272257A (ja) 流量測定装置
SU561870A1 (ru) Вихревой расходомер
Turner LIQUID METAL FLOW MEASUREMENT (SODIUM) STATE-OF-THE-ART STUDY.
JP4438119B2 (ja) 流量測定装置
Baker Linearity of motion-induced-magnetic-field flowmeter
Poornapushpakala et al. Eddy current flowmeter–a review
JP2002039820A (ja) 混合比率測定装置及びそれを備えた流体混合装置