JPS60259914A - 電磁誘導型液面計 - Google Patents

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、導電性液体の液位を検出する電磁誘導型液面
針に関する。

〔発明の背景〕

近年、導電性液体の液面検出、特に高速炉に・使用され
る冷却材である液体ナトリウムの液−の検出には、保守
の容易さ、構造の簡単さから電磁誘導型液面針が多く用
いられるようになった。

この電磁誘導型液面針は、励磁コイルと検出コ・イルを
組合わせたものを被液面測定液体である導電性液体内に
浸漬したものである。

しかるに、この検出コイルに誘起される電圧Ｖと導電性
液体の液位りの関係がＶ＝Ａ−ＢＬ　（ただし、Ａ、Ｂ
は定数である。）と表わされるところから、誘起電圧Ｖ
を検出すれば液位りをめることができる。

ところで、こうした検出コイルによる液位の指示は導電
性液体の温度変化の影響を受けることが一般的に知られ
ている。これは導電性液体の温度が変わると、導電性液
体及び保護管等の導電率が変化して、これらの内部に誘
起する渦電流の大きさ、位相、分布等のノ５ターンが変
化するためである。このように、導電性液体に温度変化
があると液面の正確な検出は困−となる。

第１図は、従来技術の電磁誘導型液面計の全体構成を示
す。

導電性液８体２を有する容器（機器）ｌに保護管３が挿
入されており、保護管３内に検出器４が挿入されている
。検出器４は１次コイル８と２次コイル９を内蔵し、１
次コイル８は電源５により励磁される。２次コイル９に
誘起された′電圧は、変換器６で信号処理され、指示計
７に出力されるう第２図は、従来技術の信号処理回路を
示す。

２次コイル９に誘起された電圧は増幅器１１、交流増幅
器１３により処理され、液位に比例された信号として検
出される。一方、検出器の温度補償は、直流定電流電源
１０と直流増幅器１２によシ、２次コイル９の抵抗値を
測定し、検出器４の温度を測定することにより行ない、
演算器１４において、液位信号の温度補正を行なう。

第３図は、検出器コイル部の温度分布例を示す。

導電性液体２内での検出器コイル温度は導電性液体２と
同一温度Ｔとなり、導電性液体２より上の部分は温度差
が生じる。

したがって、第２図に示す温度補正によれば、コイル部
の温度の平均値による温度補正となる。

コイル部が短ければ、温度分布の差は小さくなるが、コ
イル部が長尺となると温度分布の差が大きくなり、導電
性液体の液位測定値の補正が正しく行なわれなくなると
いう欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、測
定精度の向上された電磁誘導型液面計を提供するもので
ある。

〔発明の概要〕

本発明は、特に、長尺の測定範囲を有するものに有効で
ある。

電磁誘導型液面計は、１次コイルに交流定電流を印加し
、２次コイルに誘起される電圧を測定し液位を測定する
ものでろる。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例の２次コイルへの誘起電圧につい
て示す。

２次コイルに誘起される電圧ｅ２は次の様になる。

ここで、磁束φは、１次コイルによる磁束をφｃ１導電
性液体による磁束をφＬ１保護管等による磁束をφｗ１
計測長をＬ、液位をｔとすれば、となり、２次コイル出
力は、 ここで、導電性液体の温度をＴｔ　保護管の温度をＴｗ
とすれば、各々の温度影響により、Ｃ＝ｃｏ−Ｔｔ　・
・・（４） （Ｃｏ　、　Ｇｏ’、　Ｇｏ’は定数）となる。

したがって、２次コイル出力は、 Ｇｏ’　・Ｔｗ　）・工〇 ・・・（６ン と近似される。

ところで、本発明においてはコイルの１次側を交流定電
流源で励磁する。

したがって、第（６）式の１０は温度に関わらす一定で
ある。

つまり、２次コイル出力ｅ２は、 ０３つの項により定まる。

２次コイルに表われる電圧は、温度Ｔｔ、Ｔｗと液位ｔ
の関数であシ、本発明においては、温度Ｔ　ｔ　、Ｔ　
ｗの信号を補正し、液位だけの信号を得るものである。

第（６）式よシ、導電性液体の基準温度をＴｔｏ、保護
管の基準温度をＴｗｏとすれば、２次コイル出力は、 となる。

ここで、第（７）弐の項は、基準温度時の２次コイル出
力電圧に相当し、液位ｔだけの関数となる。

０項は、基準温度からの温度変化幅および液位ｔの関数
となり、０項は保護管の温度変化幅だけの関数となる。

したがって、第（７）式において、２次コイル出力ｅ２
から０項と０項を除外し、温度の影響を除外すれば、液
位ｔをめることができる。

第４図は、本発明の実施例を示す。

導電性液体２を有する容器（機器）１に保護管３が挿入
されており、保護管３内に検出器４が挿入されている。

検出器４は１次コイル８と２次コイル９および保護管温
度検出器１５と導電性液体温度検出器１７を内蔵してい
る。１次コイル８は、電源５により励磁される。

２次コイル９に誘起された電圧は、保護管温度検出器１
５からの信号および導電性液体温度検出器１７からの信
号により補正演算され、指示計７に出力される。

第５図は、本発明の実施例の信号処理回路を示す。

２次コイル９に誘起された電圧は変流増幅器１３により
処理される。

一方、保護管温度検出器１５、導電性液体＠度検出器１
７の信号は、信号処理回路１６．１８によシ温度信号と
なり、加算器１９ａによシ、保護管平均温度として算出
される。さらに、温度ＴＶ。

Ｔｔから、減算器２０ａ、２０ｂによシ、基準値との温
度偏差ΔＴｗ、ｌＴｔを算出する。

ここで、第（７）式よシ、０項は液位ｔの関数、■項、
■項は温度偏差ΔＴｗｏΔＴｔ、液位ｔの関数となるこ
とから次の様になる。

■項＝α十βｔ ■項十〇項＝σΔ’ｒｗ十（δΔｒｆ　ｔ＋εΔＴｗ）
ｔしたがって、第（７）式は、 ｅ２＋（σΔ’ｒｗ　＋　（δΔＴｔ＋εΔＴｗ）ｔ）
＝α＋βｔ・・・（８） となる。

演算器２１において、 演算器２２において、 ｅ２“＝σΔＴｗ＋（δΔＴＬ＋ＭΔＴｗ）ｔの演算を
行なうことにより、温度補正を行ない液位ｔを計測でき
る。

導電性液体温度検出器１７、保護管温度検出器１５は３
次コイルを使用し、３次コイルに直流定ｔｉを印加する
ことにより、各コイルの抵抗値を測定し、温度を検出す
るものである。

この方法を使用すると、導電性液体温度検出器１７を２
次コイルの最下端（液位Ｏ１）、保護管温度検出器１５
を２次コイルの最上端（液位１００チ）の位置に設置す
ることにより、液位０チと１００＊の位置での２次コイ
ル出力の正確な較正が可能である。

本発明の変形例を第６図、第７図に示す。

第６図は、導電性液体の温度および保護管の温度検出器
として、温度検出素子を検出器内に内蔵して使用するも
のでおる。

第７図は、導電性液体の温度は、容器（ｍ器）に設置さ
れている温度検出器の信号を利用し、保護管の温度検出
器のみを検出器内に内蔵して使用するものである。

〔発明の効果〕

以上説明のように本発明においては、１次コイルに交流
定電流を印加し、２次コイルに温度と液位の影響を受け
る交流電圧と、導電性液体の温度と保護管等の温度の導
入により、電磁誘導型液面計の温度補償を行なうもので
ある。

したがって、測定精度を向上することができる。

特に、長尺の測定用液面計に有効な手段である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術の電磁誘導型液面針の構成図、第２
図は、従来技術の電磁誘導型液面計の回路構成図、第３
図は、液位と温度の関係説明図、第４図は、本発明の一
実施例の電磁誘導型液面計の構成図、第５図は、本発明
の他の実施例の電磁誘導型液面計の回路構成図、第６図
、第７図は、本発明の電磁誘導型液面計の変形例を示す
構成図でおる。 ２・・・導電性液体、３・・・保護管、４・・・検出器
、５・・・交流定電流源、６・・・変換器、７・・・指
示計、１１・・・増幅器、１２・・・直流増幅器、１３
・・・交流増幅器、＄３図 （えン　（ｂ、＞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、液体金属の液位を計測する液面針において１、　泳
   面計本体の温度と液体金、属の温度を計測し、液面針本
   体の温度によシ検出器全長のり・ち４、液体金、・酸液
   面より上部の部分の導電率の温度補正を行ない、液体金
   属の温度により、液体金属液位部分の液体金属および検
   出器の導電率の温度補正を行なうと共に、算出した液位
   信号を演算部にフィードバックする様にしたことを特徴
   とする電磁誘導型液面計。