JPS6057215A - スラリ−量測定装置 - Google Patents

スラリ−量測定装置

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JPS6057215A
JPS6057215A JP16574383A JP16574383A JPS6057215A JP S6057215 A JPS6057215 A JP S6057215A JP 16574383 A JP16574383 A JP 16574383A JP 16574383 A JP16574383 A JP 16574383A JP S6057215 A JPS6057215 A JP S6057215A
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slurry
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densitometer
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JP16574383A
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Masamichi Kato
加藤 正道
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • 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
    • G01F1/74Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid

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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】 本発明は、スラリー搬送路に沿って搬送されるスラリー
中の固形成分の輸送重量を測定するためのスラリー量測
定装置に関するものである。
例えばトンネル工事において、作業能率を高め、愼械の
損傷を防止し、更には地表の隆起等を起こさないように
するため、掘削状況の把握を必要とすることがある。こ
のため、排出されるスラリー(固液の2相流体)中の固
形成分(例えば鉱石)の輸送重量を把握し、更にこの輸
送量を積分して時報、日報等の管理用のデータとしてい
る。
ここにスラリー中の固形成分の輸送重量を知るためには
、単管密度計によりスラリー密度を測定すると共に電磁
流量計によりスラリー流源を測定し、(1)式により固
形成分の輸送重量を算出する手段が広く利用されている
但し W:固形成分の輸送重量(t/h )Qニスラリ
−流量(Wt/h) Gs:固形成分真比重(密度)(t/ゴ)Pニスラリ−
密度(1/ゴ) Gw : 6ii:体成分(例えば水)密度(1/ゴ)
第1図は従来のスラリー量測定装置の一例を示す図であ
り、この例では固形成分の輸送重量の他にスラリー密度
等もデータとして取り出すことが↓ できるようになっている。図中は単管密度計、2は電磁
流量計、3は固形成分密度設定器、31は増幅器、32
は乗除算器、33 、34は乗算器、35は積算器、3
6は固形成分の輸送重量の積算量を表示する表示計であ
る。
て用いられている単管密度針とは、測定管中に設けられ
たわずかな絞りにより、流速による圧力損失を理論的に
補償して流体の密度のみを検出するようにした差圧式の
密度針であり、摩耗のおそれがなくシンプルな構造であ
る等の利点があることから、撮も広く使用されている。
しかしながら単管密度計では、それ自体に比較的長い@
直管部分が要求される上、その上下に流量の安定化を図
るための鉛直管部分が要求さI9ることから、鉛直方向
直管距離は第1図中りで示す如く可成り長いものとなる
。この結果高さ方向に広い空間が必要となり、このため
設置場所につき大きな制約があり、他方では管路損失に
(#程損失が追加されるためトンネル工事現場では特に
太きな制約があった。
一方スラリー密度の測定を行うためには、単管密度計の
他にフロート式のもの、振動式のもの、或い゛はγ線式
のものが知られているが、フロート浮力式のものでは木
管から分岐して測定を行わなければならないうえに流速
による誤差が大きいものとなり、振動式のものではスラ
リーについては使用ができず、またγ線式のものでは放
射線を使用しているため取扱いに簡便さを欠く上たて形
の構造であるため鉛直・d?A分が要求されるという欠
点があった。
本発明はこのような背景のもとになされたものであって
、設m揚所の制約がほとんどなくしかも信頼性の高い測
定を行うことができる上取扱いが簡単なスラリー量測定
装置を提供しようとするものである。
本発明の特徴とするところは、スラl Wn送路に、ス
ラリー中の固形成分の重量比を測定する超音波式II度
計とスラリーの単位時間当りの流量を測定するスラリー
流量計とを設け、スラリー中の固形成分の密度信号及び
スラリー中の液体成分の密度信号並びに前記超音波式濃
度計よりの重量比信号に基づいてスラリーの密度信号を
め、このスラリーの密度信号に、超音波式濃度計よりの
重量比信号及びスラリー流量計よりの流通信号を乗算し
て単位時間当りの固形成分の輸送重量信号をめる輸送重
量演算手段とを設けた点にある。
以下図面に、より本発明の実施例について説明する。 
・ 第2図は本発明の一実施例を示す構成図であり、Pは例
えば鉱石(固形成分)及び水(液体成分)より成るスラ
リーを搬送するための例えば搬送管より成るスラリー搬
送路である。このスラリー搬送路Pには、スラリーの単
位時間当りの流量を測定するためのスラリー流放計しロ
えば電磁流量計2と、スラリー中の固形成分重量比を測
定するための超音波式濃度計4とが設けられている。こ
こで超音波式濃度計4とは、超音波の減衰量がスラリー
中の固形成分の重量比と比例関係にあることを応用した
装置であり、例えばコントロールユニットで発生した尚
周波電気信号がセンサの送波器で超音波に変j5hされ
、この超音波がスラリー中を減衰しなから受波器に伝わ
って再び高周波電気信号に変換され、′心流出力として
外部に取り出されると共に製置指示計に濃度が表示され
る。超音波式濃度計4としては、例えば固形成分が0〜
25重量係重量−20mA(′DC) の′電流出力が
得らJlろものが用いられ、また電磁流量計2としては
スラリー流量が0−2500711”/hで4〜20m
A(’Do) の′電流出力が得られるものが用いられ
る。
そして電磁流量計2により測定したスラリー流量と超音
波式濃度計4により測定した固形成分の重量比とから、
(2)式により固形成分の単位時間当りの流量がめられ
る。
但しDs は固形成分の重量比(重重%)であり、その
他の記号は(1)式のものと同様である。
(2)式が成立する理由について述べると、固形成分の
輸送重量(W)は、スラリーの流量(Q、)及び固形成
分の1に量比(DI33並びにスラリーの密1K(児か
けの比重)の積で表わされるが、スラリーの密度s 固体成分の単位重量当りの体積部ぢ了「との加算値の逆
数で表わされるため、(2)式が導かれることになる。
第2図中において5はこのような演算を行う輸送重量演
算手段であり、51は、切削される鉱石の8M+%に応
じて固形成分の密度(G8)を予め設定するための固形
成分密度設定器である。52は、スラリーの密度を算出
するための演算器であり、この例では、この演算器52
の中に液体成分としての水の比重(Gw)が定数として
記憶されている。53は、前記演算器52.’IM磁流
重計2及び超音波式濃度計4の各出力信号を乗傅、シて
固形成分の単位時間当りの輸送重量信号をめる乗算器で
ある。54は1時間或いは1日等の所定期間の固形成分
の輸送重量に相当する信号を得るために、乗算器53よ
りの出力信号を積算する積算器である。図中wHは積算
された固形成分の輸送重量であり、Wu =f wdt
で表わされる。
このような構成のスラリー量測定装置では、スラリー搬
送路Pに沿ってスラリーが搬送されると、電磁流量計2
及び超音波式濃度計4によって夫々スラリーの単位時間
当りの流量及び固形成分の重量比が測定される。そして
超音波式濃度計4の出力信号が固形成分密度設定器51
の出力信号と共に演算器52に入力されてここで(2)
式の分数に相当する部分即ちスラリーの密度がめられる
。一方超音波式濃度・計4の出力信号は、乗算器53に
も入力されるが、この乗算器53には前記演算器52及
び竜磁流前針2の各出力信号が入力されるようになり、
ここで各信号が乗算され、かくして固形成分の単位時間
当りの輸送重量がめられるようになる。
また同時に積算器54を介して所定期間の固形成分の輸
送重量がめられ、管理データとされる。
上述の実施例では、超音波式濃度計4及びスラリー流量
計を用いて固形成分の単位時間当りの輸送重量をめるよ
うにしており、ここで用いられる超音波式濃度計は単管
密度計のように長い鉛直管部分を必委とせず、鉛直方向
の長さは配管の高さにより定1す、しかもその高さは小
さいので、高さ方向に広い空10」を必要とせず、した
がって設置場所の制約がほとんどなく、特にトンネル工
事現場では大きな制約をうけることがないのでその効果
は大きい。また管路の揚@損失増加もほとんど無視出来
る。その上鉛直管部分が要求されないことから、スラリ
ーが管の底部に堆積するおそわもない。そして従来のフ
ロート浮力式の密度計のように分岐管内のスラリーを測
定するのではなく、本管のスラリーを直接測定するもの
であるため、管路構成が簡素である上に流速による誤差
がほとんどなくて信頼性の高い測定を行うことができる
更に超音波により測定を行うものであるため、人体への
影響もなく取扱いが極めて簡便である。また腐食性の強
いスラリーを搬送する場合にも、装置の接液部分に耐蝕
性の大きいライニングを用いることによって支障なく測
定することができる。
更に本発明では、超音波式濃度計の出力信号を用い、固
形成分の輸送重量に加えて、所定期間のスラリーの輸送
重量の積311[に対する固形成分の輸送重量の積算値
の割合をめることができ、このようなスラリー量測定装
置の例を第3図に示す。
上記の割合を平均重量濃度と定義するとこれは次のよう
に表わされる。
但り、QH= JQdt である。
(3)式の分母について説明すると、分母の値は、所定
期間の液体成分の輸送重量と固形成分の輸送重量とのオ
ロであるが、液体成分の輸送重量は、液体成分の流量の
積算値に液体成分の密度を掛けた値即ち(Q、H−÷)
・Gw であり、固体成分の輸送重量は固体成分の流量
の積算値に固体成分のらの値を加算して整理すると(3
)式のようになる。
第3図中6は1日等の所定期間のスラリー流量(GLa
)に相当する信号を得るために′電磁流量計2よりの出
力信号を積算する積算器であり、7は、この積算器6よ
りの積算値(QH)信号、前記槓n器54よりの積算1
M (wH)信号及び前記固形成分密度設定器5よりの
密! (() )信号が入力されて、各信号及θ び液体成分の密1f(GW)信号に基づき(3)式の演
算を行い平均M蛍濃度を得る平均重量濃度演算手段であ
る。尚Gw は液体成分の密度定数として平均重量濃度
演算手段に予め記憶されている。
第3図に示す如く積算器6及び平均重量演算手段7を設
けて平均型111II度を得るようにすれば、例えば掘
削作業現場の作業内容をV理把握する上で有効なデータ
となる。
尚本発明では、スラリー流量計として電磁流量計を用い
ることに1浪足されることなく、オリフィス式のもので
もよいし、また超音波式のものあるいは他方式のもので
もよい。
以上のように本発明によれは、超音波式濃度計及びスラ
リー流量計を用いて固形成分の単位時間当りの輸送↓f
f j’lをめるようにし7ており、ここで用いられる
超音波式濃度計は長い鉛直省距離を必要としないため、
N′路の3% 6f増加を招かないうえに、高さ方向に
広い箪間を必要とせず、したがって設置場所にほとんど
制約がない。しかも超音波式濃度計は、本省のスラリー
を1亘接測定するものであり、流速による誤差がほとん
どなくて信頼性の賜い測定を行うことができ、更に超音
波は人体への影響がないこと等から取扱いが極めて簡便
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスラリー量測定装着を示す構成図、第2
図は本発明の一実施例に係るスラリー司測定装置を示す
構成図、第3図は第2図の実施し11に係るものに、ス
ラリー輸送玉量の積算値に対する固形成分の輸送重量の
積算値の割合を演算する機能を付加したスラリー緻測定
装置を示す構成図である。 1・・・単管密度計、2・・電磁流量計、3・・・固形
成分密度設定器、4・・超音波式濃度計、5・・輸送重
量演算手段、51・・・固形成分密度設定器、52・・
・演算器、田・・・乗算器、54・・積算器、6・・・
積n器、7・・平均重量a度演算手段、P・・・スラI
J −fM送路。 第1図 コ) 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スラ’J −Mm送路に、スラリー中の固形成分の重量
    比を測定する超音波式濃度計とスラリーの単位時間当り
    の流量を測定するスラリー流量計とを設け、スラリー中
    の固形成分の密度信号及びスラリー中の液体成分の密度
    信号並びに前記超音波式濃度計よりの重量比信号に基づ
    いてスラリーの密度信号をめ、このスラリーの密度信号
    に、超音波式濃度計よりの重量比信号及びスラリー流量
    計よりの流量1よ号を乗算して単位時間当りの固形成分
    の輸送重量信号をめる輸送重量演算手段とを設けたこと
    を特徴とするスラリー量測定装置。
JP16574383A 1983-09-08 1983-09-08 スラリ−量測定装置 Granted JPS6057215A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16574383A JPS6057215A (ja) 1983-09-08 1983-09-08 スラリ−量測定装置

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JP16574383A JPS6057215A (ja) 1983-09-08 1983-09-08 スラリ−量測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6057215A true JPS6057215A (ja) 1985-04-03
JPH0544606B2 JPH0544606B2 (ja) 1993-07-06

Family

ID=15818230

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JP16574383A Granted JPS6057215A (ja) 1983-09-08 1983-09-08 スラリ−量測定装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041966A1 (en) * 2000-06-15 2002-05-30 Compania Minera Antamina S.A. Slurry weir system
JP2003526101A (ja) * 2000-03-09 2003-09-02 ネスト インターナショナル ナムローゼ フェンノートシャップ 多相液体/気体混合物の流量及び濃度を同時に測定する方法及び装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55148640U (ja) * 1980-04-23 1980-10-25
JPS58103616A (ja) * 1981-12-15 1983-06-20 Hitachi Zosen Corp スラリ−輸送設備における固体輸送量測定装置

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