JPS61159111A - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
- Publication number
- JPS61159111A JPS61159111A JP28091684A JP28091684A JPS61159111A JP S61159111 A JPS61159111 A JP S61159111A JP 28091684 A JP28091684 A JP 28091684A JP 28091684 A JP28091684 A JP 28091684A JP S61159111 A JPS61159111 A JP S61159111A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- output
- piping
- inputted
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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。
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、液体金属ナトリウム等の流量を測定する流量
測定装置に関する。
測定装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
一般に、液体金属ナトリウム等の高温流体の流量測定は
、測定条件の厳しさ等により、できる限り非接触で計測
できることが望ましい。近時、従来の差圧式の流量計や
、機械式の流量計に代えて、配管の外側から計測できる
電磁流量計や、超音波流量計が開発され、これらによる
配管外からの計測が可能となってきている。
、測定条件の厳しさ等により、できる限り非接触で計測
できることが望ましい。近時、従来の差圧式の流量計や
、機械式の流量計に代えて、配管の外側から計測できる
電磁流量計や、超音波流量計が開発され、これらによる
配管外からの計測が可能となってきている。
ところで、前述した電磁流量計の場合には、電極対が配
管内面に露出していることが必要であり、また磁石は配
管外面にできるだけ接触していなければならないという
問題がある。また超音波流量計の場合上は、超音波発振
子の機械振動が、配管内ナトリウムに□十分伝達される
ように、超音波発振子と配管とを溶接等で接着し、ある
いは機械的な締め付けにより密着させなければならない
という問題がある。すなわち、これらの配管外型流量計
も、配管と一体でなければ十分に機能を発揮することが
困難である。
管内面に露出していることが必要であり、また磁石は配
管外面にできるだけ接触していなければならないという
問題がある。また超音波流量計の場合上は、超音波発振
子の機械振動が、配管内ナトリウムに□十分伝達される
ように、超音波発振子と配管とを溶接等で接着し、ある
いは機械的な締め付けにより密着させなければならない
という問題がある。すなわち、これらの配管外型流量計
も、配管と一体でなければ十分に機能を発揮することが
困難である。
これらの流量計は、配管に取り付ける前の段階では、あ
らかじめ、実流校正あるいは他の流量計とのクロスチェ
ック等により、校正が行なわれるが、一度、ナトリウム
ループ等に取り付けた場合には、容易に取りはずすこと
が困難となる。従って一度取り付けた後は、取り付は前
と同様の校正試験あるいは機能試験を、そのままの状態
で行なわなければならないという問題がある。
らかじめ、実流校正あるいは他の流量計とのクロスチェ
ック等により、校正が行なわれるが、一度、ナトリウム
ループ等に取り付けた場合には、容易に取りはずすこと
が困難となる。従って一度取り付けた後は、取り付は前
と同様の校正試験あるいは機能試験を、そのままの状態
で行なわなければならないという問題がある。
［発明の目的］
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、配管部に外側から回答改造変更を行なうことなく、取
り付けできる流量測定装置を提供しようとするものであ
る。
、配管部に外側から回答改造変更を行なうことなく、取
り付けできる流量測定装置を提供しようとするものであ
る。
［発明の概要］
すなわち本発明は、流体を流通する配管の外側に配置さ
れこの配管に向けて中性子パルスを発射するパルス中性
子発生器と、前記配管のパルス中性子発生器下流側に配
置され前記配管内を流れる流体の放射能を検出する放射
能検出器と、前記パルス中性子発生器から発射された中
性子パルスの発射時刻と前記放射能検出器で検出された
放射能の検出時刻とを入力しこれ等の時刻差を求める時
刻差演算回路とを備えたことを特徴とする流量測定装置
である。
れこの配管に向けて中性子パルスを発射するパルス中性
子発生器と、前記配管のパルス中性子発生器下流側に配
置され前記配管内を流れる流体の放射能を検出する放射
能検出器と、前記パルス中性子発生器から発射された中
性子パルスの発射時刻と前記放射能検出器で検出された
放射能の検出時刻とを入力しこれ等の時刻差を求める時
刻差演算回路とを備えたことを特徴とする流量測定装置
である。
［発明の実施例］
以下本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明す
る。
る。
図は、本発明の流量測定装置の一実施例を示すもので、
この実施例では、内部を液体金属ナトリウムが流れる配
管１の上流側に、パルス中性子発生器２が、図示しない
中性子発生窓を配管１に対向して配置されている。パル
ス中性子発生器２は、これを駆動する＾電圧のパルス電
圧発生回路３の出力に接続されている。パルス電圧発生
回路３の入力は、スタートパルス発生回路４の出力に接
続されている。
この実施例では、内部を液体金属ナトリウムが流れる配
管１の上流側に、パルス中性子発生器２が、図示しない
中性子発生窓を配管１に対向して配置されている。パル
ス中性子発生器２は、これを駆動する＾電圧のパルス電
圧発生回路３の出力に接続されている。パルス電圧発生
回路３の入力は、スタートパルス発生回路４の出力に接
続されている。
一方、配管１の下流側には、放射線検出器５が配管１の
周囲を取り巻いて設置されている。この放射線検出器５
の出力は前置増幅器６に入力され、前置増幅器６の出力
は、主増幅器７の入力に接続されている。主増幅器７の
出力は、３個の波高弁別回路８に入力され、このうち一
つの波高弁別回路８の出力は計数記憶回路９ａに入力さ
れる。
周囲を取り巻いて設置されている。この放射線検出器５
の出力は前置増幅器６に入力され、前置増幅器６の出力
は、主増幅器７の入力に接続されている。主増幅器７の
出力は、３個の波高弁別回路８に入力され、このうち一
つの波高弁別回路８の出力は計数記憶回路９ａに入力さ
れる。
一方、スタートパルス発生回路４の出力が入力されてい
るゲートパルス発生回路１３の出力信号は、計数記憶回
路９ｂに入力される。波高弁別回路８の残りの２つの出
力は、各々同時計数回路１０に入力され、この同時計数
回路１０の出力は計数記憶回路９ｂに出力される。計数
記憶回路９ａおよび９ｂの出力は、それぞれ減算回路１
１に入力され、ここで減算処理をされた後、減算回路１
１の出力は、平均計算回路１２に入力される。
るゲートパルス発生回路１３の出力信号は、計数記憶回
路９ｂに入力される。波高弁別回路８の残りの２つの出
力は、各々同時計数回路１０に入力され、この同時計数
回路１０の出力は計数記憶回路９ｂに出力される。計数
記憶回路９ａおよび９ｂの出力は、それぞれ減算回路１
１に入力され、ここで減算処理をされた後、減算回路１
１の出力は、平均計算回路１２に入力される。
以上のように構成された流量測定装置では、ナトリウム
の流れる配管１の外部に設置されたパルス中性子発生器
２から発生された中性子は配管１内を流れるナトリウム
と反応する。すなわち、中性子のエネルギーが低い場合
は、”Ｎａ（ｎ１γ）Ｎａの反応が中心であり、１４Ｍ
１３Ｖの高速中性子の場合には、”Ｎａ（ｎ、α）”Ｆ
の反応が生じる。′Ｎ ａから発生するガンマ線（１，
３７ＭｅＶと２．７５ Ｍｅ Ｖ ）は半減期約１５時
間であるのに対して２″Ｆからのガンマ線は、半減期約
１１秒で、エネルギーは１．６３ Ｍｅ Ｖである。
の流れる配管１の外部に設置されたパルス中性子発生器
２から発生された中性子は配管１内を流れるナトリウム
と反応する。すなわち、中性子のエネルギーが低い場合
は、”Ｎａ（ｎ１γ）Ｎａの反応が中心であり、１４Ｍ
１３Ｖの高速中性子の場合には、”Ｎａ（ｎ、α）”Ｆ
の反応が生じる。′Ｎ ａから発生するガンマ線（１，
３７ＭｅＶと２．７５ Ｍｅ Ｖ ）は半減期約１５時
間であるのに対して２″Ｆからのガンマ線は、半減期約
１１秒で、エネルギーは１．６３ Ｍｅ Ｖである。
一方、放射化ナトリウムが流れにのって下流へ流れてい
く場合の移動速度を計測することにより、ナトリウム流
体の速度を知ることができる。ところが半減期が長くな
ると、Ｎ Ｎ ａがループ中に蓄積し、継続的な流量測
定に影響を与えることになる。したがって、できるかぎ
り短半減期のものが望ましい。Ｎａ（ｎ１α）”Ｆの反
応で生じる”Ｆからのガンマ線は半減期約１１秒で、長
期にわたる′Ｆの蓄積はなく連続的な計測にとっては好
都合である。したがって、ここに設置するパルス中性子
発生回路２は、 ３Ｈ（ｄ、ｎ）；Ｈｅの反応などを利
用した１４ＭｅＶ中性子発生装置であることが好ましい
。
く場合の移動速度を計測することにより、ナトリウム流
体の速度を知ることができる。ところが半減期が長くな
ると、Ｎ Ｎ ａがループ中に蓄積し、継続的な流量測
定に影響を与えることになる。したがって、できるかぎ
り短半減期のものが望ましい。Ｎａ（ｎ１α）”Ｆの反
応で生じる”Ｆからのガンマ線は半減期約１１秒で、長
期にわたる′Ｆの蓄積はなく連続的な計測にとっては好
都合である。したがって、ここに設置するパルス中性子
発生回路２は、 ３Ｈ（ｄ、ｎ）；Ｈｅの反応などを利
用した１４ＭｅＶ中性子発生装置であることが好ましい
。
パルス中性子発生器２は、パルス電圧発生回路３と接続
され、スタートパルス発生回路４によって駆動されてお
り、パルス中性子発生器２によりパルス状にうちこまれ
た中性子によって生成されたＦは流れにのって下流に流
れるが、この時に発生する１、６３ Ｍｅ Ｖのガンマ
線を、配管周囲に巻いたＮａ Ｉ （ＴＡ）等のシンチ
レーション検出器、あるいは、半導体検出器といった放
射線検出器５により検知する。放射線検出器５からの信
号は前置増幅器６、主増幅器７を通って、パルス増幅さ
れる。パルス増幅された信号のうち１．６３ Ｍｅｖに
対応する波高のパルスのみを出力するシングルチャネル
波高弁別器８によって３Ｆのガンマ線のみを計測する。
され、スタートパルス発生回路４によって駆動されてお
り、パルス中性子発生器２によりパルス状にうちこまれ
た中性子によって生成されたＦは流れにのって下流に流
れるが、この時に発生する１、６３ Ｍｅ Ｖのガンマ
線を、配管周囲に巻いたＮａ Ｉ （ＴＡ）等のシンチ
レーション検出器、あるいは、半導体検出器といった放
射線検出器５により検知する。放射線検出器５からの信
号は前置増幅器６、主増幅器７を通って、パルス増幅さ
れる。パルス増幅された信号のうち１．６３ Ｍｅｖに
対応する波高のパルスのみを出力するシングルチャネル
波高弁別器８によって３Ｆのガンマ線のみを計測する。
波高弁別器８を通ったパルスは、計数記憶回路９ａにお
いて計数記憶される。
いて計数記憶される。
この計数記憶回路９ａは、スタートパルス発生回路４に
よって駆動されるゲートパルス発生回路１３によって決
められるゲート時間だけ計数する。
よって駆動されるゲートパルス発生回路１３によって決
められるゲート時間だけ計数する。
一方、主増幅器７から出力されるパルス信号は、他の２
つの波高弁別器８にも入力されているが、これは、特に
Ｎａから発生する１、３７ Ｍｅ Ｖと２．７５ Ｍｅ
Ｖの２つのガンマ線のみを選択的に計数するものであ
る。
つの波高弁別器８にも入力されているが、これは、特に
Ｎａから発生する１、３７ Ｍｅ Ｖと２．７５ Ｍｅ
Ｖの２つのガンマ線のみを選択的に計数するものであ
る。
この２つのガンマ線１．３７ Ｍ１３ Ｖと２，７５Ｍ
ｅ■は計測のためには、妨害信号となるものであり、３
Ｆからほとんど同時に発生しているため、同時計数回路
１０を用いて、たしかに３Ｎａからの放出ガンマ線であ
ることを確認する。同時計数回路１０の出力は、別の計
数記憶回路９ｂに入力され、ここでゝＮａからのガンマ
線として計数記憶される。
ｅ■は計測のためには、妨害信号となるものであり、３
Ｆからほとんど同時に発生しているため、同時計数回路
１０を用いて、たしかに３Ｎａからの放出ガンマ線であ
ることを確認する。同時計数回路１０の出力は、別の計
数記憶回路９ｂに入力され、ここでゝＮａからのガンマ
線として計数記憶される。
ここで、”Ｎａの計数の必要性は次の様な理由からであ
る。すなわち、３Ｆからの１．６３ Ｍｅ Ｖのガンマ
線の計測を行なうにあたっては、１．６３ＭｅＶのみの
計測をして、３Ｎａからの１．３７ ＭｅＶの計測は、
しないということが必要であるが、現実の計測において
は、１．６３ ｐＪ（ｅ Ｖのピークの周囲に波高分布
は拡がっており、相互に影響をしあう。それ故、１．６
３ Ｍｅ Ｖの計数をおこなうシングルチャネル弁＾弁
別器８の設定レベルを、１、ＯＭｅ Ｖ以上としておき
、ｎ Ｎ ａからのガンマ線も積極的に計数する。
る。すなわち、３Ｆからの１．６３ Ｍｅ Ｖのガンマ
線の計測を行なうにあたっては、１．６３ＭｅＶのみの
計測をして、３Ｎａからの１．３７ ＭｅＶの計測は、
しないということが必要であるが、現実の計測において
は、１．６３ ｐＪ（ｅ Ｖのピークの周囲に波高分布
は拡がっており、相互に影響をしあう。それ故、１．６
３ Ｍｅ Ｖの計数をおこなうシングルチャネル弁＾弁
別器８の設定レベルを、１、ＯＭｅ Ｖ以上としておき
、ｎ Ｎ ａからのガンマ線も積極的に計数する。
一方、同時計数回路１０に接続されている２つのシング
ルチャネル波高弁別器８の弁別レベルは、各々、１．３
７ Ｍｅ Ｖと２．７５ Ｍｅ Ｖを計数できる様に適
切に設定しておくことにより、同時計数回路１０は、計
数記憶回路９ｂに３Ｎａの計数値を蓄積することになる
。なお、計数記憶回路９ｂも、計数記憶回路９ａと同じ
く、ゲートパルス発生回路１３からのゲート時間指示で
計数している。
ルチャネル波高弁別器８の弁別レベルは、各々、１．３
７ Ｍｅ Ｖと２．７５ Ｍｅ Ｖを計数できる様に適
切に設定しておくことにより、同時計数回路１０は、計
数記憶回路９ｂに３Ｎａの計数値を蓄積することになる
。なお、計数記憶回路９ｂも、計数記憶回路９ａと同じ
く、ゲートパルス発生回路１３からのゲート時間指示で
計数している。
計数記憶回路９ａと９ｂの両方の計数の差をとることに
より、′Ｆの正味の計数値が得られるため、減算回路１
１が設けられている。この減算回路１１の出力は、′Ｆ
が放射線検出器５の部分を通過するときの強度に比例し
た計数量となっている。パルス状に中性子をうちこんで
生成した”Ｆの流れ方向濃度分布もやはりパルス状であ
り、濃度分布の中心（重心）を求め、この中心が放射線
検出器５の部分を通過した時刻を知り、この時刻と中性
子パルスの発射時刻との時間差を求めることにより、パ
ルス中性子発生器部２から、放射線検出器５までの距離
りを通過した平均移動時間を求めることができる。この
平均移動時１ｍＴは、速度分布も考慮されたものとなっ
ているため、平均流速■は、Ｖ−Ｌ／Ｔで計算できる。
より、′Ｆの正味の計数値が得られるため、減算回路１
１が設けられている。この減算回路１１の出力は、′Ｆ
が放射線検出器５の部分を通過するときの強度に比例し
た計数量となっている。パルス状に中性子をうちこんで
生成した”Ｆの流れ方向濃度分布もやはりパルス状であ
り、濃度分布の中心（重心）を求め、この中心が放射線
検出器５の部分を通過した時刻を知り、この時刻と中性
子パルスの発射時刻との時間差を求めることにより、パ
ルス中性子発生器部２から、放射線検出器５までの距離
りを通過した平均移動時間を求めることができる。この
平均移動時１ｍＴは、速度分布も考慮されたものとなっ
ているため、平均流速■は、Ｖ−Ｌ／Ｔで計算できる。
平均流速を求めた後は、配管の断面積を乗することによ
り、流量を求めることができる。
り、流量を求めることができる。
以上配管内を流れる流体がナトリウムの場合について述
べたが、流体はナトリウムに限らず中性子によって放射
化するものであれば油や水であっても本発明を適用し得
ることは勿論である。
べたが、流体はナトリウムに限らず中性子によって放射
化するものであれば油や水であっても本発明を適用し得
ることは勿論である。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明の流量測定装置によれば、パ
ルス中性子発生器から、パルス中性子を発生する毎に精
度の高い流山測定結果かえられ、簡単に測定を行なうこ
とができる。
ルス中性子発生器から、パルス中性子を発生する毎に精
度の高い流山測定結果かえられ、簡単に測定を行なうこ
とができる。
そして、配管に何等の改造あるいは変更を行なう必要が
ないため取り付けが非常に容易となり、また校正試験あ
るいは機能試験を容易に行うことができる。
ないため取り付けが非常に容易となり、また校正試験あ
るいは機能試験を容易に行うことができる。
図は本発明の流［ｌ測定装置の一実施例を示すブロック
図である。
図である。
Claims (2)
- （１）流体を流通する配管の外側に配置されこの配管に
向けて中性子パルスを発射するパルス中性子発生器と、
前記配管のパルス中性子発生器下流側に配置され前記配
管内を流れる流体の放射能を検出する放射能検出器と、
前記パルス中性子発生器から発射された中性子パルスの
発射時刻と前記放射能検出器で検出された放射能の検出
時刻とを入力しこれ等の時刻差を求める時刻差演算回路
とを備えたことを特徴とする流量測定装置。 - （２）流体は、液体金属ナトリウムである特許請求の範
囲第１項記載の流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28091684A JPS61159111A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28091684A JPS61159111A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61159111A true JPS61159111A (ja) | 1986-07-18 |
Family
ID=17631719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28091684A Pending JPS61159111A (ja) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61159111A (ja) |
-
1984
- 1984-12-29 JP JP28091684A patent/JPS61159111A/ja active Pending
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