JPS6225983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体を検査する、例えば、流体の質
量、流量、密度、温度、PHまたは伝導率の如きパ
ラメータを測定し、または、例えばその百分率酸
素含量の如き化学的および／または物理的分析を
行う方法並びに装置に係る。

本発明は、また、複数個のパラメータの同時測
定、例えば密度と温度の同時測定、にも適用され
うる。

流体のパラメータ、例えばその密度を測定する
ために流体の検査は、該流体の主流を導管に通
し；該導管の上流に面する吸込口であつて導管の
下流に面する吐出口と適する吸込口を有するプロ
ーブを前記導管に差込み；前記プローブを通過す
るサンプル流れを検査するため密度計またはその
他の計器を使用して前記パラメータを測定するこ
とによつて行われるのが一般である。前記吸込口
はその前方にごみ除けを有し、従つて、サンプル
流れは計器に進入する前に２回鋭く曲げられ、そ
れによつて、計器に進入するごみの量を減じるよ
うにされている。かく構成されてはいても、計器
に侵入するごみの量は充分に少なくならない。

従つて、本発明は導管を流れる流体の物理的性
質を測定する計器へ流れる流体のサンプル流れに
混入するごみの量を実質的に減じて計器の汚染を
防止し、長期にわたつて正確な測定を可能にしか
つ構造が簡単である流体を検査する方法及び装置
を提供することを目的とする。

本発明の一観点に従えば、流体の主流を導管に
通して送る段階と；前記導管あるいはこれに通ず
る室にプローブを挿入物段階とを有し、該プロー
ブは前記導管の下流に面する吸込口を有し、この
吸込口は、前記プローブの端面に配置された吐出
口に連絡されており、該端面は前記導管の内部に
配置されてしかして該導管の壁から隔置されるよ
うになつており、もつて、前記主流が前記導管を
通過する間に、前記主流によつて前記流体のサン
プル流れが前記導管から抽出されて前記吸込口か
ら前記プローブに通されて前記吐出口に達し、そ
れから前記導管に復帰せしめられるようになさ
れ；さらに前記サンプル流れを検査する段階とを
含む流体を検査する方法が提供される。

用語“導管”は本明細書においては広い意味に
おいて使用され、例えば、開放溝路、管及び河川
を包含する。

前記プローブは好ましくはシリンダ形のプロー
ブ例えば円筒形プローブである。円筒形プローブ
はパイプラインに対し適合しやすいものである。
なぜならプローブを差込んで密閉する円形の穴を
パイプラインに穿設することは容易であるからで
ある。しかし、プローブは任意の角形体、例えば
正方形または三角形の端面を有する角形体などの
鋭い縁を有するものでも構成されうる。

前記主流の流体はごみまたはその他のものによ
つて汚染され、または１個以上の相を有しうるも
のである。

本発明の他の観点に従えば、流体の主流が通送
される導管と；該導管内に、または該導管に連通
する室内に挿入されるプローブであつて、前記導
管の下流に面する吸込口を有し、該吸込口が前記
プローブの端面に配置された吐出口と連絡し、前
記端面が前記導管内に配置されてその壁から隔置
されており、従つて、前記主流が作動時に前記導
管を通過する間に、前記主流によつて前記流体の
サンプル流れが前記導管から抽出されて前記吸込
口から前記プローブに通されて前記吐出口に達す
るとともに前記導管に復帰せしめられるようにさ
れたものと；前記サンプル流れを検査するための
検査手段とを有する、流体を検査する装置が提供
される。

好ましくは、前記検査装置は前記プローブに取
付けられる。

前記検査装置は流量計でありうる。

代替的に、前記検査装置は密度計、即ち作動時
に前記サンプル流れが通過する感知管と、該感知
管を振動させるとともにその振動から前記サンプ
ル流れの密度を測定する手段とを有する密度計と
を以て構成されうる。

前記吐出口は前記プローブの縮径端面に配置さ
れうる。

前記吸込口は前記プローブの凹所に達する通路
と連通し、前記凹所は前記通路の直径よりも事実
上大きい直径を有し、前記凹所は前記吐出口を構
成する開口端を有する。

前記吐出口を保護するため前記プローブに対し
てシールドが取付けられうる。

以下、本発明は添付図面を参照して単に例示的
に説明される。

第１図には重粒子１１と軽粒子１２とを含有す
る流体の流れ１０が概略的に図示されている。シ
リンダ１３は、流れ１０の直接的な流路に位置す
るものとして図示され、第１図において認められ
るように、流れ１０はシリンダ１３に沿う区域に
おける流線と、シリンダ１３の直ぐ下流のウエー
ク区域１５とを生じる。

流れ１０中の重粒子１１はシリンダ１３と衝突
し、一方、軽粒子１２はシリンダ１３によつて半
径方向に偏向されるのみである。従つて、ウエー
ク区域１５では軽粒子１２または重粒子１１の双
方はかなり少ない。

従つて、もしシリンダ１３が流れ１０の下流に
面してウエーク区域１５に配置された吸込口１７
と、シリンダ１３の端面１９に配置された吐出口
１８とを有する通路１６を設けるならば、ウエー
ク区域１５から流体は通路１６に流入し、吐出口
１８を通じて流れ出る。通路１６を通る前記流れ
は、吸込口１７と吐出口１８とを介する圧力差に
因つて生じる。通路１６を通る流体の流れには重
粒子１１と軽粒子１２の双方の含有量はかなり少
なく、従つて、例えば流量または密度など流体の
パラメータを測定する計器に通すためのサンプル
流れとして利用するのにきわめて好適である。

第２図には、従つて、本発明にもとづいた装置
の第１の実施例が概略的に図示されている。

第２図を参照すると、導管２０内を主流２１が
通過し、該主流はごみなどを含んで汚染された流
体あるいは２つあるいはそれ以上の相を有する流
体である。ほぼ円筒形のプローブ２２が導管２０
内に挿入される。プローブ２２はサンプル流れ通
路２３を有する。サンプル流れ通路２３は、導管
２０の下流に面する吸込口２４と、プローブ２２
の端面２６に配置された吐出口２５とを有する。
端面２６は導管２０の内部に配置されて導管の壁
面から隔置されて位置されている。従つて、第１
図を参照して既に説明された如く、前記主流２１
が導管２０を通つて流れる間に、流体のサンプル
流れが導管２０から抽出されて、吸込口２４から
プローブ２２のサンプル流れ通路２３を通過せし
められ吐出口２５に達し最終的に導管２０へ戻さ
れる。前記サンプル流れは、前記プローブ２２の
下流側のウエーク区域から抽出される流体である
から、ごみなどの汚染物質をほとんど含有してい
ない。さらにまた、もし導管２０内の流体が多相
のものであつても、サンプル流れは清浄な流体で
ある。従つて、吸込口２４はごみによつて急速に
閉塞状態とはならず、従来式のものと比較するに
有利である。

作動中流体が連続して流れるサンプル流れ通路
２３は室２７と連通している。室２７はサンプル
流れ通路２３と連絡している端部を除き、閉じら
れている。従つて、室２７内の流体はかなり淀ん
でいる。

“流れ”サーミスタ２８がサンプル流れ通路２
３に取付けられ、一方“基準”サーミスタ２９が
室２７に取付けられている。前記サーミスタ２
８，２９は英国特許第1463507号に開示されてい
る形式の流量計の一部を構成する。

以上により、第２図に示される構造は、問題と
なる量のごみなどの汚染物が流量計を通過しない
ようになつていることが理解できるであろう。

第３図に示される構造は、第２図のそれに概ね
似た構成であり、よつて、詳細な説明を省略す
る。第３図において第２図と同一部品は同一参照
番号によつて示される。しかし、第３図の構成に
おいてはサンプル流れ通路２３ａは、流量計また
はその他の計器（図示されていない）まで、及び
該計器から、導管２０の外部へ達しているもので
ある。

第４図には本発明のさらに別の一実施例が図示
されており、該実施例においては、導管３０に
は、ごみなどの物質によつて汚染された流体の主
流即ち水平流れ３１が通過している。導管３０は
フランジ部材３２を有し、該フランジ部材３２の
内部３３は導管３０の内部と連通し、フランジ部
材３２の外端は端板３４によつて閉鎖されてい
る。概ね円筒形のプローブ３５が端板３４を貫い
て水平流れ３１内に突入するように延在し、プロ
ーブ３５は、シール３６によつて端板３４に対し
て密封されている。プローブ３５はサンプル通路
４０を有し、該通路４０は導管３０の下流に面す
る吸込口４１と、プローブ３５の端面４３に配置
された吐出口４２とを有する。導管３１を通過す
る水平流れ３１によつて、流体のサンプル流れが
抽出されて吸込口４１からサンプル流れ通路４０
を通つて吐出口４２を経て導管３０へ戻される。

サンプル流れ通路４０は、例えば英国特許第
1175586号に開示された形式の密度計４４を結合
されている。

４４で示される形式の密度計は、ごみに対して
極度に敏感である。このようなごみは、密度計の
感知管（図示されていない）の振動に影響を及ぼ
しうるからであり、または、この感知管の振動を
完全に阻止するとすらありうるからである。しか
し、第４図に示される構造により密度計４４を通
過するサンプル流れが、導管３０を通過する流体
のよごれの程度に関係無しに、ほとんどごみを含
有しないようにすることを確実にしている。

第５図には、本発明のさらに別の一実施例であ
つて第３図のそれに概ね似たものが図示されてお
り、したがつて、本実施例は詳細には説明されな
い。同一部分は同一番号を以て示される。しか
し、第５図の構造においては、吸込口２４は室５
０内に配置されてそれと連通している。室５０は
導管２０と連通してそこに“ポケツト”を画成す
る。室５０内のごみの濃度は導管２０の主流にお
けるそれに比べ一般に小さいが、室５０内の流体
は比較的淀んでおり、従つて、導管２０の主部分
におけるすべての渦流またはノイズによつて影響
される程度が著しく小さい。さらに、室５０内の
より高い圧力は感度を増進させる。

第６図〜第１０図は、第２図〜第５図に示され
たプローブに代つて使用されうる他のプローブを
概略的に示している。

即ち、第６図には、通路５１と連通する吸込口
（図示されていない）を有する円筒形のプローブ
２２ａが図示されており、通路５１は前記プロー
ブ２２ａの縮径された端部分５２を通つて延在し
ている。通路５１は前記プローブ２２ａの縮径さ
れた端面５４に位置された吐出口５３に達してい
る。縮径された端部分５２は吸込作用を増進させ
るとともに、より大きい差圧と、より大きい流量
と、改善された感度とを提供する。

第７図には、プローブ２２ｂの凹所５３に達す
る通路５２と連通する吸込口（図示されていな
い）を有する円筒形のプローブ２２ｂが図示され
ている。通路５２の直径よりも実質的に大きい直
径を有する凹所５３は、薄い湾曲した周壁５４を
有する。凹所５３は、プローブ２２ｂの吐出口を
構成する開口端５３を有する。第７図に示される
構造は直線性を向上させるものである。

第８図には、第２図に示されたものに概ね似て
いるプローブ２２ｃであつて、その吐出口５７を
パイプライン壁干渉効果から保護するためにシー
ルド５６を取付けられたものが示されている。

第９図には、縮径部分５２と、第６図のプロー
ブ２２ａの特徴と同じその他の諸特徴とを有する
プローブ２２ｄであつて、さらに、第８図の構造
のシールド５６をも設けられているものが示され
ている。

第１０図には、凹所５３と、第７図のプローブ
２２ｂの特徴と同じその他の諸特徴とを有するプ
ローブ２２ｅであつて、さらに、第８図の構造の
シールド５６をも配設されたものが図示されてい
る。

以上第５図〜第１０図に示された各種の構造
は、何れも、小さい流れに対する感度を向上さ
せ、ごみ排除能力を増強し、より広い作用範囲に
亘る直線性を向上させ、在来装置に比し一そう小
さい導管において用いることを可能ならしめる。

以上説明した構成により、本発明は計器へ流れ
る流体のサンプル流れに混入するごみの量を実質
的に減じて計器の汚染を防止し、特別のごみ除け
装置を必要とせず構造が極めて簡単であり、比較
的小さい導管に対しても適用可能であり、長期に
わたつて正確な測定を可能にし、かつ計器の測定
感度を最大限に維持し得るなどすぐれた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示した流れ図；第２図
は本発明に基いた装置の第１の実施例を示した該
略図；第３図は本発明に基いた装置の第２の実施
例の一部を示した該略図；第４図は本発明に従つ
た装置の第３の実施例を破断して示した断面図；
第５図は本発明に従つた装置の第３の実施例の一
部分を示した該略図；第６図乃至第１０図は本発
明に基いた装置に使用されうる各種のプローブの
概略図である。 図面上、１３は〓シリンダ〓；１０は〓流
れ〓；１５は〓ウエーク区域〓；１６は〓通
路〓；１７は〓吸込口〓；１８は〓吐出口〓；１
９は〓端面〓；２０は〓導管〓；２２は〓プロー
ブ〓；２４は〓吸込口〓；２３は〓サンプル流れ
通路〓；２５は〓吐出口〓；２６は〓端面〓；２
７は〓室〓；２８は〓流れサーミスタ〓；２９は
〓基準サーミスタ〓；２１は〓主流〓を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導管２０に流体の主流を所定の方向に流す段
   階と、前記導管２０あるいはこれに接続されてい
   る室５０内にプローブ２２を挿入する段階と、前
   記流体のサンプル流れを前記導管２０から前記プ
   ローブ２２に通し；しかる後に該導管に戻す段階
   と、前記サンプル流を検査する段階とを有する流
   体検査方法において、 前記プローブ２２が有する吸込口２４は、前記
   所定方向を向いており、よつて前記サンプル流れ
   は、その反対方向に流れ、さらに該吸込口２４
   は、前記プローブ２２の端面２６に設けた吐出口
   ２５と連通し、また該吸込口２４は、前記端面２
   ６から隔てて配置され、前記端面２６は、前記導
   管２０内にその壁から隔てて配置され、前記導管
   ２０を通る前記主流は、前記サンプル流れを前記
   プローブ２２を通して吸引させることを特徴とす
   る方法。 ２ 前記プローブが筒状のプローブである特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記プローブが円筒形のプローブである特許
   請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 流体の主流がごみまたはその他のものによつ
   て汚染されている特許請求の範囲第１項から第３
   項までのいずれか一項に記載される方法。 ５ 流体の主流が多相である、特許請求の範囲第
   １項から第３項までのいずれか一項に記載される
   方法。 ６ サンプル流れが複数個のパラメータを同時に
   測定するため検査される、特許請求の範囲第１項
   から第５項までのいずれか一項に記載される方
   法。 ７ 流体検査装置にして、流体の主流を所定方向
   に流しうるようにした導管２０と、前記導管２０
   あるいはこれと連通する室５０内に設けられ、該
   導管２０を流れる前記主流が前記導管２０からサ
   ンプル流れを導入し導出させるように配置された
   プローブ２２と、前記サンプルに流れを検査する
   検査手段４４とを有する流体検査装置において、
   前記プローブ２２の吸込口２４は、前記所定の方
   向を向いており、よつて前記流体のサンプル流れ
   は反対方向に流れ、前記吸込口２４は、前記プロ
   ーブの端面２６に設けた吐出口２５と連通し、さ
   らに前記吸込口２４は、前記端面２６から隔てて
   配置され、前記端面２６は、前記導管２０内にそ
   の壁から隔てて設けられていることを特徴とする
   流体検査装置。 ８ 前記プローブが筒状のさぐり装置である、特
   許請求の範囲第７項記載の流体を検査する装置。 ９ 前記プローブが円筒形のプローブである、特
   許請求の範囲第８項記載の流体を検査する装置。 １０ 前記検査手段が前記プローブに取付けられ
   る、特許請求の範囲第７項から第９項までのいず
   れか１項に記載される流体を検査する装置。 １１ 前記検査手段が流量計である、特許請求の
   範囲第１０項記載の流体を検査する装置。 １２ 前記検査手段は密度計、即ち作動時に前記
   サンプル流れが通過する感知管と、該感知管を振
   動させるとともにその振動から前記サンプル流れ
   の密度を測定する手段とを有する密度計を以て成
   る、特許請求の範囲第１０項または第１１項に記
   載される流体を検査する装置。 １３ 前記吐出口が前記プローブの縮径端面に配
   置される特許請求の範囲第９項記載の流体を検査
   する装置。 １４ 前記吸込口は前記プローブの凹所に達する
   通路と連通し、前記凹所は前記通路の直径よりも
   事実上大きい直径を有し、前記凹所は前記吐出口
   を構成する開端を有する特許請求の範囲第９項記
   載の流体を検査する装置。 １５ 前記吐出口を保護するため前記プローブに
   対してシールドが取付けられる、特許請求の範囲
   第７項から第１４項までのいずれか１項に記載さ
   れる流体を検査する装置。