KR101129981B1 - Device for measuring a liquid metal having sodium in a tank - Google Patents

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Abstract

소듐이 포함된 액체금속의 안전성을 확보하면서 수위를 측정할 수 있는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 액체금속 수위측정장치는, 고온의 소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하는 액체금속의 수위를 측정하는 것으로서, 액체금속을 비 간섭하도록 마련되어 상호 신호를 송신 및 수신하는 송신 및 수신센서를 포함하는 센서유닛, 그리고, 센서유닛의 송신 신호와 수신 신호의 레벨을 비교하여 액체금속의 수위를 판단하는 판단유닛을 포함한다. 여기서, 송신 및 수신 신호는 송신 음파 레벨과 특정 주파수의 세기를 "1"로 기준하여 일반화하여 신호 값으로 정의한다. 이러한 구성에 의하면, 산소와 반응성이 큰 액체금속을 센서유닛이 간섭하지 않은 상태로 액체금속의 수위를 측정할 수 있어, 안전성을 확보할 수 있게 된다. Disclosed is a liquid metal level measuring apparatus including sodium capable of measuring the level of water while ensuring the safety of the liquid metal containing sodium. Liquid metal level measuring apparatus according to the present invention is a high temperature sodium (Na) containing alkali metal (Li, K, etc.), sodium-potassium (Na-K) alloy, lead-bismuth (Pb-Bi) alloy and A sensor unit for measuring the level of a liquid metal containing lead (Pb), the sensor unit including a transmission and reception sensor which is provided so as not to interfere with the liquid metal and transmits and receives a mutual signal, and the transmission signal and the reception signal of the sensor unit. And a judging unit for judging the level of the liquid metal by comparing the levels of. Here, the transmission and reception signals are defined as signal values by generalizing the transmission sound wave level and the intensity of a specific frequency based on "1". According to such a structure, the liquid metal level which is highly reactive with oxygen can measure the level of the liquid metal in the state which does not interfere with a sensor unit, and can ensure safety.

액체금속, 수위, 측정, 판단, 센서, 초음파, 레벨, 소듐. Liquid metal, level, measurement, judgment, sensor, ultrasonic, level, sodium.

Description

소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치{DEVICE FOR MEASURING A LIQUID METAL HAVING SODIUM IN A TANK}DEVICE FOR MEASURING A LIQUID METAL HAVING SODIUM IN A TANK}

본 발명은 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치에 관한 것으로서, 반응성이 큰 소듐을 포함한 액체금속의 수위를 안전하게 측정할 수 있는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid metal level measurement device containing sodium, and relates to a liquid metal level measurement device containing sodium that can safely measure the level of the liquid metal including sodium having high reactivity.

소듐 냉각 고속로, 소듐 취급시설, 그리고, 소듐(Na)을 포함하는 알칼리 금속(Li, K등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 다루는 시설에서 사용되는 소듐을 포함한 액체금속은 소정 용기에 수용되어 저장된다. 여기서, 상기 소듐을 포함한 액체금속은 반응성이 강한 특성을 가짐에 따라, 상기 용기에 수용된 상태로 밀봉되어 사용된다. Sodium cooling fast reactors, sodium handling facilities, and alkali metals including sodium (Na) (such as Li, K), sodium-potassium (Na-K) alloys, lead-bismuth (Pb-Bi) alloys, and lead (Pb) Liquid metals, including sodium, used in facilities dealing with) are housed in certain containers and stored. Here, the liquid metal including sodium has a strong reactivity characteristics, it is used in a sealed state in the container.

한편, 상기 용기는 상기 액체금속이 선택적으로 유입 및 배출됨으로써, 상기 액체금속의 적정 수위를 유지하도록 구성된다. 이에 대응하여, 상기 용기에는 상기 수용된 액체금속의 수위를 측정하기 위한 측정수단이 장착된다. 상기 측정수단은 상기 용기가 액체금속을 수용한 상태로 밀봉됨에 따라, 상기 액체금속의 사용 이전에 상기 용기의 내부에 삽입되어 설치되는 것이 일반적이다. On the other hand, the container is configured to maintain the proper level of the liquid metal by selectively introducing and discharging the liquid metal. Correspondingly, the vessel is equipped with measuring means for measuring the level of the contained liquid metal. As the measuring means is sealed in a state in which the container contains the liquid metal, it is generally installed to be inserted into the inside of the container before use of the liquid metal.

그런데, 상기 용기의 내부에 상기 측정수단이 설치되는 경우, 상기 액체금속의 부식성, 고온성 및 발화성 등과 같은 반응성이 강한 재질 특성에 의해 상기 측정수단의 수명이 단축되거나 설치가 제한되는 문제점이 야기된다. 뿐만 아니라, 상기 용기가 상기 액체금속을 수용한 상태로 기 밀봉된 이후에 상기 측정수단의 설치를 위해 상기 용기를 개방시키는 경우, 산소와 반응성이 강한 액체금속으로 인한 화재의 우려가 있어 주변 장치의 부식 및 인명사고와 같은 위험이 발생된다. By the way, when the measuring means is installed inside the container, the life of the measuring means is shortened or the installation is limited due to the highly reactive material properties such as corrosiveness, high temperature and ignition of the liquid metal. . In addition, when the container is opened for installation of the measuring means after the container is already sealed with the liquid metal contained therein, there is a risk of a fire due to a liquid metal that is highly reactive with oxygen. Risks such as corrosion and casualties are created.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 소듐이 포함된 액체금속의 수위를 안전하게 측정할 수 있는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid metal level measurement apparatus containing sodium that can safely measure the level of the liquid metal containing sodium.

본 발명의 다른 목적은 소듐이 포함된 액체금속이 수용된 용기의 상태 변경 없이 설치가 용이한 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a liquid metal level measurement apparatus containing sodium that is easy to install without changing the state of the container containing the liquid metal containing sodium.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치는, 고온의 소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하는 액체금속의 수위를 측정하는 것으로서, 센서유닛 및 판단유닛을 포함한다. Liquid metal level measurement apparatus containing sodium according to the present invention for achieving the above object, alkali metal (Li, K, etc.) containing sodium (Na) of high temperature, sodium-potassium (Na-K) alloy, lead -Measuring the level of a liquid metal containing a bismuth (Pb-Bi) alloy and lead (Pb), comprising a sensor unit and a judging unit.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 센서유닛은 상기 액체금속을 비 간섭하도록 마련되어, 상호 신호를 송신 및 수신하는 송신 및 수신센서를 포함한다. 여기서, 상기 송신 및 수신센서는 상기 액체금속을 수용하는 용기의 외면에 설치되는 것이 좋다. 구체적으로, 상기 용기는 상기 액체금속을 수용한 상태로 밀봉되며, 상기 센서유닛 및 판단유닛은 상기 용기의 외면에 설치되어 상기 용기의 밀봉 상태를 비 간섭하는 것이 바람직하다. According to a preferred embodiment of the present invention, the sensor unit is provided so as not to interfere with the liquid metal, and includes a transmitting and receiving sensor for transmitting and receiving mutual signals. Here, the transmission and reception sensor is preferably installed on the outer surface of the container for receiving the liquid metal. Specifically, it is preferable that the container is sealed while receiving the liquid metal, and the sensor unit and the judging unit are installed on the outer surface of the container and do not interfere with the sealed state of the container.

상기 판단유닛은, 상기 센서유닛의 송신 신호와 수신 신호의 레벨을 비교하 여 상기 액체금속의 수위를 판단한다. 상기 판단유닛은 하기 수학식에 의해 상기 액체금속의 수위를 판단한다. The determination unit compares the level of the transmission signal and the reception signal of the sensor unit to determine the level of the liquid metal. The determination unit determines the level of the liquid metal by the following equation.

[수학식]

Figure 112012013389517-pat00019
[Equation]
Figure 112012013389517-pat00019

(여기서, 상기 H는 상기 액체금속의 수위, 상기 L100%는 상기 용기의 액체금속 수위가 100%일 때의 수위, 상기 W100%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 100%일 때의 수신신호 값, 상기 W0%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 0%일 때의 수신신호 값, 상기 WL은 상기 용기에 수용된 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값이다. 여기서, 상기 소듐을 포함한 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값은, 방출 초음파 음파 레벨 신호를 "1"로 정의하여 상기 방출 초음파 음파 레벨 대비 수신 초음파 음파 레벨 신호를 정의하고, 아울러 특정의 방출 초음파 주파수의 세기를 "1"로 정의하여 상기 특정의 방출 초음파 주파수 대비 특정의 주파수를 가진 수신 초음파 주파수 세기의 신호를 정의하여, 이 두 가지 신호 값을 합한 값으로 정의되거나 각각의 일반화 값으로 정의된다. Where H is the level of the liquid metal, L 100% is the level when the level of the liquid metal in the container is 100%, and W 100% is the reception when the level of the liquid metal in the container is 100% The signal value, W 0%, is the received signal value when the level of the liquid metal in the container is 0%, and W L is the received signal value corresponding to the level of the liquid metal contained in the container. The received signal value corresponding to the level of the liquid metal, including the received ultrasonic sound wave level signal defined by "1" to define the received ultrasonic sound wave level signal relative to the emitted ultrasonic sound wave level, and the intensity of a specific emitted ultrasonic frequency " 1 "to define the signal of the received ultrasonic frequency intensity with a specific frequency relative to the specific emission ultrasonic frequency, and define the sum of these two signal values or the respective generalized values. It is a.

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상기 km은 상기 액체금속이 수용된 용기의 형상에 의존하는 비례상수이다.
다시 말해서, 용기가 원통형일 때와 용기가 상부와 하부의 지름이 다른 경우에 용기 높이에 따른 용기 모양(profile 함수)을 의미하며, 형상에 따른 보상값을 적용하는 것은 용기 형상에 따라 액체금속이 채워질 때 형상의 변화에 따라 음향 세기가 형상의 변화가 일정할 때에 비해 변동하기 때문이다. 이를 액체 금속의 채워지는 높이에 따라 보상하여야만 액체금속 높이에 따른 음향 세기가 선형 특성을 가질 수 있다.
여기서, 상기 km은 송신 및 수신센서 사이의 상기 용기의 종단면이 일정할 경우, 비례 값은 "1"이며, 상기 송신 및 수신센서 사이의 상기 용기의 횡단면이 원형일 경우 "π×r×액체금속의 수용 높이(L)"에 비례한다. 상기 kn은 용기의 보온 여부 및 기타 장치에 부착되어 있는 기구 혹은 부착구조물에 의해서 결정되는 상수이며, 보정하여 정의한다. 보정 값은 보온재와 같은 재료 부착물의 두께 혹은 하중 혹은 밀도에 관계한다.K m is a proportional constant that depends on the shape of the vessel in which the liquid metal is contained.
In other words, when the container is cylindrical and when the diameter of the container is different from the upper and lower parts, it means the shape of the container (profile function) according to the height of the container. This is because the sound intensity fluctuates with the change in shape when it is filled, compared with when the change in shape is constant. This must be compensated for the filling height of the liquid metal so that the acoustic intensity according to the liquid metal height can have a linear characteristic.
Here, k m is a proportional value of "1" when the longitudinal cross section of the vessel between the transmitting and receiving sensors is constant, and "π x r x liquid when the cross section of the vessel between the transmitting and receiving sensors is circular. It is proportional to the receiving height L of the metal ". K n is a constant determined by the insulation of the container and the mechanism or attachment structure attached to other devices, and is defined by correction. The correction value is related to the thickness or load or density of material deposits, such as insulation.

이러한 판단유닛은 상기 용기에 마련된 공간상에 마련되어, 상기 액체금속의 수위를 측정, 제어 및 상기 측정된 액체금속의 수위를 표시하는 로컬 제어부를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 판단유닛은 상기 로컬 제어부와 신호 교환가능하게 마련되어, 상기 액체금속의 수위를 측정, 제어 및 측정된 액체금속의 수위를 표시하는 중앙 제어부를 포함하는 것이 좋다. The judging unit preferably includes a local control unit provided on the space provided in the container to measure and control the level of the liquid metal and to display the level of the measured liquid metal. The judging unit may include a central control unit provided to be capable of exchanging signals with the local control unit to measure, control and display the measured liquid metal level of the liquid metal.

본 발명의 다른 측면에 의한 액체금속 수위측정장치는, 고온의 소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하는 액체금속의 수위를 측정하는 것으로서, 상기 액체금속을 비 간섭하는 상기 액체금속이 저장된 용기의 외면에 설치되는 송신 및 수신센서로부터 송신 및 수신되는 신호 레벨을 상호 비교하여, 상기 액체금속의 수위를 측정, 제어 및 표시한다. Liquid metal level measurement apparatus according to another aspect of the present invention, alkali metal (Li, K, etc.) containing high temperature sodium (Na), sodium-potassium (Na-K) alloy, lead-bismuth (Pb-Bi) Measuring the level of liquid metal containing alloy and lead (Pb), and comparing the signal levels transmitted and received from the transmitter and receiver sensors installed on the outer surface of the container in which the liquid metal which does not interfere with the liquid metal is stored. Thus, the level of the liquid metal is measured, controlled and displayed.

상기와 같은 구성에 의하면, 첫째, 소듐이 포함된 액체금속을 간섭하지 않도록 마련되어 상호 신호를 송수신하는 센서유닛을 구비함에 따라, 산소에 대한 강한 반응성을 가지는 소듐이 포함된 액체금속과 센서유닛과의 접촉이 차단시킬 수 있게 된다. 그로 인해, 소듐이 포함된 액체금속과의 접촉에 의해 수명이 단축되거나 설치가 제한되었던 기존의 문제점을 개선할 수 있게 된다. According to the configuration as described above, first, the sensor unit is provided so as not to interfere with the liquid metal containing sodium to transmit and receive signals to each other, the liquid metal containing sodium having a strong reactivity to oxygen and the sensor unit The contact can be interrupted. Thereby, it is possible to improve the existing problem that the life is shortened or the installation is limited by the contact with the liquid metal containing sodium.

둘째, 센서유닛이 용기의 외면에 설치됨에 따라 소듐이 포함된 액체금속을 수용한 상태로 밀봉된 용기의 개봉이 불필요하여, 용기에 저장된 액체금속의 안전 성을 보다 증진시킬 수 있게 된다. Second, as the sensor unit is installed on the outer surface of the container, it is not necessary to open the sealed container containing the liquid metal containing sodium, thereby further increasing the safety of the liquid metal stored in the container.

셋째, 센서유닛과 직접 신호 교환 가능한 로컬 제어부와 로켈 제어부로부터 신호를 전달받는 중앙 제어부를 포함하여 소듐이 포함된 액체금속의 수위를 판단, 제어 및 표시함에 따라, 작업자의 작업성을 향상시킬 수 있게 된다. Third, by determining, controlling, and displaying the level of the liquid metal containing sodium, including a local controller capable of directly exchanging a signal with a sensor unit and a central controller receiving a signal from a locale controller, the operator's workability can be improved. do.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 액체금속 수위측정장치(1)는 센서유닛(10)과 판단유닛(20)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the liquid metal level measuring apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a sensor unit 10 and a determination unit 20.

참고로, 본 발명에서 설명하는 액체금속(M)은 고온의 소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하며, 용기(C1)에 수용된다. 여기서, 도 1에 도시된 용기(C1)는 설치되는 설치면에 대해 수직방향으로 긴 즉, 수직방향에 대응되는 길이방향을 가지는 수직형 용기(C1)이다. 이러한 수직형 용기(C1)에는 상부와 하부에는 미 도시된 액체금속 순환부와 각각 연결되어 액체금속(M)을 공급 및 배출시키는 유입배관(I) 및 배출배관(O)이 연결된다. For reference, the liquid metal (M) described in the present invention is an alkali metal (Li, K, etc.) containing high temperature sodium (Na), sodium-potassium (Na-K) alloy, and lead-bismuth (Pb-Bi). It contains an alloy and lead (Pb), and is contained in the container (C1). Here, the container C1 shown in FIG. 1 is a vertical container C1 that is long in the vertical direction with respect to the installation surface to be installed, that is, has a longitudinal direction corresponding to the vertical direction. The vertical vessel (C1) is connected to the inlet pipe (I) and the discharge pipe (O) for supplying and discharging the liquid metal (M), respectively, is connected to the upper and lower liquid metal circulation portion shown.

도 1의 도시와 같이, 상기 센서유닛(10)은 상기 액체금속(M)의 수용되지 않은 영역에 설치되는 송신 및 수신센서(11)(12)를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 센서유닛(10)의 송신 및 수신센서(11)(12)는 상기 액체금속(M)이 수용되지 않은 수직형 용기(C1)의 빈 공간 즉, 상기 수직형 용기(C1)의 상부 외면에 상호 신호 교환 가능하게 설치된다. 이에 따라, 상기 센서유닛(10)은 상기 수직형 용기(C1)에 수용된 액체금속(M)을 비간섭하게 된다. As shown in FIG. 1, the sensor unit 10 includes transmission and reception sensors 11 and 12 installed in an unaccommodated area of the liquid metal M. As shown in FIG. More specifically, the transmitting and receiving sensors 11 and 12 of the sensor unit 10 are empty spaces of the vertical container C1 in which the liquid metal M is not received, that is, the vertical container C1. It is installed on the upper outer surface of the interchangeable signal. Accordingly, the sensor unit 10 will not interfere with the liquid metal M accommodated in the vertical container C1.

이러한 송신센서(11)는 일정 주파수의 펄스를 발생시키는 초음파 방출센서이며, 상기 수신센서(12)는 상기 방출된 송신신호를 수신하여 측정하는 초음파 측정센서이다. 이때, 상기 송신센서(11)로부터 방출된 송신신호는 상기 액체금속(M)의 수위가 초기수위에서 점차 높아지거나 낮아짐에 따라 초음파 음파 레벨이 변하게 되며, 이에 따라 상기 수신센서(12)는 이 변화된 초음파 음파 레벨 신호를 수신하게 된다. The transmitting sensor 11 is an ultrasonic emission sensor for generating a pulse of a predetermined frequency, the receiving sensor 12 is an ultrasonic measuring sensor for receiving and measuring the emitted transmission signal. At this time, the transmission signal emitted from the transmission sensor 11 is changed to the ultrasonic sound wave level as the level of the liquid metal (M) is gradually increased or lowered at the initial level, accordingly, the receiving sensor 12 is changed An ultrasonic sound wave level signal is received.

상기 판단유닛(20)은 상기 센서유닛(10)의 송신 및 수신센서(11)(12)에서 송수신된 신호를 비교하여 상기 액체금속(M)의 수위를 판단한다. 구체적으로, 상기 판단유닛(20)은 상기 송신센서(11)로부터 송신되어 상기 액체금속(M)의 수위에 따라 가변되는 초음파 음파 레벨 신호가 상기 수신센서(12)로부터 수신됨에 따라, 이 송신신호와 수신신호 사이의 차이를 비교하여 상기 액체금속(M)의 수위를 판단한다. 이때, 상기 판단유닛(20)은 상기 송신 및 수신센서(11)(12)에 의해 송신 및 수신된 초음파 음파 레벨 신호 변화에 따른 액체금속(M)의 수위는 하기 수학식 1에 의해 판단된다. The determination unit 20 determines the level of the liquid metal M by comparing signals transmitted and received by the transmission and reception sensors 11 and 12 of the sensor unit 10. Specifically, the determination unit 20 is transmitted from the transmission sensor 11, as the ultrasonic sound wave level signal is received from the receiving sensor 12, which is changed according to the level of the liquid metal (M), this transmission signal The level of the liquid metal (M) is determined by comparing the difference between the signal and the received signal. At this time, the determination unit 20 determines the level of the liquid metal (M) according to the change of the ultrasonic sound wave level signal transmitted and received by the transmission and reception sensors 11 and 12 by the following equation (1).

Figure 112012013389517-pat00020
Figure 112012013389517-pat00020

여기서, 상기 H1은 상기 수직형 용기(C1)에 L1 높이로 수용된 액체금속(M)의 수위, 상기 L100%는 상기 용기의 액체금속 수위가 100%일 때의 수위, 상기 W100%는 상기 수직형 용기(C1)에 액체금속(M)의 수위가 100% 즉, L100%일 때에 대응되는 초음파 음파 레벨 신호값, W0%는 상기 수직형 용기(C1)에 액체금속(M)의 수위가 0% 즉, L0%일 때에 대응되는 초음파 음파 레벨 신호값, 그리고, 상기 WL1은 L1높이로 수용된 액체금속(M)에 대응되는 초음파 음파 레벨 신호값이다. 여기서, 상기 음파 레벨 신호 값이라 함은 특정 주파수의 세기를 말한다. 즉, 특정의 주파수를 가진 초음파 방출 주파수에 대한 수신 주파수의 세기이다. Here, the H 1 is the level of the liquid metal (M) accommodated in the vertical container (C1) L 1 height, the L 100% is the level when the liquid metal level of the container is 100%, the W 100% Is the ultrasonic sound wave level signal value corresponding to the level of the liquid metal (M) in the vertical container (C1) is 100%, that is, L 100% , W 0% is the liquid metal (M) in the vertical container (C1) ) Is an ultrasonic sound wave level signal value corresponding to 0% , i.e., L 0% , and W L1 is an ultrasonic sound wave level signal value corresponding to the liquid metal M accommodated at the height of L 1 . Here, the sound wave level signal value refers to the intensity of a specific frequency. That is, the strength of the reception frequency relative to the ultrasonic emission frequency with a specific frequency.

또한, 상기 수학식 1에서 k1은 상기 액체금속(M)을 수용하는 단면적이 같은 수직형 용기(C1)의 형상에 의존하는 인자이다. 이때, 상기 k1은 도 1의 도시와 같이, 상기 송신 및 수신센서(11)(12)가 부착된 위치 사이에 용기의 형태가 변화가 없을 경우, k1=1로 정의된다. 즉, 상기 액체금속(M)의 수위(H1)를 측정하기 위한 비례상수는 1인 것이다.
k1는 용기 형상에 대한 보상값은 다음과 같이 정의한다. 즉,

Figure 112011063956410-pat00007

여기서, L은 액체 소듐이 채워지는 높이이고, L=0은 액체 소듐이 없는 상태, L1은 액체 소듐이 채워져 있는 높이를 의미한다.
예를 들어, 용기의 형태가 변하지 않는 원통형인 경우, 함수
Figure 112011063956410-pat00008
이므로 k1은 "1" 된다.
k2는 용기 외부에 부착된 보온재와 같은 부착물의 특성을 보상하기 위한 것으로 다음과 같이 정의한다. 즉,
Figure 112011063956410-pat00009

go는 보온재와 같은 부착물이 없는 용기 자체 하중이고, g는 용기 자체 하중 및 부착물의 하중을 합한 전체 하중이다.
여기서, 상기 소듐을 포함한 액체금속(M)의 수위(H1)에 대응되는 수신신호 값은, 상기 송신센서(11)에서 방출되는 방출 초음파 음파 레벨 신호를 "1"로 정의하여 상기 방출 초음파 음파 레벨 대비 수신 초음파 음파 레벨 신호를 정의하고, 아울러 특정의 방출 초음파 주파수의 세기를 "1"로 정의하여 상기 특정의 방출 초음파 주파수 대비 특정의 주파수를 가진 수신 초음파 주파수 세기의 신호를 정의하여, 이 두 가지 신호 값을 합한 값으로 정의되거나 각각의 일반화 값으로 정의된다. 이때, 상기 일반화 값으로의 정의는, 방출 초음파 음파 레벨 신호를 "1"로 정의하여 상기 방출 초음파 음파 레벨 대비 수신 초음파 음파 레벨 신호를 정의함과 아울러 특정의 방출 초음파 주파수의 세기를 "1"로 일반화한 값으로 정의하거나, 특정의 방출 초음파 주파수의 세기를 "1"로 하여 상기 특정 방출 초음파 주파수의 세기 대비 특정 주파수를 가진 수신 초음파 주파수 세기의 신호를 측정하고 일반화한 값으로 정의한다는 것을 지칭한다. In addition, k 1 in Equation 1 is a factor depending on the shape of the vertical container (C1) having the same cross-sectional area for receiving the liquid metal (M). At this time, k 1 is defined as k 1 = 1 when there is no change in the shape of the container between the positions where the transmission and reception sensors 11 and 12 are attached, as shown in FIG. That is, the proportionality constant for measuring the water level (H 1 ) of the liquid metal (M) is one.
k 1 is defined as the compensation value for the container shape as follows. In other words,
Figure 112011063956410-pat00007

Here, L is the height filled with liquid sodium, L = 0 is the state without liquid sodium, L 1 means the height filled with liquid sodium.
For example, if the shape of the container is cylindrical,
Figure 112011063956410-pat00008
K 1 becomes "1".
k 2 is defined as follows to compensate for the properties of deposits, such as thermal insulation attached to the outside of the container. In other words,
Figure 112011063956410-pat00009

g o is the vessel's own load without any deposits, such as insulation, and g is the total load plus the vessel's own load and the load of the attachment.
Here, the received signal value corresponding to the water level (H 1 ) of the liquid metal (M) including sodium, the emission ultrasonic sound wave level signal emitted from the transmission sensor 11 is defined as "1" and the emitted ultrasonic sound wave Define a received ultrasonic sound wave level signal relative to a level, and define a signal of a received ultrasonic frequency intensity having a specific frequency relative to the specific emitted ultrasonic frequency by defining the intensity of a specific emitted ultrasonic frequency as "1". It is defined as the sum of the branch signal values or as the respective generalization values. In this case, the definition of the generalization value may include defining an emission ultrasonic sound wave level signal as "1" to define a received ultrasonic sound wave level signal relative to the emission ultrasonic sound wave level and setting the intensity of a specific emission ultrasonic frequency as "1". It is defined as a generalized value, or the intensity of a specific emission ultrasound frequency is set to "1" to measure and generalize the signal of a received ultrasound frequency intensity having a specific frequency to the intensity of the specific emission ultrasound frequency. .

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이상과 같은 수학식 1에 의해, 상기 액체금속(M)의 수위 0%에서 100%까지의 수위를 보정하기 위해, 0% 수위(L0 %)의 W0 %를 측정하고 100% 수위(L100 %)에서 W100 %를 측정한다. 이때, 상기 수학식 1에서 k1이 1임에 따라, 상기 측정된 수위(H1)는 초음파 음파 신호의 측정치에 k1 비례상수 1에 비례한다. 그리고, 상기 k2는 수직형 용기(C1)의 보온 여부 및 기타 장치에 부착되어 있는 기구 혹은 부착구조물에 의해서 결정되는 비례상수이며, 보정하여 정의한다.According to the above Equation 1, in order to correct the level of the liquid metal (M) from 0% to 100%, W 0 % of the 0% level (L 0 % ) is measured and 100% level (L at 100%) is measured W 100%. At this time, in the equation (1) in accordance with k 1 being the first, the measured water level (H 1) k is 1 to measurements of the ultrasonic sound wave signal It is proportional to proportional constant 1. K 2 is a proportionality constant determined by whether or not the vertical container C1 is kept warm and a mechanism or attachment structure attached to the other device.

한편, 상기와 같은 판단유닛(20)은 상기 센서유닛(10)과 동일 영역상에 설치되어 송신 및 수신센서(11)(12)로부터 신호를 전달받는 로컬 제어부(21)와, 상기 로컬 제어부(21)와 연결되는 중앙 제어부(22)를 구비하여 상기 수학식 1에 근거하여 액체금속(M)의 수위를 측정한다. 이때, 상기 로컬 제어부(21) 및 중앙 제어부(22)는 자세히 도시되지 않았으나, 측정된 액체금속(M)의 수위(H1)를 표시하는 디스플레이부를 구비하여, 외부에 액체금속(M)의 수위(H1)를 표시한다. 뿐만 아니라, 상기 로컬 제어부(21) 및 중앙 제어부(22)는 측정된 액체금속(M)의 수위(H1)가 적정 치 미만 또는 이상일 경우, 상기 유입배관(I) 및 배출배관(O)을 통해 유입 및 배출되는 액체금속(M)의 양을 조절함으로써, 액체금속(M)의 수위(H1)를 제어한다. On the other hand, the determination unit 20 as described above is installed on the same area as the sensor unit 10, the local control unit 21 for receiving signals from the transmitting and receiving sensors 11, 12 and the local control unit ( The central control unit 22 is connected to 21 to measure the level of the liquid metal M based on Equation 1 above. In this case, although not shown in detail, the local control unit 21 and the central control unit 22 are provided with a display unit for displaying the level (H 1 ) of the measured liquid metal (M), the level of the liquid metal (M) on the outside (H 1 ) is displayed. In addition, the local control unit 21 and the central control unit 22 when the measured water level (H 1 ) of the liquid metal (M) is less than or more than the appropriate value, the inlet pipe (I) and the discharge pipe (O) By controlling the amount of liquid metal (M) introduced and discharged through, the level (H 1 ) of the liquid metal (M) is controlled.

도 2를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 액체금속 수위측정장치(100)가 도시된다. 도 2의 도시와 같이, 설치면에 대해 수평방향으로 긴 즉, 수평방향에 대응되는 길이방향을 가지는 수평형 용기(C2)에 수용된 액체금속(M)의 수위를 측정하는 액체금속 수위측정장치(100)가 개략적으로 도시된다. 이러한 수평형 용기(C2)에는 상기 수직형 용기(C1)와 마찬가지로 미 도시된 액체금속 순환부와 각각 연결되어 액체금속(M)을 공급 및 배출시키는 유입배관(I) 및 배출배관(O)이 연결된다. 또한, 상기 수평형 용기(C2)는 길이방향에 대해 수직하게 절단했을 때의 단면이 원형인 원통형으로 형성되는 것으로 예시한다. 2, there is shown a liquid metal level measuring apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a liquid metal level measuring device for measuring the level of the liquid metal M accommodated in the horizontal container C2 that is long in the horizontal direction with respect to the installation surface, that is, has a longitudinal direction corresponding to the horizontal direction ( 100 is schematically shown. Like the vertical container C1, the horizontal container C2 has an inlet pipe I and a discharge pipe O which are connected to the liquid metal circulation part, not shown, to supply and discharge the liquid metal M, respectively. Connected. In addition, the horizontal container (C2) is exemplified as being formed into a circular cylindrical cross section when cut perpendicular to the longitudinal direction.

상기 수평형 용기(C2)에 수용된 액체금속(M)의 수위를 측정하는 액체금속 수위측정장치(100)는 상술한 도 1에 의한 액체금속 수위측정장치(1)와 마찬가지로 센서유닛(110) 및 판단유닛(120)을 포함한다. The liquid metal level measuring apparatus 100 for measuring the level of the liquid metal M contained in the horizontal container C2 is similar to the liquid metal level measuring apparatus 1 according to FIG. 1. The determination unit 120 includes.

상기 센서유닛(110)은 상기 수평형 용기(C2)의 외면에 설치되되, 상기 액체금속(M)이 수용되지 않은 수평형 용기(C2)의 상부 영역에 설치된다. 상기 센서유닛(110) 또한, 초음파 음파 신호를 송신하는 송신센서(111)와, 상기 초음파 음파 신호를 수신하는 수신센서(112)를 포함한다. The sensor unit 110 is installed on the outer surface of the horizontal container C2, but is installed in the upper region of the horizontal container C2 in which the liquid metal M is not accommodated. The sensor unit 110 also includes a transmitting sensor 111 for transmitting an ultrasonic sound wave signal and a receiving sensor 112 for receiving the ultrasonic sound wave signal.

상기 판단유닛(120)은 상기 송신 및 수신센서(111)(112)에서 각각 송신 및 수신되는 초음파 음파 신호의 레벨을 비교하여 액체금속(M)의 수위를 판단한다. 물론, 상기 판단유닛(120)은 도 1에 의한 액체금속 수위측정장치(1)와 마찬가지로, 로컬 제어부(121)와, 중앙 제어부(122)를 구비하여, 상기 액체금속(M)의 수위를 판단하여 그 정보를 표시하도록 구성된다. 이러한 판단유닛(120)은 하기 수학식 2에 의해 액체금속(M)의 수위를 측정한다. The determination unit 120 determines the level of the liquid metal (M) by comparing the levels of the ultrasonic sound wave signals transmitted and received by the transmission and reception sensors 111 and 112, respectively. Of course, the determination unit 120 includes a local control unit 121 and a central control unit 122 to determine the water level of the liquid metal M, similarly to the liquid metal level measurement apparatus 1 according to FIG. 1. To display the information. The determination unit 120 measures the level of the liquid metal (M) by the following equation (2).

Figure 112012013389517-pat00021
Figure 112012013389517-pat00021

여기서, 상기 H2은 상기 수평형 용기(C2)에 L2 높이로 수용된 액체금속(M)의 수위, 상기 L100%는 상기 용기의 액체금속 수위가 100%일 때의 수위, 상기 W100%는 상기 수평형 용기(C2)에 액체금속(M)의 수위가 100% 즉, L100%일 때에 대응되는 초음파 음파 레벨 신호값, W0%는 상기 수평형 용기(C2)에 액체금속(M)의 수위가 0%인 L0%일 때에 대응되는 초음파 음파 레벨 신호값, 그리고, 상기 WL2는 L2 높이로 수용된 액체금속(M)에 대응되는 초음파 음파 레벨 신호값이다. Here, the H 2 is the level of the liquid metal (M) accommodated in the L 2 height in the horizontal container (C2), the L 100% is the level when the liquid metal level of the container is 100%, the W 100% Is the ultrasonic sound wave level signal value corresponding to the level of the liquid metal (M) in the horizontal container (C2) is 100%, that is, L 100% , W 0% is the liquid metal (M) in the horizontal container (C2) ) Is an ultrasonic sound wave level signal value corresponding to L 0% where the water level is 0%, and W L2 is an ultrasonic sound wave level signal value corresponding to the liquid metal M accommodated at an L 2 height.

또한, 상기 수학식 1에서 k3는 상기 액체금속(M)을 수용하는 수평형 용기(C2)의 형상에 의존하는 인자이다. 이에 따라, 상기 도 2에 도시된 수평형 용기(C2)의 길이방향에 수직한 방향으로 절단한 단면이 원형이므로, 상기 k3는 다음 수학식 3에 의해 정의된다.
k3은 용기 형상에 대한 보상값을 다음과 같이 정의한다. 즉,

Figure 112011063956410-pat00010

여기서, h는 용기 횡단면의 높이이고, h=0은 초음파 센서가 부착되어 있는 위치를 의미한다.
예를 들어, 용기의 형태가 변하는 수평형 용기의 횡단면이 원통형인 경우, 함수
Figure 112011063956410-pat00011
으로 정의하므로써, k3은 "1"이 된다.In addition, k 3 in Equation 1 is a factor depending on the shape of the horizontal container (C2) for accommodating the liquid metal (M). Accordingly, since the cross section cut in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal container C2 shown in FIG. 2 is circular, k 3 is defined by Equation 3 below.
k 3 defines the compensation value for the container shape as follows. In other words,
Figure 112011063956410-pat00010
Here, h is the height of the cross section of the container, and h = 0 means the position where the ultrasonic sensor is attached.
For example, if the cross section of a horizontal container in which the shape of the container changes is cylindrical,
Figure 112011063956410-pat00011
By definition, k 3 becomes "1".

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여기서, 상기 r은 상기 수평형 용기(C2) 횡단면의 반지름이며, 상기 액체금속(M)의 수용 높이는 도 2에 도시된 L2에 대응된다. 참고로, 수학식 3에서 알 수 있듯이, 상기 k3는 수평형 용기(C2)에 수용된 액체금속(M)의 수위(H2)를 측정하기 위한 비례상수이다. Here, r is the radius of the cross section of the horizontal container (C2), the receiving height of the liquid metal (M) corresponds to L 2 shown in FIG. For reference, as can be seen in Equation 3, k 3 is a proportional constant for measuring the water level (H 2 ) of the liquid metal (M) accommodated in the horizontal container (C2).

또한, 상기 k4는 상기 수평형 용기(C2)의 보온 여부 및 기타 장치에 부착되어 있는 기구 혹은 부착구조물에 의해서 결정되는 비례상수이며, 보정하여 정의한다.
k4는 용기 외부에 부착된 보온재와 같은 부착물의 특성을 보상하는 값이기 때문에 다음과 같이 정의할 수 있다. 즉,

Figure 112011063956410-pat00012

G0은 비어 있는 용기의 하중이고, G2은 부착물의 하중이고, G는 용기 자체 하중과 부착물의 하중을 합한 전체 하중이다.In addition, k 4 is a proportional constant determined by the heat retention of the horizontal container (C2) and the mechanism or attachment structure attached to other devices, and is defined by correction.
k 4 can be defined as follows because it is a value that compensates for the properties of the deposit, such as the thermal insulation attached to the outside of the container. In other words,
Figure 112011063956410-pat00012

G 0 is the load of the empty vessel, G 2 is the load of the deposit, and G is the total load of the vessel itself plus the load of the deposit.

이상과 같은 수학식 2에 따라, 상기 액체금속(M)이 수평형 용기(C2)에 수용된 높이가 0%(L0 %)일 때의 W0 %를 측정하고 100%(L100 %)일 때의 W100 %를 측정하여 k3를 정의한다. According to the above Equation 2, the liquid metal (M) is measured W 0 % when the height accommodated in the horizontal container (C2) is 0% (L 0 % ) and 100% (L 100 % ) We define k 3 by measuring W 100 % at.

이상과 같은 수학식 2에 의해, 상기 판단유닛(120)의 상기 로컬 제어부(121) 및/또는 중앙 제어부(122)에서 상기 수평형 용기(C2)에 수용된 액체금속(M)의 수위(H2)가 상기 비례상수(k3)와 비례상수(k4)에 비례하여 측정 및 표시된다. 또한, 상기 로컬 제어부(121) 및 중앙 제어부(122)에 의해 상기 액체금속(M)의 수위(H2)가 적정하게 제어된다. By the above equation (2), the water level (H 2 ) of the liquid metal (M) accommodated in the horizontal container (C2) in the local control unit 121 and / or the central control unit 122 of the determination unit 120 ) Is measured and displayed in proportion to the proportional constant k 3 and the proportional constant k 4 . In addition, the water level H 2 of the liquid metal M is appropriately controlled by the local controller 121 and the central controller 122.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 수직형 용기에 수용된 액체금속의 수위를 측정하는 액체금속 수위측정장치를 개략적으로 도시한 구성도, 그리고, 1 is a configuration diagram schematically showing a liquid metal level measuring device for measuring the level of the liquid metal contained in the vertical container according to an embodiment of the present invention, and

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 수평형 용기에 수용된 액체금속의 수위를 측정하는 액체금속 수위측정장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. Figure 2 is a schematic diagram showing a liquid metal level measuring device for measuring the level of the liquid metal contained in the horizontal container according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]

1, 100: 액체금속 수위측정장치 10, 110: 센서유닛1, 100: liquid metal level measuring device 10, 110: sensor unit

11, 111: 송신센서 12, 112: 수신센서11, 111: transmitting sensor 12, 112: receiving sensor

20, 120: 판단유닛 21, 121: 로컬 제어부20, 120: judgment unit 21, 121: local control unit

22, 122: 중앙 제어부22, 122: central control unit

Claims (11)

소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하는 액체금속의 수위를 측정하는 액체금속 수위측정장치에 있어서, Measure the level of liquid metals containing sodium (Na) (Li, K, etc.), sodium-potassium (Na-K) alloys, lead-bismuth (Pb-Bi) alloys, and lead (Pb) In the liquid metal level measuring device, 상기 액체금속을 비 간섭하도록 마련되어, 상호 신호를 송신 및 수신하는 송신 및 수신센서를 포함하는 센서유닛; 및A sensor unit provided to be non-interfering with the liquid metal, the sensor unit including a transmission and reception sensor for transmitting and receiving a mutual signal; And 상기 센서유닛의 송신 신호와 수신 신호의 레벨을 비교하여 상기 액체금속의 수위를 판단하는 판단유닛;A determination unit for comparing the level of the transmission signal and the reception signal of the sensor unit to determine the level of the liquid metal; 을 포함하고, Including, 상기 센서유닛은 상기 액체금속을 수용하는 용기의 외면에 설치되며, 상기 판단유닛은 하기 수학식에 의해 상기 액체금속의 수위를 판단하는 것을 특징으로 하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치. The sensor unit is installed on the outer surface of the container containing the liquid metal, the determination unit is a liquid metal level measurement apparatus containing sodium, characterized in that for determining the level of the liquid metal by the following equation. [수학식][Equation]
Figure 112012013389517-pat00022
Figure 112012013389517-pat00022
 (여기서, 상기 H는 상기 액체금속의 수위, 상기 L100%는 상기 용기의 액체금속 수위가 100%일 때의 수위, 상기 W100%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 100%일 때의 수신신호 값, 상기 W0%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 0%일 때의 수신신호 값, 상기 WL은 상기 용기에 수용된 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값, 그리고, 상기 km은 상기 용기의 형상에 의존하는 비례상수로서 상기 용기가 원통형일 때와 상기 용기가 상부와 하부의 지름이 다른 경우에 상기 용기 높이에 따른 상기 용기 모양을 의미하며, 상기 kn는 상기 용기의 상태에 따라 정해지는 비례상수로서 상기 용기의 보온 여부 및 상기 용기에 부착되어 있는 기구 혹은 부착구조물의 두께 또는 하중 또는 밀도에 의해서 결정되는 상수이다)Where H is the level of the liquid metal, L 100% is the level when the level of the liquid metal in the container is 100%, and W 100% is the reception when the level of the liquid metal in the container is 100% The signal value, W 0% is the received signal value when the level of the liquid metal in the container is 0%, W L is the received signal value corresponding to the level of the liquid metal contained in the container, and k m is when the diameter as a proportionality constant that depends on the shape of the upper and the lower the container when the container cylinder of the container other means that the container shape according to the container height on, and the state of the k n is the container Is a constant determined by the insulation of the container and the thickness, load or density of the device or attachment structure attached to the container) 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 용기는 상기 액체금속을 수용한 상태로 밀봉되며, The container is sealed while containing the liquid metal, 상기 센서유닛 및 판단유닛은 상기 용기의 상부 외면에 설치되어, 상기 용기의 밀봉 상태를 비 간섭하는 것을 특징으로 하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치. The sensor unit and the judging unit is installed on the upper outer surface of the container, the liquid metal level measurement apparatus containing sodium, characterized in that it does not interfere the sealed state of the container. 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 km은,K m is 상기 송신 및 수신센서 사이의 상기 용기의 단면이 일정할 경우 "1"이며, "1" when the cross section of the container between the transmitting and receiving sensors is constant, 상기 송신 및 수신센서 사이의 상기 용기의 단면이 원형일 경우 "π×r×액체금속의 수용 높이(L)"인 것을 특징으로 하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치. The liquid metal level measurement device containing sodium, characterized in that the "receiving height (L) of the liquid metal" of the liquid metal when the cross section of the container between the transmitting and receiving sensors is circular. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 판단유닛은 상기 용기에 마련된 공간상에 마련되어, 상기 액체금속의 수위를 측정, 제어 및 상기 측정된 액체금속의 수위를 표시하는 로컬 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치. The judging unit is provided on the space provided in the container, the liquid metal level measurement with sodium, characterized in that it comprises a local controller for measuring, controlling the level of the liquid metal and displaying the level of the measured liquid metal Device. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 판단유닛은 상기 로컬 제어부와 신호 교환가능하게 마련되어, 상기 액체금속의 수위를 측정, 제어 및 측정된 액체금속의 수위를 표시하는 중앙 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치. The determination unit is provided so as to be able to exchange signals with the local control unit, the liquid metal level measurement with sodium, characterized in that it comprises a central control unit for measuring, controlling and displaying the level of the liquid metal level measured liquid level Device. 소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하는 액체금속의 수위를 측정하는 액체금속 수위측정장치에 있어서, Measure the level of liquid metals containing sodium (Na) (Li, K, etc.), sodium-potassium (Na-K) alloys, lead-bismuth (Pb-Bi) alloys, and lead (Pb) In the liquid metal level measuring device, 상기 액체금속을 비 간섭하는 상기 액체금속이 저장된 용기의 외면에 설치되는 송신 및 수신센서로부터 송신 및 수신되는 신호 레벨을 상호 비교하여, 상기 액체금속의 수위를 측정, 제어 및 표시하고, The level of the liquid metal is measured, controlled, and displayed by comparing signal levels transmitted and received from the transmitting and receiving sensors installed on the outer surface of the container in which the liquid metal does not interfere with the liquid metal. 하기 수학식에 의해 상기 액체금속의 수위를 판단하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치.Liquid metal level measurement apparatus containing sodium for determining the level of the liquid metal by the following equation. [수학식][Equation]
Figure 112012013389517-pat00023
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 (여기서, 상기 H는 상기 액체금속의 수위, 상기 L100%는 상기 용기의 액체금속 수위가 100%일 때의 수위, 상기 W100%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 100%일 때의 수신신호 값, 상기 W0%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 0%일 때의 수신신호 값, 상기 WL은 상기 용기에 수용된 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값, 그리고, 상기 km은 상기 용기의 형상에 의존하는 비례상수로서 상기 용기가 원통형일 때와 상기 용기가 상부와 하부의 지름이 다른 경우에 상기 용기 높이에 따른 상기 용기 모양을 의미하며, 상기 kn는 상기 용기의 상태에 따라 정해지는 비례상수로서 상기 용기의 보온 여부 및 상기 용기에 부착되어 있는 기구 혹은 부착구조물의 두께 또는 하중 또는 밀도에 의해서 결정되는 상수이다)Where H is the level of the liquid metal, L 100% is the level when the level of the liquid metal in the container is 100%, and W 100% is the reception when the level of the liquid metal in the container is 100% The signal value, W 0% is the received signal value when the level of the liquid metal in the container is 0%, W L is the received signal value corresponding to the level of the liquid metal contained in the container, and k m is when the diameter as a proportionality constant that depends on the shape of the upper and the lower the container when the container cylinder of the container other means that the container shape according to the container height on, and the state of the k n is the container Is a constant determined by the insulation of the container and the thickness, load or density of the device or attachment structure attached to the container) 소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하는 액체금속의 수위를 초음파 신호를 송수신하여 측정하는 액체금속 수위측정장치에 있어서, Ultrasonic signal to detect the level of liquid metal containing sodium (Na) (Li, K, etc.), sodium-potassium (Na-K) alloy, lead-bismuth (Pb-Bi) alloy and lead (Pb) In the liquid metal level measuring device for measuring the transmission and reception, 상기 소듐을 포함한 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값은, Received signal value corresponding to the level of the liquid metal containing sodium, 방출 초음파 음파 레벨 신호를 "1"로 정의하여 상기 방출 초음파 음파 레벨 대비 수신 초음파 음파 레벨 신호를 정의하고, 아울러 특정 방출 초음파 주파수의 세기를 "1"로 정의하여 상기 방출 초음파 주파수 대비 특정의 주파수를 가진 수신 초음파 주파수 세기의 신호를 정의하여, 이 두 가지 신호 값을 합한 값으로 정의하는 것을 특징으로 하고, By defining the emission ultrasonic sound level signal "1" to define the received ultrasound sound level signal relative to the emission ultrasound sound level, and defining the intensity of a specific emission ultrasound frequency "1" to a specific frequency relative to the emission ultrasound frequency It is characterized by defining the signal of the received ultrasonic wave frequency intensity, and the sum of these two signal values, 하기 수학식에 의해 상기 액체금속의 수위를 판단하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치.Liquid metal level measurement apparatus containing sodium for determining the level of the liquid metal by the following equation. [수학식][Equation]
Figure 112012017810576-pat00024
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 (여기서, 상기 H는 상기 액체금속의 수위, 상기 L100%는 상기 액체금속을 수용하는 용기의 액체금속 수위가 100%일 때의 수위, 상기 W100%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 100%일 때의 수신신호 값, 상기 W0%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 0%일 때의 수신신호 값, 상기 WL은 상기 용기에 수용된 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값, 그리고, 상기 km은 상기 용기의 형상에 의존하는 비례상수로서 상기 용기가 원통형일 때와 상기 용기가 상부와 하부의 지름이 다른 경우에 상기 용기 높이에 따른 상기 용기 모양을 의미하며, 상기 kn는 상기 용기의 상태에 따라 정해지는 비례상수로서 상기 용기의 보온 여부 및 상기 용기에 부착되어 있는 기구 혹은 부착구조물의 두께 또는 하중 또는 밀도에 의해서 결정되는 상수이다) Where H is the level of the liquid metal, L 100% is the level when the liquid metal level of the container containing the liquid metal is 100%, W 100% is the level of the liquid metal in the container 100 The received signal value at%, W 0% is the received signal value when the level of the liquid metal in the container is 0%, the W L is the received signal value corresponding to the level of the liquid metal contained in the container, and the k m is and as a proportionality constant that depends on the shape of the container when the container and when the container is cylindrical means the container shape according to the container height in the case where the top and bottom diameter of the other, wherein k n is A proportional constant determined according to the condition of the container, which is determined by the insulation of the container and the thickness, load or density of the device or attachment structure attached to the container) 소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하는 액체금속의 수위를 초음파 신호의 송수신하여 측정하는 액체금속 수위측정장치에 있어서, Ultrasonic signal to detect the level of liquid metal containing sodium (Na) (Li, K, etc.), sodium-potassium (Na-K) alloy, lead-bismuth (Pb-Bi) alloy and lead (Pb) In the liquid metal level measuring device for measuring the transmission and reception of 상기 소듐이 포함된 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값은, The received signal value corresponding to the level of the liquid metal containing sodium, 방출 초음파 음파 레벨 신호를 "1"로 정의하여 상기 방출 초음파 음파 레벨 대비 수신 초음파 음파 레벨 신호를 정의하고, 아울러 특정의 방출 초음파 주파수의 세기를 "1"로 일반화한 값으로 정의하는 것을 특징으로 하고,By defining the emission ultrasonic sound wave level signal as "1" to define the received ultrasonic sound wave level signal relative to the emission ultrasonic sound wave level, and to define the intensity of a specific emission ultrasonic frequency to a value generalized to "1" , 하기 수학식에 의해 상기 액체금속의 수위를 판단하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치.Liquid metal level measurement apparatus containing sodium for determining the level of the liquid metal by the following equation. [수학식][Equation]
Figure 112012017810576-pat00025
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 (여기서, 상기 H는 상기 액체금속의 수위, 상기 L100%는 상기 액체금속을 수용하는 용기의 액체금속 수위가 100%일 때의 수위, 상기 W100%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 100%일 때의 수신신호 값, 상기 W0%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 0%일 때의 수신신호 값, 상기 WL은 상기 용기에 수용된 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값, 그리고, 상기 km은 상기 용기의 형상에 의존하는 비례상수로서 상기 용기가 원통형일 때와 상기 용기가 상부와 하부의 지름이 다른 경우에 상기 용기 높이에 따른 상기 용기 모양을 의미하며, 상기 kn는 상기 용기의 상태에 따라 정해지는 비례상수로서 상기 용기의 보온 여부 및 상기 용기에 부착되어 있는 기구 혹은 부착구조물의 두께 또는 하중 또는 밀도에 의해서 결정되는 상수이다)Where H is the level of the liquid metal, L 100% is the level when the liquid metal level of the container containing the liquid metal is 100%, W 100% is the level of the liquid metal in the container 100 The received signal value at%, W 0% is the received signal value when the level of the liquid metal in the container is 0%, the W L is the received signal value corresponding to the level of the liquid metal contained in the container, and the k m is and as a proportionality constant that depends on the shape of the container when the container and when the container is cylindrical means the container shape according to the container height in the case where the top and bottom diameter of the other, wherein k n is A proportional constant determined according to the condition of the container, which is determined by the insulation of the container and the thickness, load or density of the device or attachment structure attached to the container) 소듐(Na)이 포함된 알칼리 금속(Li, K 등), 소듐-포타슘(Na-K) 합금, 납-비스무스(Pb-Bi) 합금 및 납(Pb)을 포함하는 액체금속의 수위를 초음파 신호의 송수신으로 측정하는 액체금속 수위측정장치에 있어서, Ultrasonic signal to detect the level of liquid metal containing sodium (Na) (Li, K, etc.), sodium-potassium (Na-K) alloy, lead-bismuth (Pb-Bi) alloy and lead (Pb) In the liquid metal level measuring device for measuring the transmission and reception of 상기 소듐이 포함된 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값은, The received signal value corresponding to the level of the liquid metal containing sodium, 특정의 방출 초음파 주파수의 세기를 "1"로 하여 상기 특정 방출 초음파 주파수의 세기 대비 특정 주파수를 가진 수신 초음파 주파수 세기의 신호를 측정하고 일반화하여, 이의 신호 값으로 정의하는 것을 특징으로 하고, Characterized in that the signal of the received ultrasonic frequency intensity having a specific frequency compared to the intensity of the specific emission ultrasonic frequency by setting the intensity of a specific emission ultrasonic frequency as "1", characterized in that defined as its signal value, 하기 수학식에 의해 상기 액체금속의 수위를 판단하는 소듐이 포함된 액체금속 수위측정장치.Liquid metal level measurement apparatus containing sodium for determining the level of the liquid metal by the following equation. [수학식][Equation]
Figure 112012017810576-pat00026
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 (여기서, 상기 H는 상기 액체금속의 수위, 상기 L100%는 상기 액체금속을 수용하는 용기의 액체금속 수위가 100%일 때의 수위, 상기 W100%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 100%일 때의 수신신호 값, 상기 W0%는 상기 용기에 액체금속의 수위가 0%일 때의 수신신호 값, 상기 WL은 상기 용기에 수용된 액체금속의 수위에 대응되는 수신신호 값, 그리고, 상기 km은 상기 용기의 형상에 의존하는 비례상수로서 상기 용기가 원통형일 때와 상기 용기가 상부와 하부의 지름이 다른 경우에 상기 용기 높이에 따른 상기 용기 모양을 의미하며, 상기 kn는 상기 용기의 상태에 따라 정해지는 비례상수로서 상기 용기의 보온 여부 및 상기 용기에 부착되어 있는 기구 혹은 부착구조물의 두께 또는 하중 또는 밀도에 의해서 결정되는 상수이다)Where H is the level of the liquid metal, L 100% is the level when the liquid metal level of the container containing the liquid metal is 100%, W 100% is the level of the liquid metal in the container 100 The received signal value at%, W 0% is the received signal value when the level of the liquid metal in the container is 0%, the W L is the received signal value corresponding to the level of the liquid metal contained in the container, and K m is a proportional constant depending on the shape of the container, and means the shape of the container according to the height of the container when the container is cylindrical and when the diameter of the container is different from the upper and lower parts, and k n is A proportional constant determined according to the condition of the container, which is determined by the insulation of the container and the thickness, load or density of the device or attachment structure attached to the container)
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