JPH0153426B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0153426B2 JPH0153426B2 JP56110339A JP11033981A JPH0153426B2 JP H0153426 B2 JPH0153426 B2 JP H0153426B2 JP 56110339 A JP56110339 A JP 56110339A JP 11033981 A JP11033981 A JP 11033981A JP H0153426 B2 JPH0153426 B2 JP H0153426B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- measured
- guide tube
- eddy current
- detection unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/08—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring variation of an electric variable directly affected by the flow, e.g. by using dynamo-electric effect
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、渦電流式検出部の位置測定方法に関
するものであり、詳しくは案内管内における検出
部の位置を高精度に検出する方法に関するもので
ある。
するものであり、詳しくは案内管内における検出
部の位置を高精度に検出する方法に関するもので
ある。
＜従来の技術＞
一般に、ナトリウムなどの導電性を有する被測
定流体の温度、流速、空〓率などを測定する装置
として、被測定流体中に発生する渦電流を用いた
渦電流式測定装置が用いられている。
定流体の温度、流速、空〓率などを測定する装置
として、被測定流体中に発生する渦電流を用いた
渦電流式測定装置が用いられている。
ある種の原子炉では、冷却材として液体金属ナ
トリウム（以下ナトリウムという）を用い、ナト
リウムを炉容器の下部から流入させて炉心を通過
させ、炉容器の上部から流出させるように構成さ
れている。
トリウム（以下ナトリウムという）を用い、ナト
リウムを炉容器の下部から流入させて炉心を通過
させ、炉容器の上部から流出させるように構成さ
れている。
このような原子炉では、炉心の上部にナトリウ
ムの流れ方向に沿つて複数の案内管を配置し、各
案内管内に１次コイルを挟むようにして２次コイ
ルが配置された検出部を挿入して、炉心上部にお
けるナトリウムの流速、温度、空〓率などを測定
することが行われている。そして、これらの測定
結果から、炉の運転状態の監視や炉心の異常検出
が行われる。
ムの流れ方向に沿つて複数の案内管を配置し、各
案内管内に１次コイルを挟むようにして２次コイ
ルが配置された検出部を挿入して、炉心上部にお
けるナトリウムの流速、温度、空〓率などを測定
することが行われている。そして、これらの測定
結果から、炉の運転状態の監視や炉心の異常検出
が行われる。
ところで、これらの測定は、検出部を案内管内
の先端部の所定の位置に配置した状態で行わなけ
ればならない。このためには、検出部が案内管内
の所定の位置に配置されていることを検出する必
要がある。
の先端部の所定の位置に配置した状態で行わなけ
ればならない。このためには、検出部が案内管内
の所定の位置に配置されていることを検出する必
要がある。
このような案内管内における検出部の位置を検
出する方法として、例えば特開昭52−139462号の
ような方法が提案されている。この方法は、案内
管内の所定位置に導電率の異なつた部分を加工し
ておき、検出部の32次コイルの出力変化または１
次コイルの自己インピーダンスの変化を検出し
て、検出部が案内管内の所定の位置に配置されて
いることを検出するようにしたものである。
出する方法として、例えば特開昭52−139462号の
ような方法が提案されている。この方法は、案内
管内の所定位置に導電率の異なつた部分を加工し
ておき、検出部の32次コイルの出力変化または１
次コイルの自己インピーダンスの変化を検出し
て、検出部が案内管内の所定の位置に配置されて
いることを検出するようにしたものである。
ところが、このような方法では、原子炉が運転
状態に入ると、検出部と案内管内の導電率の異な
つた部分との相対位置が構成材料の線膨張率の違
いや案内管の振動などで変化することがある。
状態に入ると、検出部と案内管内の導電率の異な
つた部分との相対位置が構成材料の線膨張率の違
いや案内管の振動などで変化することがある。
この結果、検出部の１次コイルに対する２次コ
イルおよび周辺の電磁気的な対称性が損われ、測
定誤差を生じることになり、好ましくない。
イルおよび周辺の電磁気的な対称性が損われ、測
定誤差を生じることになり、好ましくない。
そこで、このような不都合を解決する方法とし
て、被測定流体の流れ方向に沿つて被測定流体中
に配置された案内管内に、軸方向に沿つて１次コ
イルおよび２次コイルが配置された検出部を、そ
の出力信号に基づいて管内における位置を検出し
ながら挿入配置することが提案されている。
て、被測定流体の流れ方向に沿つて被測定流体中
に配置された案内管内に、軸方向に沿つて１次コ
イルおよび２次コイルが配置された検出部を、そ
の出力信号に基づいて管内における位置を検出し
ながら挿入配置することが提案されている。
第１図はこのような方法を適用する装置の具体
例を示す構成説明図、第２図は第１図の等価回路
図である。これら図において、１は検出部、２は
リード線、３は案内管、４は励磁信号線、L1〜
L3は検出部１に対する被測定流体の相対的な液
面位置である。
例を示す構成説明図、第２図は第１図の等価回路
図である。これら図において、１は検出部、２は
リード線、３は案内管、４は励磁信号線、L1〜
L3は検出部１に対する被測定流体の相対的な液
面位置である。
検出部１は、１次コイル１１と１次コイル１１
を挟むようにして軸方向に沿つて配置された２次
コイル１２，１３とで構成されている。１次コイ
ル１１は、励磁信号源４により交流励磁される。
案内管３は例えばステンレスで構成されていて、
矢印で示す被測定流体の流れ方向に沿つて被測定
流体中に配置されている。この案内管内３には検
出部１が挿入配置される。
を挟むようにして軸方向に沿つて配置された２次
コイル１２，１３とで構成されている。１次コイ
ル１１は、励磁信号源４により交流励磁される。
案内管３は例えばステンレスで構成されていて、
矢印で示す被測定流体の流れ方向に沿つて被測定
流体中に配置されている。この案内管内３には検
出部１が挿入配置される。
このように構成された装置の動作を説明する。
なお、以下の説明において、案内管３の肉厚は全
長にわたつて均一とする。
なお、以下の説明において、案内管３の肉厚は全
長にわたつて均一とする。
検出部１を案内管３内に挿入するのにあたつ
て、検出部１の１次コイル１１を励磁信号源４に
より励磁しておく。上流側に位置する２次コイル
１２の出力電圧をE1、下流側に位置する２次コ
イル１３の出力電圧をE2とすると、検出部１が
被測定流体の液面L1から十分離れている間の出
力電圧は、E1≒E2になる。検出部１が液面L1に
近付くと、被測定流体中に渦電流が流れて１次コ
イル１１による磁束を打消すようになり、２次コ
イル１２と鎖交する磁束が減少してE1＜E2にな
る。検出部１を被測定流体の液面L2下の案内管
３内に挿入するのにしたがつてE1はますます減
少し、１次コイル１１の中心が液面L3よりも十
分下の位置に達するとE1はほぼ一定値になる。
て、検出部１の１次コイル１１を励磁信号源４に
より励磁しておく。上流側に位置する２次コイル
１２の出力電圧をE1、下流側に位置する２次コ
イル１３の出力電圧をE2とすると、検出部１が
被測定流体の液面L1から十分離れている間の出
力電圧は、E1≒E2になる。検出部１が液面L1に
近付くと、被測定流体中に渦電流が流れて１次コ
イル１１による磁束を打消すようになり、２次コ
イル１２と鎖交する磁束が減少してE1＜E2にな
る。検出部１を被測定流体の液面L2下の案内管
３内に挿入するのにしたがつてE1はますます減
少し、１次コイル１１の中心が液面L3よりも十
分下の位置に達するとE1はほぼ一定値になる。
一方、２次コイル１３の出力電圧E2も被測定
流体の液面L1に近付くにしたがつて減少し、被
測定流体の液面L3に対して十分な深さの案内管
３内に挿入されるとほぼ一定値となり、再びE1
≒E2になる。
流体の液面L1に近付くにしたがつて減少し、被
測定流体の液面L3に対して十分な深さの案内管
３内に挿入されるとほぼ一定値となり、再びE1
≒E2になる。
第３図は検出部１の挿入量Ｄと検出部１の出力
電圧との関係を示す特性例図であつて、横軸には
挿入量Ｄをとり、縦軸には出力電圧をとつたもの
であり、(a)は各出力電圧E1，E2の変化を示し、
ｂは差電圧E2−E1の変化を示し、(c)は和電圧E2
＋E1の変化を示している。
電圧との関係を示す特性例図であつて、横軸には
挿入量Ｄをとり、縦軸には出力電圧をとつたもの
であり、(a)は各出力電圧E1，E2の変化を示し、
ｂは差電圧E2−E1の変化を示し、(c)は和電圧E2
＋E1の変化を示している。
これら第３図から明らかなように、出力電圧
E2、差電圧E2−E1あるいは和電圧E2＋E1のうち
少なくとも１つを観測することにより、検出部１
が例えば第２図の液面L3と検出部１との相対位
置関係に示すような被測定流体の液面下の管内の
所定の基準位置に達したことが検出できる。ここ
で、第２図における被測定流体の液面位置L3の
絶対位置は、別途設置されている液面計などで精
度よく測定することができる。また、第２図の位
置関係における液面L3と１次コイル１１の中心
位置との距離ｌは、予め実験などにより求めてお
くことができる。さらに、液面下の管内における
基準位置からの検出部１の移動量は、被測定流体
の流速信号が被測定流体と検出部１との相対速度
に比例することから、被測定流体が静止している
ものとすると、整流平滑された流速信号を積分す
ることにより求めることができる。第４図に、こ
のような移動量を求める回路の一例を示す。第４
図において、５は整流平滑回路、６は積分器、７
は出力端子である。
E2、差電圧E2−E1あるいは和電圧E2＋E1のうち
少なくとも１つを観測することにより、検出部１
が例えば第２図の液面L3と検出部１との相対位
置関係に示すような被測定流体の液面下の管内の
所定の基準位置に達したことが検出できる。ここ
で、第２図における被測定流体の液面位置L3の
絶対位置は、別途設置されている液面計などで精
度よく測定することができる。また、第２図の位
置関係における液面L3と１次コイル１１の中心
位置との距離ｌは、予め実験などにより求めてお
くことができる。さらに、液面下の管内における
基準位置からの検出部１の移動量は、被測定流体
の流速信号が被測定流体と検出部１との相対速度
に比例することから、被測定流体が静止している
ものとすると、整流平滑された流速信号を積分す
ることにより求めることができる。第４図に、こ
のような移動量を求める回路の一例を示す。第４
図において、５は整流平滑回路、６は積分器、７
は出力端子である。
このように、検出部１の出力信号に基づいて検
出部１が被測定流体の液面下の管内の所定の基準
位置に達したことを検出するとともに、液面下の
管内での基準位置からの検出部１の移動量を検出
することにより、検出部１を管内の所望の位置に
挿入配置できる。
出部１が被測定流体の液面下の管内の所定の基準
位置に達したことを検出するとともに、液面下の
管内での基準位置からの検出部１の移動量を検出
することにより、検出部１を管内の所望の位置に
挿入配置できる。
＜発明が解決しようとする課題＞
しかし、このような従来の位置測定方法によれ
ば、被測定流体が静止している場合には高精度の
位置測定が期待できるが、被測定流体が移動して
いる場合には被測定流体中を流れる渦電流も被測
定流体の移動に応じて変動することになり、検出
部１の位置測定にあたつて測定誤差を生じること
になる。
ば、被測定流体が静止している場合には高精度の
位置測定が期待できるが、被測定流体が移動して
いる場合には被測定流体中を流れる渦電流も被測
定流体の移動に応じて変動することになり、検出
部１の位置測定にあたつて測定誤差を生じること
になる。
本発明は、このような点に着目したものであ
り、その目的は、被測定流体の移動の影響を受け
ることなく高精度で渦電流式検出部の位置測定が
行える方法を提供することにある。
り、その目的は、被測定流体の移動の影響を受け
ることなく高精度で渦電流式検出部の位置測定が
行える方法を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞
本発明の渦電流式検出部の位置測定方法は、
被測定流体の流れ方向に沿つて被測定流体中に
配置された案内管内に、軸方向に沿つて１次コイ
ルおよび２次コイルが配置された検出部を、その
出力信号に基づいて管内における位置を検出しな
がら挿入配置するのにあたつて、 前記検出部の１次コイルの励磁周波数を、検出
部が被測定流体の液面下の管内の所定の基準位置
に達するまでは渦電流が被測定流体に流れるよう
に選定し、検出部が被測定流体の液面下の管内の
所定の基準位置に達した時点で渦電流が案内管の
みに流れるように選定することを特徴とする。
配置された案内管内に、軸方向に沿つて１次コイ
ルおよび２次コイルが配置された検出部を、その
出力信号に基づいて管内における位置を検出しな
がら挿入配置するのにあたつて、 前記検出部の１次コイルの励磁周波数を、検出
部が被測定流体の液面下の管内の所定の基準位置
に達するまでは渦電流が被測定流体に流れるよう
に選定し、検出部が被測定流体の液面下の管内の
所定の基準位置に達した時点で渦電流が案内管の
みに流れるように選定することを特徴とする。
＜作 用＞
検出部が案内管内の所定の基準位置に達するま
での間は被測定流体に流れる渦電流を利用して検
出部の現在位置を算出し、検出部が案内管内の所
定の基準位置に達した後は案内管のみに渦電流を
流して検出部の移動量を算出する。
での間は被測定流体に流れる渦電流を利用して検
出部の現在位置を算出し、検出部が案内管内の所
定の基準位置に達した後は案内管のみに渦電流を
流して検出部の移動量を算出する。
＜実施例＞
本発明では、前述のような被測定流体の移動に
伴う測定誤差を除去するために、検出部１が被測
定流体の液面下の管内の所定の位置に達したこと
を検出した時点で励磁周波数を切り換えて渦電流
の浸透深さを浅くし、渦電流が被測定流体には浸
透しないようにする。
伴う測定誤差を除去するために、検出部１が被測
定流体の液面下の管内の所定の位置に達したこと
を検出した時点で励磁周波数を切り換えて渦電流
の浸透深さを浅くし、渦電流が被測定流体には浸
透しないようにする。
すなわち、渦電流の浸透深さδは、
δ＝１／√
で表わすことができる。ここで、μは案内管３の
透磁率、ωは角励磁周波数、σは案内管３の導電
率である。
透磁率、ωは角励磁周波数、σは案内管３の導電
率である。
この式から明らかなように、角励磁周波数ωを
変化させることにより渦電流の浸透深さδを任意
の値に設定できる。
変化させることにより渦電流の浸透深さδを任意
の値に設定できる。
したがつて、角励磁周波数ωを案内管３肉厚に
応じた適切な値に選定することにより、渦電流は
被測定流体に流れることなく案内管のみに流れる
ようになる。
応じた適切な値に選定することにより、渦電流は
被測定流体に流れることなく案内管のみに流れる
ようになる。
これにより、検出部１の検出コイル１２，１３
の出力信号E1，E2は被測定流体の移動の影響を
受けなくなり、例えば原子炉の運転中であつても
高精度の位置測定が行える。
の出力信号E1，E2は被測定流体の移動の影響を
受けなくなり、例えば原子炉の運転中であつても
高精度の位置測定が行える。
なお、上記説明では、検出部１として、軸方向
に沿つて１次コイルを挟むようにして２次コイル
１２，１３が配置されたものを用いる例について
説明したが、少なくとも２個のコイルが軸方向に
沿つて配置されたものを用い、これらコイル位を
相補的に１次コイルおよび２次コイルとして切り
換えるようにしてもよい。
に沿つて１次コイルを挟むようにして２次コイル
１２，１３が配置されたものを用いる例について
説明したが、少なくとも２個のコイルが軸方向に
沿つて配置されたものを用い、これらコイル位を
相補的に１次コイルおよび２次コイルとして切り
換えるようにしてもよい。
＜発明の効果＞
以上説明したように、本発明によれば、被測定
流体の移動の影響を受けることなく高精度で案内
管内における渦電流式検出部の位置測定が行える
渦電流式検出部の位置測定方法が実現でき、実用
上の効果は大きい。
流体の移動の影響を受けることなく高精度で案内
管内における渦電流式検出部の位置測定が行える
渦電流式検出部の位置測定方法が実現でき、実用
上の効果は大きい。
第１図は渦電流式測定装置の具体例を示す構成
説明図、第２図は第１図の等価回路図、第３図は
第１図における検出部の挿入量と検出部の出力電
圧との関係を示す特性例図、第４図は検出部の移
動量を求める回路の具体例である。 １…検出部、２…リード線、３…案内管、４…
励磁信号源、５…整流平滑回路、６…積分器、７
…出力端子。
説明図、第２図は第１図の等価回路図、第３図は
第１図における検出部の挿入量と検出部の出力電
圧との関係を示す特性例図、第４図は検出部の移
動量を求める回路の具体例である。 １…検出部、２…リード線、３…案内管、４…
励磁信号源、５…整流平滑回路、６…積分器、７
…出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定流体の流れ方向に沿つて被測定流体中
に配置された案内管内に、軸方向に沿つて１次コ
イルおよび２次コイルが配置された検出部を、そ
の出力信号に基づいて管内における位置を検出し
ながら挿入配置するのにあたつて、 前記検出部の１次コイルの励磁周波数を、検出
部が被測定流体の液面下の管内の所定の基準位置
に達するまでは渦電流が被測定流体に流れるよう
に選定し、検出部が被測定流体の液面下の管内の
所定の基準位置に達した時点で渦電流が案内管の
みに流れるように選定することを特徴とする渦電
流式検出部の位置測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11033981A JPS5811864A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 渦電流式検出部の位置測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11033981A JPS5811864A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 渦電流式検出部の位置測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5811864A JPS5811864A (ja) | 1983-01-22 |
| JPH0153426B2 true JPH0153426B2 (ja) | 1989-11-14 |
Family
ID=14533242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11033981A Granted JPS5811864A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 渦電流式検出部の位置測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5811864A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0295609A3 (en) * | 1987-06-15 | 1991-01-09 | Kollmorgen Corporation | Printed circuit windings for screened inductance sensors, especially sensors for level measurement |
| JP2952550B2 (ja) * | 1993-09-13 | 1999-09-27 | 矢崎総業株式会社 | バッテリーポスト用接続端子の保護カバー |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5431785A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-08 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Eddy current type current meter |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP11033981A patent/JPS5811864A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5431785A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-08 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Eddy current type current meter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5811864A (ja) | 1983-01-22 |
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