JPH0435693B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、原子力発電所の廃液処理施設また
は、核燃料再処理工場等の液体貯蔵容器内の液
面・密度の測定に適したパージ式液面計・密度計
に係り、とりわけ測定誤差が少なく、遠隔操作に
よつて検出器の校正を行うことのできるパージ式
液面計に関する。 （従来の技術） 原子力発電所の廃液処理施設、核燃料再処理工
場等で使用されるパージ式液面計・密度計は、パ
ージ流体として気体が使用されている。このパー
ジ式液面計を第８図に示す。 第８図は、従来のパージ式液面計を示す構成図
である。図において符号７１は差圧検出器であ
り、この差圧検出器７１には２本のパージ配管７
２、パージ配管７３が接続されている。このパー
ジ配管７２、パージ配管７３には、差圧検出器７
１の操作及び校正に使用される手動弁７４、手動
弁７５が設けられ、さらにそれぞれエアパージ用
の空気供給配管７６、空気供給配管７７が接続さ
れている。一方のパージ配管７２はタンク７８内
の被測定溶液７９内に挿入され、他方のパージ配
管７３の先端部はタンク７８内の気相部に位置し
ている。 パージ配管７２とパージ配管７３は均圧配管で
連結され、均圧配管には手動弁８０が設けられて
いる。空気供給配管７６、空気供給配管７７の上
流側にはそれぞれパージ用エアに流量を測定する
流量計８１、流量計８２及び流量を一定にする流
量調整器８３、流量調整器８４及び圧力源８５が
設けられている。 また、差圧検出器７１の校正時には、差圧検出
器７１の導圧口８６に圧力発生器８７が設けられ
た導圧配管８８が接続される。 このような構成からなるパージ式液面計の通常
時の被面測定原理について説明する。 まず作業員が手動弁８０を“閉”にし、手動弁
７４、手動弁７５を“開”の状態にする。圧力源
８５から供給された空気は、流量計８１、流量計
８２で流量値を監視されながら流量調整器８３、
流量調整器８４で一定流量に調整され、パージ配
管７２、パージ配管７３に供給される。溶液７９
内のパージ配管７２の先端からは溶液７９の背圧
に打ち勝つて一定流量の空気が放出される。この
結果、パージ配管７２内の空気圧はタンク７８の
気相部と溶液７９の高さ分の背圧の和に等しくな
り、パージ配管７３内の空気圧はタンク７８の気
相部と等しくなる。差圧検出器７１はこの両方の
圧力の差である溶液７９の高さ相当分の背圧を検
出する。この背圧は溶液７９の液面Ａの高さに比
例するので差圧検出器７１によつて液面Ａを測定
することができる。 つぎに定期的にその性能を確認するために実施
しているパージ式液面計の差圧検出器７１の校正
手順について説明する。まず、作業者が差圧検出
器７１の設置現場まで行き。手動弁７４、手動弁
７５を閉にし、手動弁８０を“開”にする。パー
ジ配管７２とパージ配管７３とを均圧にして差圧
検出器７１を零差圧の状態にし、差圧検出器７１
の零差圧信号の校正をおこなう。次に手動弁８０
を“閉”にし、圧力発生器８７で基準圧を発生さ
せ、これを差圧検出器７１の導圧口８６から印加
する。 この基準圧力を加えた状態で差圧検出器７１の
指示値を基準圧力値とを比較することにより、ス
パン校正を行う。 （発明が解決しようとする問題点） 以上述べた様な従来の差圧検出器校正方法によ
ると、差圧検出器７１が設置してある現場まで保
守員が行き、校正圧力を印加した後、制御室に設
置してある指示計の指示値と比較する必要があ
る。また、加圧器８７を現場まで持つていかなけ
ればならず、差圧検出器７１を１台ずつ校正しな
ければならない。このようなことにより、校正に
要する時間が長くなるため、計測器の精度の維持
がむずかしくなり、保守員の放射線被曝線量が多
くなり、ひいては、運転時間の短縮や設備利用率
を低下させる不具合がある。 本発明はこのような不具合を解決するためにな
されたもので、差圧検出器の校正を遠隔操作で行
うことにより、校正時間の短縮と校正作業の省力
化を実現できるとともに、精度の高い液面計測が
可能なエアパージ式液面計を提供することを目的
とする。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段〕 差圧検出器の高圧側に第１パージ配管を接続
し、低圧側に第２パージ配管を接続し、さらに第
１パージ配管と第２パージ配管を連絡する均圧配
管を設ける。第１パージ配管の上両側には第１入
口弁、下流側には第１出口弁、第２パージ配管の
上流側には第２入口弁、下流側には第２出口弁、
均圧配管には均圧弁を設ける。さらにこれらの各
弁には遠隔操作可能な弁開閉装置を設ける。 （作用） 本発明によると、差圧検出器の測定時、校正時
に必要な各弁の開閉操作は中央制御室からの遠隔
操作による弁開閉装置によつて行われる。 （実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図は第一実施例の構成図である。 図面において、符号１は差圧検出器であり、そ
の高圧側にはパージ配管２が、低圧側にはパージ
配管３が接続されている。このパージ配管２とパ
ージ配管３はしやへい壁４を貫通して平行に垂設
しており、パージ配管２の先端は槽５内の被測定
溶液２３内に挿入され、パージ配管３の先端は槽
５の気相部に位置している。パージ配管２の上部
には電磁弁６が、その下部には電磁弁７が取り付
けられ、パージ配管３にも同様に電磁弁８、及び
電磁弁９が取り付けられている。また、パージ配
管２とパージ配管３とを連絡する均圧配管１０が
設けられ、この均圧配管１０には電磁弁１１が取
り付けられている。さらにパージ配管２とパージ
配管３の上流側にはキヤピラリー１２を介して定
流量の空気を供給するための空気タンク１３が接
続されている。この空気タンク１３の一端部には
空気タンクの圧力を調整する電磁弁１４が取り付
けられ、その他端部には配管１５が接続され、こ
の配管１５には、空気タンク内の圧力を測定する
精密圧力計１６、電磁弁１７が取り付けられ、そ
の上流側は圧力源１８が接続されている。また電
磁弁６，７，８，９，１１の信号線２０はコネク
タ２１を介して中央制御室２２へ接続されてい
る。 一般に電磁弁には「無通電開」型と「無通電
閉」型がある。前者は電磁弁の電磁コイルが無通
電になつたときに開になり、後者は無通電になつ
たときに閉になるものである。電磁弁６，７，８
は「無通電開」型、電磁弁１１，９は「無通電
閉」型を採用する。 電磁弁６，７，８，９，１１と差圧検出器１は
検出器モジユール２４とすることにより一体化し
て故障時の交換を容易に行える構成となつてい
る。その検出器モジユール２４の外観の斜視図を
第２図に、配管回路を第３図に示す。第２図に示
すように５個の電磁弁６，７，８，９，１１は電
磁弁ベース２５上に設置されている。電磁弁ベー
ス２５内部には、パージ配管２，３の一部や均圧
配管１０が収納されている。 このような構成からなる第一実施例の作用につ
いて説明する。定常の測定状態では、中央制御室
２２からの遠隔操作信号により電磁弁６，７，
９，８，１７は“開”、電磁弁１４，１１は“閉”
の状態に設定される。圧力源１８より供給された
エアは空気タンク１３内において約1.4Kg／cm²に
保持される。一方パージ配管２内に発生する背圧
は最大2000mmH₂O程度なので、空気タンク１３
とパージ配管２との差圧は1.4Kg／cm²〜1.2Kg／cm²
の間で変化する。したがつて、キヤピラリーチユ
ーブ１２で空気流量を制限することにより、パー
ジ配管２，３先端から放出される空気量は数／
ｈの一定量に調整される。このように定常測定時
においては、差圧検出器１は、パージ配管２とパ
ージ配管３の差圧を計測することになり、この差
圧は被測定溶液２３の背圧に等しいので、溶液２
３の液面Ａが計測される。 次に第一実施例による校正時の動作について説
明する。（零差圧の校正は、次の手順による。）ま
ず電磁弁７，９を中央制御室２２からの遠隔操作
により閉にして、槽５内で発生する放射性ガスが
差圧検出器１へ流れるのを防ぎ、同様にして電磁
弁１７を“閉”にした後、電磁弁１４を“開”に
設定する。これにより空気タンク１３内の圧力を
約300mmH₂O程度まで低下させた後、電磁弁１４
を“閉”にし、電磁弁１１を“開”にする。パー
ジ配管２（高圧側）とパージ配管３（低圧側）は
均圧配管１１を介して同圧となり差圧検出器１の
Ｈ（高圧）側入口と、Ｌ（低圧）側入口は導通され
零差圧入力となる。ここで、差圧検出器１の零調
を行うが、この時差圧検出器１の設置場所まで行
かないで、中央制御室２２で調整（回路上で行う
ハードの調整または計算機で行うソフトウエアで
の調整）を行う。この時の基準圧力は空気タンク
１３内の圧力を精密圧力計１６で測定する。 次にスパン校正を行う手順について述べる。ま
ず、中央制御室２２からの遠隔操作で電磁弁８お
よび１１を“閉”にして差圧検出器１のＬ側を密
閉する。次に電磁弁１７を“開”にして圧縮空気
を送り空気タンク１３内に校正圧力を印加する。
印加後、電磁弁１７を閉にする。校正圧力値の目
安としては差圧検出器１の測定レンジの1/2程度
とする。たとえば、フルレンジが3000mmH₂Oの
差圧検出器を校正する場合、Ｈ側圧力を1800mm
H₂Oにすれば、差圧としては1800−300＝1500mm
H₂Oが印加される。差圧検出器１の指示と精密
圧力計１６の指示が安定したら、両方の出力指示
を読む。以上より、差圧検出器１の指示値1500mm
H₂Oと、精密圧力計１６の測定値の差（測定レ
ンジの1/2の時と、零差圧入力時に差圧検出器に
印加された約300mmH₂Oとの差）を比較して差圧
検出器１のスパン校正を行う。校正値を用いた機
器の調整の方法で、零差圧入力の場合と同じ方法
で実施できる。 以上の手順により、校正が終了したら電磁弁
７，８，９，１７を“開”にして、その空気タン
ク１３内の圧力を通常測定時の圧力まで上昇させ
て液面Ａの測定状態に戻る。 次に電磁弁を通電した際の発生熱による計測上
の影響について説明する。電磁弁が無通電状態か
ら通電状態になると、各電磁弁に熱が発生し、そ
の発生熱が電磁弁ベース２５を経由してパージ配
管内のエアへ伝わる。その時内部のエアが密閉状
態にあると圧力変化が生じて、測定あるいは校正
の誤差の原因となる。本実施例によると、電磁弁
６，７，８を無通電開型、電磁弁９，１１を無通
電閉型とすることにより、通常測定時と校正時に
おける弁の開閉状態は以下の表のようになる。＊
印があるものは通電状態、無いものは無通電状態
を表わす。

【表】 この場合には、通常測定時に１個の電磁弁が常
に通電状態にあるので電磁弁ベース２５は予熱さ
れている。零点校正、スパン校正を行う場合、
各々２個の電磁弁がON状態になる。この場合、
温度は上昇するがその割合は小さくなり、スパン
校正時の精度が向上する。 一方、通常測定時において、すべての電磁弁を
無通電型にすると、開閉パターンと通電の関係は
以下の表のようになる。

【表】 上記表に示すように、通常測定時には、すべて
OFFの電磁弁が零点校正、スパン校正を行う時
には３電磁弁がONになる。この発生熱の影響は
大きく、主としてＬ側の温度が上りパージ配管
２，３内のエアの圧力変化を生じさせ、スパン校
正の誤差原因となる。 このような背景により、スパン校正時におい
て、電磁弁の発生熱の影響を最小にするために、
本実施例は、電磁弁６，７，８は無通電開型、電
磁弁９，１１は無通電閉型が採用されている。 この通電時の電磁弁の発生熱の影響を第４図に
示す。本実施例によるとこの熱の影響を小さくす
ることができ、かつ、密閉されたＬ側の温度変化
を少くすることができる。 このように実施例によると、電磁弁６，７，
８，９，１１，１４，１７を中央制御室２２から
の遠隔操作によつて開閉操作及び差圧検出器１の
校正ができるので省力化が図れる。また、校正時
間が短縮できるので、校正頻度を多くとれるよう
になり、差圧検出器１の信頼性が向上する。さら
に通電状態の電磁弁の発生熱の影響を最小になる
ように通電開型と通電閉型とを組み合せることに
よりスパン校正の精度が高くなるので計測精度が
向上する。 次に第二実施例について説明する。第５図は第
二実施例の全体の構成図である。 図面において、符号３１は差圧検出器であり、
その高圧側にはパージ配管３２が、低圧側にはパ
ージ配管３３が接続されている。このパージ配管
３２とパージ配管３３はしやへい壁３４を貫通し
て平行に垂設しており、パージ配管３２の先端は
槽３５内の被測定溶液５３（粒位はＡ）内に挿入
され、パージ配管３３の先端は槽３５の気相部に
位置している。パージ配管３２の上部には操作弁
３６が、その下部には操作弁３７が取り付けら
れ、パージ配管３３にも同様に操作弁３８、及び
操作弁３９が取り付けられている。また、パージ
配管３２とパージ配管３３とを連絡する均圧配管
４０が設けられ、この均圧配管４０には操作弁４
１が取り付けられている。この操作弁３６，３
７，３８，３９，４１の開閉操作の駆動源となる
モータ４９が設けられている。このモータ４９と
差圧検出器３１の信号線５０はコネクタ５１を介
して中央制御室５２に接続されている。さらにパ
ージ配管３２とパージ配管３３の上流側にはキヤ
ピラリー４２を介して定流量の空気を供給するた
めの空気タンク４３が接続されている。この空気
タンク４３の一端部には空気タンク内の圧力を調
整する電磁弁４４が取り付けられその他端部には
配管４５が接続され、この配管４５には、空気タ
ンク内の圧力を測定する精密圧力計４６、電磁弁
４７が取り付けられ、その上流側は圧力源４８が
接続されている。また、電磁弁４４，４７、精密
圧力計４６の信号線５０は中央制御室５２に接続
されている。 上述した差圧検出器３１、操作弁３６，３７，
３８，３９，４１、パージ配管３２，３３、均圧
配管４０、モータ４９、コネクタ５１は一体化さ
せることにより、一式着脱可能なように検出器モ
ジユール５４を構成している。その斜視図を第６
図に、配管回路を第７図に示す。第６図に示すよ
うに５個の操作弁３６，３７，３８，３９，４１
はベース５５上に直列に設置され、このベース５
５内部には、パージ配管３２，３３の一部や均圧
配管４０が収納されている。このベース５５に隣
接してモータ４９が設置され、このモータ４９に
は回転軸５６が接続されている。なおモータ４９
の駆動時に生ずる熱がベース５５を介してパージ
配管３２，３３や均圧配管４０に伝達しないよう
に、モータ４９とベース５５とは分離されている
か、あるいは断熱処理されているのが望ましい。
この回転軸５６には円盤状のカム５８ａ，５８
ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅが固設され、それは
操作弁３６，３７，４１，３８，３９のステム５
７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅに当接可
能な位置に固設され、これらのステムの上下移動
により開閉操作がなされるように構成されてい
る。さらにカム５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８
ｄ，５８ｅは、たとえば円盤状の円周の一部を切
り欠くことによりステムが上下に移動して、通常
測定時、零点調整時、スパン調整時において以下
のように操作弁３６，３７，３８，３９，４１の
開閉の組み合わせが可能な形状にできている。

〔発明の効果〕

このように本発明によると、校正時間を短縮す
ることができ、校正頻度を多くとれることができ
るので、計器精度の維持を確保できる。したがつ
て、ウラン、プルトニウム量の計量管理が向上
し、再処理工程上の工程管理が容易になる。 また、遠隔操作が可能になるので保守員の放射
線の被曝低減化を図ることができ、安全性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第一実施例を示すパージ式
液面計の構成図、第２図はその検出器モジユール
の外観斜視図、第３図はその電磁弁ベース内の配
管回路を示す図、第４図はその電磁弁の計測上の
熱影響を示す図、第５図は、第二実施例を示すパ
ージ式液面計の構成図、第６図はその検出器モジ
ユールの外観斜視図、第７図はその弁ベース内の
配管回路を示す図、第８図は従来のパージ式液面
計の構成図である。 １，３１…差圧検出器、２，３，３２，３３…
パージ配管、４，３４…しやへい壁、６，…第１
入口弁、７…第１出口弁、８…第２入口弁、９…
第２出口弁、１１…均圧弁、１２，４２…キヤピ
ラリー、２０，５０…信号線、２２，５２…中央
制御室、４９…モータ、５６…回転軸、５７ａ，
５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅ…ステム、５８
ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ…カム、３
６，３７，３８，３９，４１…操作弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体の圧力差を検出する差圧検出器と、この
   差圧検出器の高圧側に接続された第１パージ配管
   と、この差圧検出器の低圧側に接続された第２パ
   ージ配管を連絡する均圧配管と、前記第１パージ
   配管の上流側に設けられた第１入口弁及び下流側
   に設けられた第１出口弁と、前記第２パージ配管
   の上流側に設けられた第２入口弁及び下流側に設
   けられた第２出口弁と、前記均圧配管に設けられ
   た均圧弁とからなるパージ式液面計において、前
   記第１入口弁、第１出口弁、第２入口弁、第２出
   口弁、均圧弁には、遠隔操作可能な電磁弁が設け
   られ、これらの電磁弁は無通電開型と無通電閉型
   の電磁弁の組合せからなることを特徴とするパー
   ジ式液面計。 ２ 第１入口弁、第１出口弁、第２入口弁、第２
   出口弁および均圧弁は検出器モジユールとして一
   体化されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のパージ式液面計。 ３ 第１入口弁、第１出口弁、第２入口弁は無通
   電開型の電磁弁からなり、第２出口弁、均圧弁は
   無通電閉型の電磁弁からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のパージ式液面計。 ４ 流体の圧力差を検出する差圧検出器と、この
   差圧検出器の高圧側に接続された第１パージ配管
   と、この差圧検出器の低圧側に接続された第２パ
   ージ配管と、この第１パージ配管と第２パージ配
   管を連絡する均圧配管と、前記第１パージ配管の
   上流側に設けられた第１入口弁及び下流側に設け
   られた第１出口弁と、前記第２パージ配管の上流
   側に設けられた第２入口弁及び下流側に設けられ
   た第２出口弁と、前記均圧配管に設けられた均圧
   弁とからなるパージ式液面計において、前記第１
   入口弁、第１出口弁、第２出口弁、均圧弁には、
   遠隔操作可能な弁開閉装置が設けられ、前記弁開
   閉装置は、遠隔操作可能な回転駆動装置とこの回
   転駆動装置に接続された回転軸に固設された複数
   個のカムとからなり第１入口弁、第１出口弁、第
   ２入口弁、第２出口弁、均圧弁のシステムがこの
   カムに当接し、カムの回転に従動することにより
   前記弁の開閉が行われることを特徴とするパージ
   式液面計。