JP6959633B2 - Charge measuring device, fluid manufacturing equipment, method for measuring the amount of electric charge in a fluid, and method for manufacturing a fluid - Google Patents
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Description
この発明は、例えば配管を流れる流体の電荷量を評価する静電センサ、電荷測定器、流体製造装置、流体の電荷量の測定方法、及び流体の製造方法に関する。 The present invention relates to, for example, an electrostatic sensor for evaluating the amount of electric charge of a fluid flowing through a pipe, a charge measuring device, a fluid manufacturing apparatus, a method for measuring the amount of electric charge of a fluid, and a method for manufacturing a fluid.
例えば、流体を使用する又は製造する機器や工場などでは、流体が配管との摩擦により帯電する(『流動帯電現象』という)。そして、流体がフルオロカーボンを基にしたフッ素系液体や絶縁油などの絶縁性の場合には、帯電した流体を接地しても電荷は漏洩しないため、配管などの絶縁破壊の原因となる。このようなことから、絶縁性流体に帯電する電荷量を評価することは重要な課題である。 For example, in equipment and factories that use or manufacture fluids, the fluids are charged by friction with piping (referred to as "flow charging phenomenon"). When the fluid has an insulating property such as a fluorocarbon-based fluorocarbon liquid or insulating oil, the electric charge does not leak even if the charged fluid is grounded, which causes dielectric breakdown of the piping or the like. Therefore, it is an important task to evaluate the amount of electric charge charged in the insulating fluid.
このような絶縁性流体に帯電する電荷量を評価する方法として、例えば、試料貯留槽に収容された絶縁性流体を複数の孔を有する金属多孔体を介して他の受容器に流し、金属多孔体と接地点との電流値を測定することで絶縁性流体の帯電を評価する方法が特許文献1に開示されている。 As a method for evaluating the amount of electric charge charged in such an insulating fluid, for example, the insulating fluid contained in the sample storage tank is flowed through a metal porous body having a plurality of pores to another receptor, and the metal porous material is porous. Patent Document 1 discloses a method of evaluating the charge of an insulating fluid by measuring the current value between the body and the grounding point.
この方法では、絶縁性流体が複数設けられた金属多孔体を通って受容体に流れるため、絶縁性流体が接触する接触面積を増加させることができる。すなわち、評価する電荷量を増加させることができるため、帯電している電荷の評価感度を高めることができ、測定感度を高めることができるとされている。 In this method, since the insulating fluid flows to the receptor through the metal porous body provided with a plurality of insulating fluids, the contact area with which the insulating fluids come into contact can be increased. That is, since the amount of electric charge to be evaluated can be increased, the evaluation sensitivity of the charged electric charge can be increased, and the measurement sensitivity can be increased.
しかしながら、この特許文献1に開示された方法では、絶縁性流体の電荷を評価するために絶縁性流体を試料貯留槽から受容体に移す必要があり、配管を流れる絶縁性流体の電荷を評価することができなかった。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to transfer the insulating fluid from the sample storage tank to the receptor in order to evaluate the charge of the insulating fluid, and the charge of the insulating fluid flowing through the pipe is evaluated. I couldn't.
この発明は、上記問題点に鑑み、配管を流れている流体に帯電している電荷量を容易に評価できる静電センサ、電荷測定器、流体製造装置、流体の電荷量の測定方法、及び流体の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides an electrostatic sensor, a charge measuring device, a fluid manufacturing apparatus, a method for measuring the amount of electric charge of a fluid, and a fluid, which can easily evaluate the amount of electric charge charged in the fluid flowing through the pipe. It is an object of the present invention to provide the manufacturing method of.
この発明は、内部に流体が流れる、非導電性の配管における周方向の少なくとも一部の外周に配置され、電荷検知部として機能する外側導電部で構成された静電センサと、前記外側導電部と接地点との電位差を測定する電位計とが備えられ、前記外側導電部と接地点との電位差を前記電位計で測定して、前記内部に前記流体が流れることで前記配管の内表面に生じた内部電荷によって前記外側導電部に誘導される外部電荷を測定する電荷測定器であることを特徴とする。 The present invention comprises an electrostatic sensor composed of an outer conductive portion that is arranged on the outer periphery of at least a part of a non-conductive pipe in which fluid flows inside and functions as a charge detection portion, and the outer conductive portion. An electrometer for measuring the potential difference between the outside conductive portion and the grounding point is provided, and the potential difference between the outer conductive portion and the grounding point is measured by the electrometer, and the fluid flows inside the inside surface of the pipe. It is a charge measuring device that measures an external charge induced to the outer conductive portion by the generated internal charge.
前記流体とは、液体のみならず、紛体やエアロゾル、ゲル状体を含む。具体的には、絶縁油や、液体燃料、潤滑油などの他、有機溶剤や高分子物質のモノマー体やポリマー体などを含む。The fluid includes not only liquids but also powders, aerosols and gels. Specifically, it includes insulating oil, liquid fuel, lubricating oil, etc., as well as monomeric bodies and polymer bodies of organic solvents and polymer substances.
この発明によると、前記導電性の配管に対して前記絶縁部と前記外側導電部を、あるいは前記非導電性の配管に対して前記外側導電部を配置するだけで、前記配管を流れる前記流体に帯電した電荷量を評価することができる。このように、非常に簡易な構成で、前記流体に帯電した電荷量を評価できる。According to the present invention, simply by arranging the insulating portion and the outer conductive portion with respect to the conductive pipe, or the outer conductive portion with respect to the non-conductive pipe, the fluid flowing through the pipe is provided. The amount of charged charge can be evaluated. As described above, the amount of electric charge charged in the fluid can be evaluated with a very simple configuration.
また、上記静電センサと、前記外側導電部と接地点との電位差を測定する電位計とが備えられた電荷測定器は、前記流体に基づいて生じる電位差を測定できるため、前記流体に帯電した電荷量を相対的に計測できる。なお、前記電位計は直接前記外側導電部と連結させて測定する電位計の他、前記外側導電体の表面電位を測定する表面電位測定器であってもよい。Further, since the charge measuring device provided with the electrostatic sensor and the electrometer for measuring the potential difference between the outer conductive portion and the grounding point can measure the potential difference generated based on the fluid, the fluid is charged. The amount of charge can be measured relatively. The electrometer may be a surface potential measuring device that measures the surface potential of the outer conductor, in addition to the electrometer that is directly connected to the outer conductive portion for measurement.
またこの発明の態様として、前記配管と接続される計測用配管が最径内側に備えられてもよい。 Further, as an aspect of the present invention, a measurement pipe connected to the pipe may be provided on the innermost diameter.
この発明により、例えば前記配管に対して接続できることから、既存の設備などに対して静電センサを組み付けて、前記流体に帯電する電荷量を評価できる。なお、前記計測用配管は、前記流体が流れる配管と接続して前記流体を流すことができるとともに、前記流体の電荷を計測するための配管をさす。 According to the present invention, for example, since it can be connected to the pipe, an electrostatic sensor can be assembled to an existing facility or the like to evaluate the amount of electric charge charged in the fluid. The measurement pipe is connected to a pipe through which the fluid flows so that the fluid can flow, and also refers to a pipe for measuring the electric charge of the fluid.
またこの発明は、内部に流体が流れる、非導電性の配管と、前記配管における周方向の少なくとも一部の外周に配置され、電荷検知部として機能する外側導電部で構成された静電センサと、前記外側導電部と接地点との電位差を測定する電位計とが備えられ、前記外側導電部と接地点との電位差を前記電位計で測定して、前記内部に前記流体が流れることで前記配管の内表面に生じた内部電荷によって前記外側導電部に誘導される外部電荷を測定する流体製造装置であることを特徴とする。Further, the present invention includes a non-conductive pipe through which fluid flows inside, and an electrostatic sensor composed of an outer conductive part which is arranged on the outer periphery of at least a part of the pipe in the circumferential direction and functions as a charge detection part. An electrometer for measuring the potential difference between the outer conductive portion and the grounding point is provided, and the potential difference between the outer conductive portion and the grounding point is measured by the electrometer, and the fluid flows inside the outer conductive portion. It is a fluid manufacturing apparatus that measures an external charge induced in the outer conductive portion by an internal charge generated on the inner surface of a pipe.
これらの発明により、前記配管を流れる前記流体に帯電した電荷量を測定しながら前記流体を製造できるため、例えば前記流体に帯電した電荷量が所定の値を超えた場合などを早期に発見することができる。According to these inventions, the fluid can be manufactured while measuring the amount of electric charge charged in the fluid flowing through the pipe. Therefore, for example, when the amount of electric charge charged in the fluid exceeds a predetermined value, it can be detected at an early stage. Can be done.
またこの発明は、内部に流体が流れる、非導電性の配管における周方向の少なくとも一部の外周に配置され、電荷検知部として機能する外側導電部で構成された静電センサを用い、前記外側導電部と接地点との電位差を測定して、前記内部に前記流体が流れることで前記配管の内表面に生じた内部電荷によって前記外側導電部に誘導される外部電荷を測定する流体の電荷量の測定方法であることを特徴とする。Further, the present invention uses an electrostatic sensor which is arranged on the outer periphery of at least a part in the circumferential direction of a non-conductive pipe through which fluid flows inside and is composed of an outer conductive portion which functions as a charge detection portion. The amount of charge of the fluid that measures the potential difference between the conductive portion and the grounding point and measures the external charge induced to the outer conductive portion by the internal charge generated on the inner surface of the pipe due to the flow of the fluid inside. It is characterized in that it is a measuring method of.
これらの発明により、前記流体の帯電により生じた前記外側導電体及び前記内側導電体の間の電位差を測定することができるため、前記外側導電体に誘導された外部電荷を算定して、前記流体に帯電する電荷量を計測できる。According to these inventions, the potential difference between the outer conductor and the inner conductor caused by the charging of the fluid can be measured. Therefore, the external charge induced in the outer conductor is calculated and the fluid is calculated. The amount of charge charged in the can be measured.
この発明は、内部に流体が流れる断面環状の環状体における周方向の少なくとも一部に、導電体で構成され、前記流体が接触する内側導電部、絶縁体で構成された絶縁部及び、該絶縁部によって前記内側導電部と絶縁された導電体で構成され、電荷検知部として機能する外側導電部が、断面内側から断面外側に向かってこの順で配置された静電センサであることを特徴とする。 In the present invention, at least a part of an annular body having an annular cross section through which a fluid flows inside is composed of a conductor, and an inner conductive portion with which the fluid comes into contact, an insulating portion composed of an insulator, and the insulation thereof. The outer conductive part, which is composed of a conductor insulated from the inner conductive part by the part and functions as a charge detection part, is an electrostatic sensor arranged in this order from the inside of the cross section to the outside of the cross section. do.
前記断面環状とは、流体の上流側から下流側に向けて流れる流れ方向に対して直交する直交断面の形状が円環状である場合や、三角形状、四角形状、六角形などの多角形状に構成された環状である場合を含む。 The cross-sectional ring is formed when the shape of the orthogonal cross section orthogonal to the flow direction of the fluid flowing from the upstream side to the downstream side is an annular shape, or a polygonal shape such as a triangle shape, a quadrangular shape, or a hexagonal shape. Including the case where the ring is formed.
内側導電部は、前記環状体の一部分である場合のみならず、前記環状体全体である場合を含む。
前記導電体は、例えば鉄などの導電性の金属や、カーボンやチオフェン系などの導電性樹脂、当該導電性樹脂を練り込んだ樹脂、導電性樹脂などでコーティングしたもの、導電性樹脂をライニング又は焼嵌めしたものなどを含む。
The inner conductive portion includes not only the case where it is a part of the annular body but also the case where it is the entire annular body.
The conductor is, for example, a conductive metal such as iron, a conductive resin such as carbon or thiophene, a resin kneaded with the conductive resin, a material coated with the conductive resin, or a conductive resin lining or lining. Including those that have been hard-fitted.
前記絶縁部は、絶縁性物質であればどのような物質であってもよく、例えばポリテトラフルオロエチレンなどで構成されたフッ素樹脂やポリ塩化ビニル、ポリサルフォン、シリコーン、合成ゴムなどで構成された絶縁性樹脂、セラミックやガラスなどの絶縁性の無機物などを含む。
前記外側導電部は、前記内側導電部と同じ又は異なる材料で構成されるものを含む。
The insulating portion may be any material as long as it is an insulating substance. For example, an insulating material made of a fluororesin made of polytetrafluoroethylene or the like, polyvinyl chloride, polysulfone, silicone, synthetic rubber or the like. Includes resin, insulating inorganic substances such as ceramics and glass.
The outer conductive portion includes a material made of the same material as or different from that of the inner conductive portion.
この発明によると、配管を流れている流体に帯電している電荷量を容易に評価できる。
詳述すると、例えば、配管との摩擦により帯電した前記流体(例えば絶縁性流体)が、前記内側導電部と接触した場合、前記内側導電部の径内側は前記流体の電量に応じて帯電することになる。これにより、前記絶縁部を介して前記内側導電部の外側に配置された前記外側導電部に、前記内側導電部の径内側に帯電した電荷(内部電荷)によって、誘導電荷(外部電荷)が誘導されることとなる。
According to the present invention, the amount of electric charge charged in the fluid flowing through the pipe can be easily evaluated.
More specifically, for example, when the fluid (for example, an insulating fluid) charged by friction with a pipe comes into contact with the inner conductive portion, the inner diameter of the inner conductive portion is charged according to the electric charge of the fluid. become. As a result, an induced charge (external charge) is induced in the outer conductive portion arranged outside the inner conductive portion via the insulating portion by the charge (internal charge) charged inside the diameter of the inner conductive portion. Will be done.
この外部電荷は内部電荷に対応する電荷量であるため、外部電荷を計測することで、前記絶縁性流体に帯電する電荷量の増減を検知することができ、前記絶縁性流体における電荷量を評価できる。このように本発明は、流体を他の受容器などに移すことなく、環状体を流れる前記絶縁性流体に帯電する電荷量を評価できる。 Since this external charge is the amount of charge corresponding to the internal charge, it is possible to detect an increase or decrease in the amount of charge charged in the insulating fluid by measuring the external charge, and evaluate the amount of charge in the insulating fluid. can. As described above, the present invention can evaluate the amount of electric charge charged on the insulating fluid flowing through the annular body without transferring the fluid to another receptor or the like.
この発明の態様として、前記内側導電部を、前記環状体の周方向全周に亘って環状に配置してもよい。
この発明によると、前記流体に帯電する電荷量をより正確に評価できる。
As an aspect of the present invention, the inner conductive portion may be arranged in an annular shape over the entire circumference of the annular body in the circumferential direction.
According to the present invention, the amount of electric charge charged on the fluid can be evaluated more accurately.
詳述すると、例えば前記流体の量が少ない場合には、前記環状体の底面側と、上面側とでは、前記流体と接触する接触面積が異なるため、前記内側導電部の配置される場所によって誘導される外部電荷の電荷量が異なることとなる。このため、前記内側導電部を前記環状体の周方向の一部分に設けた場合、前記外側導電部に誘導される外部電荷を測定しても、前記流体に帯電する電荷量を正確に評価できないおそれがある。 More specifically, for example, when the amount of the fluid is small, the contact area in contact with the fluid differs between the bottom surface side and the top surface side of the annular body. The amount of external charge generated will be different. Therefore, when the inner conductive portion is provided in a part of the annular body in the circumferential direction, the amount of electric charge charged in the fluid may not be accurately evaluated even if the external charge induced in the outer conductive portion is measured. There is.
これに対して、前記内側導電部を前記環状体の周方向全周に亘って環状に配置した場合、前記流体と前記内側導電部とが接触しない箇所があっても、前記内側導電部に前記流体の電荷量に応じた電荷が誘導されるため、前記内側導電部に対応して周方向全周に配置された前記外側導電部には、前記流体に生じた内部電荷に対応して外部電荷が誘導される。したがって、前記外部電荷の電荷量を評価することで、流体に帯電した電荷量を正確に評価できる。 On the other hand, when the inner conductive portion is arranged in an annular shape over the entire circumference in the circumferential direction of the annular body, even if there is a portion where the fluid and the inner conductive portion do not contact, the inner conductive portion has the said. Since an electric charge is induced according to the amount of electric charge of the fluid, the outer conductive portion arranged on the entire circumference in the circumferential direction corresponding to the inner conductive portion has an external charge corresponding to the internal charge generated in the fluid. Is induced. Therefore, by evaluating the amount of electric charge of the external charge, the amount of electric charge charged in the fluid can be accurately evaluated.
またこの発明の態様として、前記内側導電部における上下流側の端部を絶縁する端部絶縁体を備えてもよい。
この発明により、前記内側導電部の上下流側が前記端部絶縁体で区切られることとなるため、所定の範囲内において生じた内部電荷に基づいて前記流体に帯電する電荷量を評価できる。すなわち、前記外側導電部に誘導される外部電荷は、所定の範囲内あたりにおいて前記流体によって生じた内部電荷に基づく電荷であるため、前記流体に帯電する電荷量をより正確に評価することができる。
Further, as an aspect of the present invention, an end insulator that insulates the upstream and downstream ends of the inner conductive portion may be provided.
According to the present invention, the upstream and downstream sides of the inner conductive portion are separated by the end insulator, so that the amount of electric charge charged in the fluid can be evaluated based on the internal charge generated within a predetermined range. That is, since the external charge induced in the outer conductive portion is a charge based on the internal charge generated by the fluid within a predetermined range, the amount of charge charged in the fluid can be evaluated more accurately. ..
またこの発明の態様として、配管の内部に流れる前記流体の少なくとも一部を前記環状体の内部に流すよう前記配管と前記環状体とを接続する接続部を備えてもよい。
この発明により、他の配管と接続して、前記配管に流れる前記流体の電荷を評価することができる。すなわち、前記静電センサを取り付けることで他の配管に流れる前記流体に帯電する電荷量を評価できる。
Further, as an aspect of the present invention, a connecting portion connecting the pipe and the annular body may be provided so that at least a part of the fluid flowing inside the pipe flows inside the annular body.
According to the present invention, it is possible to evaluate the electric charge of the fluid flowing through the pipe by connecting with another pipe. That is, by attaching the electrostatic sensor, it is possible to evaluate the amount of electric charge charged in the fluid flowing through other pipes.
またこの発明の態様として、上述の静電センサと、前記内側導電部と前記外側導電部との電位差を測定する電位計とが備えられた電荷測定器であることを特徴とする。 Further, as an aspect of the present invention, the electric charge measuring device is provided with the above-mentioned electrostatic sensor and an electrometer for measuring the potential difference between the inner conductive portion and the outer conductive portion.
またこの発明は、内部に流体が流れる導電性の配管における周方向の少なくとも一部の外周に配置される絶縁体で構成された絶縁部と、該絶縁部によって前記配管と絶縁され、電荷検知部として機能する外側導電部とで構成された静電センサであることを特徴とする。 Further, in the present invention, an insulating portion composed of an insulator arranged on the outer periphery of at least a part in the circumferential direction of a conductive pipe through which a fluid flows, and a charge detection unit which is insulated from the pipe by the insulating portion. It is characterized in that it is an electrostatic sensor composed of an outer conductive portion that functions as a function.
またこの発明の態様として、前記電荷測定器で測定した前記流体の電荷量の増減を判定する判定部と、該判定部での判定結果に基づいて、前記流体の電荷量を調整する電荷調整手段とを備えてもよい。 Further, as an aspect of the present invention, a determination unit for determining an increase or decrease in the charge amount of the fluid measured by the charge measuring device, and a charge adjusting means for adjusting the charge amount of the fluid based on the determination result of the determination unit. And may be provided.
前記電荷調整手段は、例えば前記流体の電荷量を調整できればどのようなものであってもよく、例えば前記流体の流量を調整する流量調整手段や、前記流体の流路を他の配管に流す流路切替手段、前記流体に帯電する電荷を除電する除電手段などを含む。
この発明により、前記流体の電荷量が所定の値を超えないように調整しながら、前記流体を製造でき、より安全に前記流体を製造できる。
The charge adjusting means may be any as long as the charge amount of the fluid can be adjusted, for example, a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the fluid or a flow of flowing the flow path of the fluid to another pipe. It includes a path switching means, a static elimination means for removing the electric charge charged in the fluid, and the like.
According to the present invention, the fluid can be produced while adjusting the charge amount of the fluid so as not to exceed a predetermined value, and the fluid can be produced more safely.
またこの発明の態様として、前記電荷調整手段が、前記電荷測定器で測定した前記流体の電荷量に応じて前記流体の流量を調整する流量調整手段で構成されてもよい。
この発明によると、例えば前記流体の電荷量が所定の値を超えた場合、前記流体の流量を低減させて前記流体の電荷量が所定の値を超えないように調整できる。
Further, as an aspect of the present invention, the charge adjusting means may be configured by a flow rate adjusting means that adjusts the flow rate of the fluid according to the amount of charge of the fluid measured by the charge measuring device.
According to the present invention, for example, when the electric charge amount of the fluid exceeds a predetermined value, the flow rate of the fluid can be reduced so that the electric charge amount of the fluid does not exceed the predetermined value.
この発明により、配管を流れている絶縁性流体の帯電を容易に評価することができる静電センサ、電荷測定器、流体製造装置、流体の電荷量の測定方法、及び流体の製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides an electrostatic sensor, a charge measuring device, a fluid manufacturing apparatus, a method for measuring a charge amount of a fluid, and a method for manufacturing a fluid, which can easily evaluate the charge of an insulating fluid flowing through a pipe. be able to.
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態におけるシリコーン油製造装置100及び、シリコーン油製造装置100を構成する電荷測定器2について、図1乃至図4に基づいて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First Embodiment)
First, the silicone
図1は、シリコーン油製造装置100の後半部分の大まかな構成を表す概略構成図を示し、図2は電荷測定器2の概略斜視図を示し、図3は静電センサ20の概略斜視図を示し、図4は電荷測定器2の構造を簡易的に示す説明図を示す。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram showing a rough configuration of the latter half of the silicone
詳しくは、図3(a)は流体用配管1と接続した静電センサ20と流体用配管1の上流側の一部分を断面で示した部分断面斜視図を示し、図3(b)はシリコーン油Rの流れ方向から視た静電センサ20の断面図を示し、図4は図2中における静電センサ20のA−A断面図と電位計30の簡易図で電荷測定器2を表した電荷測定器2の構造を説明する説明図を示す。
Specifically, FIG. 3A shows a partial cross-sectional perspective view showing a part of the upstream side of the
例えば絶縁油の一種であるシリコーン油Rを製造するシリコーン油製造装置100について、図1に基づいて、簡単に説明する。
シリコーン油製造装置100は、シリコーン油Rの流路である流体用配管1と、流体用配管1に流れるシリコーン油Rの電荷量を測定する電荷測定器2と、モノマー体であるシラン類が加水分解により重合されたシリコーン油Rを貯留するシリコーン油貯留部3と、流体用配管1を流れてきたシリコーン油Rを脱水処理するための脱水部4と、シリコーン油貯留部3から脱水部4へとシリコーン油Rを送るためのポンプ5と、流体用配管1に流れるシリコーン油Rの流量を調整する流量調整部6とで構成され、脱水部4で脱水されたシリコーン油Rは例えば変圧器などの機器に移したり、貯蔵されたりする。
For example, a silicone
In the silicone
ここで、本実施形態において、シリコーン油貯留部3に貯留されているシリコーン油Rはモノマー体であるシラン類が加水分解により重合されたものとしているが、特にこの構成に限定するわけでなく、絶縁油であればどのようなものでもよく、またシリコーン油に限定されない。 Here, in the present embodiment, the silicone oil R stored in the silicone oil storage unit 3 is assumed to be obtained by polymerizing silanes as monomer bodies by hydrolysis, but the configuration is not particularly limited to this. Any insulating oil may be used, and the oil is not limited to silicone oil.
流体用配管1は、図2及び図3に示すように、シリコーン油用配管11と、流体用配管1と電荷測定器2と連結するための配管側フランジ12とで構成されている。
シリコーン油用配管11は、断面が円環状に形成された中空状の筒状体であり、導電体であるステンレスで構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fluid pipe 1 is composed of a
The
配管側フランジ12は、シリコーン油用配管11の上流側又は下流側の端部において、シリコーン油用配管11の径外側に張り出すように設けられた円盤体である。また、シリコーン油用配管11の端面と配管側フランジ12の端面とは面一に形成されており、配管側フランジ12のシリコーン油Rの流れる方向(以下、流れ方向Dとする。)に沿って貫通した複数のボルト用貫通孔が設けられている(図示省略)。
The pipe-
電荷測定器2は、シリコーン油Rの帯電を評価する静電センサ20と、静電センサ20で評価した電荷の電圧を計測する電位計30とで構成されている。
静電センサ20は、図2乃至図4に示すように、シリコーン油用配管11から流れきたシリコーン油Rを下流側に流すためのセンサ用配管21と、センサ用配管21の上流側及び下流側に設けられたセンサ側フランジ22と、センサ用配管21の長手方向中央部分に設けられたセンサ本体23とで構成されている。
The
As shown in FIGS. 2 to 4, the
センサ用配管21は、図2及び図3に示すように、シリコーン油用配管11と同じ素材であるステンレスで構成された中空状の筒状体であり、その内径及び外径は、シリコーン油用配管11と等しくなるように形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、本実施形態において、センサ用配管21はシリコーン油用配管11と同素材で構成されているが、必ずしも同素材である必要はなく、センサ用配管21はシリコーン油用配管11と異なる導電性の別素材(例えば他の金属や、チオフェン系ポリマーなど)で構成されてもよい。
In the present embodiment, the
センサ側フランジ22は、センサ用配管21の上流側及び下流側端部に設けられた、配管側フランジ12と同径の円盤体で構成され、シリコーン油Rの流れる方向に沿って貫通したナット用貫通孔が、シリコーン油用配管11に設けられたボルト用貫通孔と対応するように設けられている(図示省略)。また、センサ側フランジ22の端部側面は、センサ用配管21の端部と面一となるように構成されている。
The
このように構成された配管側フランジ12とセンサ側フランジ22とは、互いにボルト用貫通孔とナット用貫通孔とを互いに対向配置させ、ボルトとナットを用いることで、流体用配管1と電荷測定器2とを着脱可能に構成している。
これによりシリコーン油用配管11を流れるシリコーン油Rが連続してセンサ用配管21に流れることができる。
The piping
As a result, the silicone oil R flowing through the
センサ用配管21の中央部分に設けられたセンサ本体23は、図3及び図4に示すように、内側導電部24、絶縁部25及び外側導電部26を、センサ用配管21の周方向の全周に亘って径内側から径外側に向けてこの順で配置した構成である(図3(b)参照)。
内側導電部24は、導電性を有するステンレスで構成された導電体で、長手方向に所定の長さを有するとともに、内径及び外径がセンサ用配管21と同径の円筒状体で構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the sensor
The inner
絶縁部25は、内側導電部24の径内側を除く部分を覆うように設けられた、ポリテトラフルオロエチレン製の絶縁体である。
具体的には絶縁部25は、図4に示すように、内側導電部24の外周面を覆う外周被覆部251と、内側導電部24の上流側端部を周方向に沿って覆う上流側被覆部252と、内側導電部24の下流側端部を周方向に沿って覆う下流側被覆部253とで構成されている。換言すると、内側導電部24は、径外側面が外周被覆部251で覆われるとともに、センサ用配管21と間に上流側被覆部252及び下流側被覆部253とが介在することにより、導電性のセンサ用配管21から内側導電部24が電気的に分離された構成としている。
The insulating
Specifically, as shown in FIG. 4, the insulating
外側導電部26は、図4に示すように、長手方向に対して内側導電部24と同じ長さを有する。内側導電部24と同素材の導電体で構成され、絶縁部25を介して内側導電部24と対向して配置されている。すなわち、外側導電部26は、絶縁部25によって内側導電部24と絶縁されている。
As shown in FIG. 4, the outer
電位計30は、内側導電部と外側導電部間に生じる電位差を計測する振動容量型の電位計であり、図2及び図4に示すように、振動容量型のデジタル電位計である電位計本体31と、内側導電部24や外側導電部26などと電位計30とを接続する導線32とで構成されており、内側導電部24と外側導電部26との電位差(電圧の値)を測定できる。
The
電位計本体31は、内側導電部24や外側導電部26との電位測定する測定ヘッドを内蔵しており、繋がれた内側導電部24と外側導電部26の電位差を表示する表示部を有する。
導線32は、電位計本体31と内側導電部24とを繋ぐ第一配線321と、電位計本体31と外側導電部26とを繋ぐ第二配線322と、電位計本体31を接地させるアース線323とで構成されている。
The electrometer
The
流量調整部6は、図1に示すように、シリコーン油Rの電荷量に対するシリコーン油Rの流量を制御する制御システムであり、シリコーン油Rに帯電する電荷量を算出する電荷量計測処理部61と、シリコーン油Rの電荷量が所定の値を超えたかを判定する電荷量判定部62と、流体用配管1を流れるシリコーン油Rの流量を制御する流量制御部63とで構成されており、電位計30と接続する電圧受信電線64及びポンプ5と接続する制御信号送信電線65とを備えている。
As shown in FIG. 1, the flow
電荷量計測処理部61は電位計30で計測した電位差から、シリコーン油用配管11を流れるシリコーン油Rの電荷量の算出処理を行う処理部である。
電荷調整手段として機能する流量制御部63は、電荷量判定部62での判定結果に基づいて、ポンプ5を制御してシリコーン油Rの流量を調整する流量制御部である。なお、電荷量判定部62での判定は、シリコーン油Rが帯電する電荷量に応じて段階的に行われる構成であり、流量制御部63は段階的な電荷量判定部62での判定結果に応じてシリコーン油Rの流量を調整できる。
The charge amount
The flow
電圧受信電線64は、電位計30で計測した電圧の値を電荷量計測処理部61に受信するための受信電線である。
制御信号送信電線65は、流量制御部63の制御による制御信号をポンプ5に送信するための送信電線である。これにより、シリコーン油用配管11を流れるシリコーン油Rの流量を調整できる。
The voltage receiving
The control
このように構成された静電センサ20を用いることにより、シリコーン油Rに帯電している電荷量を評価できる。
By using the
具体的には静電センサ20は、内部にシリコーン油Rが流れる断面環状のセンサ用配管21における周方向に導電体で構成され、シリコーン油Rが接触する内側導電部24と、絶縁体であるポリテトラフルオロエチレン製の絶縁部25と、絶縁部25によって内側導電部24と絶縁された導電体であるステンレス製の、電荷検知部として機能する外側導電部26が、径内側から径外側に向かってこの順で配置されることで、シリコーン油用配管11を流れているシリコーン油Rに帯電している電荷量を評価することができる。
Specifically, the
詳述すると、図5に示すように、シリコーン油用配管11を流れたシリコーン油Rは、シリコーン油用配管11との摩擦により帯電している(図5(a)参照)。この帯電しているシリコーン油Rの流体帯電電荷Qrにより内側導電部24の径内側に内部電荷Qiが生じる(図5(b)参照)。この内部電荷Qiにより、絶縁部25を介して内側導電部24の外側に配置された外側導電部26には、内部電荷Qiに対応する外部電荷Qoが生じることとなる(図5(c)参照)。
More specifically, as shown in FIG. 5, the silicone oil R flowing through the
この外部電荷Qoは内部電荷Qiに対応する電荷量であるため、例えば表面電荷測定器などで外側導電部26に帯電している外部電荷Qoを測定することで、センサ用配管21を流れるシリコーン油Rに帯電する電荷量を評価できる。このように静電センサ20により、センサ用配管21を流れるシリコーン油Rに帯電する電荷量を評価できる。
Since this external charge Qo is an amount of electric charge corresponding to the internal charge Qi, for example, by measuring the external charge Qo charged in the outer
また、静電センサ20に加えて内側導電部24と外側導電部26との電位差を測定する電位計30を備えることにより、シリコーン油Rによる帯電に基づいた外側導電部26と内側導電部24との間の電位差を測定することができる。この電位差を利用することで、内側導電部24に帯電された内部電荷Qiを算出することができ、内部電荷Qiからセンサ用配管21に流れるシリコーン油Rの電荷量を算出できる。
Further, by providing an
また、内側導電部24を、センサ用配管21の周方向全周に亘って環状に配置することにより、シリコーン油Rに帯電する電荷量をより正確に評価できる。
詳述すると、例えばセンサ用配管21の底面側と接するシリコーン油Rと、上面側と接するシリコーン油Rとはシリコーン油Rの流量によって接触面積が異なる。
Further, by arranging the inner
More specifically, for example, the contact area of the silicone oil R in contact with the bottom surface side of the
このため、内側導電部24の配置される場所によって内部電荷の電荷量にバラツキが生じる。このように内側導電部24をセンサ用配管21の部分的に設けた場合、設けた位置によって外側導電部26に誘導される外部電荷Qoを測定しても、シリコーン油Rに帯電する電荷量を正確に評価できない。
Therefore, the amount of internal charge varies depending on the location where the inner
一方で、内側導電部24を周方向全周に亘って環状に配置した場合、シリコーン油Rと内側導電部24が部分的に接触していない箇所があっても、シリコーン油Rが帯びた電荷に対応した内部電荷Qiが導電体である内側導電部24に誘導される。このため、内側導電部24に対応して配置された外側導電部26にはシリコーン油Rに生じた誘導電荷に対応した外部電荷Qoが誘導される。したがって、外部電荷Qoを評価することで、シリコーン油Rに帯電した電荷量を正確に評価できる。
On the other hand, when the inner
さらにまた、内側導電部24における上流側の端部及び下流側端部に、センサ用配管21と絶縁する上流側被覆部252及び下流側被覆部253を備えることにより、内側導電部24の上流側及び下流側が上流側被覆部252及び下流側被覆部253で区切られることとなる。
Furthermore, by providing the upstream
すなわち、内側導電部24は所定の範囲内において生じた内部電荷Qiに対応する外側導電部26に外部電荷Qoが誘導される。したがって、外側導電部26に帯電した外部電荷Qoの電荷量を計測することで、シリコーン油Rに帯電する電荷量をより正確に評価できる。
That is, in the inner
さらにまた、シリコーン油用配管11の内部に流れるシリコーン油Rの少なくとも一部をセンサ用配管21の内部に流すようシリコーン油用配管11とセンサ用配管21とを接続するセンサ側フランジ22を備えることにより、シリコーン油用配管11と接続することができ、シリコーン油用配管11に流れるシリコーン油Rに帯電する電荷量を評価できる。
Furthermore, a sensor-
またシリコーン油製造装置100は、流体用配管1に電荷測定器2を組み付けた構成とすることで、シリコーン油用配管11を流れるシリコーン油Rに帯電した電荷量を測定しながらシリコーン油Rを製造でき、シリコーン油Rに帯電した電荷量が所定の値を超えた場合などを早期に発見することができる。
Further, the silicone
また、電荷測定器2で測定したシリコーン油Rに帯電した電荷量の増減を判定する電荷量判定部62と、電荷量判定部62での判定結果に基づいて、シリコーン油Rの電荷量を調整する流量制御部63とを備えることにより、シリコーン油Rに帯電した電荷量が所定の値を超えないように調整しながら、シリコーン油Rを製造でき、より安全にシリコーン油Rを製造できる。
Further, the charge amount of the silicone oil R is adjusted based on the determination result of the charge
また、内部にシリコーン油Rが流れる断面環状のセンサ用配管21における周方向に、導電体であるステンレスで構成され、シリコーン油Rと接触する内側導電部24と、絶縁体であるポリテトラフルオロエチレン製で構成された絶縁部25と、絶縁部25によって内側導電部24と絶縁された導電体で構成され、電荷検知部として機能する外側導電部26とが、断面内側から断面外側に向かってこの順で配置され、シリコーン油Rがセンサ用配管21の内部に流れた状態で、内側導電部24と外側導電部26との電位差を測定するシリコーン油Rに帯電する電荷量の測定方法により、シリコーン油Rに帯電する電荷量を容易且つ正確に評価し、計測できる。
Further, in the circumferential direction of the
また、シリコーン油用配管11を流れるシリコーン油Rの少なくとも一部分が、内部を流れる断面環状の環状体における周方向の少なくとも一部に、導電体で構成された、前記流体と接触する内側導電部24と、絶縁体であるポリテトラフルオロエチレン製で構成された絶縁部25と、前記絶縁部25を介して前記内側導電部24と絶縁された導電体で構成され、電荷検知部として機能する外側導電部26とが、断面内側から断面外側に向かってこの順で配置され、シリコーン油Rがセンサ用配管21の内部に流れた状態で、前記内側導電部24と前記外側導電部26との電位差を測定することにより、センサ用配管21を流れるシリコーン油Rに帯電する電荷量を測定する電荷量測定工程を有することで、シリコーン油Rに帯電する電荷量を容易且つ正確に評価し、計測できる。
Further, at least a part of the silicone oil R flowing through the
また、電荷測定器2で測定したシリコーン油Rの電荷量に応じてシリコーン油Rの流量を調整する流量制御部63を備えることにより、シリコーン油Rに帯電する電荷量が一定の値を超えた場合、シリコーン油Rの流量を低減できるため、シリコーン油Rに帯電する電荷量が所定の値を超えないように調整して、絶縁破壊を未然に防止できる。
Further, by providing the
なお、本実施形態において、流量調整部として、シリコーン油Rの流量を制御する流量制御部63としているが、このような流量を調整する構成に限らず、シリコーン油Rの流路を切り替える流路切替手段や、シリコーン油Rに帯電する電荷を除電する除電手段などとしてもよい。すなわち、シリコーン油Rの電荷量を調整できればどのようなものであってもよい。
In the present embodiment, the flow rate adjusting unit is a flow
また、電荷量の測定結果に基づいて、シリコーン油Rに帯電する電荷量を調整する電荷量調整工程を有することにより、シリコーン油Rに帯電した電荷量が所定の値を超えないように調整しながら、シリコーン油Rを製造でき、より安全にシリコーン油Rを製造できる。 Further, by having a charge amount adjusting step for adjusting the charge amount charged in the silicone oil R based on the measurement result of the charge amount, the charge amount charged in the silicone oil R is adjusted so as not to exceed a predetermined value. However, the silicone oil R can be produced, and the silicone oil R can be produced more safely.
さらにまた、静電センサ20及び電位計30を用いてシリコーン油Rに帯電する電荷量を測定しながらシリコーン油Rを製造することができるとともに、電荷量判定部62及び流量制御部63を備えることで、シリコーン油Rに帯電する電荷量を判定する工程と、シリコーン油Rに帯電する電荷量に基づいてシリコーン油Rの流量を調整する工程とで構成されたシリコーン油Rの製造方法とすることができる。
Furthermore, the silicone oil R can be manufactured while measuring the amount of charge charged on the silicone oil R using the
また、本実施形態においてシリコーン油製造装置100では、シリコーン油用配管11及びセンサ用配管21は導電性を有する中空状の筒状体で構成されているが、必ずしも導電性を有する筒状体である必要はなく、シリコーン油用配管11及びセンサ用配管21の一方又は双方を絶縁体で構成された中空状の筒状体であっても構わない。
Further, in the silicone
(第2実施形態)
以下、電荷測定器2の他の実施形態である、絶縁体で構成された中空状の筒状体であるセンサ用配管21aで構成された電荷測定器2aについて、図6に基づいて説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, another embodiment of the
ここで図6は、図4と同様に、図2における静電センサ20のA−A断面に対応する静電センサ20aのA−A断面図と電位計30の簡易図で電荷測定器2を表した電荷測定器2の構造を説明する説明図を示す。なお、上述した第1実施形態と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳しい説明を省略する。
Here, as in FIG. 4, FIG. 6 shows the
電荷測定器2aは、図6に示すように、シリコーン油Rに帯電する電荷量を評価する静電センサ20aと、静電センサ20aを構成する内側導電部24と外側導電部26との電位差を計測する電位計30とで構成されている。
As shown in FIG. 6, the
非導電性であるシリコーン油用配管11aと配管側フランジ12を介して接続する静電センサ20aは、非導電性であるポリテトラフルオロエチレン製の筒状体で構成されたセンサ用配管21aと、センサ用配管21aの上流側及び下流側に設けられたセンサ側フランジ22と、センサ用配管21の長手方向中央部分に設けられたセンサ本体23aとで構成されている。
The
センサ用配管21の中央部分に設けられたセンサ本体23aは、内側導電部24、絶縁部25a及び外側導電部26を、センサ用配管21の周方向の全周に亘って径内側から径外側に向けてこの順で配置した構成である(図3(b)参照)。
The
内側導電部24は、導電性を有するステンレス製で構成された導電体で、長手方向に所定の長さを有するとともに、内径及び外径がセンサ用配管21と同径の円筒状体で構成されている。
絶縁部25aは、内側導電部24の径内側を除く部分を覆うように設けられた、ポリテトラフルオロエチレン製の絶縁体で内側導電部24の外周面を覆うよう構成されている。すなわち、絶縁部25aは絶縁部25と比べて、内側導電部24の上流側端部及び下流側端部を周方向に沿って覆う上流側被覆部252及び下流側被覆部253を有さない。
The inner
The insulating
これは、センサ用配管21aが、導電性を有するステンレス製の内側導電部24と異なり、非導電性のポリテトラフルオロエチレン製で構成されているため、内側導電部24とセンサ用配管21aと界面に、改めて絶縁部を設ける必要がないためである。
This is because the
このように構成されている静電センサ20aは、シリコーン油用配管11又は11aに組み合わせて静電センサ20の代わりとして使用でき、静電センサ20と同様に、シリコーン油Rに帯電される流体帯電電荷Qrの電荷量を評価できる。また、第一配線321及び第二配線322を介して内側導電部24と電位計本体31、外側導電部26と電位計本体31とがそれぞれ接続されているため、内側導電部24と外側導電部26との電位差を測定できる。これにより、シリコーン油Rに帯電する電荷量を計測できる。
このように、静電センサ20aは、静電センサ20と同様の効果を奏することができるとともに、静電センサ20aと電位計30とで構成された電荷測定器2aも、電荷測定器2と同様の効果を奏する。
The
As described above, the
(第3実施形態)
次に、上述の電荷測定器2aと同様に非導電性のセンサ用配管21aの内部を流れるシリコーン油Rの電荷を評価する電荷測定器2bについて、図7に基づいて説明する。
(Third Embodiment)
Next, a
ここで図7は、図4と同様に、図2における静電センサ20のA−A断面に対応する静電センサ20bのA−A断面図と電位計30の簡易図で電荷測定器2を表した電荷測定器2の構造を説明する説明図を示す。
Here, as in FIG. 4, FIG. 7 shows the
詳しくは、図7(a)は静電センサ20bをシリコーン油用配管11aの一部分に組み付ける構成である場合の説明図を示し、図7(b)はセンサ本体23bをシリコーン油用配管11aに囲繞する構成について説明した場合を示す。
なお、この電荷測定器2bにおいて、上述の第1実施形態及び第2実施形態と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳しい説明を省略する。
Specifically, FIG. 7A shows an explanatory diagram in the case where the
In the
電荷測定器2bは、図7(a)に示すように、シリコーン油Rに帯電する電荷量を評価する静電センサ20bと、外側導電部26bと接地点との電位差(電圧)を測定する電位計30bとで構成されている。
As shown in FIG. 7A, the
静電センサ20bは、シリコーン油用配管11aを流れるシリコーン油Rを内部に流す配管であるセンサ用配管21bと、センサ用配管21bの上流側及び下流側に設けられたセンサ側フランジ22と、センサ用配管21bの長手方向中央部分に設けられたセンサ本体23bとで構成されている。
The
計測用配管に対応するセンサ用配管21bは、非導電性のポリテトラフルオロエチレン製の配管であり、流れ方向Dに沿って上流側から下流側まで伸びる中空状の円筒体である。
センサ本体23bは、外側導電部26bで構成されており、センサ用配管21bの中央部分において、センサ用配管21bの外周面を周方向に沿って囲繞する、導電性のチオフェン系ポリマーでコーティングしたフィルムで構成されている。
The
The
電位計30bは、誘導された表面電位を計測する振動容量型の電位計であり、電位計本体31と、外側導電部26bと電位計30bとを接続する導線32bとで構成されており、外側導電部26の電位(電圧の値)を測定できる。
詳述すると、導線32bは、電位計本体31と外側導電部26bとを繋ぐ第二配線322bと、電位計本体31を接地させるアース線323とで構成されている。
The
More specifically, the
このように構成する電荷測定器2bは、シリコーン油用配管11aを流れるシリコーン油Rの流体帯電電荷Qrの電荷量を相対的に調べることができる。
詳述すると、センサ用配管21bとシリコーン油Rとが摩擦することにより、シリコーン油Rが帯電するとともに、センサ用配管21bの内表面に内部電荷Qiが生じるとともに、センサ用配管21bの外周面を囲繞する外側導電部26bに外部電荷Qoが誘導される。この外部電荷Qoを例えば表面電荷測定器などで測定することにより、シリコーン油Rに帯電した電荷量を評価できる。
The
More specifically, the friction between the
また、電位計30bにより、センサ本体23bと接地点との電位差を測定することにより、シリコーン油Rに帯電する電荷量を相対的に数値化することができ、さらにまた測定した電圧を、あらかじめ測定した検量線と比較することにより、シリコーン油Rに帯電する電荷量を算出できる。
なお、センサ本体23bはセンサ用配管21bの中央部分に配置されているが、センサ用配管21bの全体を囲繞する構成であってもよい。
Further, by measuring the potential difference between the
Although the sensor
また、センサ本体23bは、センサ用配管21bに対して囲繞する構成としているが、例えば図7(b)に示すように、非導電性のシリコーン油用配管11aに対して囲繞する構成としてもよい。
この構成では、シリコーン油用配管11aに対してセンサ本体23b(外側導電部26b)を巻きつけて固定する工程のみでセンサ本体23bをシリコーン油用配管11aに組み付けることができるため、容易に組付け可能であるとともに、シリコーン油用配管11aに流れるシリコーン油Rの電荷量を評価できる。
Further, although the sensor
In this configuration, the
このように構成された静電センサ20bは、内部にシリコーン油Rが流れる、非導電性のシリコーン油用配管11a又はセンサ用配管21bにおける周方向の少なくとも一部の外周に配置され、電荷検知部として機能する外側導電部26bで構成されており、非導電性のシリコーン油用配管11a又はセンサ用配管21bを流れるシリコーン油Rに帯電した電荷量を、シリコーン油用配管11a又はセンサ用配管21bに外側導電部26bを配置するだけで評価できる。このように、非常に簡易な構成で、シリコーン油用配管11a又はセンサ用配管21bを流れるシリコーン油Rに帯電した電荷量を評価できる。
The
また、電荷測定器2bは、静電センサ20bと、外側導電部26bと接地点との電位差を測定する電位計30bとを備えることにより、外側導電部26bと接地点との電位差が測定できる。これにより、電位差に基づいてシリコーン油用配管11aに流れる電荷の電荷量を相対的に算定しながらシリコーン油Rを製造する、又は算定結果に基づいてシリコーン油Rの流速の変更などを行うシリコーン油Rの製造方法や製造装置などとすることができる。
Further, the
(第4実施形態)
上述の第3実施形態では、非導電性の筒状体で構成されたセンサ用配管21bの内部を流れるシリコーン油Rに帯電する電荷量を評価できる静電センサ20bについて説明したが、以下においては、導電性を有するセンサ用配管21cの内部を流れるシリコーン油Rに帯電する電荷量を評価できる静電センサ20cについて、図8に基づいて説明する。
(Fourth Embodiment)
In the third embodiment described above, the
ここで図8は、図4と同様に、図2における静電センサ20のA−A断面に対応する静電センサ20cのA−A断面図と電位計30の簡易図で電荷測定器2を表した電荷測定器2cの構造を説明する説明図を示す。
Here, as in FIG. 4, FIG. 8 shows the
詳しくは、図8(a)は静電センサ20cをシリコーン油用配管11bの一部分に組み付ける構成である場合の説明図を示し、図8(b)はセンサ本体23cをシリコーン油用配管11bに囲繞する構成について説明した場合を示す。
なお、この電荷測定器2cにおいて、上述の第1実施形態及び第2実施形態と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳しい説明を省略する。
Specifically, FIG. 8A shows an explanatory diagram in the case where the
In the
電荷測定器2cは、図8(a)に示すように、シリコーン油Rに帯電する電荷量を評価する静電センサ20cと、センサ用配管21cと外側導電部26cとの電位差(電圧)を計測する電位計30cとで構成されている。
As shown in FIG. 8A, the
静電センサ20cは、シリコーン油用配管11bを流れるシリコーン油Rを内部に流す配管であるセンサ用配管21cと、センサ用配管21cの上流側及び下流側に設けられたセンサ側フランジ22と、センサ用配管21cの長手方向中央部分に設けられたセンサ本体23cとで構成されている。
The
計測用配管に対応するセンサ用配管21cは、導電性のステンレス製の配管であり、流れ方向Dに沿って上流側から下流側まで伸びる中空状の円筒体である。
センサ本体23cは、センサ用配管21cの中央部分を周方向に沿って囲繞する絶縁性のポリテトラフルオロエチレン製の絶縁部25cと、絶縁部25cの外周面を周方向に沿って囲繞する導電性のチオフェン系ポリマーでコーティングしたフィルムである外側導電部26cで構成されている。
The
The
電位計30cは、センサ用配管21cと外側導電部26cとの電位差を計測する振動容量型の電位計であり、図8(a)に示すように、電位計本体31と、センサ用配管21cや外側導電部26cなどと電位計30cとを接続する導線32cとで構成されており、センサ用配管21cと外側導電部26cとの電位差(電圧の値)を測定できる。
The
導線32cは、電位計本体31とセンサ用配管21cとを繋ぐ第一配線321cと、電位計本体31と外側導電部26cとを繋ぐ第二配線322cと、電位計本体31を接地させるアース線323とで構成されている。
The conducting wire 32c includes a
このように構成されるセンサ本体23bは、センサ用配管21cを最径内側に配置し、径外側に向かってセンサ用配管21cと絶縁部25cと外側導電部26cがこの順で配置されることにより、静電センサ20bと同様に、センサ用配管21cに流れるシリコーン油Rに帯電する電荷量を評価できるとともに、電位計30によりセンサ用配管21cと外側導電部26cとの電位差を測定することで、シリコーン油Rに帯電する電荷量を計測できる。
In the sensor
なお、絶縁部25c及び外側導電部26cで構成されるセンサ本体23cは、センサ用配管21cに取り付ける場合の他、導電性を有する配管であるシリコーン油用配管11bに取り付けることもできる(図8(b)参照)。
この構成では、シリコーン油用配管11bに対して絶縁部25cを巻きつける絶縁部巻きつけ工程と、巻きつけられた絶縁部25cに外側導電部26cを巻きつけて固定する外側導電部巻きつけ工程とを行うだけで、容易にセンサ本体23cをシリコーン油用配管11aに組み付けることができる。
The sensor
In this configuration, an insulating portion winding step of winding the insulating
このように構成されたセンサ本体23cは、内部にシリコーン油Rが流れる導電性のシリコーン油用配管11b又はセンサ用配管21cにおける周方向の少なくとも一部の外周に配置される絶縁体で構成された絶縁部25cと、絶縁部25cによってシリコーン油用配管11b又はセンサ用配管21cと絶縁され、電荷検知部として機能する外側導電部26cとで構成されることにより、導電性のシリコーン油用配管11b又はセンサ用配管21cに対して絶縁部25cと外側導電部26cを配置するだけで、シリコーン油用配管11を流れるシリコーン油Rに帯電した電荷量を評価することができる。このように、非常に簡易な構成で、シリコーン油Rに帯電した電荷量を評価できる。これにより、導電性を有するシリコーン油用配管11bに流れるシリコーン油Rの電荷量を評価でき、また評価に基づいてシリコーン油Rの流速の変更するシリコーン油Rの製造方法や製造装置などとすることができる。
The
なお、電位計30は直接外側伝導部と連結させて測定する電位計30の他、外部導電体の表面電位を測定する表面電位測定器であってもよい。
The
また、電荷測定器2cは、静電センサ20cと、絶縁部25cと外側導電部26cとの電位差を測定する電位計30cとを備えることでシリコーン油用配管11に流れる電荷の電荷量を相対的に測定することができる。
Further, the
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、この発明の、
端部絶縁体は、上流側被覆部252及び下流側被覆部253に対応し、
以下同様に、
配管は、シリコーン油用配管11、11a、11bに対応し、
接続部は、センサ側フランジ22に対応し、
計測用配管は、センサ用配管21b及びセンサ用配管21cに対応し、
流体製造装置は、シリコーン油製造装置100に対応し、
判定部は、電荷量判定部62に対応し、
電荷調整手段及び流量調整手段は、流量制御部63に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment, the invention of the present invention
The end insulator corresponds to the
Similarly below
The piping corresponds to the
The connection part corresponds to the
The measurement piping corresponds to the
The fluid production equipment corresponds to the silicone
The determination unit corresponds to the charge
The charge adjusting means and the flow rate adjusting means correspond to the flow
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and many embodiments can be obtained.
例えば、センサ用配管21は、流れ方向Dと直交する断面が円環状に形成された中空の円筒体であるが、必ずしも円筒体である必要はなく、例えば三角形状や四角形状や六角形などの多角形状に構成された環状の筒体であってもよい。
For example, the
また、シリコーン油Rとは、絶縁油に限らず、液体燃料や、潤滑油などの他、有機溶剤や高分子物質のモノマー体やポリマー体などであってもよく、さらには、液体のみならず、紛体やエアロゾル、ゲル状体であってもよい。 Further, the silicone oil R is not limited to the insulating oil, but may be a liquid fuel, a lubricating oil, a monomer body of an organic solvent or a polymer substance, a polymer body, or the like, and further, not only a liquid but also a liquid. , It may be a powder, an aerosol, or a gel.
また、内側導電部24は、周方向に沿って円環状に形成された筒状態であるが、この形状である必要はなく、例えば、周方向に一部分に設けても構わない。
また、内側導電部24や外側導電部26、さらには導電性を有するシリコーン油用配管11、11bなどは、例えば銅や銀、鉄などの導電性の金属や、導電体であるカーボン樹脂製、チオフェン系の導電性ポリマー、当該導電性樹脂を練り込んだ樹脂、導電性樹脂をライニング又は焼嵌めした材質などであってもよい。なお、これらは同じ材質である必要もなく、異なる材質を用いてもよい。
Further, the inner
Further, the inner
同様に、絶縁部25やセンサ用配管21aやセンサ用配管21bを構成する絶縁体は、ポリテトラフルオロエチレンに限定されず、フッ素樹脂やシリコーン、合成ゴムなどで構成された絶縁性樹脂、セラミックやガラスなどの絶縁性無機物などでもよい。
さらにまた、外側導電部26は、内側導電部24と異なる材料で構成してもよい。
Similarly, the insulator constituting the insulating
Furthermore, the outer
また、上述の実施形態では、シリコーン油製造装置100は、電荷測定器2を一つだけ備えた構成であるが、距離を離して複数個の電荷測定器2を配置してもよい。これにより、複数点でシリコーン油Rの電荷量を計測できるため、より確実なシリコーン油Rの電荷量を求めることができるとともに、シリコーン油Rの電荷量が増加する特定の場所などを検知でき、より安全にシリコーン油Rの製造や使用することなどができる。
Further, in the above-described embodiment, the silicone
また、図9に示すように、静電センサ20は、流れ方向Dに沿って上流側のセンサ用配管21dの内径を縮径するとともに、下流側のセンサ用配管21dの径を内側導電部24に比べて拡径する構成とすることができる。
Further, as shown in FIG. 9, the
これにより、内側導電部24に帯電する内部電荷Qiの量を増加させることができ、より確実に電荷を評価できる。また、シリコーン油Rの流量が少ない場合であっても、内側導電部24を縮径させることで、内側導電部24の内周全体にシリコーン油Rを接触させることができる。これにより評価・計測するシリコーン油Rの電荷・電荷量のバラツキを抑えることができる。
As a result, the amount of internal charge Qi charged in the inner
2 電荷測定器
11 シリコーン油用配管
20 静電センサ
22 センサ側フランジ
24 内側導電部
25 絶縁部
26 外側導電部
252 上流側被覆部
253 下流側被覆部
30 電位計
62 電荷量判定部
63 流量制御部
100 シリコーン油製造装置
2 Charge measuring
Claims (5)
前記外側導電部と接地点との電位差を測定する電位計とが備えられ、
前記外側導電部と接地点との電位差を前記電位計で測定して、前記内部に前記流体が流れることで前記配管の内表面に生じた内部電荷によって前記外側導電部に誘導される外部電荷を測定する
電荷測定器。 An electrostatic sensor composed of an outer conductive part that is arranged on the outer circumference of at least a part of the circumferential direction of a non-conductive pipe through which fluid flows and functions as a charge detection part.
An electrometer for measuring the potential difference between the outer conductive portion and the grounding point is provided.
The potential difference between the outer conductive portion and the grounding point is measured with the electrometer, and the external charge induced in the outer conductive portion by the internal charge generated on the inner surface of the pipe due to the flow of the fluid inside the pipe is obtained. Measuring <br /> Charge measuring device.
請求項1に記載の電荷測定器。 The charge measuring device according to claim 1, wherein the measuring pipe connected to the pipe is provided on the innermost diameter.
前記配管における周方向の少なくとも一部の外周に配置され、電荷検知部として機能する外側導電部で構成された静電センサと、
前記外側導電部と接地点との電位差を測定する電位計とが備えられ、
前記外側導電部と接地点との電位差を前記電位計で測定して、前記内部に前記流体が流れることで前記配管の内表面に生じた内部電荷によって前記外側導電部に誘導される外部電荷を測定する
流体製造装置。 Internal fluid is flow in a non-conductive pipe,
An electrostatic sensor arranged on the outer periphery of at least a part of the pipe in the circumferential direction and composed of an outer conductive portion that functions as a charge detection portion .
An electrometer for measuring the potential difference between the outer conductive portion and the grounding point is provided.
The potential difference between the outer conductive portion and the grounding point is measured with the electrometer, and the external charge induced in the outer conductive portion by the internal charge generated on the inner surface of the pipe due to the flow of the fluid inside the pipe is obtained. Fluid production equipment to measure.
流体の電荷量の測定方法。 Using an electrostatic sensor composed of an outer conductive part that is arranged on the outer periphery of at least a part of the non-conductive pipe in which fluid flows inside and functions as a charge detection part, the outer conductive part and the grounding point are used. The potential difference between the two and the outside is measured, and the external charge induced to the outer conductive portion by the internal charge generated on the inner surface of the pipe due to the flow of the fluid inside the pipe is measured . Measuring method.
前記外側導電部と接地点との電位差を測定して、前記内部に前記流体が流れることで前記配管の内表面に生じた内部電荷によって前記外側導電部に誘導される外部電荷を測定する電荷量測定工程を有する
流体の製造方法。 Internal fluid is flow in, is arranged in the circumferential direction of at least a part of the outer periphery of the non-conductive tubing, provided with a capacitive sensor constituted by outer conductive portion which functions as a charge detecting section,
Amount of charge that measures the potential difference between the outer conductive portion and the grounding point, and measures the external charge induced in the outer conductive portion by the internal charge generated on the inner surface of the pipe due to the flow of the fluid inside the pipe. A method for producing a fluid having a measuring step.
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