JPS62261017A - 流体の変量要素の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 木兄明番よ、圧力脈動が発生する流体の圧力や流量等か
らなる流体の変宿要索を、その圧力脈１１ＵＩに影響さ
れずに計測１゛ることのできる流体の変量要素の測定装
置に１３！Ｉ　する。

（従来の技術） 一般に、流体の変に要Ａ；を測定する際に圧力脈動が発
生する流体としでは、（り１えば原子炉にＪ３いて発生
されタービンへ導かれる主蒸気管内の蒸気や、ポンプに
にって送出された吐出側の流体笠がある。

従来から、このような蒸気流の発生している配管内の圧
力や流量の・測定、またはポンプ叶出側の配管内の圧力
や流！δの測定が行なわれているが、その配管内ａ−；
　Ｊ：び計測用に流体を導出づろ導ｎ−配管内で発生す
る圧力脈動が人ぎいため、８１測指示（ビ１ｂその圧ノ
コ脈５ｈに追随して変動してしまい不安定になりや寸い
ものであった。

特に、流量計においては、配管内に絞り様構を設け、そ
の上下流部の間に発生づる差圧から流量を測定する方法
が一般的であるが、差圧Ｊ１としての８１測レンジは一
般に小さくしているため、前述の圧ツノ脈動による彰費
を受けやすいものであった。

この絞りハ構にはノズル、ベンチュリ、オリフィス等が
用いられるが以下これらを総称してフローニレメンＩ・
と呼ぶ。

例えば、沸騰水型原子力発電所の主蒸気管では、第６図
に示すように、原子炉１で発生した蒸気をタービン（図
示ぜず）へ供給する主蒸気管２の途中に設けたフローエ
レメント３の入口側圧力検出端４から蒸気を導圧配管５
を介して導出し、凝縮槽６に尋さ、この凝縮Ｗするで得
た圧力を導圧配管７を経由さけて流量計１４の高圧側検
出部８に入１」圧力として与えている。また、フローエ
レメント３ののど部側圧力検出端９からも蒸気を導圧配
管１０を介して導出し、凝縮槽１１に導ひき、そしてこ
の凝縮槽１１で得た圧力を導圧配管１２を経由させて流
量計１４の低圧側検出部１３にのど部圧力として与えて
いる。そして、この入口圧力とのど部圧力との差圧を測
定するごとによって蒸気の流量を計測している。各導圧
配管７，１２はそれぞれ原子炉格納容器２５の量通部２
５ａ。

２５ｂを貫通させられている。

この流量計１４は主蒸気管２内の蒸気流間が設定値以上
になると検出信号を発する。その検出信号は、万一下流
側の主蒸気配管２に破断があった際、図示しない主蒸気
隔離弁を閉じ、原子炉をスクラムさせる安全上重要な信
号として使用されているものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この種の蒸気流間の計測や、ポンプ吐出
圧力・吐出流量の計測においては、脈動圧力が比較的大
きく、検出信号に５定常的に大きなノイズが含まれてし
まう問題があった。

また、主蒸気隔離弁の側弁開鎖テスト時やタービン入口
圧力調整器の作動時等において、過渡的な圧力変動、流
ｍ変動が主蒸気管２内に生じ、その圧力波が導圧配管７
および１２内に伝幡し、高圧配管側検出端８および低圧
側検出端１３で測定される圧力は減衰振！ＩＪノを生じ
でしまう。その際、導圧配管７および１２内の流体は、
主としてそれぞれの配管長によって決まる回付振動数で
振動するため、一般に高圧側検出部８および低圧側検出
部１３でそれぞれ測定される圧力の減衰撮動は、振！ｌ
Ｉ数お」；び振幅等が菫なったモードどなる。

このため、２つの圧力の差圧を測定することにｊ；って
検出信号を（りる流量計１４においては、実際に流ω変
化がほと／υど無いにもかかわらず、過渡的に見１）け
上の流Ｖ１１変動が現われることがあり、また、流量変
動を更に助長する可能性もあった。

例えば、第７図に示ず」、うに、測定流量Ｑの信号が王
。時に発生した過渡変化時において実際の流ｎＸＱｏよ
り大きく上背してしまい、原子炉停止レベルＱ、に接近
し、原子炉の過渡運転を良り「に維持する余裕を少むく
するものであった。

このＪ：うに主蒸気管２内の圧力変化時ａ３よび微小な
流量の過渡変化＋１’５に、原子炉を停止させること【
、ｔ　’ＪＳ故発生の防止という観点からはにり安全側
の処置と言えるが、原子力発電所の稼動率低下およびそ
れに伴なう電力安定供給の面で問題どなる。

そこで、従来は圧力変動の生じ易い配管の圧力測定装置
及び流量測定装置においては、第８図１．二丞？Ｊ’　
Ｊ：うに流量計１４の出力回路１５に抵抗するとコンア
ン１ノ１７とからなるフィルタ回路１８を設け、そのフ
ィルタ回路１８で振動を減衰ざ１！た出力信号１９を求
めるようにしたものがある。

しかし、この装置ぐは、電気的なフィルタ回路１８を新
たに追加するために、部品数の増加ど口れに伴う測定上
の信頼ｆ１に問題があった９、更に、圧力脈動による流
ｆｆ１Ｋ１１４に生じる別緘的１ｒｌ　ｌ！２を防止り
ることができなかった。

また、闘械的には第０図に示すように、ボディー２０と
キ１７ツブ２１とで形成される溝２２内にビン２３．２
４を挿入し、その絞りによる１Ｆ力脈動を防止Ｊること
が行なわれているが、このｙｊ法によってもごみが満２
２内に目づまりして測定円５！■となる可能性があり、
保守性おＪ：び１３・ｉ（ｉ　ｆｌに心配があった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、配管
内の流体の圧力や流量等の流体の変ｍ要素を計測する際
、圧力脈動の影響を低減し、更に圧力変動時においても
常に安定的にかつ正確に測定表示し、かつ計器を保護す
ることができ、信頼性の高い流体の変ｍ要素の測定装置
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） 本発明の流体の変量要素の測定装置は、流路内の流体を
その流路からｉｉｔ　１ｌｌｌ用に導出する導圧配管と
、その導圧配管によって導かれて来る流体の圧力または
流量等の流体の変量要素を測定するε１測礪構とを有す
る流体の変量要素の測定装置において、前記流路および
導圧配管内に発生する圧力脈動を低減させる？！Ｊ￥１
の導通孔を有する圧力脈動防止器を、前記導圧配管に設
りたことを特徴とする。

（作　用） 本発明において、流路内や導圧配管内に発生した流体の
圧力脈動は、その流体が圧力脈動防止器の複数の細い導
通孔を流通ずる際に、その流シ′３を絞られ、その絞り
効果により下流側への動的な圧力伝播が押えられる。こ
れにＪ：す、圧ツ脈動防止器の下流側のε１測礪構には
圧力脈動の影響を受１ノていない状態の流体がシフかれ
ることとムリ、その計測磯構によりＴｔ力脈動をＩＪＩ
除した正確な流体の圧力や流υ等を測定することができ
ろ。

また、導通孔は複数個穿設されているので、仝部の導通
孔が同時に閉塞されることがなく、常に　　　　１安定
的に確実に計測を行なうことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図から第５図について説明
する。

第１図は本実施例の概要を示１°。本実施例は、測定づ
べき流体の変量要素として、Ｂ啄了力発電所の主蒸気の
流量を対象とするものである。

第１図において従来と同一部分に（，１、第６図と同一
の符号を付しである。

゛本実施例においては、計よ！１機構の一種である流量
計１４の高圧側検出部８と低圧側検出部１３とにそれぞ
れ接続されている導圧配管７と１２とに、各導圧配管７
．−１２内に発生した流体の圧力脈動を減衰さゼて下流
側の１ｆｆｉｉｌ１４に導びく圧力脈動防止器２６を設
けている。その他の構成は第６図に示寸従来例と同様で
ある。

第２図および第３図はその圧力脈動防止器２６の一実施
例を示している。

本実施例の圧力脈動防止器２６は、円柱状の本体２７に
、その長手方向に複数の細い導通孔２８゜２８・・・を
平行にして穿設しであり、その両端部にｔｍねじ部２９
．２９を設けて導圧配管７．１２と螺着１＆続Ｊ゛る接
続部が形成されている。本実施例においては、複数の導
通孔２８，２８・・・の絞り効果ににす、流体の圧力脈
動を減衰させることができる。。

第１図は他の圧力脈動防止器２６８を示し、木実１薄例
にａ′３いでは本体２７の両端の接続部を導圧配管７，
１２の端部に螺部を形成することなく簡単に接続Ｊ゛る
ことのでさる配管継手３０．３０を設置）たｂのである
。この配管継手３０はｉ９圧配管７．１２と本体２７と
の間に喰込まされる環状の楔形状をしたリング３１．３
１と、リング３１を緊ａ　する袋プツト３２とにより形
成されている１、次に、実施１列による流量測定方法を
説明する。

第２図において、主蒸気管２内の圧力脈動および過渡的
な圧力４Ｑ化また１よ流量変化が発生すると、それに応
じた圧力波が導Ｆ［配管７　ａ３よび１２内を伝１譜１
Ｊる。この圧力脈動および圧力波（よ、主として導圧配
管７．１２の長さにＪ：って決まる周！ｖ〕の脈動圧を
主成分とした圧力変動である。この圧力変動は圧ツノ脈
動防止器２６の複数の導通孔２８／＼到達ずろ。導通孔
２８（ま下式の摩隙係数１で決まる絞り効果により、動
的な圧力伝播をおさえる効果がある。

Ｆ　＝　Ｌ　／　ｎ　Ｄ　　　。

ここで、ｌ：Ｘ７通孔長さ Ｄ：導通孔内径 ｒ）ニとフ通孔木敢 である。

このｌ”Ｆ　＋寮係数Ｆは、−Ｆ式の関係があり、従っ
て、導通孔２８の各々の口径を小さくするか、導通孔２
８の長ざを例えばラヒン状にして長くすることにより圧
力脈動を減衰する効果が増大する。

Ｊ：って、これらの導通孔２８．２８・・・を流通した
流体は圧力脈動の影響を受【ノでいないものとなる。こ
れにＪ：す、流量計１４の両検出部８，１３における圧
力脈動のピークおよび過渡的な圧力波のピークが大幅に
減衰されることとなり、この流量計により常に安定的に
正確な流量測定を行なうことができる。

また、導通孔２８は複数個穿設されているため、全部が
同時に目づまりＪる可能性が非常に少ないため、＊ｉｆ
ｌ測定の信頼性が烏いものである。

このように、主蒸気管２内に圧力変動があっても、導圧
配管７および１２を伝播してくる圧力波を流量計１４の
高圧側検出部８および低圧側検出部１３の手前に設けた
圧力脈動防止器２６により圧力脈動の影フでを十分小さ
くすることができる。

これにより、流、ＴＩ計１／Ｉに大きな圧力脈動が直接
信用づることが防止され、流量計１４の損（力を防止す
ることができる１゜ そして、第５図に示づＪ：うに流丹泪１４は、主蒸気管
２内に過渡的な圧力変動や流Ｅｄ変動が生じた場合でも
、測定流量Ｑを実際の流量ＱＱの近傍に雑持し、測定流
けＱの指示振動の振幅埴を、プラント停止レベルＱ、と
比べても充分問題にならない１直にまで低減させること
が可能どなる。

更に説明Ｊると、木実１１例においては、差圧式の流量
ｈ１１４の高圧側検出部８　Ｊｊよび低圧側検出部１３
につながる両導圧配管７．１２に、複数の小径の導通孔
２８，２８・・・を備えた［［力脈りＪ防止器２６を設
けたことにより、母管内の圧力脈ＩυＪを（ｉｔ減する
ととしに過渡的な圧力変動時にイ［しるゴーとして計装
配管長によって決まる比較的高周波１・火の固有振動に
よる流が４１４の見掛上の指示振動を１−分に小さく覆
ることがでさる。、ひらに導通孔２８は複数個設けてい
るため懸念されるつまりの発生可能性を小さくできる。

この結果、流出、１１Ｑ定の・安定性が向上し指示振動
に」：る誤信号発生の可能性も小さくなり信頼性をあげ
ることができろ。

なお、以上の実施例では、原子炉の主蒸気管２の流ｍ測
定について説明したが、これ以外の配管内の流体をＸ：
圧の測定によって流量を測定するものにも同様に実茄す
ることができる。また当然ながら、圧力測定においても
同様に実施可能である。

〔発明の効果〕

本発明の流体の変量要素の測定装首は、このように措成
され作用覆るものであるから、配管内の流体の圧力や流
量客の流体の変量要素を翳１測する際に、圧力脈動の影
響を低減し、更に圧力変動時にＪ３いても常に安定的に
かつ正確に測定表示することができ、かつ４器をｆｆ１
．　ａ　’Ｊることができ、信頼性ｔ）高い等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流体の変ｆｆｌ要素の測定５Ａ首の一
実施例を示す配管系統図、第２図は本発明に使用する０
：力脈動防止器の一実施例を示ず断面図、第３図は第２
図のＩＩ［−１線に沿った断面図、第４図はｙ［力脈動
防止器の他の実施例を承け断面図、第５図は本発明の詳
細な説明するための出力波形図、第６図は従来の原子炉
主蒸気管の流τｄ測定装置を示ず配管系統図、第７図は
原子炉主蒸気管の圧力変動時の流量５１の出力波形図、
第８図は従来のフィルタ回路を示づ回路図、第９図は従
来の機械的な絞り機構を示す断面図である。 ２・・・主蒸気管、５．７．１０．１２・・・導Ｌ１配
管、１／１・・・流φ計（差圧δｔ）、２６・・・圧力
脈動防止器、２８・・・導通孔、３０・・・配管継手。 出願人代理人　　佐　　必　　−Ｊｊｌ革　１　図 幕４図 Ｔｏ　　　　時間 第６　図 ＴＯ時間 第　６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流路内の流体をその流路から計測用に導出する導圧
   配管と、その導圧配管によって導かれて来る流体の圧力
   または流量等の流体の変量要素を測定する計測機構とを
   有する流体の変量要素の測定装置において、前記流路お
   よび導圧配管内に発生する圧力脈動を低減させる複数の
   導通孔を有する圧力脈動防止器を、前記導圧配管に設け
   たことを特徴とする流体の変量要素の測定装置。 ２、圧力脈動防止器は、複数の導通孔が穿設されている
   本体の両端部に配管接続部を設けて形成されており、こ
   れらの配管接続部には配管継手が一体的に組込まれてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の流体の
   変量要素の測定装置。