JPS63217225A - 液体用流量計 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は危険な液体のための流量計に関するものである
。

（従来の技術） バイブラインを流れる危険な液体の流量の測定が安全基
準のために困難になってきている。

たとえば、放射性の液体を取扱う場合には、どのような
種類の漏れによる汚染のあらゆる可能性も避けることが
重要である。流量計の試験または故障の場合には測定作
業を中断できるが、液体の流れは漏れないようにして続
けなければならない。

コリオリ効果流量計および導電型流量計のような、流れ
回路の外部で使用する流量計としては多くの種類のもの
が知られている。

（発明が解決しようとする課８） そのような要求のために、従来の流量計（たとえば羽根
偏差（ｖａｎｅ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）型流量計）のほ
とんどは、軸線方向に出口を設けること、連結する必要
があること等のために使用が困難である。

完全に外部から測定する原理には下記のようなものがあ
る。

導電型流量計−この流量計はあらゆる液体に使用できる
ものではない。

コリオリ効果流量計−この流量計は広い範囲の液体に使
用できるが、外部の震動に過渡に敏感で、スクリーニン
グの可能性なしに導管に直接接触させることにより検出
する必要があり、そのために動作寿命がかなり短くなる
。強い放射能を有する液体から放射された放射線（ベー
タ線、ガンマ線）が、保護されていない装置を速やかに
破壊する。

（課題を解決するための手段） 本発明は、流量を測定すべき液体が内部を流れる導管に
固定され、軸線方向の出口を持つ機械的な部分がなく、
故障が起きても液体の流れに何の作用も及ぼすことがな
いような流量計に関するものである。本発明の流量計で
起ることがある最悪の事態は測定作業が停止することで
あるが、その場合でも液体は流れ続ける。本発明の別の
面は、何らの危険なしに、かつ液体の流れを中断させる
ことなしに、流量計の動作部品を取出すことができるよ
うに流量計が構成されていることである。

とくに、測定値を与えるセンサは、液体の流れを中断せ
さることなしに交換でき、かつ交換する人が放射線を浴
びることなしに交換作業を行うことができる。

測定作業に適用される原理は、液体中に圧力低下を起さ
せ、ダイアフラムの変形を測定することによりその圧力
低下を測定し、ダイアフラムに結合されている磁性質量
を外部で検出することである。

したがって、本発明は、保護板の下側に置かれている変
化可能なダイアフラムの、危険な液体の流れによりひき
起される圧力変化の作用による変形を用いる危険な液体
の流量計において、液体の下側入口連結部および液体の
上側出口連結部が設けられている鉢形容器の内部に置か
れた全体として円筒形の本体であって、この本体は下面
に設けられた較正されたオリフィスと、上側の横方向部
分に設けられた出口オリフィスと、前記上側出口連結部
の上方で前記本体の上側部分に設けられた金属製ダイア
フラムと、入口連結部出口連結部の間のレベルにおいて
前記本体と前記鉢形容器の間の封止を行う金属製部材と
を有する前記円筒形本体と、 前記ダイアフラムへきつく連結され、下側部分が前記較
正されたオリフィスから出て、前記金属−′　製ダイア
フラムの上側に位置するオリフィスが設けられている中
空のピンであって、このピンの変位、したがって前記金
属製ダイアフラムの変形の測定を可能にする装置内で上
方へ延びる前記中空ビンと、 を備える危険な液体の流量計を提供するものである。

機械的な設計の原理は、導管に固定された外部の鉢形容
器を用い、その鉢形容器の中には、１番上と保護板を通
って取出すことができるようにして測定器組立体が置か
れる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

厚い板５の下側に設けられている装置の内部に全体とし
て円筒形で、底が下に凸状である鉢形容器３が設けられ
る。流量を測定すべき液体が１つの連結部６を通って入
り、他の連結部７を通って出るように、かつ第３の連結
部８が流量計の通気を行って、必要があれば漏れた液体
を集めるように３個の横方向連結部が設けられる。対応
するバイブが前記連結部へ溶接される。

前記鉢形容器の中に流量計の本体９が置かれる。

その本体の形は円筒形であって、それの１番上はカバー
２５で覆われ、平らな接触面が継手１３を圧縮して封止
を行う。

本体９の上部に較正されたオリフィスが設けられ、側面
に側方オリフィス１１が設けられる。

本体９は、穴をあけられた格子１５と、本体の内壁に封
止するように固定された金属製ダイアフラムｌＢのよう
な２つの水平壁を有する。

流量計の軸線に一直線状のピンとも呼ばれる管１７がオ
リフィスｌＯの中と格子の中心穴３■の中を遊びをもっ
てすべる。それに反して、金属製ダイアフラムはピンの
外壁（小さい補強肩の上）に固定される。ピンの上側部
分２３は、磁性質ｆｆ１２２を受ける中空部分を除き、
中実である。

本体の上部とカバー２５の周囲に保護フード２４が固定
される。その保護フードの上部に栓２８が置かれる。鋳
鉄、鉛、または鋼、あるいはそれらの組合わせで作られ
たその栓２８は、板に穴があけられている場合に生体に
対する保護を行う。一連のラグ２９（図には１つだけ住
されている）が栓２８を所定位置に保持する。栓２８は
環３０を引上げることにより外される。

一連の巻線がフード２４の内部のカバー２５の周囲に置
かれる。それらの巻線の線は詰め箱２７を通って突き出
ている。漏れた液体は溝３２の中に集められ、通路１２
を通ってノズル８へ送られる。

理解を良くするためにそれらの部品の間の遊びを誇張し
て図示している。金属部材１４（１個または複数）によ
って封止が確実に行われる。

復旧力を生じさせ、ピンを中心に置くために、ピンの底
部を本体の底へたわむようにして連結する一連のスポー
クが設けられる。

領域ｒａＪからの液体を下側オリフィス１９を通ってピ
ンの中に入れることができ、オリフィス２０を通って領
域ｒｄＪを出ることができることにも注意すべきである
。

図から、この流量計の内部には、 一領域ａ：液体が、上流側圧力と呼ばれる圧力Ｐｏで流
入する領域、 一領域り＝較正されたオリフィスを圧力降下Ｐで液体が
流れる領域。したがってその圧力はｐｏ−ｐである、 一領域ｃｊ大きな圧力降下を生じないように十分大きい
穴があけられている穴あき格子を液体が流れる領域、 一領域ｄ：液体が零流量でピンを横切る領域。

したがって圧力は領域ａ内の圧力、すなわち、Ｐｏであ
る。

の４つの領域を有する。

（動　　作） したがって、領域ｒｃＪとｒｄＪの間に置かれたダイア
フラムには圧力差Ｐｏ−（Ｐｏ　　Ｐ）−Ｐが加えられ
る。しかし、温度が一定の与えられた液体に対しては、
Ｐは、較正されたオリフィス１０を流れる液体の流ｆｆ
１Ｑの関数のみである。ダイアフラムの変形、または同
じ事態をひき起すものと、ビンの変位ｙは圧力Ｐの関数
のみである。したがってその変位ｙは流ｆｆ１Ｑの関数
のみである。

針（したがって磁性質量２２）の変位は３個の巻線２６
により検出される。本発明において使用され、高い感度
で変位ｙを与える（たとえば、変位は１μｍ以内で測定
される）この種の検出器は通常のものであるからここで
はそれについての説明は省略する。

ｙの値が流量Ｑの対応する値を示すようにこの流量計を
較正することは容易である。

動作を改良するために、較正されたオリフィス１０は第
２図に示すような形とすると有利である。

そのオリフィスの表面は円環状の表面である。この流量
計を導管に取付けると、その導管を流れる液体の流量を
瞬時に知ることが可能である。本発明の流量計の最も弱
い部品はダイアフラムである。

たとえば腐食または圧力の急上昇によりダイアフラムが
裂けることは流量計においてしばしば起る。放射性液体
に使用した場合に従来の流量計のダイアフラムが裂ける
と、広い面積にわたる汚染を避けるために液体の流れを
直ちに停止させることが不可避である。

本発明の流量計においては、ダイアフラムが裂けても測
定できなくなるだけである。一方、回路の連続性は確保
され、漏れるおそれはない。また、流量計の上流側と下
流側に弁を設ける必要もない。

（分　　解） 動作に異常が起きた場合には、流水（たとえば純水また
は酸）で洗浄した後で、フランス特許第２５８０７１０
号（フランス特許出願ＮＱ８４０３３１２）明細書に記
載されているような）保護容器を板の１番上のオリフィ
スの周囲に置き、それがら固定ラグ２９を緩めて、引っ
張り環３ｏにより栓２８を外す。

それから、ねじ３３を緩めてフード２４を外す。センサ
２６の動作を調べて、必要があればそのセンサを交換す
る。修理が流量計の本体についてのものである場合には
、ねじ３３を環で交換し、本体を持ちあげ、保護容器を
通じて修理工場へ持出し、あるいは新品と交換する。

（構造の詳細） 測定確度を高くするために使用するダイアフラムは円形
のウェーブにより予め変形されているから有利である。

穴あき格子の役目は、較正されたオリフィスがら流れる
液体があまり高速でダイアフラムに到達して、ダイアフ
ラムを動的に変形させることをほぼ阻止することである
。

（構造の具体例） 直径２００　ｍｍのステンレス鋼製の鉢形容器の中に、
内径１３０ｍ＋＊のステンレス鋼製の本体が置がれる。

ダイアフラムは有効直径が１２０　ｍｍの波形ジルカロ
イであって、鉢形容器の内壁にかしめることに　　。

より固定される。

ダイアフラムの厚さは、０．５　ｍｍである。

較正されたオリフィスの直径は３２〜５２ｍｍであって
、半径１０ｍｍの円形に従う（第２図）。

封止継手は直線状が約５ｍｍの、ステンレス鋼製のヘリ
コツレックス継手（Ｃｅｆ’１ｌａｃ　）である。

穴あき格子の厚さは１０ｍｍであって、直径８■の穴が
３組、同心円状にあけられる。

ピンは、直径０．５■のステンレス鋼製の６本のスポー
クにより下端部（すなわち、領域「ａ」）が保持される
。それらのスポークは、伸びられるように予め曲げられ
る。ビンの外径は１Ｂｎｕｓで、内径は８ｍｍである。

較正されたオリフィス内の自由通路の面積は約６平方（
至）であり、この横断面積ではその自由通路を流れる液
体の圧力降下は水柱１ｍである、すなわち、１０ｍ３／
ｈｒの流量の場合に１００ｍｂａｒである。

圧力差が１００ｍｂａｒの時にダイアフラムに加えられ
る力は１５ＯＮに近く、ピンを１０ｍｍ動かす。

【図面の簡単な説明】

第１図は装置の内部の水平な板の下側に鉛直に設けられ
た本発明の流量計の軸線方向断面図、第２図は好適な実
施例における較正されたオリフィスの詳細を示す拡大横
断面図である。 ３・・・鉢形容器　　　　５・・・　板６・・・下側入
口連結部　　　７・・・上側出口連結部８・・・ノ　ズ
　ル　　　　　９・・・流量計本体１０・・・較正され
たオリフィス １２・・・通　　　路　　　　　１４・・・金属部材１
７・・・ピ　　　ン　　　　２２・・・磁性質量２４・
・・保護フード　　　　　２５・・・カ　バ　−２８・
・・　　栓　　　　　　　２９・・・ラ　　　グ３０・
・・引っ張り

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）保護板の下側に置かれている変形可能なダイアフ
   ラムの、危険な液体の流れによりひき起される圧力変化
   の作用による変形を利用した危険な液体の流量計におい
   て、 液体の下側入口連結部および液体の上側出口連結部が設
   けられている鉢形容器の内部に置かれた全体として円筒
   形の本体であって、下面に設けられた較正されたオリフ
   ィスと、上側の横方向部分に設けられた出口オリフィス
   と、前記上側出口連結部の上方で前記本体の上側部分に
   設けられた金属製ダイアフラムと、入口連結部と出口連
   結部の間のレベルにおいて前記本体と前記鉢形容器の間
   の封止を行う金属製部材とを有する円筒形本体と前記ダ
   イアフラムへ緊密に連結され、下側部分が前記較正され
   たオリフィスから出て、前記金属製ダイアフラムの上側
   に位置するオリフィスが設けられている中空のピンであ
   って、このピンの変位、したがって前記金属製ダイアフ
   ラムの変形の測定を可能にする装置内で上方へ延びる中
   空ピンと、 を備えたことを特徴とする液体用流量計。
2. （２）ダイアフラムは金属製の波形ダイアフラムであっ
   て、耐食材料、好ましくはジルカロイで製作されている
   ことを特徴とする請求項１記載の流量計。
3. （３）ダイアフラムに固定されているピンの下部が、予
   め曲げられている金属製スポークにより、たわむことが
   できるようにして固定されていることを特徴とする請求
   項１記載の流量計。
4. （４）流量計のうち、液体を含むことができ、液体の流
   れを止めることなしに分解できる部分の外側にセンサが
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の流量計
   。
5. （５）鉢形容器は保護板の下側の導管へ固定され、液体
   の流れを止めることなしに内部を分解できることを特徴
   とする請求項１記載の流量計。
6. （６）較正されているオリフィスとダイアフラムの間に
   多数の穴があけられている格子が設けられていることを
   特徴とする請求項１記載の流量計。
7. （７）鉢形容器と内部の本体の間の封止が、まず「ヘリ
   コフレックス（Ｈｅｌｉｃｏｆｌｅｘ）」型金属製継手
   により、次に１個または複数の金属製部材により行われ
   ることを特徴とする請求項１記載の流量計。
8. （８）較正されているオリフィスの表面が円環状の表面
   であることを特徴とする請求項１記載の流量計。