JP3285155B2 - 氷雪水の混合比率測定装置 - Google Patents

氷雪水の混合比率測定装置

Info

Publication number
JP3285155B2
JP3285155B2 JP15624992A JP15624992A JP3285155B2 JP 3285155 B2 JP3285155 B2 JP 3285155B2 JP 15624992 A JP15624992 A JP 15624992A JP 15624992 A JP15624992 A JP 15624992A JP 3285155 B2 JP3285155 B2 JP 3285155B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ice
snow
water
measuring
mixing ratio
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 - Fee Related
Application number
JP15624992A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05322819A (ja
Inventor
和平 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mayekawa Manufacturing Co
Original Assignee
Mayekawa Manufacturing Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mayekawa Manufacturing Co filed Critical Mayekawa Manufacturing Co
Priority to JP15624992A priority Critical patent/JP3285155B2/ja
Publication of JPH05322819A publication Critical patent/JPH05322819A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3285155B2 publication Critical patent/JP3285155B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地域的或いは局部的に
冷房を要する例えば、代表的には地上、船上などの冷房
負荷に対し、圧送管から給送される冷熱媒体として混合
比率が変化する氷雪水混合体を用いる場合に、氷雪水の
流量から冷熱供給源より複数の冷却負荷に対して圧送さ
れる氷雪水の冷熱量を演算するに最適且つ信頼性の高い
氷雪水の混合比率の測定装置に関し、計測管内を通流す
る氷雪水の電導度を計測することにより氷雪水の混合比
率を求めんとするにある。
【0002】
【従来の技術】従来、冷熱供給源から冷却負荷に対して
冷熱媒体を圧送する場合、この冷熱媒体に氷雪水混合体
を用いた時の供給冷熱量の計測においては、その氷雪水
の氷雪と水或いはブライン水との混合比率が常に一定で
あるとして、流量に対し一定の比率を乗じることによっ
て冷熱量を求める方法か、或いは圧送管に連結した計測
管に共振周波数を以て励振し、コリオリ特性による質量
流量計測に基ずいて混合比率を求める方法かによって冷
熱量が把握されていた。
【0003】しかしながら、上記前者の方法では、氷雪
水或いはブライン水との混合比率が変動するにも拘ら
ず、常に一定と看做している点に問題があり、上記後者
の方法では、これを実施する質量流量計測手段が繊細な
技能を要し且つ高価な構造であるために、その取扱いや
経済性に鑑みて実施が難かしいものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】抑、圧送管内を通流す
る氷雪水或いはブライン水(以下氷雪水という)との混
合比率は、上記圧送管の全長が区々であったり、氷雪水
の流速、外気温度等によって氷雪水自体が融解すること
に起因して、氷雪水の混合比率は一定不変ではなく刻々
変化するものであるから、この混合比率を正確且つ容易
に求めることが必要になるのである。
【0005】上記の観点に立脚して本発明者が実験によ
り検証したところによると、氷雪水に通電する電流、換
言すればその電導度が氷雪の冷却水との混合比率に密接
な関係を有していることから、混合比率を正確に計測し
なくてはならないことが判明した。即ち電導性ある冷却
水に対して、氷は極めて高純度の水の結晶から成るの
で、電気的には一種の絶縁体と看做し得て、雪自体はそ
の細分化されたものと考えることができるから、氷と同
様に絶縁体として取扱えるものである。しかし上記氷雪
に水分が加わった場合には電導性を帯びてくるが、氷雪
自体が電導性となるものではなく、依然、絶縁体に変り
はないのである。
【0006】従って氷雪水の導電性は、氷雪の冷却水に
対する混在量に逆比例する関係を有しており、氷雪が冷
却水に一様に分布している限り2次元の電導度計測で十
分であるが、一般に圧送管内の通流には必ずしも一様性
が保証されるものでないため、3次元的な計測をする必
要に迫られるのである。
【0007】
【問題を解決するための手段】かくして本発明は、冷熱
供給源より冷却負荷に対して氷雪水の圧送される圧送管
の途中に、電気的絶縁性の主計測管を連結し、この計測
管に交流電流を通電して電導度を計測するとともに、分
岐側路として連結される電気的絶縁性の補償管により補
償をも施し得る計測手段を配設して成り、請求項1記載
の発明は、氷雪水が上記圧送管と連結した絶縁性主計測
管内壁に設けた一対の電極相互間を通過する時間内に
90度以上にわたって転流させる捩れ状制流板を前記電
極の流路の上流入口側に配設してなることを特徴とし、
請求項2記載の発明は、上記電導度を交流電流の通電に
より検出する手段が、上記圧送管に連結し、絶縁性の方
形断面の主計測管内壁面上に、互いに対抗配設した電極
一対と、この電極一対に対して90度位相転移せしめた
別の電極一対より成ることを特徴とし、更に請求項3記
載の発明は、上記電導度を交流電流の通電により検出す
る手段が、上記圧送管に連結した絶縁性の円形断面の主
計測管内壁上で管軸に沿って少なくとも90度以上、位
相転位して螺回する対向配置した螺旋状帯電極によるこ
とを特徴とするものである。これらの発明において、上
氷雪水の圧送される上記圧送管に、絶縁性の主計測管
が連結され、これに対し並列側路として分岐して連結さ
れ、且つこの上流及び下流に上記氷雪水の氷雪分のみを
除去するフィルタを備え、冷却水のみの電気電導度を計
測する補償用計測管により、上記主計測管の氷雪水の電
導度特性を補償するとよく、又 前記氷雪水の水がブラ
イン水である場合の氷雪と、ブライン水との混合比率を
計測するのに好ましく適用され、更に前記冷熱供給源か
ら上記冷却負荷に圧送される氷雪水の電導度の計測値よ
り、その混合比率を求め、更に氷雪水量の冷却負荷毎の
冷熱量を演算表示させるようにするのがよい。
【0008】
【作用】前記のように構成された氷雪水の混合比率測定
装置は、氷雪水及び冷却水中を通電する交流電流が、氷
雪水の流れに対して計測されて正確な電導度を求めるこ
とができ、流量計測値の演算とも相俟って、冷却負荷側
で使用された総冷熱量の精緻なデータの作出に大いに寄
与するものである。
【0009】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の好ましい実施例
について例示的に詳説する。但しこれら実施例に記載さ
れている構成部品、手段等の寸法、材質、形状、これら
の相対的配置については、特に断りのない限り本発明の
範囲をそれのみに限定する趣旨はなく、単なる説明例に
過ぎないものである。
【0010】先ず図1は、冷熱供給源1から複数の冷却
負荷2に対し、氷雪水を給送する圧送管3並びに電気的
に絶縁性の計測管4を通過する上記氷雪と冷却水との混
合体(氷雪水混合体)の混合比率を、上記計測管4に設
けた電導度計測手段5によって、電気的導電度を計測し
て求める本発明の原理概説図である。
【0011】上記氷雪水混合体の電導度を計測する方法
は、1)非接触誘導型、2)接触電極型、3)非接触電
極静電容量型等があり、これらの計測用電源としては交
流電圧が適している。ただ3)については高周波微弱電
流によるため雑音が混入し易く取扱が複雑になるので、
以下の実施例では説明を省略する。
【0012】図2は非接触無電極誘導型ともいうべき例
で、主計測管4は氷雪水の給送される圧送管3に接続さ
れた環状の絶縁性計測管には励磁巻線を巻装した環状の
励磁鉄心6と、電流検出巻線9を巻装した環状の電流検
出鉄心7とによって囲繞し、上記励磁鉄心6、電流検出
鉄心7に対して圧送される氷雪水は環状に閉管路となる
ので、環状の計測管内を通過する氷雪水自体が点線矢示
の如く、恰も誘導電流路として一種の単一巻線を形成す
る型になっている。
【0013】そして上記励磁巻線8は50Hz乃至10
KHzの範囲の交流周波数電源10から励磁されると、
上記計測管4内に交流電流が通電されて、これと交鎖配
置された電流検出鉄心7上に巻装した上記電流検出巻線
9に誘起電圧を生じ、氷雪水に通電した電流に対応する
検出電流を電導度計測手段12に指示させる。この指示
電流値は、上記計測管内の冷却水中に含まれる氷雪量に
対応したものであって、これより冷却水に対する氷雪量
の混合比を求めることができるのである。なお、励磁鉄
心6上に巻装され、交流周波数電源から励磁される上記
励磁巻線8は、そのインピーダンス変化としても現われ
る。従って環状の主計測管中を電流も環状に流れるの
で、3次元に近い電導度の計測結果が得られ、これら氷
雪水の混合比率が割出せ、しかも保守管理上きわめて有
利な利点を有している。
【0014】次に氷雪水中の水の導電性に対する補償機
能を備えた非接触誘導型電導度計測の例を図3により説
明する。圧送管3の入、出口側2点に接続される環状の
主計測管40を更にこれに並列管路に分割して氷雪の通
流するのを阻止するフィルタ13を上記入、出口側の分
岐点に夫々設けて、冷却水のみを通過させる補償用計測
管41を配設して成り、そして上記両計測管40、41
の一方の並列管路に跨がって個別に環状の主計測用鉄心
70と、環状の補償用鉄心71とを夫々装着するととも
に、他方の各並列管路に跨がって環状の共通励磁用鉄心
6を設けてある。上記主計測用鉄心70には計測用巻線
90が、また上記補償用鉄心71には補償用巻線91が
夫々巻装されており、更に上記共通励磁用鉄心6には励
磁巻線8が巻装されている。
【0015】従って上記圧送管3に対しては氷雪水が通
過する上記主計測管40及びその側路として上記フィル
タによって氷雪の通流を阻止した冷却水のみの通過する
補償用計測管41が環状路を形成しており、更にこの両
計測管40、41に対して共通励磁鉄心6に巻装された
励磁巻線8によって励磁し、氷雪水と冷却水とによる電
気的な閉回路を構成することによって、これに点線矢示
の如く2次電流が通電することになるのである。ここ
で、上記主計測管40を通流する氷雪水に通電される電
流によって誘起する検出電流は、補償用計測管41内を
通過する冷却水に通電される電流によって上記補償用巻
線91に誘起する補償電流に基いて補償されている。つ
まり冷却水或いはブライン水に不純物や挟雑物が混入し
ている場合には、その電導度は変化し得るので、この影
響を取除いて氷雪水の混合比率が精確に計測値に顕れる
ように、このような補償を行っているのである。
【0016】図4は接触電極導通型計測管による氷雪水
の混合比率計測装置の要部概説図で、圧送管から矢示方
向に流入する氷雪水流14が、絶縁性の同図(A)のよ
うな方形断面を有する主計測管40と並列に、上記圧送
管の入口側で分岐された側路となる補償用計測管41に
連結されている。そして圧送管の入、出口側の上記分岐
点に夫々氷雪の通流を阻止するフィルタ13を設けて、
冷却水のみが補償用計測管内に通過するようにし、上記
両計測管40、41の内壁面上で互に対向する位置に、
夫々一対の電極150、151を設けてある。
【0017】本実施例では氷雪水及び冷却水に通電する
交流電流は、氷雪水の流れに対して垂直な2次元的とな
るから、上記冷却水に対して氷雪が一様に混合している
ことを前提としている。冷却水の電導度の変化に対して
は、この補償用計測管の計測出力によって氷雪水の混合
比率の計測誤差を補償するようになっている。なお、主
計測管40の内壁に設けた電極150の相互間を氷雪水
が通流する時間内に、90度以上の転流を生ぜしめるよ
うに、上記電極の上流側に捩れ状の制流板(図示せず)
を設けることによって、氷雪水に対して3次元的な電導
度の計測を実現することが可能になるのである。
【0018】図5は二対電極導通型計測管による氷雪水
の混合比率測定装置の要部概要図(B)で、圧送管と連
結した同図(A)のように絶縁性の方形断面を備えた主
計測管4の入、出口側に夫々離間させた、つまり互に9
0度位相転位した各対向する管内壁面上に、電極150
及び160の2対を設けてあり、氷雪と冷却水との混合
が一様でない場合に、3次元特性を呈せしめるに好適な
構成としたものである。
【0019】図5は補償用計測管を省略してあるが、前
記2対の電極150、160は、主計測管内の壁面上で
相互干渉しない距離だけ離間配置してあり、各電極の出
力平均値が氷雪水に対して3次元的な電導度の計測によ
って得られる結果、氷雪水の混合比率が高精度で求める
ことが可能になるのである。
【0020】図6は圧送管3に連結した絶縁性の円形断
面(A)の主計測管4の内壁面上に、90度以上に亙っ
て螺回する螺旋状帯状電極一対17を、同図(B)のよ
うにその管軸方向に互に対向する如く配設した構成であ
る。このような電極配置とすることによって、電極構造
が単純化され、氷雪水の混合比率について高精度で電導
度の計測ができるのである。なお、本実施例においては
冷却水に対する補償用計測管は省略してある。
【0021】しかして本発明は以上の実施例にとどまら
ず、夫々を任意に組合せることによっても、より効果的
な氷雪水の混合比率計測が達成できるものとなることは
言うまでもない。
【0022】図7は図1に示す本発明の原理が複数組用
いられる実施例であって、冷熱供給源1より圧送管3
1、32、33、3nを介して冷却負荷21、22、2
3、2nに対して圧送される氷雪水について、夫々の電
導度を計測して氷雪と冷却水或いはブライン水との混合
比率を求めるシステム系統図であり、氷雪水混合体の流
量、氷量の潛熱、冷却水の顕熱等について積算表示手段
141、142、143、14nにおいて演算し積算す
ることにより、上記冷却負荷毎の各冷熱量を表示させる
ようにしておくことで、本発明の氷雪水の混合比率測定
装置は、より一段と効果を発揮するに寄与するものであ
る。
【0023】
【発明の効果】かくして本発明によれば、冷熱供給源か
ら冷却負荷に圧送される氷雪水混合体について氷雪水と
冷却水のみに分けて夫々、電気的電導度を計測し、且つ
測定上の誤差をも補償し、氷雪水の混合比率が極めて容
易で高精度に求めることができ、しかも氷雪水混合体の
流量計測の演算並びに積算による結果の冷熱供給計測表
示システムにおける冷却負荷側での使用された精緻な総
冷熱量の結果に対し更に信頼性を高めることができるの
で、この種冷却設備の基本設計に対する明確且つ豊富な
データの提供に大いなる貢献を果すものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による氷雪水の混合比率測定装置の原理
概説図。
【図2】非接触無電極誘導型計測を実施例とする本発明
の要部概説図。
【図3】非接触誘導型計測を実施例とする本発明の要部
概説図。
【図4】接触電極導通型計測を実施例とする本発明の要
部概説図。
【図5】二対電極導通型計測を実施例とする本発明の要
部概説図。
【図6】螺旋状帯電極導通型計測を実施例とする本発明
の要部概説図。
【図7】本発明を冷熱供給量の計測システムに実施した
概要説明図。
【符号の説明】
1 冷熱供給源 2、21、22、23、2n 冷却負荷 3、31、32、3n 圧送管 4 計測管 40 主計測管 41 補償用計測管 5、12 電導度計測手段 6 励磁鉄心 7 電流検出鉄心 8 励磁巻線 9 電流検出巻線 10 交流電源 11 誘導電流路 12 計測手段 13 フィルタ 14 氷雪水流 17 螺旋状帯電極 70 主計測用鉄心 71 補償用鉄心 90 主計測用巻線 91 補償用巻線 141、142、143、14n 積算表示手段 150、160 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/00 - 27/24 F24F 5/00 102

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷熱供給源より冷却負荷に対し圧送管を
    経由して通流する氷雪水の混合比率を計測するものにお
    いて、氷雪水混合体の圧送される上記圧送管の途中に設
    けた、電気的絶縁性の主計測管内を通流する氷雪水の電
    気電導度を交流電流の通電により検出する手段を備え、
    この計測値により氷雪と冷却水の混合比率を求めるよう
    にした氷雪水の混合比率測定装置において、氷雪水が 上記圧送管と連結した絶縁性主計測管内壁に設
    けた一対の電極相互間を通過する時間内に、90度以上
    にわたって転流させる捩れ状制流板を前記電極の流路の
    上流入口側に配設してなることを特徴とする氷雪水の混
    合比率測定装置。
  2. 【請求項2】 冷熱供給源より冷却負荷に対し圧送管を
    経由して通流する氷雪水の混合比率を計測するものにお
    いて、氷雪水混合体の圧送される上記圧送管の途中に設
    けた、電気的絶縁性の主計測管内を通流する氷雪水の電
    気電導度を交流電流の通電により検出する手段を備え、
    この計測値により氷雪と冷却水の混合比率を求めるよう
    にした氷雪水の混合比率測定装置において、 上記電導度を交流電流の通電により検出する手段が、上
    記圧送管に連結し、絶縁性の方形断面の主計測管内壁面
    上に、互いに対抗配設した電極一対と、この電極一対
    対して90度位相転移せしめた別の電極一対より成るこ
    とを特徴とする氷雪水の混合比率測定装置。
  3. 【請求項3】 冷熱供給源より冷却負荷に対し圧送管を
    経由して通流する氷雪水の混合比率を計測するものにお
    いて、氷雪水混合体の圧送される上記圧送管の途中に設
    けた、電気的絶縁性の主計測管内を通流する氷雪水の電
    気電導度を交流電流の通電により検出する手段を備え、
    この計測値により氷雪と冷却水の混合比率を求めるよう
    にした氷雪水の混合比率測定装置において、 上記電導度を交流電流の通電により検出する手段が、上
    記圧送管に連結した絶縁性の円形断面の主計測管内壁上
    で管軸に沿って少なくとも90度以上、位相転位して螺
    回する対向配置した螺旋状帯電極によることを特徴とす
    る氷雪水の混合比率測定装置。
  4. 【請求項4】 上記氷雪混合体の圧送される上記圧送管
    に、絶縁性の主計測管が連結され、これに対し並列側路
    として分岐して連結され、且つこの上流及び下流に上記
    氷雪水混合体の氷雪分のみを除去するフィルタを備え、
    冷却水のみの電気電導度を計測する補償用計測管によ
    り、上記主計測管の氷雪水の電導度特性を補償するよう
    にしたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかの一項
    に記載の氷雪水の混合比率測定装置。
  5. 【請求項5】 前記氷雪水の水がブライン水である場合
    の氷雪と、ブライン水との混合比率を計測することを特
    徴とする、請求項1乃至3の何れかの一項に記載の氷雪
    水の混合比率測定装置。
  6. 【請求項6】 前記冷熱供給源から上記冷却負荷に圧送
    される氷雪水の電導度の計測値より、その混合比率を求
    め、更に氷雪水量の冷却負荷毎の冷熱量を演算表示させ
    るようにしたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか
    の一項に記載の氷雪水の混合比率測定装置。
JP15624992A 1992-05-25 1992-05-25 氷雪水の混合比率測定装置 Expired - Fee Related JP3285155B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15624992A JP3285155B2 (ja) 1992-05-25 1992-05-25 氷雪水の混合比率測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15624992A JP3285155B2 (ja) 1992-05-25 1992-05-25 氷雪水の混合比率測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05322819A JPH05322819A (ja) 1993-12-07
JP3285155B2 true JP3285155B2 (ja) 2002-05-27

Family

ID=15623650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15624992A Expired - Fee Related JP3285155B2 (ja) 1992-05-25 1992-05-25 氷雪水の混合比率測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3285155B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102901877A (zh) * 2012-11-12 2013-01-30 上海海事大学 利用共轴线圈对电解质溶液电导率的非接触式测量装置及方法
JP6247044B2 (ja) * 2013-08-02 2017-12-13 株式会社前川製作所 二相流体の固相率計測装置及び冷却システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05322819A (ja) 1993-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0420496B1 (en) Improvements in and relating to electromagnetic flowmeters
US7276916B2 (en) Method and arrangement for measuring conductive component content of a multiphase fluid flow and uses thereof
US2733604A (en) coulter
US2149847A (en) Apparatus for measuring fluid flow
US3404336A (en) Apparatus for measuring electrical conductivity of a fluid
US3396331A (en) Method of and apparatus for measuring the electrical conductivity of a solution
CN106932465B (zh) 利用同步交变磁通分析生化料液理化特性的系统及方法
RU2037811C1 (ru) Способ определения параметров двухфазных потоков сплошных сред и устройство для его осуществления
JPH03235067A (ja) 電磁式導電率計及び導電率測定方法
Sajben Hot wire anemometer in liquid mercury
Miyazaki et al. Magneto-hydro-dynamic pressure drop of lithium flow in rectangular ducts
JP3285155B2 (ja) 氷雪水の混合比率測定装置
JP3023174B2 (ja) 導電液の流れの状態を誘導測定する装置
US4963818A (en) Current sensor having an element made of amorphous magnetic metal
US3633401A (en) Method and apparatus for checking electromagnetic flowmeters
Burke et al. Current density probes
Chute et al. On the electromagnetic heating of low loss materials using induction coils
EP0024753B1 (en) Making and using corrosion measuring probes for fluid conveying conduits
JP3338698B2 (ja) 透磁率測定装置および透磁率測定方法
RU2085854C1 (ru) Вихревой расходомер-счетчик жидкости
RU13423U1 (ru) Датчик электромагнитного расходомера
GB2297845A (en) Electromagnetic flowmeter
RU2249180C2 (ru) Преобразователь электромагнитного расходомера или счетчика количества для жидкости с ионной проводимостью
Baker et al. The performance of electromagnetic flowmeters with magnetic slurries
SU1295345A1 (ru) Устройство дл измерени проход щей мощности

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees