JPH01209331A - 施工体の内部発生気圧測定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、不定形耐火物、耐熱コンクリート等の多孔質
性施工体の蒸気圧等の内部発生気圧測定装置に関する。

〔従来の技術〕

不定形耐火物、耐熱コンクリート等の多孔質施工体は、
使用前には施工体の乾燥を行う。しかし、この乾燥中に
施工体内部に蒸気を主に種々の気体が発生し、例えばそ
の蒸気圧の増大により施工体が爆裂したり、内部欠陥を
生じたりすることが多い。この防止のためには乾燥中の
施工体内部の蒸気圧と温度の変化を知り、乾燥条件を調
整する必要がある。

この内部蒸気圧の測定のために、両端開口の細長パイプ
の一端を多孔質施工体中に設け、他の一端を水銀マノメ
ータに接続して内部蒸気圧を測定する方式のものがある
。しかし、この方式では、圧力媒体として空気を用いて
いるため、空気の圧縮と金属製パイプ中の蒸気の凝結に
より、正確な圧力測定は不可能であった。

また、この水銀マノメータの代わりに歪みゲージ式圧力
計を用い、パイプ中での水蒸気の凝結による圧力損失を
防ぐために、パイプの外側に加熱コイルを巻いて加熱で
きるようにしたものが、アメリカン・セラミック・ソサ
イアティ　（ＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒａｍｉｃ　５ｏｃ
ｉｅｔｙ）　Ｖｏｌ、　６３．　Ｎｏ、７（１９８４）
　ｐｌ）、　９０５以下に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この装置も圧力媒体として圧縮率の非常
に大きな水蒸気と空気を用いているために瞬間的な圧力
変動の検出が不可能であり、正確な蒸気圧を求めるには
、パイプ内の蒸気の温度と体積の変化による測定値の補
正が必要であり、真の蒸気圧を測定することは原理的に
も不可能であった。

また、かかる装置では、その構造上、パイプ外径を６市
程度に太くする必要があり、これが施工体の温度に外部
要因を与える原因となり、熱電対のような温度測定手段
を蒸気圧測定パイプに設けることができず、蒸気温度を
直接測定できないという問題もあった。

本発明において解決すべき課題は、不定形耐火物、耐熱
コンクリート等の内部蒸気圧と温度の測定に際しての従
来の手段による問題点を解消することにある。すなわち
、圧縮率の大きい空気等の気体の体積圧縮及び水蒸気の
パイプ内での凝結により発生する圧力測定誤差や検出応
答の遅れを防止して、正確で応答性のよい圧力測定手段
を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、高沸点液体を圧力媒体として中空部に充填し
た細長パイプを施工体内部に挿入し、挿入先端付近の発
生気圧の圧力を、前記パイプ内に充填した高沸点液体を
介して他端に接続した圧力検出器に伝達して圧力を測定
するものであり、これにより、施工体の内部発生気圧の
絶対値を正確に測定することを可能にしたものである。

また、圧力検出器と共に、任意の温度測定手段を設ける
ことによって、圧力検出と共に温度を測定することが可
能である。

前記の圧力伝達媒体である高沸点液体としては、シリコ
ーンオイル、流動パラフィン、スピンドル油等を用いる
ことができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は本測定装置の接続ボックスにおける
接続状態と断面を示している。

１は圧力検出装置を示し、具体的には歪みゲージ式圧力
指示伝送器であり、ボックス２にねじで固定されている
。

３は内部に高沸点液体を圧力媒体として充填したＳＵＳ
等の金属製からなる外径２〜３ｍｍ、　　内径０．８〜
１．５ｍｍで長さ１〜３ｍの細長バイブで、一端を施工
体１５内に挿入し、他端を圧力検出装置１まで到達せし
めている。

細長バイブ３の長さが、このように１〜３ｍのものでは
、内径は０．８ｍｍから１．５ｍｍ以内にする必要があ
る。０．８ｍｍ以下の場合には、パイプ先端の施工体内
部で生じた圧損抵抗により蒸気圧の圧力伝達性が劣る結
果となり、また、内径１．５ｍ＋ａ以上ではパイプ内の
内容積が大きくなり、内部に充填した圧力媒体の圧縮性
により圧力伝達性が悪くなる。

細長バイブ３は接続金属４を溶接により接合してあり、
固定ねじ５で接続ボックス２に接続することができる。

細長バイブ３と接続ボックス２の内部通路は全てシリコ
ーンオイルや流動パラフィン等の高沸点液体の圧力媒体
で満たされており、施工体内部の細長バイブ３の先端部
の温度が、圧力媒体として充填した高沸点液体の沸点に
近くなった場合には、ねじ式ピストン６を後退させるこ
とにより、金属製パイプ中の圧力媒体を後退させること
ができる。

７は０−リングであって、ねじ式ピストン６と接続ボッ
クス２との隙間からの圧力媒体の漏れを防止する。

細長バイブ３と接続ボックス２内部への圧力媒体の充填
は、排気口８に真空ポンプを接続し、真空に吸引しなが
らストップ弁９を開き、細長バイブ３の先端から圧力媒
体の漏れを防止しながら、行うことができる。

第３図は温度測定手段としての熱電対１０の細長バイブ
３への取付は態様を示す。

同図を参照して、熱電対１０はシース熱電対を用い、接
地型あるいは非接地型の外径２．２ｍｍ以下のものが望
ましい。外径２．２ｍｍ以上になるとシースパイプとし
ての熱伝導が大となり、施工体に鋳込んだときに施工体
内部に熱的外部要因を入れる原因となる。細長パイプ３
の先端から約２〜３　ｍｍ内部まではシリコーングリス
のような半固形物１１をつめて、鋳込時の細長パイプ３
の中空部に施工体材料が侵入することによる目詰まりを
防止する。

細長パイプ３とシース熱電対１０は先端を揃え、約３　
ａ＋ｍ以下の間隔をおいて平行に固定金具１２で接続す
る。細長パイプ３とシース熱電対１０の間隔が３　ｍｍ
以上になると、蒸気圧測定位置と温度測定位置のずれが
大きくなる。しかし、間隔が１市以下になると鋳込時に
細長パイプ３とシース熱電対１０の杆への多孔質材料の
充填が困難になり、空隙が生じ、施工体内部で生じた蒸
気圧が散逸する原因となる。

第４図は圧力検出装置１の測定架台１３への取付は金具
１４による取付は態様を示す。本発明の場合細長パイプ
３はフレキシブルであり、施工体と架台との場所取合も
、同図に示すように自由に任意間隔を以て設置でき、内
部圧力の変化の正確な測定が可能となる。

第５図は本発明の装置全体の作動状態を模式的に示す図
である。

圧力測定用の細長パイプ３とシース熱電対１０は、多孔
質施工体１５の加熱面１６から任意の位置に鋳込枠１７
を通して加熱面から５０ｍＩｍ程度の位置に挿入する。

実際の細長パイプ３及びシース熱電対１０の設置は、鋳
込枠１７内に施工体材料を鋳込む以前にすでに完了して
おいた方がよい。シース熱電対１０から生じる電気信号
は、記録計１８に連続的に記録される。細長パイプ３を
鋳込んだ施工体１５中で生じた蒸気圧は、細長バイブ３
中の圧力媒体を介して圧力検出装置１まで伝達され、こ
こでデジタル表示されると共に、電気信号として取り出
され、記録計１９に連続的に記録することができる。

第６図及び第７図はその測定結果を示す。

同図の場合、第５図に示す鋳込枠１７に、第１表に示す
性質を有する耐火キャスタブルを鋳込み、２５℃で２０
時間養生後、加熱面１６をガスバーナで加熱昇温した。

測定位置は加熱面から３０．５０．７０　ｍｍの位置で
あり、所定の位置に細長パイプ３とシース熱電対１０の
先端部が位置するように鋳込んだ。圧力は大気圧を０．
０ｋｇ／ｃｕｔとした表示で示しているが、細長パイプ
３の詰まりもなく、加熱表面の温度上昇に伴う内部温度
と内部蒸気圧の変化の様子が、−律に測定されているこ
とが判る。

本実施例においては、内部発生気体を蒸気を例にとって
説明したが、その他の発生ガス等による気圧を本発明の
装置によって測定できることは言うまでもない。

さらに、不定形耐火物による窯炉の補修等の際の爆裂対
策として、本発明装置を取付け、測定した圧力が爆裂を
引起こす圧力値になると、加熱手段による加熱を停止或
いは低減し、これによって内部（蒸）気圧が低下すると
、再び加熱を開始する爆裂防止の自動制御システムを構
成することができる。

第　　１　　表 〔発明の効果〕 本発明によって以下の効果を奏することができる。

（１）乾燥中の多孔質性施工体中の任意位置における内
部蒸気圧等の内部発生気圧の連続的に応答性良い正確な
測定データが得られる。

（２）　　内部発生気圧測定装置に温度測定手段を併用
することにより、同時間、同地点での内部蒸気圧と温度
の把握、内部蒸気圧の急激な上昇を防ぐ適正乾燥パター
ンの設定、各種多孔質施工体の原料が内部蒸気圧の発生
に及ぼす影響の確認等が可能となる。

【図面の簡単な説明】

各添付図は本発明の実施例を示す図である。 第１図及び第２図は本測定装置の接続ボックスにおける
接続状態を示す。第３図は温度測定手段の細長パイプへ
の取付は態様を示す。第４図は圧力検出装置の測定架台
への取付は態様を示す。第５図は本発明の装置全体の作
動状態を模式的に示す。第６図及び第７図は本発明の装
置による測定結果を示す。 ｌ：圧力検出装置　　　　２：接続ボックス３：細長パ
イプ　　　　　４：接続金属５：固定ねじ　　　　　　
６：ねじ式ピストン７：Ｏ−リング　　　　　８：排気
口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、後端部を圧力検出器に接続し、且つ内部空間に圧力
   伝達媒体としての高沸点液体を充填してなる細長パイプ
   を有することを特徴とする施工体の内部発生気圧測定装
   置。 ２、後端部を圧力検出器に接続し、且つ内部空間に圧力
   伝達媒体としての高沸点液体を充填してなる細長パイプ
   を有し、且つ同細長パイプの先端に温度測定手段を設け
   たことを特徴とする施工体の内部発生気圧測定装置。