JPH01244372A - 液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プローグ及び評価回路 - Google Patents
液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プローグ及び評価回路Info
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- JPH01244372A JPH01244372A JP63257443A JP25744388A JPH01244372A JP H01244372 A JPH01244372 A JP H01244372A JP 63257443 A JP63257443 A JP 63257443A JP 25744388 A JP25744388 A JP 25744388A JP H01244372 A JPH01244372 A JP H01244372A
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
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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。
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、請求項１に記載の上位概念に記載の液状金属
の局所的流速の測定用誘導形流速測定プローブおよびそ
の評価回路に関する。
の局所的流速の測定用誘導形流速測定プローブおよびそ
の評価回路に関する。
従来の技術
この上位概念は、例えば西独特許出願第２６３２０４２
号明細書に記載の従来の技術に関連している。
号明細書に記載の従来の技術に関連している。
このようなプローブは、局所的加熱を回避するために液
状金属を常時管理するために、例えばナトリウム冷却さ
れる核反応炉の冷却循環路特に核燃料要素の領域の中に
、局所速度を測定するために設けられる。
状金属を常時管理するために、例えばナトリウム冷却さ
れる核反応炉の冷却循環路特に核燃料要素の領域の中に
、局所速度を測定するために設けられる。
液状金属のための永久磁石形速度測定プローブ（第１図
）は誘導原理に従って動作する。導電性液体が磁界Ｂを
磁界方向と異なる方向で通過すると、この液体の中に電
界が発生する。この電界の２つの点１と２における電位
をタップすると、測定された電位差Ｅ１２は流速Ｖに比
例する。従ってＥ ＝Ｃ（ＢｘＶ） である。但しＣ１は、装置の物質特性と幾何学的形状に
依存する比例定数であり、この比例定数は具体的には校
正により求めなければならない。
）は誘導原理に従って動作する。導電性液体が磁界Ｂを
磁界方向と異なる方向で通過すると、この液体の中に電
界が発生する。この電界の２つの点１と２における電位
をタップすると、測定された電位差Ｅ１２は流速Ｖに比
例する。従ってＥ ＝Ｃ（ＢｘＶ） である。但しＣ１は、装置の物質特性と幾何学的形状に
依存する比例定数であり、この比例定数は具体的には校
正により求めなければならない。
この校正は、１つの永久磁石の代わりに２つ又はそれよ
り多くの永久磁石を流れ方向に配置した場合（第２図）
には、プローブをその使用個所に取付けた後に行うこと
も可能である。この装置の場合には、２つの磁石の間の
速度変動の走行時間τｍが、対応するプローブ信号の相
関関係により求められ、ひいては、磁石間の間隔が周知
である場合には平均流速が求められる。
り多くの永久磁石を流れ方向に配置した場合（第２図）
には、プローブをその使用個所に取付けた後に行うこと
も可能である。この装置の場合には、２つの磁石の間の
速度変動の走行時間τｍが、対応するプローブ信号の相
関関係により求められ、ひいては、磁石間の間隔が周知
である場合には平均流速が求められる。
２つ又はそれより多くの磁石を有する実施例の利点は、
磁界の強さひいては測定電圧Ｕの、温度影響又は照射又
は経年変化による変化を前記校正方法によりいつでも除
去することができる点にある。
磁界の強さひいては測定電圧Ｕの、温度影響又は照射又
は経年変化による変化を前記校正方法によりいつでも除
去することができる点にある。
このようなプローブの構成及び機能の詳細はカールスル
ーエ所在の核研究センターの報告書に記載されている（
Ｓｔ、 Ｍｕｅｌｌｅｒ、 Ｇ、 Ｔｈｕｎ共著ＩＩ液
状金属のための永久磁石形流速測定プローブ、ＫｆＫ２
４７９）。この文献に記載の永久磁石形速度プローブに
おいては、測定電極として２つの鋼製ワイヤが使用され
、これらの鋼製ワイヤにより、流速により発生された電
位差が局所的にタップされる。測定電極の間に温度勾配
がない、即ち流体の中に温度勾配がないと仮定すると、
プローブ信号は流速に比例して変化する。例えば、加熱
された壁を備えている水路流の中、又は上昇流の中等の
場合のようにこの仮定が満たされない場合には、プロー
ブ信号に、速度成分に加えて温度成分が重畳される。温
度成分は、測定電極の両端の間の熱電的電位差に対応し
、速度信号より数倍大きいこともある。測定電極の両端
の間の熱電的電位差は測定されないので、温度成分はこ
のプローブ構成においては補償されない。
ーエ所在の核研究センターの報告書に記載されている（
Ｓｔ、 Ｍｕｅｌｌｅｒ、 Ｇ、 Ｔｈｕｎ共著ＩＩ液
状金属のための永久磁石形流速測定プローブ、ＫｆＫ２
４７９）。この文献に記載の永久磁石形速度プローブに
おいては、測定電極として２つの鋼製ワイヤが使用され
、これらの鋼製ワイヤにより、流速により発生された電
位差が局所的にタップされる。測定電極の間に温度勾配
がない、即ち流体の中に温度勾配がないと仮定すると、
プローブ信号は流速に比例して変化する。例えば、加熱
された壁を備えている水路流の中、又は上昇流の中等の
場合のようにこの仮定が満たされない場合には、プロー
ブ信号に、速度成分に加えて温度成分が重畳される。温
度成分は、測定電極の両端の間の熱電的電位差に対応し
、速度信号より数倍大きいこともある。測定電極の両端
の間の熱電的電位差は測定されないので、温度成分はこ
のプローブ構成においては補償されない。
Ｔ、 ｖｏｎ Ｗｅｉｓｓｎｆｌｕｈ の博士論文“
液状ナトリウム内の乱流的熱搬送“” （ＥＴＨチュ
ーリッヒにおける博士論文第７４６４号、１９８４年）
に永久磁石形速度測定器が記載され、この永久磁石形速
度測定器においては、電位タップ点の間の温度差が付加
的に測定され、タップ電極としてオープン形Ｃｒ／Ａｌ
熱電対が使用される。このようにしてプローブ信号の温
度補償は原理的には可能であるが、測定電極材料（クロ
ーメル及びアルメル）と液状金属（例えばナトリウム）
の正確なゼーベック係数を知る必要がある。ゼーベック
係数は絶対温度に依存するので、この依存性もプローブ
信号の温度補償の際に考慮しなければならない。
液状ナトリウム内の乱流的熱搬送“” （ＥＴＨチュ
ーリッヒにおける博士論文第７４６４号、１９８４年）
に永久磁石形速度測定器が記載され、この永久磁石形速
度測定器においては、電位タップ点の間の温度差が付加
的に測定され、タップ電極としてオープン形Ｃｒ／Ａｌ
熱電対が使用される。このようにしてプローブ信号の温
度補償は原理的には可能であるが、測定電極材料（クロ
ーメル及びアルメル）と液状金属（例えばナトリウム）
の正確なゼーベック係数を知る必要がある。ゼーベック
係数は絶対温度に依存するので、この依存性もプローブ
信号の温度補償の際に考慮しなければならない。
従ってプローブ信号の連続的補償のためには、測定電極
の間の温度差を測定する他に、少なくとも２つの材料（
電極材料と液状金属）の１つの物理量（ゼーベック係数
）を連続的に測定する必要がある。
の間の温度差を測定する他に、少なくとも２つの材料（
電極材料と液状金属）の１つの物理量（ゼーベック係数
）を連続的に測定する必要がある。
発明が解決しようとする課題
本発明の課題は、流体の中の温度勾配の影響と絶対温度
の影響の双方を除去し、速度測定が、温度に依存するゼ
ーベック係数の影響と無関係であるように、公知のプロ
ーブを改善することにある課題を解決するための手段 上記課題は、請求項１に記載の特徴部分に記載の特徴に
より、前記プローブ管の中に少なくともｌの別の熱電対
が、この永久磁石の影響のない領域に配置されているこ
とにより解決される。
の影響の双方を除去し、速度測定が、温度に依存するゼ
ーベック係数の影響と無関係であるように、公知のプロ
ーブを改善することにある課題を解決するための手段 上記課題は、請求項１に記載の特徴部分に記載の特徴に
より、前記プローブ管の中に少なくともｌの別の熱電対
が、この永久磁石の影響のない領域に配置されているこ
とにより解決される。
その他の請求項には、本発明によるプローブの有利な実
施例が記載されている。
施例が記載されている。
発明の効果
本発明は、前記プローブ管の中に少なくとも１の別の熱
電対が、この永久磁石の影響を受けない領域に配置され
ているので、流体の中の温度勾配の影響と絶対温度の影
響の双方を除去し、速度測定が、温度に依存するゼーベ
ック係数の影響と無関係にすることができる効果を有す
る。
電対が、この永久磁石の影響を受けない領域に配置され
ているので、流体の中の温度勾配の影響と絶対温度の影
響の双方を除去し、速度測定が、温度に依存するゼーベ
ック係数の影響と無関係にすることができる効果を有す
る。
実施例
次に本発明を実施例に基づいて図を用いて説明する。
新しい速度測定プローブが前述の構成（第１図）と異な
る点は、２つの付加的な熱電対（第３図における３及び
４）が速度測定プローブの中の、磁界による影響のない
位置に設けられている点である。速度測定プローブ信号
をタップして取出すために、アースされているＣ ｒ
／ Ａ ｌ−測定先端を有する熱電対（第３図）か、又
は、絶縁されている温度測定用Ｃｒ ／ Ａ ｌ−測定
先端と、このＣｒ ／ Ａ Ｉ−測定先端の熱電対外被
により溶接されている鋼製ワイヤを有する３心線熱電対
（第４図）が設けられている。
る点は、２つの付加的な熱電対（第３図における３及び
４）が速度測定プローブの中の、磁界による影響のない
位置に設けられている点である。速度測定プローブ信号
をタップして取出すために、アースされているＣ ｒ
／ Ａ ｌ−測定先端を有する熱電対（第３図）か、又
は、絶縁されている温度測定用Ｃｒ ／ Ａ ｌ−測定
先端と、このＣｒ ／ Ａ Ｉ−測定先端の熱電対外被
により溶接されている鋼製ワイヤを有する３心線熱電対
（第４図）が設けられている。
この装置により２つの電位差と４つの温度を測定するこ
とにより完全な温度補償を行うことができる。
とにより完全な温度補償を行うことができる。
以降次の記号を用いる。
Ｕ＝測測定れた信号電圧、
Ｅ＝信号電圧の速度成分、
ΔＴ＝測定点の間の温度差、
Ｓ＝ゼーベック係数、
Ａ＝ニアルミニウム極、
Ｃ＝クローム電極、
Ｎ＝液状金属（ナトリウム）、
Ｓ＝鋼製電極、
１．２，３．４＝測測定置。
第３図の実施例においては、測定位置２と１における電
極タップの間の電位差に関して次式（１）及び（２）が
成り立つ。
極タップの間の電位差に関して次式（１）及び（２）が
成り立つ。
Ｕ２１Ａ−Ｅ２１＋ΔＴ２１（ＳＮ−８Ａ）（１）Ｕ２
１Ｃ−Ｅ２１＋Δ’ｒ２１（ｓＮ−ｓｏ） （２）
第４図の、３心線熱電対を備えている実施例においては
次式（３）が成り立つ。
１Ｃ−Ｅ２１＋Δ’ｒ２１（ｓＮ−ｓｏ） （２）
第４図の、３心線熱電対を備えている実施例においては
次式（３）が成り立つ。
Ｕ２１Ｓ ＝Ｅ２１＋ΔＴ２１（ＳＮ−３８）（３）磁
界の影響のない測定位置３及び４に関しては次式（４）
及び（５）及び（６）が成り立つ。
界の影響のない測定位置３及び４に関しては次式（４）
及び（５）及び（６）が成り立つ。
Ｕ４３Ａ＝ΔＴ４３（ＳＮ−３，）（４）Ｕ４３Ｃ＝Δ
Ｔ４３（ＳＮ−８ｏ）（５）Ｕ４３Ｓ ＝ΔＴ４３（Ｓ
Ｎ−３３）（６）式（４）を式（１）に、式（５）を式
（２）に代入すると次の式が得られる。
Ｔ４３（ＳＮ−８ｏ）（５）Ｕ４３Ｓ ＝ΔＴ４３（Ｓ
Ｎ−３３）（６）式（４）を式（１）に、式（５）を式
（２）に代入すると次の式が得られる。
式（９）は３心線熱電対の場合である。式（７）と式（
８）から温度差の比ΔＴ２１／ΔＴ４３を消去すること
ができる。式の変換により次式（１０）が得られる。
８）から温度差の比ΔＴ２１／ΔＴ４３を消去すること
ができる。式の変換により次式（１０）が得られる。
４３Ｃ
第３図の実施例の速度測定プローブの４つの電圧Ｕ
、Ｕ 、Ｕ 、Ｕ を測定するこ２１Ａ
２１Ｃ４３Ａ ４３Ｃ（１０）から得られる
。
、Ｕ 、Ｕ 、Ｕ を測定するこ２１Ａ
２１Ｃ４３Ａ ４３Ｃ（１０）から得られる
。
第５図は、第３図の速度測定プローブの実施例Ａの信号
処理方法の原理を示している。この信号処理方法は、ア
ナログ素子により実現することができる。しかし注意す
べきことは、ノイズ及びドリフトの少ない増幅器８．９
．１０．１２を使用しなければならない点である。増幅
器に後置接続されている低域フィルター１９は、変動す
るプローブ信号を時間的に平均するために必要である。
処理方法の原理を示している。この信号処理方法は、ア
ナログ素子により実現することができる。しかし注意す
べきことは、ノイズ及びドリフトの少ない増幅器８．９
．１０．１２を使用しなければならない点である。増幅
器に後置接続されている低域フィルター１９は、変動す
るプローブ信号を時間的に平均するために必要である。
１０秒の時定数は殆どの使用例の場合に充分である。限
界値ＧＷにより温度差を、この温度差を下回ると温度補
償が不要となるように予め選択することができる。
界値ＧＷにより温度差を、この温度差を下回ると温度補
償が不要となるように予め選択することができる。
アナログ増幅器と低域゛フィルターの代わりに、高分解
能集積デジタル電圧計を使用し、デジタル化された値を
計算機で更に処理するようにすると有利である。このよ
うな評価方法は測定精度を改善する。
能集積デジタル電圧計を使用し、デジタル化された値を
計算機で更に処理するようにすると有利である。このよ
うな評価方法は測定精度を改善する。
測定位置３と４の間に数絶対温度勾配が存在する場合に
は式（１０）を支障なく使用することができる。温度勾
配は非常に小さい（ΔＴ４３＜０．１Ｋ）の場合には式
（１０）を使用すると結果の精子と分母が同時に零に収
束するからである。しかし、一定の温度平均値の近傍で
の変動においては電圧Ｕ４３．とＵ４３Ｃは互いに比例
すると見做してよい。従って、単位なしの比例定数０８
を導入し次式（ＩＩ）を成り立たせることができる。
は式（１０）を支障なく使用することができる。温度勾
配は非常に小さい（ΔＴ４３＜０．１Ｋ）の場合には式
（１０）を使用すると結果の精子と分母が同時に零に収
束するからである。しかし、一定の温度平均値の近傍で
の変動においては電圧Ｕ４３．とＵ４３Ｃは互いに比例
すると見做してよい。従って、単位なしの比例定数０８
を導入し次式（ＩＩ）を成り立たせることができる。
Ｕ ＝Ｃ” Ｕ （１１）
４３Ａ ４３に のようにして式（１０）を節単にして次式（１２）を得
ることができる。
４３Ａ ４３に のようにして式（１０）を節単にして次式（１２）を得
ることができる。
予めＣ０が、より大きい温度勾配による試験で決められ
た場合には式（１２）による評価が可能である。その際
に、Ｃ“が付加的に絶対温度に依存していることに注意
しなければならない。
た場合には式（１２）による評価が可能である。その際
に、Ｃ“が付加的に絶対温度に依存していることに注意
しなければならない。
温度勾配が測定位置１と２の間で消失する場合には信号
電圧Ｅ２１を更に簡単に得ることができる。即ちこの場
合には信号電圧Ｕ２０．とＵ２１Ｃは速度のみに依存し
、従って大きさが等しい。これは次式（１３）で表すこ
とができる。
電圧Ｅ２１を更に簡単に得ることができる。即ちこの場
合には信号電圧Ｕ２０．とＵ２１Ｃは速度のみに依存し
、従って大きさが等しい。これは次式（１３）で表すこ
とができる。
ΔＴ ＝Ｏの場合にＵ ＝Ｕ （１３）１
２ ２１Ａ ２ＩＣ従って式（１２）
は、温度補償なしの、測定プローブから周知である次式
（１４ａ）又は（１４Ｅ ＝Ｕ
（１４ｂ）２１ ２１Ｃ 前述のように、式（１０）による評価は、測定位置３と
４の間の小さい温度勾配の場合には不・正確である。更
に、流体の絶対温度に対する付加的な依存性により、式
（１２）による評価のための比例定数Ｃ′″を決める際
に発生するおそれのある障害を回避するために、実際の
使用の場合には、例えばＵ４３Ｃ＝４μ■であるプロー
ブ電圧Ｕ４３Ｃに対する下限を設けることが適切である
。測定されたプローブ電圧Ｕ４３Ｃが４μＶを下回る場
合には、式（１４ａ）又は式（１４ｂ）による評価を行
う、即ち温度補償は行われない。結果は、プローブにお
ける温度勾配が小さければ小さい程正確である０式（１
０）による評価を行う場合に下回ってはならない下限の
決定は一方では、測定すべき流体速度、ひいては、流体
速度を基準とする、プローブ信号の感度に依存し、他方
では温度測定の質に依存する。温度測定装置の高分解能
と高精度により下限をより低くすることができ、このよ
うにして、流体速度を小さくすることができ、ひいては
、プローブ速度感度を小さくすることができる。
２ ２１Ａ ２ＩＣ従って式（１２）
は、温度補償なしの、測定プローブから周知である次式
（１４ａ）又は（１４Ｅ ＝Ｕ
（１４ｂ）２１ ２１Ｃ 前述のように、式（１０）による評価は、測定位置３と
４の間の小さい温度勾配の場合には不・正確である。更
に、流体の絶対温度に対する付加的な依存性により、式
（１２）による評価のための比例定数Ｃ′″を決める際
に発生するおそれのある障害を回避するために、実際の
使用の場合には、例えばＵ４３Ｃ＝４μ■であるプロー
ブ電圧Ｕ４３Ｃに対する下限を設けることが適切である
。測定されたプローブ電圧Ｕ４３Ｃが４μＶを下回る場
合には、式（１４ａ）又は式（１４ｂ）による評価を行
う、即ち温度補償は行われない。結果は、プローブにお
ける温度勾配が小さければ小さい程正確である０式（１
０）による評価を行う場合に下回ってはならない下限の
決定は一方では、測定すべき流体速度、ひいては、流体
速度を基準とする、プローブ信号の感度に依存し、他方
では温度測定の質に依存する。温度測定装置の高分解能
と高精度により下限をより低くすることができ、このよ
うにして、流体速度を小さくすることができ、ひいては
、プローブ速度感度を小さくすることができる。
従って、実際の測定のためには、瞬時値ではなく、充分
な積分時間で形成される温度平均値を評価のために使用
すると有利である。
な積分時間で形成される温度平均値を評価のために使用
すると有利である。
温度に依存する信号電圧Ｅ２□を、第３図の構成Ａを有
するプローブにより決めるための別の１つの方法におい
ては、温度差ΔＴ２１とΔＴ４３を、両方の測定レベル
におけるそれぞれ２つの同種の電圧（Ｕ、Ｕ 又は
Ｕ 、Ｕ ）に加え２１Ａ ４３八
２１Ｃ４３Ｃて測定する（第６図）。こ
の評価方法は、前記の温度差Ｔ２□と”４３に加えてプ
ローブ電圧Ｕ２．３とＵ４３３を測定する場合には、第
４図の構成りを有するプローブの場合にも使用すること
ができる（第７図）。
するプローブにより決めるための別の１つの方法におい
ては、温度差ΔＴ２１とΔＴ４３を、両方の測定レベル
におけるそれぞれ２つの同種の電圧（Ｕ、Ｕ 又は
Ｕ 、Ｕ ）に加え２１Ａ ４３八
２１Ｃ４３Ｃて測定する（第６図）。こ
の評価方法は、前記の温度差Ｔ２□と”４３に加えてプ
ローブ電圧Ｕ２．３とＵ４３３を測定する場合には、第
４図の構成りを有するプローブの場合にも使用すること
ができる（第７図）。
測定位置２と１の間、又は４と３の間の温度差に関して
次式（１５ａ）及び（１５ｂ）及び（１６）が成り立つ
（Ｕ 、Ｕ 、Ｕ 、ＵＩＡＣ２ＡＣ３八
Ｃ４ＡＣ はそれぞれの測定位置における熱電電圧である）。
次式（１５ａ）及び（１５ｂ）及び（１６）が成り立つ
（Ｕ 、Ｕ 、Ｕ 、ＵＩＡＣ２ＡＣ３八
Ｃ４ＡＣ はそれぞれの測定位置における熱電電圧である）。
Ｔ２１〜（Ｕ２ＡＣ−ＵＩＡｃ）（１５ａ）Ｔ４３〜（
Ｕ４ＡＣ’３ＡＣ）（１５ｂ）式（１６）は両温度差の
比を表す。式（１６）を式（７）、（８）、（９）に代
入すると次式（１７）、（１８）、（１９）が得られる
。
Ｕ４ＡＣ’３ＡＣ）（１５ｂ）式（１６）は両温度差の
比を表す。式（１６）を式（７）、（８）、（９）に代
入すると次式（１７）、（１８）、（１９）が得られる
。
式（１７）ないしく１９）においては、温度勾配が減少
すると、測定レベル４３（Ｕ 、Ｕ 。
すると、測定レベル４３（Ｕ 、Ｕ 。
４３Ａ ４３Ｃ
ＵＩＡＣ／Ｕ４ＡＣ−Ｕ３ＡＣの分子及び分母の双方が
零に収束する。測定レベル４３における温度勾配に比例
するプローブ電圧に関しては次式（２０）％式％ 比較係数Ｋ 又はＫ。又はに３は校正により決めること
ができるが、式（１１）の中の定数Ｃ″１と同様に絶対
温度に依存する。従って、式（１０）と式（１２）に関
連して述べた方法は、この場合の実際の測定にも使用す
ることができる。
零に収束する。測定レベル４３における温度勾配に比例
するプローブ電圧に関しては次式（２０）％式％ 比較係数Ｋ 又はＫ。又はに３は校正により決めること
ができるが、式（１１）の中の定数Ｃ″１と同様に絶対
温度に依存する。従って、式（１０）と式（１２）に関
連して述べた方法は、この場合の実際の測定にも使用す
ることができる。
第３図のプローブ実施例Ａの利点は、アースされている
測定先端を有するＣｒ／Ａｌ熱電対を使用する場合には
、電位をタップする場所と、温度を測定する場所が一致
する点である。しかしこの構成は、液状金属が測定先端
の中に侵入し、ひいては実際の測定場所がずれ、そして
このずれを検出することできない欠点を有する。このよ
うにして測定結果が誤り、しかもこの誤りは証明するこ
とができない。
測定先端を有するＣｒ／Ａｌ熱電対を使用する場合には
、電位をタップする場所と、温度を測定する場所が一致
する点である。しかしこの構成は、液状金属が測定先端
の中に侵入し、ひいては実際の測定場所がずれ、そして
このずれを検出することできない欠点を有する。このよ
うにして測定結果が誤り、しかもこの誤りは証明するこ
とができない。
プローブ実施例Ｂはこの欠点を回避している、何故なら
ばＴｉ−測定個所の絶縁抵抗を測定することにより液状
金属の侵入を簡単に検出することができるからである。
ばＴｉ−測定個所の絶縁抵抗を測定することにより液状
金属の侵入を簡単に検出することができるからである。
しかしこの実施例においては電位測定個所と温度測定個
所は空間的に離れており、これは、場合によっては精度
を劣化させる。更に第４図の実施例においては、それぞ
れただ１つの測定電極が各熱電対に対応している。従っ
て第４図の実施例に比して第３図のプローブ実施例は、
電極への線の数は少ないが、重畳されているプローブ信
号（測定＋温度）の測定の冗長度は高い。
所は空間的に離れており、これは、場合によっては精度
を劣化させる。更に第４図の実施例においては、それぞ
れただ１つの測定電極が各熱電対に対応している。従っ
て第４図の実施例に比して第３図のプローブ実施例は、
電極への線の数は少ないが、重畳されているプローブ信
号（測定＋温度）の測定の冗長度は高い。
第１図ないし第４図は本発明によるプローブの実施例の
側面図、第５図ないし第７図は評価回路のブロック回路
図である。 ８．９，１０．１２・・・差動増幅器、１３・・・信号
処理ユニット、１４．１５．１６・・・差動増幅器、１
７．１８・・・切換ユニット、１９・・・低域フィルタ
ー、２１．２２，２３．２４・・・増幅器ユニット。 図面の浄書（内釜 ♀ 田 、ψ 工 ｔに変更なし） 誘 （ｖ″）Ｆ 〜 、φ 工
側面図、第５図ないし第７図は評価回路のブロック回路
図である。 ８．９，１０．１２・・・差動増幅器、１３・・・信号
処理ユニット、１４．１５．１６・・・差動増幅器、１
７．１８・・・切換ユニット、１９・・・低域フィルタ
ー、２１．２２，２３．２４・・・増幅器ユニット。 図面の浄書（内釜 ♀ 田 、ψ 工 ｔに変更なし） 誘 （ｖ″）Ｆ 〜 、φ 工
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プロ
ーブであって、 前記誘導形流速測定プローブは１つの片側閉成形プロー
ブ管から成り、 前記プローブ管は液状金属流の中に配置され、前記誘導
形流速測定プローブは、前記プローブ管の中に配置され
、主流れ方向を横断する方向に磁化されている永久磁石
を備え、前記永久磁石の磁界に熱電対（１、２）が曝さ
れ、 前記誘導形流速測定プローブは、温度補償された局所的
な速度を求めるための評価回路装置を備えている、液状
金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プローブにお
いて、 前記プローブ管の中に少なくとも１の別の 熱電対（３、４）が、この永久磁石の影響のない領域に
配置されていることを特徴とする液状金属の局所的流速
の測定用誘導形流速測定プローブ。 ２、熱電対（１、２及び３、４）の測定ヘッドをプロー
ブ管と固定接続することができることを特徴とする請求
項１に記載の液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速
測定プローブ。 ３、熱電対（１、２及び３、４）の測定ヘッドをそれぞ
れ、１本の鋼製ワイヤと導電接続し、前記鋼製ワイヤに
より、対応する測定ヘッドの領域の中で電位を測定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液状金属の局
所的流速の測定用誘導形流速測定プローブ。４、熱電対
（１、２及び３、４）がＣｒ／Ａｌ測定先端を有するこ
とを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に
記載の液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プ
ローブ。 ５、請求項１に記載の液状金属の局所的流速の測定用誘
導形流速測定プローブ用の評価回路であって、 前記評価回路は熱電対の測定電圧のための増幅器ユニッ
トと、温度補償を行う速度信号を求めるための信号処理
装置を備えている、請求項１に記載の液状金属の局所的
流速の測定用誘導形流速測定プローブ用の評価回路にお
いて、 磁界の影響を受けない熱電対（１、２）に対応する第１
の前記増幅器ユニット（２１）が、熱電的に等しい導体
対（Ａ１、Ａ２）における測定電圧（Ｕ＿２＿１＿Ａ）
のための第１の差動増幅器（８）と、熱電的に等しい導
体対（Ｃ１、Ｃ２）における測定電圧（Ｕ＿２＿１＿Ｃ
）のための第２の差動増幅器（９）を備え、 磁界の影響を受けない熱電対（３、４）に対応する第２
の前記増幅器ユニット（２２）が、熱電的に等しい導体
対（Ａ３、Ａ４）における測定電圧（Ｕ＿４＿３＿Ａ）
のための第３の差動増幅器（１０）と、熱電的に等しい
導体対（Ｃ３、Ｃ４）における測定電圧（Ｕ＿４＿３＿
Ｃ）のための第４の差動増幅器（１２）を備え、信号処
理ユニット（１３）がアナログ回路 素子を備え、 前記アナログ回路素子により、前記熱電対の、増幅され
た測定電圧を結合することにより、速度に比例する信号
（Ｅ＿２＿１）を求めることを特徴とする請求項１に記
載の液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プロ
ーブ用の評価回路。 ６、請求項２に記載の液状金属の局所的流速の測定用誘
導形流速測定プローブ用の評価回路であって、 前記評価回路は熱電対の測定電圧のための増幅器ユニッ
トと、温度補償された速度信号を求めるための信号処理
ユニットを備えている、請求項２に記載の液状金属の局
所的流速の測定用誘導形流速測定プローブ用の評価回路
において、 熱電対（１、２、３、４）に対応する第３の増幅器ユニ
ット（２３）が、熱電電圧 （Ｕ＿１＿Ａ＿Ｃ、Ｕ＿２＿Ａ＿Ｃ、Ｕ＿３＿Ａ＿Ｃ、
Ｕ＿４＿Ａ＿Ｃ）のそれぞれのための差動増幅器（１４
）を備え、 磁界の影響を受けない熱電対（１、２）に対応する第１
の前記増幅器ユニット（２１）が、差動増幅器（８）を
備え、 前記差動増幅器（８）の入力側には、熱電的に等しい一
方の導体対（Ａ１、Ａ２）の測定電圧（Ｕ＿２＿１＿Ａ
）、又は、熱電的に等しい一方の導体対（Ｃ１、Ｃ２）
の測定電圧（Ｕ＿２＿１＿Ｃ）が第１の切換ユニット（
１７）により供給され、 磁界の影響を受けない熱電対（３、４）に対応する第２
の前記増幅器ユニット（２２）が第３の差動増幅器（１
０）を備え、 前記差動増幅器（１０）の入力側には、熱電的に等しい
一方の導体対（Ａ３、Ａ４）の測定電圧（Ｕ＿４＿３＿
Ａ）、又は、熱電的に等しい一方の導体対（Ｃ３、Ｃ４
）の測定電圧（Ｕ＿４＿３＿Ｃ）が第２の切換ユニット
（１８）により供給され、 信号処理ユニット（１３）がアナログ回路素子を備え、 前記アナログ回路素子により、前記熱電対の、増幅され
た測定電圧を結合することにより、速度に比例する信号
（Ｅ＿２＿１）を求めることを特徴とする請求項２に記
載の液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プロ
ーブ用の評価回路。 ７、請求項３に記載の液状金属の局所的流速の測定用誘
導形流速測定プローブ用の評価回路であって、 前記評価回路は熱電対の測定電圧のための増幅器ユニッ
トと、温度補償された速度信号を求めるための信号処理
ユニットを備えている、請求項３に記載の液状金属の局
所的流速の測定用誘導形流速測定プローブ用の評価回路
において、 熱電対（１、２、３、４）に対応する第３の増幅器ユニ
ット（２３）が、熱電電圧 （Ｕ＿１＿Ａ＿Ｃ、Ｕ＿２＿Ａ＿Ｃ、Ｕ＿３＿Ａ＿Ｃ、
Ｕ＿４＿Ａ＿Ｃ）のそれぞれのための差動増幅器（１４
）を備え、 第４の増幅器ユニット（２４）が、磁界に曝されている
熱電対（１、２）の測定ヘッドの領域の間の電位（Ｕ＿
２＿１＿Ｓ）を測定するための第５の差動増幅器（１５
）を備え、前記第４の増幅器ユニット（２４）が、磁界
に曝されている熱電対（３、４）の測定ヘッドの領域の
間の電位（Ｕ＿４＿３＿Ｓ）を測定するための第５の差
動増幅器（１６）を備え、 前記信号処理ユニット（１３）がアナログ切換素子を備
え、 前記アナログ切換素子により、前記熱電対の、増幅され
た測定電圧（Ｕ＿１＿Ａ＿Ｃ、Ｕ＿２＿Ａ＿Ｃ、Ｕ＿３
＿Ａ＿Ｃ、Ｕ＿４＿Ａ＿Ｃ）と前記電位差（Ｕ＿２＿１
＿Ｓ、Ｕ＿４＿３＿Ｓ）を結合することにより、速度に
比例する信号（Ｅ＿２＿１）を求めることを特徴とする
請求項３に記載の液状金属の局所的流速の測定用誘導形
流速測定プローブ用の評価回路。 ８、増幅器ユニットの出力側と、信号処理ユニット（１
３）の入力側との間に低域フィルター（１９）を設けた
ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記
載の液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プロ
ーブ用の評価回路。 ９、信号処理ユニット（１３）が、測定信号のためのア
ナログ／デジタル変換器と、速度を求めるためのデータ
処理装置とから成ることを特徴とする請求項５ないし８
のいずれか１項に記載の液状金属の局所的流速の測定用
誘導形流速測定プローブ用の評価回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3734912.0 | 1987-10-15 | ||
| DE19873734912 DE3734912A1 (de) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Induktive stroemungssonde zum messen der stroemungsgeschwindigkeit eines fluessigmetallstromes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244372A true JPH01244372A (ja) | 1989-09-28 |
Family
ID=6338390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257443A Pending JPH01244372A (ja) | 1987-10-15 | 1988-10-14 | 液状金属の局所的流速の測定用誘導形流速測定プローグ及び評価回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4967603A (ja) |
| JP (1) | JPH01244372A (ja) |
| DE (1) | DE3734912A1 (ja) |
| FR (1) | FR2622015B1 (ja) |
| GB (1) | GB2211298B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2256490A (en) * | 1991-06-06 | 1992-12-09 | Schlumberger Ltd | Flow meter |
| WO2002016877A1 (de) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg | Schaltungsanordnung und verfahren zur ansteuerung und signalauswertung von sensoren |
| DE102004019189B3 (de) * | 2004-04-16 | 2005-08-18 | Krohne Ag | Magnetisch-induktives Durchflußmeßverfahren und magnetisch-induktives Durchflußmeßgerät |
| RU2310816C2 (ru) * | 2005-08-04 | 2007-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Вихревой электромагнитный преобразователь расхода жидкого металла |
| RU2489683C1 (ru) * | 2011-12-29 | 2013-08-10 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Вихревой электромагнитный преобразователь расхода жидкого металла |
| CN113884136B (zh) * | 2021-09-29 | 2024-07-12 | 西安交通大学 | 一种分离式温度速度耦合电势探针及制备和测量方法 |
| CN113865735A (zh) * | 2021-10-15 | 2021-12-31 | 中国科学院大学 | 一种在磁场下对不透明液态金属的速度与温度同步测量的装置及方法 |
| CN114088228A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-25 | 中国科学院大学 | 强磁场条件下金属流体速度场和温度场的测量装置和方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US3672206A (en) * | 1968-07-24 | 1972-06-27 | Hitachi Ltd | Oxygen densitometer for liquid metals |
| US3701280A (en) * | 1970-03-18 | 1972-10-31 | Daniel Ind Inc | Method and apparatus for determining the supercompressibility factor of natural gas |
| US3724268A (en) * | 1970-08-28 | 1973-04-03 | Atomic Power Dev Ass Inc | Metering apparatus for nuclear reactors |
| DE2213760C2 (de) * | 1972-03-22 | 1974-01-17 | Danfoss As | Vorrichtung zum Messen von in Warmwasser-Heizungsanlagen verbrauchten Wärmemengen |
| US3824456A (en) * | 1973-02-23 | 1974-07-16 | Atomic Energy Commission | Magnetometer flowmeter using permanent magnets and magnetometer elements aligned with the flow |
| US3942377A (en) * | 1973-07-27 | 1976-03-09 | Arkady Savelievich Ginzburg | Electromagnetic flowmeter |
| DE2448945A1 (de) * | 1974-10-15 | 1976-04-29 | Interatom | Induktiver durchflussmesser |
| US4033830A (en) * | 1976-03-17 | 1977-07-05 | The Foxboro Company | On-line amperometric analysis system and method incorporating automatic flow compensation |
| DE2632042C3 (de) * | 1976-07-16 | 1980-10-09 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Induktive Strömungssonde zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit und des Gasvolumenanteils eines Flüssigmetallstromes |
| JPS5937495A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-02-29 | 株式会社日立製作所 | 電導性流体の流速、温度および音響を検出するためのセンサ並びに検出装置 |
| US4736798A (en) * | 1986-05-16 | 1988-04-12 | Halliburton Company | Rapid cycle annulus pressure responsive tester valve |
| DE3632800A1 (de) * | 1986-09-26 | 1988-04-07 | Flowtec Ag | Nach dem coriolisprinzip arbeitendes massendurchflussmessgeraet |
-
1987
- 1987-10-15 DE DE19873734912 patent/DE3734912A1/de active Granted
-
1988
- 1988-09-28 FR FR8812663A patent/FR2622015B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-14 GB GB8824152A patent/GB2211298B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-14 US US07/257,700 patent/US4967603A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-14 JP JP63257443A patent/JPH01244372A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3734912C2 (ja) | 1993-07-08 |
| FR2622015B1 (fr) | 1993-02-05 |
| GB8824152D0 (en) | 1988-11-23 |
| GB2211298A (en) | 1989-06-28 |
| DE3734912A1 (de) | 1989-04-27 |
| GB2211298B (en) | 1991-10-23 |
| FR2622015A1 (fr) | 1989-04-21 |
| US4967603A (en) | 1990-11-06 |
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