JPH0367574B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0367574B2 JPH0367574B2 JP59241892A JP24189284A JPH0367574B2 JP H0367574 B2 JPH0367574 B2 JP H0367574B2 JP 59241892 A JP59241892 A JP 59241892A JP 24189284 A JP24189284 A JP 24189284A JP H0367574 B2 JPH0367574 B2 JP H0367574B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bellows
- connecting ring
- center line
- shell
- ring
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、回転変位型ベローズ継手の角変位の
計測方法に関する。
計測方法に関する。
［従来技術とその問題点］
原子力発電プラントに用いられる配管、例えば
高速増殖炉（以下FBRと略称する）の１次冷却
等に用いられる配管は、500℃にも達する高温の
液体金属ナトリウムを輸送することから、その配
管系を構成する配管材料としては高温強度が高い
が、比較的熱膨張係数の高いステンレス鋼または
ニツケル合金鋼を使用し、外表面は放散熱量を減
少さすために保温材で被覆している。従つて、か
かる配管の使用温度は運転中500℃にも達するの
で、熱膨張により熱応力の増大をまねき、且つ材
料の許容応力値も温度に比例して低下しているの
で配管系が破損する危険がある。そのため、熱応
力の緩和方法として複雑な配管引き廻しを必要と
し、その結果として配管長が増大し、プラント建
設費の増大を来たす要因となつていた。
高速増殖炉（以下FBRと略称する）の１次冷却
等に用いられる配管は、500℃にも達する高温の
液体金属ナトリウムを輸送することから、その配
管系を構成する配管材料としては高温強度が高い
が、比較的熱膨張係数の高いステンレス鋼または
ニツケル合金鋼を使用し、外表面は放散熱量を減
少さすために保温材で被覆している。従つて、か
かる配管の使用温度は運転中500℃にも達するの
で、熱膨張により熱応力の増大をまねき、且つ材
料の許容応力値も温度に比例して低下しているの
で配管系が破損する危険がある。そのため、熱応
力の緩和方法として複雑な配管引き廻しを必要と
し、その結果として配管長が増大し、プラント建
設費の増大を来たす要因となつていた。
このようなプラント建設費の増大を改善するた
めに、配管系の所定の位置に膨張−収縮継手を設
けて運転中の熱膨張を吸収し、配管系をコンパク
ト化することが行われている。
めに、配管系の所定の位置に膨張−収縮継手を設
けて運転中の熱膨張を吸収し、配管系をコンパク
ト化することが行われている。
しかしながら、原子力プラントでは内部流体漏
洩に対するバウンダリーを形成する必要があるこ
とから、膨張−収縮継手は完全な気密性能を保つ
ことが可能なベローズ継手が用いられている。更
に原子炉、中間熱交換器、一次流体循環ポンプ等
の主要構成機器の配置とその管台の位置関係から
配管系は最小限の引き廻しが必要であるので、ベ
ローズ継手はその使用数を少なく出来る利点をも
つ曲げ変形のみが許される回転変位型のベローズ
継手が用いられる場合が多い。第６図はこのよう
な回転変位ベローズ継手の構造例を示すもので、
接続する２本の管とそれぞれ結合するシエル８，
８′には内部流体のバウンダリーを構成するバウ
ンダリーベローズ１及びバツクアツプベローズ２
が同心円状に２重に配設されて接続されている。
これらのシエル８，８′の中間に接続リング９が
配され、一方のシエル８と接続リング９の接続方
向の軸中心線を通る垂直線を中心線とする接続リ
ング９上の対称位置に配したピン１０で回転可能
に結合され、他方のシエル８′と接続用リング９
が該リング９の接続方向軸中心線を通り前記垂直
線と直交する垂直線を中心線とする接続リング９
上の対称位置に配したピン１０で回転可能に結合
されていて、ピン１０を中心とした回転変形のみ
に動きが拘束されている。通常このような回転変
位型のベローズ継手に於ては、約2゜の小さな角変
位によつても配管系の熱膨張は吸収可能であるこ
と、ベローズの寿命を延長するために可能なかぎ
りベローズの変位負担を少なくした方が良いなど
から設計変位角は２〜3゜とするのが一般的であ
る。更にベローズ継手はFBR等の原子力プラン
トに用いる場合は内部流体のバウンダリーを形成
する必要があることから、回転変位型ベローズ継
手に於てはその角変位をモニタリングすることが
要求されている。しかしながらこれまで精度の高
いモニタリングが可能な方法が開発されていなか
つた。
洩に対するバウンダリーを形成する必要があるこ
とから、膨張−収縮継手は完全な気密性能を保つ
ことが可能なベローズ継手が用いられている。更
に原子炉、中間熱交換器、一次流体循環ポンプ等
の主要構成機器の配置とその管台の位置関係から
配管系は最小限の引き廻しが必要であるので、ベ
ローズ継手はその使用数を少なく出来る利点をも
つ曲げ変形のみが許される回転変位型のベローズ
継手が用いられる場合が多い。第６図はこのよう
な回転変位ベローズ継手の構造例を示すもので、
接続する２本の管とそれぞれ結合するシエル８，
８′には内部流体のバウンダリーを構成するバウ
ンダリーベローズ１及びバツクアツプベローズ２
が同心円状に２重に配設されて接続されている。
これらのシエル８，８′の中間に接続リング９が
配され、一方のシエル８と接続リング９の接続方
向の軸中心線を通る垂直線を中心線とする接続リ
ング９上の対称位置に配したピン１０で回転可能
に結合され、他方のシエル８′と接続用リング９
が該リング９の接続方向軸中心線を通り前記垂直
線と直交する垂直線を中心線とする接続リング９
上の対称位置に配したピン１０で回転可能に結合
されていて、ピン１０を中心とした回転変形のみ
に動きが拘束されている。通常このような回転変
位型のベローズ継手に於ては、約2゜の小さな角変
位によつても配管系の熱膨張は吸収可能であるこ
と、ベローズの寿命を延長するために可能なかぎ
りベローズの変位負担を少なくした方が良いなど
から設計変位角は２〜3゜とするのが一般的であ
る。更にベローズ継手はFBR等の原子力プラン
トに用いる場合は内部流体のバウンダリーを形成
する必要があることから、回転変位型ベローズ継
手に於てはその角変位をモニタリングすることが
要求されている。しかしながらこれまで精度の高
いモニタリングが可能な方法が開発されていなか
つた。
［発明の目的］
本発明は上記の技術的問題に鑑みなされたもの
であり、さらに精度の高いモニタリングが可能な
回転変位型ベローズ継手の角変位の計測方法を提
供することを目的とするものである。
であり、さらに精度の高いモニタリングが可能な
回転変位型ベローズ継手の角変位の計測方法を提
供することを目的とするものである。
［発明の構成］
本発明の回転変位型ベローズ継手の角変位計測
方法は、シエルと接続リングを回転可能に結合し
ているピンの中心線から偏心したシエル上の所定
の位置に、渦電流方式等の非接触型のセンサーを
取り付け、接続リング上の前記センサーの対向位
置にターゲツトを設け、該ターゲツトとセンサー
の間隔を測定し、この測定値を拡大して角変位量
に変換して測定することを特徴とするものであ
る。
方法は、シエルと接続リングを回転可能に結合し
ているピンの中心線から偏心したシエル上の所定
の位置に、渦電流方式等の非接触型のセンサーを
取り付け、接続リング上の前記センサーの対向位
置にターゲツトを設け、該ターゲツトとセンサー
の間隔を測定し、この測定値を拡大して角変位量
に変換して測定することを特徴とするものであ
る。
［実施例］
本発明の一実施例について詳細に説明する。第
１図に於て、１はバウンダリーベローズ、２は該
バウンダリーベローズの外側に同心円状に配設し
たバツクアツプベローズで、これらのベローズ
１，２の両端にスカート３，４が溶接にて取付け
られている。６，６′はフロースリーブでバウン
ダリーベローズ１の内側に設置されており、その
一端をダクト７，７′に一体となるように取付け
られており、他端は相互に摺接して取付けられ、
ベローズ内の流体の流動抵抗を低減する役割を果
たしている。更にダクト７及び７′はスカート３，
４に一体となるよう接続されており、バウンダリ
ーベローズ１とスカート３，４及び該ダクト７，
７′とでベローズ継手のバウンダリー部を形成し
ている。一方相対するシエル８及び８′はバウン
ダリーベローズ１とバツクアツプベローズ２とに
ダクト７，７′及びスカート３，４とを介して接
続されている。これらのシエル８，８′の中間に
接合リング９が配され、一方のシエル８と接続リ
ング９が該リング９の接続方向の軸中心線を通る
垂直線を中心線とする接続リング９上の対称位置
に配したピン１０で回転可能に結合され、他方の
シエル８′と接続用リング９が該リング９の接続
方向軸中心線を通り前記垂直線と直交する垂直線
を中心線とする接続リング９上の対称位置に配し
たピン１０で回転可能に結合されている。更に第
２，３図に示したごとく、接続リング９にはセン
サー１２がセンサー取付け金具１３を介して取付
けられ、その取付け位置はシエル８，８′と接続
リング９を回転可能に結合しているピン１０の中
心を通る直線から距離だけ偏心している。
１図に於て、１はバウンダリーベローズ、２は該
バウンダリーベローズの外側に同心円状に配設し
たバツクアツプベローズで、これらのベローズ
１，２の両端にスカート３，４が溶接にて取付け
られている。６，６′はフロースリーブでバウン
ダリーベローズ１の内側に設置されており、その
一端をダクト７，７′に一体となるように取付け
られており、他端は相互に摺接して取付けられ、
ベローズ内の流体の流動抵抗を低減する役割を果
たしている。更にダクト７及び７′はスカート３，
４に一体となるよう接続されており、バウンダリ
ーベローズ１とスカート３，４及び該ダクト７，
７′とでベローズ継手のバウンダリー部を形成し
ている。一方相対するシエル８及び８′はバウン
ダリーベローズ１とバツクアツプベローズ２とに
ダクト７，７′及びスカート３，４とを介して接
続されている。これらのシエル８，８′の中間に
接合リング９が配され、一方のシエル８と接続リ
ング９が該リング９の接続方向の軸中心線を通る
垂直線を中心線とする接続リング９上の対称位置
に配したピン１０で回転可能に結合され、他方の
シエル８′と接続用リング９が該リング９の接続
方向軸中心線を通り前記垂直線と直交する垂直線
を中心線とする接続リング９上の対称位置に配し
たピン１０で回転可能に結合されている。更に第
２，３図に示したごとく、接続リング９にはセン
サー１２がセンサー取付け金具１３を介して取付
けられ、その取付け位置はシエル８，８′と接続
リング９を回転可能に結合しているピン１０の中
心を通る直線から距離だけ偏心している。
そしてそのセンサー１２の相対する位置にター
ゲツト１１がシエル８に取付けられており、その
ターゲツト１１とセンサー１２とによつて運転中
の角変位量を計測するのである。尚、本角変位計
測手段として第４図に示すようにジンバル型のベ
ローズ継手ではターゲツト１１及びセンサー１２
の相対位置を接続リング９の円周方向に直角とな
る方向になるよう配設して形成することも可能で
あり、第５図に示すようにヒンジ型のベローズ継
手ではターゲツト１１とセンサー１２との相対す
る位置がベローズ継手の流体の流れ方向に平行に
回転中心のピン１０の中心線からの距離だけ偏
心した位置に配設して形成することも可能であ
る。
ゲツト１１がシエル８に取付けられており、その
ターゲツト１１とセンサー１２とによつて運転中
の角変位量を計測するのである。尚、本角変位計
測手段として第４図に示すようにジンバル型のベ
ローズ継手ではターゲツト１１及びセンサー１２
の相対位置を接続リング９の円周方向に直角とな
る方向になるよう配設して形成することも可能で
あり、第５図に示すようにヒンジ型のベローズ継
手ではターゲツト１１とセンサー１２との相対す
る位置がベローズ継手の流体の流れ方向に平行に
回転中心のピン１０の中心線からの距離だけ偏
心した位置に配設して形成することも可能であ
る。
次に上述の如く構成した回転変位型ベローズ継
手の角変位計測方法について説明する。
手の角変位計測方法について説明する。
回転変位型のベローズ継手は、上述の如くピン
構造により回転変形のみに動きが拘束されてい
る。運転中シエル８，８′と接続リング９の回転
中心であるピン１０を中心として変位する角変位
量を接続リング９に設置されたセンサー１２とシ
エル８に設置されたターゲツト１１との所定の位
置関係の変化からの偏心量を電子的に計測し、該
偏心量を拡大して相対変位を計測して所定の角変
位量に変換しているので、わずかの変位量も正確
にとらえることが出来る。
構造により回転変形のみに動きが拘束されてい
る。運転中シエル８，８′と接続リング９の回転
中心であるピン１０を中心として変位する角変位
量を接続リング９に設置されたセンサー１２とシ
エル８に設置されたターゲツト１１との所定の位
置関係の変化からの偏心量を電子的に計測し、該
偏心量を拡大して相対変位を計測して所定の角変
位量に変換しているので、わずかの変位量も正確
にとらえることが出来る。
即ち、運転中回転中心であるピン１０を中心に
角変位が起ると、例えば第２図に於て、ベローズ
継手の長手方向ａと接続リング９と周方向ｂとの
角度αがわづかに変化し小さくなると、初期設定
した偏心距離がわづかに大きく変化し、ターゲ
ツト１１とセンサー１２の相対位置が変化する。
そのわずかな変化量をとらえて増幅装置（図示省
略）により拡大して相対変位を計測し、所定の角
変位量に変換して計測するのである。また、第４
図のジンバル型のベローズにあつては、回転中心
より離れた位置での拡大されたターゲツト１１と
センサー１２との間の相対距離を、非接触型のレ
ザーセンサー１２により計測し、所定の角変位量
への変換はα＝tan-1（L′−Ｌ）／Ｒでもつて行
う。
角変位が起ると、例えば第２図に於て、ベローズ
継手の長手方向ａと接続リング９と周方向ｂとの
角度αがわづかに変化し小さくなると、初期設定
した偏心距離がわづかに大きく変化し、ターゲ
ツト１１とセンサー１２の相対位置が変化する。
そのわずかな変化量をとらえて増幅装置（図示省
略）により拡大して相対変位を計測し、所定の角
変位量に変換して計測するのである。また、第４
図のジンバル型のベローズにあつては、回転中心
より離れた位置での拡大されたターゲツト１１と
センサー１２との間の相対距離を、非接触型のレ
ザーセンサー１２により計測し、所定の角変位量
への変換はα＝tan-1（L′−Ｌ）／Ｒでもつて行
う。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明の角変位計測方法
は、シエルと接続リングの回転中心から偏心した
シエル及び接続リング上の所定位置に設けた非接
触型センサーとターゲツトとの相対位置のわづか
の変化をとらえて拡大しその相対変位から角変位
を計測するのであるから、原子炉用として放射線
レベルが高く接近不可能な場所でも正確なモニタ
リングが可能である。
は、シエルと接続リングの回転中心から偏心した
シエル及び接続リング上の所定位置に設けた非接
触型センサーとターゲツトとの相対位置のわづか
の変化をとらえて拡大しその相対変位から角変位
を計測するのであるから、原子炉用として放射線
レベルが高く接近不可能な場所でも正確なモニタ
リングが可能である。
第１図は回転変位型ベローズ継手の一例を示す
断面図、第２図及び第３図は本発明の角変位計測
方法の一実施例を示すもので、第２図は接続リン
グ部の平面図、第３図は第２図の縦断面図、第４
図及び第５図は他の実施例を示す図、第６図は従
来の回転変位型ベローズ継手の構造を示す概略一
側破断斜視図である。 ８，８′…シエル、９…接続リング、１０…ピ
ン、１１…ターゲツト、１２…センサー。
断面図、第２図及び第３図は本発明の角変位計測
方法の一実施例を示すもので、第２図は接続リン
グ部の平面図、第３図は第２図の縦断面図、第４
図及び第５図は他の実施例を示す図、第６図は従
来の回転変位型ベローズ継手の構造を示す概略一
側破断斜視図である。 ８，８′…シエル、９…接続リング、１０…ピ
ン、１１…ターゲツト、１２…センサー。
Claims (1)
- １ 接続する２本の管とそれぞれ結合する２つの
シエルの内側に内部流体のバウンダリーを構成す
るバウンダリーベローズ及びバツクアツプベロー
ズが同心円状に２重に配設されて接続され、２つ
のシエルの中間に接続リングが配され、一方のシ
エルと接続リングが該リングの接続方向軸中心線
を通る垂直線を中心線とする接続リング上の対称
位置に配したピンで回転可能に結合され、他方の
シエルと接続リングが該リングの接続方向軸中心
線を通り前記垂直線と直交する垂直線を中心線と
する接続リング上の対称位置に配したピンで回転
可能に結合されてなる回転変位型ベローズ継手に
於て、ピンの中心線から偏心したシエル及び接続
リング上の所定位置に、非接触型センサーとター
ゲツトをそれぞれ相対するように配設し、これら
のセンサーとターゲツト間の間隔を測定し、この
測定値を拡大し角変位量に変換して計測すること
を特徴とする回転変位型ベローズ継手の角変位計
測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59241892A JPS61120013A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 回転変位型ベロ−ズ継手の角変位計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59241892A JPS61120013A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 回転変位型ベロ−ズ継手の角変位計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61120013A JPS61120013A (ja) | 1986-06-07 |
| JPH0367574B2 true JPH0367574B2 (ja) | 1991-10-23 |
Family
ID=17081101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59241892A Granted JPS61120013A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | 回転変位型ベロ−ズ継手の角変位計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61120013A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4621255A1 (de) * | 2024-03-21 | 2025-09-24 | Ovalo GmbH | Drehmomentübertragungsbauteil für ein getriebe |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH576125A5 (ja) * | 1974-10-29 | 1976-05-31 | Polyprodukte Ag | |
| JPS595911A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-01-12 | Omron Tateisi Electronics Co | 距離・角度測定装置 |
| JPS59109907U (ja) * | 1983-01-13 | 1984-07-24 | オムロン株式会社 | 傾斜角センサ |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP59241892A patent/JPS61120013A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61120013A (ja) | 1986-06-07 |
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