JPH04204B2 - - Google Patents

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JPH04204B2
JPH04204B2 JP58209265A JP20926583A JPH04204B2 JP H04204 B2 JPH04204 B2 JP H04204B2 JP 58209265 A JP58209265 A JP 58209265A JP 20926583 A JP20926583 A JP 20926583A JP H04204 B2 JPH04204 B2 JP H04204B2
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drum
centrifuge
vibration
additional
frequency
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Raisuteru Peeteru
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DOITSUCHE G FUYUURU UIIDERUAUFUARUBAITONGU FUON KERUNBURENSHUTOTSUFUEN MBH
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DOITSUCHE G FUYUURU UIIDERUAUFUARUBAITONGU FUON KERUNBURENSHUTOTSUFUEN MBH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/04—Periodical feeding or discharging; Control arrangements therefor
    • B04B11/043—Load indication with or without control arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/16—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of frequency of oscillations of the body
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H13/00—Measuring resonant frequency

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に核燃料溶液の中の溶解しない固
体粒子を分離するために再生設備において使用さ
れる遠心分離機のドラムの固体負荷の測定する方
法と装置に関する。
再生設備では、運転上の見地と核分裂性物質を
監視するという理由から、遠心分離機のドラムの
中に存在する固体の量を絶えず監視することが必
要である。固体の量を監視し探知するのは、遠心
分離機が回転している間でも停止している間でも
可能でなければならない。
すでに遠心分離機の固体負荷を探知するための
種々異なる方法が公知になつている。
一つの方法では遠心分離機のドラムの軸の捩れ
が、該軸上に配置されている伸長測定条件により
探知される。捩れの量が固体負荷の量を測る尺度
になつている。
別の方法では、ドラムの外套に作用する遠心力
により生起する、遠心分離機のドラムの弾性変形
が、ドラムの表面に取付けられた伸長測定条件を
用いて、一定回転数のもとに探知される。この場
合にも弾性変形が固体負荷の量を測る尺度になつ
ている。
更に、固体負荷の量を、ドラムが回転数零から
出発して運転回転数に到達するまでの時間又は逆
に運転回転数から回転数零に到達するまでの時
間、或いは定められた回転数の範囲を経過する時
間を測定して探知することが公知になつている。
遠心分離機の駆動装置の消費電流の測定も、遠
心分離機のドラムの固体負荷を探知するために用
いられている。
非常に簡単ではしばしば使用されている方法
は、遠心分離機全体の重量を、遠心分離操作の前
後で測定することであり、このことは適当な秤を
遠心分離機の支台に用意することで実施可能であ
る。この時測定値の差が固体負荷を直接示してい
る。
これらの公知の方法は種々の欠点を所有してい
る。
伸長測定条片を用いて捩れを測定することは、
加速位相においてのみ固体負荷の情報を与える。
遠心分離機のドラムの弾性変形を伸長測定条片で
測定することは、固体負荷を連続的に測定又は監
視することを可能ならしめているが、上述の方法
と同様に、測定が非接触的に行われるものではな
いという欠点を持つている。更に遠心分離機のド
ラムの弾性変形を触知する際、或る再生設備では
感知器（伸長測定条片）が反応空間の中に収容さ
れなければならなくなり、このことは特に欠点と
なる。
上述した２つの方法は遠心分離器が停止してい
る時には測定不可能である。更にこれらの２つの
方法は非常に正確とは言い難い。
ドラムの回転が一定回転数に到達するまでの時
間又は一定回転数に減少するまでの時間を測定す
ること又は遠心分離機の駆動装置の消費電流を測
定することは、前同様不正確な方法でありそして
更に遠心分離機が停止している時には測定不可能
である。遠心分離機の重量を直接測定するのは比
較的不正確なものである。何故ならば遠心分離機
の重量は固体負荷に対して比較的大だからであ
る。
本発明の目的は、遠心分離機のドラムの固体負
荷を測定する方法および装置を提供し、そのこと
により公知の方法の上記した如き欠点を避けそし
て特に、僅かな測定技術上の費用により、反応空
間の外側で非接触的に測定することを可能にする
ことである。更に本発明の測定方法と測定装置
は、固体負荷の測定を、遠心分離機が停止してい
る場合でも運転されている場合でも、連続的に可
能ならしめる様に形成されている。
上記の目的は、特許請求の範囲第１および６項
に記載した特徴ある方法と装置とにより達成され
る。
本発明による処置は、遠心分離機の固体負荷の
実技的に連続的で確実な監視又は測定を可能なら
しめている。測定は遠心分離機が回転していても
停止していても実施可能である。発生する固有振
動の振動数を測定することは測定結果の高い精度
を保証しそして比較的簡単に実施可能である。測
定装置は、再生設備の反応空間の外側に容易に装
着可能である。本発明の測定方法および本発明の
測定装置は応用範囲が広い。
本発明の特許請求の範囲第１および６項記載の
方法および装置の特徴ある合目的な変形は上記特
許請求の範囲の実施態様項に示されている。
本発明は、実施例を略図的に示している添附図
により詳細に説明される。
添附図において同一の構成部材には同一の記号
が付けられている。
添附図は遠心分離機のドラム４を有する遠心分
離機２を示し、該ドラムは、支承（軸承６）され
ている駆動軸８、Ｖベルト車１０およびＶベルト
１２を介して、電動モーター１４により駆動され
ている。
遠心分離機のドラム４は吊り下げられた状態に
配置され、このことは核燃料再生設備に使用する
際には合目的なことである。基本的には他の配置
（立上つた配置、水平又は傾斜している配置）も
それぞれ可能であることは当然である。
遠心分離のドラムは流入口１６と流出口１８を
有する。これら流入および流出口は、再生設備に
おいては特に、燃料溶液から固体粒子を分離する
のに役立つ。遠心分離機のドラム４が回転する
時、固体粒子は遠心分離機のドラムの内側の壁面
に沈澱しそしていわゆるケーキとも呼ばれる固体
負荷２０を形成する。
この固体負荷の量を探知することが問題であ
る。このため駆動軸８の上端２２の所に、例えば
籠の形の回転体２４の付加的質量m2が取付けら
れており、この回転体は、固体子コイル２８を有
する電気機械２６の一部分である。
遠心分離機のドラム４は第一の質量m1となり、
この質量m1と駆動軸８を介して弾性的に結合し
ている第二の質量m2としての籠の形の回転体２
４と共に、力学的な２質量振動系を形成する。
電気機械２６の固定子コイル２８を介して籠の
形の回転体２４（質量m2）の中に短時間の間起
電力が発生させられ、この起電力により短時間の
間捩りモーメントが振動系m1，m2に作用し、該
捩りモーメントは固有捩り振動に変換される。こ
の振動の振動数は付加質量m2（籠の形の回転体２
４）と遠心分離機ドラムの質量m1に依存しそし
てこれらの質量が変化すれば変化し、従つて遠心
分離機のドラム４の固体負荷に依存する。従つ
て、発生した捩り振動の振動数測定により固体負
荷２０の量が探知可能である。
振動数の測定は電磁的又は光学的測定感知器３
０を用いて行われ、この感知器は付加質量m2に、
即ち籠の形に回転体２４に取付けられているマー
ク３２を走査する。測定感知器の出力信号の振動
数は装置３４により探知されそして評価される。
測定結果又は探知された固体負荷は告知装置３６
で示される。
添附図中には別の実現可能性が略図で示されて
いる。
籠の形の回転体２４は駆動軸８の端部に取付け
なければならないことはない。この回転体は任意
の個所に設けることが可能であり、例えば第１図
の２４′で示した位置でもよい。
籠の形の回転体の付加質量は例えば、遠心分離
機のドラム４に関して駆動軸８と反対側に配置さ
れている付加的な軸又は軸線上に第２図に示す如
く取付けられることも可能である。この付加的な
軸又は軸線３８は、突出した小板４０を介して、
遠心分離機のドラム４の流出口１８の付近に配置
されるか又は駆動軸の延長部分４２として、第２
図に示す如く形成される。付加的な軸又は軸線３
８は付加的に支承（軸承４４）されることが可能
である。
マーク３２を有する付加質量m2は、第２およ
び３図に示す如く（円板４６として簡単に形成す
ることも可能である。その場合には、捩り振動を
発生するための捩りモーメントは例えば制御装置
４８により発生させられることが可能であり、こ
の装置の制動顎５０は例えば、弁５２に圧力媒体
源５４を介して圧力媒体により作動させられるか
又は簡単に機械的に円板４６に接触させられる。
捩りモーメントを発生させるのは、遠心分離機
４の駆動モーター４を介し行うことも可能であ
り、その際該モーターには別の給電可能な付加的
コイル５６が設けられており、このコイルを介し
てモーターの回転モーメントが短時間の間変化さ
せられる。
場合によつては付加質量m2を省略することも
可能である。この場合捩り振動系は、遠心分離機
のドラム４および駆動軸８又は付加的な軸又は軸
線３８から成り立ち、この軸上に走査されるマー
ク５８が、第２図に示す如く取付けられている。
この際捩りモーメントを発生するのは、例えば機
械的に、２つの制動要素６０，６２を短時間の間
接触させることで行われる。マーク５８の走査と
測定感知器により探知されたものの評価は、すで
に前述した如く行われる。
上記した如く、測定技術的な見地と費用の点か
ら見て最も有利な捩り振動の発生と評価のほか
に、縦振動および／または曲げ振動を発生しそし
て評価することも原理的に可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の特にすぐれた第一の実施例、
第２図は第１図に示した実施例の２つの変形を示
し、第３図は本発明の別の実施例を示す。 図において、４……遠心分離機のドラム、８…
…駆動軸、１４……駆動モーター、２２……駆動
軸の上端、２４，２４′……回転体、２６……電
気機械、３０……測定感知器、３２……マーク、
３４……評価装置、３６……告知装置、３８……
軸又は軸線、４２……延長部分、４６……円板、
４８……制動装置、６０，６２……制動要素、５
６……コイル、５８……マーク、m1……遠心分
離機のドラムの質量、m2……回転体の付加質量
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 特に核燃料溶液の中の溶解しない固体粒子を
    分離するために再生設備において使用される遠心
    分離機のドラムの固体負荷を測定する方法におい
    て、遠心分離機のドラム４，m1および該ドラム
    ４，m1に連結された付加質量m2，２４，４６，
    ３８から成り立つている力学的振動系m1，m2
    が、該系の固有振動状態に置かれることおよび固
    体負荷に依存する固有振動の振動数又は振動数か
    ら導き出される量が測定されそして固体負荷の評
    価がなされることを特徴とする方法。 ２ 振動系は捩り振動の状態に置かれることを特
    徴とする、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 捩り振動は遠心分離機のドラム４の回転モー
    メント又は回転速度を短時間の間変化させる（減
    速又は加速する）ことにより発生されることを特
    徴とする、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 捩り振動は、遠心分離機のドラム４の駆動部
    材又はドラムと一緒に回転しそしてドラムに固着
    している部材２４，４６，３８の回転運動を短時
    間の間機械的に制動することにより発生させられ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第２又は３
    項記載の方法。 ５ 捩り振動は、電磁場により非接触的に短時間
    の間振動系に与えられることを特徴とする、特許
    請求の範囲第２又は３項記載の方法。 ６ 特に核燃料溶液の中の溶解しない固体粒子を
    分離するために再生設備において使用される遠心
    分離のドラムの固体負荷を測定するため、遠心分
    離機のドラム４，m1および該ドラム４，m1に連
    結された付加質量m2，２４，４６，３８から成
    り立つている力学的振動系m1，m2が、該系の固
    有振動状態に置かれそして固体負荷に依存する固
    有振動の振動数又は振動数から導き出される量が
    測定されそして固体負荷の評価がなされる方法を
    実施するための測定装置において、遠心分離機の
    ドラムm1，４と該ドラムに連結されている付加
    質量m2，２４，４６，３８から成り立つている
    力学的振動系m1，m2を固有振動状態に移行させ
    る装置２６，４８，６０，６２と固有振動の振動
    数又は振動数から導き出される量を測定しそして
    評価する装置３０，３４，３６が設けられている
    ことを特徴とする装置。 ７ 付加質量m2は遠心分離機のドラム４の駆動
    部材又は遠心分離機のドラム４の駆動軸８により
    形成されていることを特徴とする、特許請求の範
    囲第６項記載の装置。 ８ 付加質量m2は遠心分離機のドラム４に相互
    に回転不能に固着されている付加的な軸３８であ
    り、この軸は遠心分離機のドラム４に関し駆動軸
    ８の反対側に配置されていることを特徴とする、
    特許請求の範囲第６又は７項記載の装置。 ９ 付加的な軸は駆動軸の延長部分４２であるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第８項記載の装
    置。 １０ 付加質量m2は遠心分離機のドラム４の駆
    動軸８又は付加的な軸３８に相互に回転不能に固
    着された物体により形成されていることを特徴と
    する、特許請求の範囲第６項から第９項までのう
    ちのいずれか一つに記載の装置。 １１ 相互に回転不能に固着された物体は電気機
    械２６の回転子又は回転体２４であることを特徴
    とする、特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２ 相互に回転不能に固着された物体は、駆動
    軸８の遠心分離機のドラム４から遠く離れた端２
    ２又は付加的な軸又は軸線３８に配置されている
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１０又は１
    １項記載の装置。 １３ 遠心分離機のドラム４と該ドラムに連結さ
    れた付加的質量m2から成り立つ力学的振動系
    m1，m2は、一つの装置２６，４８，６０，６２
    による捩り振動状態に移行可能になつていること
    を特徴とする、特許請求の範囲第６項から第１２
    項までのうちのいずれか一つに記載の装置。 １４ 力学的振動系を捩り振動状態に移行させる
    装置は一つの電気機械２６であり、この電気機械
    の電気的に励起された磁場により、駆動軸８又は
    付加的な軸又は軸線３８上に配置されている回転
    子又は回転体２４に捩りモーメントが与えられる
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１３項記載
    の装置。 １５ 力学的振動系を捩り振動状態に移行させる
    装置は、遠心分離機のドラム４を駆動する電気モ
    ーター１４に設けられた、別に給電可能な付加的
    コイル５６により形成され、該コイルにより、振
    動系m1，m2に捩りモーメントを短時間作用させ
    る様な回転速度の変化（減速又は加速）の実現す
    る電気的に励起された磁場が形成可能になつてい
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第１３項記
    載の装置。 １６ 力学的振動系を捩り振動状態に移行させる
    装置は短時間の間接触可能な機械的制動装置４
    ８，６０，６２であり、この制動装置は、駆動装
    置の一部又は付加的な軸又は軸線３８又は駆動軸
    ８又は付加的な軸又は軸線３８上に配置されてい
    る物体２４，２４′，４６，３８に作用を及ぼす
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１３項記載
    の装置。 １７ 振動数測定装置３０，３４，３６は、遠心
    分離機のドラム４に連結された付加質量m2に取
    付けられているマーク３２，５８を走査する測定
    感知器３０を所有し、そして該感知器からの出力
    信号は、振動系m1，m2の固有振動の振動数を探
    知するためおよび該振動数から導き出される遠心
    分離機のドラムの固体負荷を探知するために評価
    装置３４に送られることを特徴とする、特許請求
    の範囲第６項から第１６項までのうちのいずれか
    一つに記載の装置。 １８ 測定感知器３０は電磁的回転計であること
    を特徴とする、特許請求の範囲第１７項記載の装
    置。 １９ 測定感知器３０は光学的センサーであるこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第１７項記載の
    装置。 ２０ 振動系の固有振動の振動数又は振動数の変
    化を探知するため、測定感知器からの出力信号の
    周期時間が測定されそして評価されることを特徴
    とする、特許請求の範囲第１７項から第１９項ま
    でのうちのいずれか一つに記載の装置。
JP58209265A 1982-11-11 1983-11-09 遠心分離機のドラムの固体負荷を測定する方法と測定装置 Granted JPS59100839A (ja)

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JPS59100839A JPS59100839A (ja) 1984-06-11
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JP (1) JPS59100839A (ja)
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