JPH0473743B2 - - Google Patents
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- JPH0473743B2 JPH0473743B2 JP1375786A JP1375786A JPH0473743B2 JP H0473743 B2 JPH0473743 B2 JP H0473743B2 JP 1375786 A JP1375786 A JP 1375786A JP 1375786 A JP1375786 A JP 1375786A JP H0473743 B2 JPH0473743 B2 JP H0473743B2
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- JP
- Japan
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- multiphase flow
- electrical conductivity
- measuring
- mixed
- liquid
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、電気伝導性の液体と気体との混相
流など、電気伝導性の液体中の電気伝導性が前記
液体と大きく異なる物質が混合した、管路内を流
れる二相の混相流の前記物質の混合量を測定する
方法に関するものである。
流など、電気伝導性の液体中の電気伝導性が前記
液体と大きく異なる物質が混合した、管路内を流
れる二相の混相流の前記物質の混合量を測定する
方法に関するものである。
電気伝導性を有する液体、例えば水に気体が混
合した、管路内を流れる二相の混相流を前記気体
の混合割合い（以下ボイド率と称す）は、(1)ガン
マ線密度計による方法、(2)点電極法、(3)光学プロ
ーブ法、(4)定電流法、等によつて測定されてい
る。
合した、管路内を流れる二相の混相流を前記気体
の混合割合い（以下ボイド率と称す）は、(1)ガン
マ線密度計による方法、(2)点電極法、(3)光学プロ
ーブ法、(4)定電流法、等によつて測定されてい
る。
このうち、(1)のガンマ線密度計による方法で
は、測定精度を高めるために、線源を強力にした
り、測定時間を長くする必要があり、測定の安全
性、迅速性に問題がある。(2)の点電極法、(3)の光
学プローブ法では、混相流中に浸漬した電極また
は光学プローブの近傍の局所のボイド率が測定さ
れるので、管路内のある程度の大きさの有限体積
中の平均のボイド率を測定するのには、適してな
い。また、これら(2)，(3)の方法では、電極または
光学プローブを混相流中に浸漬するので、流れの
状態を乱す可能性がある。
は、測定精度を高めるために、線源を強力にした
り、測定時間を長くする必要があり、測定の安全
性、迅速性に問題がある。(2)の点電極法、(3)の光
学プローブ法では、混相流中に浸漬した電極また
は光学プローブの近傍の局所のボイド率が測定さ
れるので、管路内のある程度の大きさの有限体積
中の平均のボイド率を測定するのには、適してな
い。また、これら(2)，(3)の方法では、電極または
光学プローブを混相流中に浸漬するので、流れの
状態を乱す可能性がある。
(4)の定電流法は、混相流のボイド率を測定する
ために開発された、一種のコンダクタンス法であ
る。
ために開発された、一種のコンダクタンス法であ
る。
しかし、定電流法では、混相流の流動様式が様
様に変化し、かつ、ボイド率が広い範囲で変化す
る場合には、精度良い測定ができない。
様に変化し、かつ、ボイド率が広い範囲で変化す
る場合には、精度良い測定ができない。
そこで、本発明者等は、これらの欠点を解消し
た測定方法として、混相流が流れる管路の途中
に、絶縁リングを介して２つの金属リングを配置
した測定リングを連結して、２つの金属リング間
の混相流の電流抵抗値を測定することにより、ボ
イド率など混合物質の混合量を求める、一種のコ
ンダクタンス法による混合量測定方法を開発し、
先頃提案した（特願昭59−248168号、特開昭61−
126457号）。
た測定方法として、混相流が流れる管路の途中
に、絶縁リングを介して２つの金属リングを配置
した測定リングを連結して、２つの金属リング間
の混相流の電流抵抗値を測定することにより、ボ
イド率など混合物質の混合量を求める、一種のコ
ンダクタンス法による混合量測定方法を開発し、
先頃提案した（特願昭59−248168号、特開昭61−
126457号）。
この測定方法によれば、管路内混相流のボイド
率など混合物質の混合量を、管路内のある程度の
大きさの有限体積中の平均の値として、混相流の
流動様式によらずに精度良く、安全かつ迅速に測
定することが可能となつた。
率など混合物質の混合量を、管路内のある程度の
大きさの有限体積中の平均の値として、混相流の
流動様式によらずに精度良く、安全かつ迅速に測
定することが可能となつた。
ところで、(4)の定電流法に限らず、コンダクタ
ンス法においては、測定している混相流の電気伝
導性の液体に電気伝導度の変化があると、その測
定量が変化する。従つて、上記提案の測定方法に
おいても、混相流の電気伝導性の液体に電気伝導
度の変化がない場合には問題はないが、変化が生
ずることがある場合には、ボイド率など混合物質
の混合量の測定値に誤差を生じる虞れがある。
ンス法においては、測定している混相流の電気伝
導性の液体に電気伝導度の変化があると、その測
定量が変化する。従つて、上記提案の測定方法に
おいても、混相流の電気伝導性の液体に電気伝導
度の変化がない場合には問題はないが、変化が生
ずることがある場合には、ボイド率など混合物質
の混合量の測定値に誤差を生じる虞れがある。
この発明は、管路内を流れる混相流の電気伝導
性の液体に電気伝導度の変化が生ずることがある
場合にも、ボイド率など混相流の混合物質の混合
量を精度良く測定することができる、管路内混相
流における混合物質の混合量測定方法を提供する
ことを目的とするものである。
性の液体に電気伝導度の変化が生ずることがある
場合にも、ボイド率など混相流の混合物質の混合
量を精度良く測定することができる、管路内混相
流における混合物質の混合量測定方法を提供する
ことを目的とするものである。
この発明は、電気伝導性の液体中に前記液体と
電気伝導性が大きく異なる物質が混合した二相の
混相流が流れる管路の途中に、３つの絶縁リング
と電気抵抗測定器の測定端の各々が接続された２
つの金属リングとを、前記絶縁リングが両端に位
置するように直列に交互に配置してなる、前記管
路の内面形状と同一の内面形状を有する測定リン
グを連結して、前記２つの金属リング間の前記混
相流の電気抵抗値を測定する一方、前記測定リン
グの上流側または下流側において、前記混相流の
前記液体の電気伝導度を電気伝導度測定器によつ
て測定し、予め前記液体の電気伝導度と前記物質
の混合量が既知の前記混相流について前記測定リ
ングで求めた、前記混相流の電気抵抗値と前記液
体の前記電気伝導度と前記物質の混合量との関係
に基づいて、前記測定された電気抵抗値と前記測
定された電気伝導度とから、前記電気抵抗値と前
記電気伝導度とを測定した前記混相流の前記物質
の混合量を求めることに特徴を有するものであ
る。
電気伝導性が大きく異なる物質が混合した二相の
混相流が流れる管路の途中に、３つの絶縁リング
と電気抵抗測定器の測定端の各々が接続された２
つの金属リングとを、前記絶縁リングが両端に位
置するように直列に交互に配置してなる、前記管
路の内面形状と同一の内面形状を有する測定リン
グを連結して、前記２つの金属リング間の前記混
相流の電気抵抗値を測定する一方、前記測定リン
グの上流側または下流側において、前記混相流の
前記液体の電気伝導度を電気伝導度測定器によつ
て測定し、予め前記液体の電気伝導度と前記物質
の混合量が既知の前記混相流について前記測定リ
ングで求めた、前記混相流の電気抵抗値と前記液
体の前記電気伝導度と前記物質の混合量との関係
に基づいて、前記測定された電気抵抗値と前記測
定された電気伝導度とから、前記電気抵抗値と前
記電気伝導度とを測定した前記混相流の前記物質
の混合量を求めることに特徴を有するものであ
る。
以下、この発明の測定方法を説明する。
第１図は、この発明の測定方法を実施するため
に用いられる測定装置を示す概念図である。第１
図に示されるように、混合量測定装置１は、測定
リング２、電気抵抗測定器３、電気伝導度測定器
４および演算器５からなつている。
に用いられる測定装置を示す概念図である。第１
図に示されるように、混合量測定装置１は、測定
リング２、電気抵抗測定器３、電気伝導度測定器
４および演算器５からなつている。
測定リング２は、第２図に分解斜視図で示すよ
うに、３つの絶縁リング６と２つの金属リング７
とを、絶縁リング６が両端に位置するように直列
に交互に配置してなつている。これら絶縁リング
６および金属リング７は、測定リング２を連結す
る管路８と同一の内面形状を有している。２つの
金属リング７，７間に配置された中央の絶縁リン
グ６は、２つの金属リング７を適宜間隔に絶縁的
に隔置するためのものであり、２つの金属リング
７の外側に配置された両端の絶縁リング６は、管
路８との絶縁をとるためのものである。絶縁リン
グ６としては、例えばアクリル等の樹脂パイプが
揚げられる。金属リング７としては、例えば銅等
の金属パイプが揚げられる。２つの金属リングの
各々は、リード線９によつて電気抵抗測定器３の
測定端の各々に接続されている。
うに、３つの絶縁リング６と２つの金属リング７
とを、絶縁リング６が両端に位置するように直列
に交互に配置してなつている。これら絶縁リング
６および金属リング７は、測定リング２を連結す
る管路８と同一の内面形状を有している。２つの
金属リング７，７間に配置された中央の絶縁リン
グ６は、２つの金属リング７を適宜間隔に絶縁的
に隔置するためのものであり、２つの金属リング
７の外側に配置された両端の絶縁リング６は、管
路８との絶縁をとるためのものである。絶縁リン
グ６としては、例えばアクリル等の樹脂パイプが
揚げられる。金属リング７としては、例えば銅等
の金属パイプが揚げられる。２つの金属リングの
各々は、リード線９によつて電気抵抗測定器３の
測定端の各々に接続されている。
この発明では、このような測定リング２を管路
８の途中に連結して、管路８内を流れる二相の混
相流を測定リング２内を流し、そのときの金属リ
ング７，７間の混相流の電気抵抗値を電気抵抗測
定器３によつて測定する。その一方、測定リング
２の上流側または下流側で、混相流の電気抵抗値
を測定した流れの部分に対応した流れの部分を、
管路８から電気伝導度測定器４に導いて、その部
分の電気伝導性の液体の電気伝導度を測定する。
そして、これらの測定値から混相流の混合物質の
混合量を求めるものである。
８の途中に連結して、管路８内を流れる二相の混
相流を測定リング２内を流し、そのときの金属リ
ング７，７間の混相流の電気抵抗値を電気抵抗測
定器３によつて測定する。その一方、測定リング
２の上流側または下流側で、混相流の電気抵抗値
を測定した流れの部分に対応した流れの部分を、
管路８から電気伝導度測定器４に導いて、その部
分の電気伝導性の液体の電気伝導度を測定する。
そして、これらの測定値から混相流の混合物質の
混合量を求めるものである。
すなわち、水に空気が混合した混相流など、電
気伝導性の液体中に電気伝導性が前記液体と大き
く異なる物質が混合した二相の混相流では、混相
流を測定リング２内に流して金属リング７，７間
の電気抵抗値を測定すると、その電気抵抗値は、
混相流中の混合物質の混合量に、即ち、混相流あ
るいは混相流の電気伝導性の液体の適当な単位の
量あたりの混合物質の適当な単位の量に対応して
変化する。そして、この電気抵抗値の変化は、混
相流の電気伝導性の液体の電気伝導度が一定なら
ば一義的に保たれる。
気伝導性の液体中に電気伝導性が前記液体と大き
く異なる物質が混合した二相の混相流では、混相
流を測定リング２内に流して金属リング７，７間
の電気抵抗値を測定すると、その電気抵抗値は、
混相流中の混合物質の混合量に、即ち、混相流あ
るいは混相流の電気伝導性の液体の適当な単位の
量あたりの混合物質の適当な単位の量に対応して
変化する。そして、この電気抵抗値の変化は、混
相流の電気伝導性の液体の電気伝導度が一定なら
ば一義的に保たれる。
そこで、電気伝導性の液体と混合物質の種類が
管路８内を流れる二相の混相流と同一で、かつ、
前記液体の電気伝導度と混合物質の混合量が既知
の二相の混相流を、管路８を流れる二相の混相流
と同一の条件で管路８内に流して、そのときの電
気抵抗値を測定リング２を介して測定器３で測定
しておけば、例えば混合物質が気体であるときの
ボイド率と電気抵抗値との関係を表わしている第
３図のような電気伝導度をパラメータとした、混
合物質の混合量と混相流の電気抵抗値との関係を
表わす一義的な曲線が予め得られる。従つて、そ
の関係から、管路８内を流れる混相流の電気抵抗
値を測定器３で、混相流の電気伝導性の液体の電
気伝導度を測定器４で測定することにより、混相
流中の気体のボイド率など混合物質の混合量が求
まる。
管路８内を流れる二相の混相流と同一で、かつ、
前記液体の電気伝導度と混合物質の混合量が既知
の二相の混相流を、管路８を流れる二相の混相流
と同一の条件で管路８内に流して、そのときの電
気抵抗値を測定リング２を介して測定器３で測定
しておけば、例えば混合物質が気体であるときの
ボイド率と電気抵抗値との関係を表わしている第
３図のような電気伝導度をパラメータとした、混
合物質の混合量と混相流の電気抵抗値との関係を
表わす一義的な曲線が予め得られる。従つて、そ
の関係から、管路８内を流れる混相流の電気抵抗
値を測定器３で、混相流の電気伝導性の液体の電
気伝導度を測定器４で測定することにより、混相
流中の気体のボイド率など混合物質の混合量が求
まる。
ここで、電気伝導性の液体の電気伝導度を変え
ることによつて、数多くの場合について上記関係
を予め求めておくのは実用的でない。そこで、混
相流について予想される範囲内で、電気伝導性の
液体の複数の電気伝導度の場合について上記関係
を求めておき、その他の電気伝導度の場合は、混
合物質の混合量を求めるのに必要な際に、演算器
５で内挿法により定めればよい。
ることによつて、数多くの場合について上記関係
を予め求めておくのは実用的でない。そこで、混
相流について予想される範囲内で、電気伝導性の
液体の複数の電気伝導度の場合について上記関係
を求めておき、その他の電気伝導度の場合は、混
合物質の混合量を求めるのに必要な際に、演算器
５で内挿法により定めればよい。
演算器５は、電気抵抗測定器３で測定された混
相流の電気抵抗値と、電気伝導度測定器４で測定
された混相流の電気伝導性の液体の電気伝導度と
が入力され、これらに基づいて上記関係から、混
相流中の混合物質の混合量を演算する。
相流の電気抵抗値と、電気伝導度測定器４で測定
された混相流の電気伝導性の液体の電気伝導度と
が入力され、これらに基づいて上記関係から、混
相流中の混合物質の混合量を演算する。
この発明の測定方法は以上のように構成される
ので、次のような効果がある。
ので、次のような効果がある。
(1)ガンマ線密度計による測定方法では、測定の
安全性、迅速性に問題があるが、この発明の測定
方法では、放射線源等が不要であるから安全であ
り、測定の応答速度もガンマ線密度計の時定数
（数秒〜数十秒）の1/100以下に容易にすることが
でき、迅速に測定できる。(2)点電極法、光学プロ
ーブ法では、混相流の流れを乱して測定し易く、
また、ボイド率など混合物質の混合量を、管路内
のある程度の大きさの有限体積中の平均値として
求めるのに非常に手間がかかるが、この発明の測
定方法では、測定リングによつて混相流の流れを
乱すことなく測定することができ、また、混合物
質の混合量を有限体積中の平均値として簡単に求
めることができる。(3)定電流法では、大きなボイ
ド率等を測定する場合に加える電圧を高くする必
要があり、危険を伴うが、この発明では、加える
電圧は小さくてよいから、危険を伴うことがな
い、また、定電流法では、電気伝導性の液体の電
気伝導度が変化すると、測定値に誤差を生ずるこ
とがあるが、この発明では、前記液体の電気伝導
度をも測定して考慮しているので、測定値に誤差
を生ずることがない。(4)この発明の測定方法で
は、水に空気が混合した二相の混相流のボイド率
の他、水に油が混合したもの、水にプラスチツク
が混合したもの、水に鉄微粒子が混合したものな
ど、電気伝導性の液体中に電気伝導性が前記液体
と大きく異なる物質が混合した二相の混相流の、
前記物質の混合量を測定できる。(5)この発明の測
定方法では、その測定装置が簡単である。
安全性、迅速性に問題があるが、この発明の測定
方法では、放射線源等が不要であるから安全であ
り、測定の応答速度もガンマ線密度計の時定数
（数秒〜数十秒）の1/100以下に容易にすることが
でき、迅速に測定できる。(2)点電極法、光学プロ
ーブ法では、混相流の流れを乱して測定し易く、
また、ボイド率など混合物質の混合量を、管路内
のある程度の大きさの有限体積中の平均値として
求めるのに非常に手間がかかるが、この発明の測
定方法では、測定リングによつて混相流の流れを
乱すことなく測定することができ、また、混合物
質の混合量を有限体積中の平均値として簡単に求
めることができる。(3)定電流法では、大きなボイ
ド率等を測定する場合に加える電圧を高くする必
要があり、危険を伴うが、この発明では、加える
電圧は小さくてよいから、危険を伴うことがな
い、また、定電流法では、電気伝導性の液体の電
気伝導度が変化すると、測定値に誤差を生ずるこ
とがあるが、この発明では、前記液体の電気伝導
度をも測定して考慮しているので、測定値に誤差
を生ずることがない。(4)この発明の測定方法で
は、水に空気が混合した二相の混相流のボイド率
の他、水に油が混合したもの、水にプラスチツク
が混合したもの、水に鉄微粒子が混合したものな
ど、電気伝導性の液体中に電気伝導性が前記液体
と大きく異なる物質が混合した二相の混相流の、
前記物質の混合量を測定できる。(5)この発明の測
定方法では、その測定装置が簡単である。
この発明によれば、管路内を流れる混相流の電
気伝導性の液体に電気伝導度の変化が生ずること
がある場合にも、ボイド率など混相流中の混合物
質の混合量を精度良く測定することができる。
気伝導性の液体に電気伝導度の変化が生ずること
がある場合にも、ボイド率など混相流中の混合物
質の混合量を精度良く測定することができる。
第１図は、この発明の測定方法を実施するため
に用いられる測定装置を示す概念図、第２図は、
第１図の測定装置で用いられる測定リングを示す
分解斜視図、第３図は、この発明の測定方法で使
用する、混相流の電気伝導性の液体の電気伝導度
をパラメータとした、混合気体のボイド率と混相
流の電気抵抗値との関係曲線を示すグラフであ
る。 図面において、１……測定装置、２……測定リ
ング、３……電気抵抗測定器、４……電気伝導度
測定器、５……演算器、６……絶縁リング、７…
…金属リング、８……管路。
に用いられる測定装置を示す概念図、第２図は、
第１図の測定装置で用いられる測定リングを示す
分解斜視図、第３図は、この発明の測定方法で使
用する、混相流の電気伝導性の液体の電気伝導度
をパラメータとした、混合気体のボイド率と混相
流の電気抵抗値との関係曲線を示すグラフであ
る。 図面において、１……測定装置、２……測定リ
ング、３……電気抵抗測定器、４……電気伝導度
測定器、５……演算器、６……絶縁リング、７…
…金属リング、８……管路。
Claims (1)
- １ 電気伝導性の液体中に前記液体と電気伝導性
が大きく異なる物質が混合した二相の混相流が流
れる管路の途中に、３つの絶縁リングと電気抵抗
測定器の測定端の各々が接続された２つの金属リ
ングとを、前記絶縁リングが両端に位置するよう
に直列に交互に配置してなる、前記管路の内面形
状と同一の内面形状を有する測定リングを連結し
て、前記２つの金属リング間の前記混相流の電気
抵抗値を測定する一方、前記測定リングの上流側
または下流側において、前記混相流の前記液体の
電気伝導度を電気伝導度測定器によつて測定し、
予め前記液体の電気伝導度と前記物質の混合量が
既知の前記混相流について前記測定リングで求め
た、前記混相流の電気抵抗値と前記液体の前記電
気伝導度と前記物質の混合量との関係に基づい
て、前記測定された電気抵抗値と前記測定された
電気伝導度とから、前記電気抵抗値と前記電気伝
導度とを測定した前記混相流の前記物質の混合量
を求めることを特徴とする、管路内混相流におけ
る混合物質の混合量測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1375786A JPS62172253A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 管路内混相流における混合物質の混合量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1375786A JPS62172253A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 管路内混相流における混合物質の混合量測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62172253A JPS62172253A (ja) | 1987-07-29 |
| JPH0473743B2 true JPH0473743B2 (ja) | 1992-11-24 |
Family
ID=11842120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1375786A Granted JPS62172253A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | 管路内混相流における混合物質の混合量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62172253A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0726926B2 (ja) * | 1989-11-08 | 1995-03-29 | 拓夫 北原 | 雪水混合体中の雪の濃度の測定装置 |
| JP4608612B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2011-01-12 | 公立大学法人高知工科大学 | 固体成分中の硫化鉄含有率の測定方法及び測定装置 |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP1375786A patent/JPS62172253A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62172253A (ja) | 1987-07-29 |
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