JPH05312609A - 電磁流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】測定配管内にスムーズに挿入され、流量信号の
断線や液体金属の付着等がなく、保守性に優れ、信頼性
が向上する。 【構成】第１の案内管11内に電極13が付設され、第１の
案内管11内に同心円的に第２の案内管12が挿入され、第
２の案内管12内に磁石部15が挿入されている。電極13は
リード線14により第１の端子箱17に、磁石部15はガイド
ケーブル16により第２の端子箱19にそれぞれ接続されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば高速増殖炉で使用
する液体金属ナトリウム冷却材の流量を測定するための
電磁流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速増殖炉に限らず、冷却材の計装シス
テムの中で、特に重要なものの一つとして、冷却材の流
量を測定するシステムが挙げられる。流量測定の中でも
主冷却系の流量計は安全保護系にも使われるなどして特
に重要なものとなっている。

【０００３】従来、主冷却系の流量を測定するシステム
としては、配管を包むような形の永久磁石式電磁流量計
がある。これは配管径が大きくなればなるほど重量と寸
法が大きくなり、例えば20Ｂクラスの配管用の永久磁石
式電磁流量計では重量が５トン、寸法が３ｍ×２ｍ×２
ｍと大型化する。また、実証炉になれば、配管径は30Ｂ
以上となり重量、寸法ともさらに大型化したものとな
る。

【０００４】これらの大型化を解決するために配管内へ
挿入して流量を測定する小型電磁流量計が用いられる。
この小型電磁流量計には高周波をコイルに流し、冷却材
に発生した渦電流によって検出コイルを横切る磁場強度
の変化を利用する渦電流式流量計と、直接冷却材に浸漬
し電極に発生する信号を検出する直浸式の電磁流量計と
がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電磁流量計では次のような課題があった。

【０００６】すなわち、配管を包む形の永久磁石式電磁
流量計では重量と寸法が大きくなることから、取扱いが
難しくなり、また経済的に他の小型流量計より高くなっ
てしまう。

【０００７】また、渦電流式流量計は案内管内へ挿入す
ることから保守性に優れているが、コイルに励磁電流を
流すための電源と、検出コイルの信号を処理する複雑な
信号処理回路などが必要となり、信頼性の面で他の電磁
流量計より劣ることになる。

【０００８】さらに、直浸式の電磁流量計は電極を電磁
流量計に直付けするため、冷却材に直接触れることにな
り、流量計本体が冷却材バウンダリを形成することにな
る。そして、冷却材の付着によって流量計の保守性が損
なわれる課題がある。

【０００９】コイル式（渦電流式）流量計は図４に示す
ように永久磁石の替わりにコイルを用いて磁場を発生さ
せる。これまでに作られているコイル式（渦電流式）流
量計は数百ヘルツの交流電流を励磁コイルに流し、それ
によって生ずる磁場を検出コイルによって検知して流量
を知るものである。

【００１０】したがって、検出コイルからの信号を処理
して流量信号とするためには複雑な信号処理回路が必要
となり、永久磁石式流量計のように電極に生じた起電力
を測定するだけの単純な方式に比べると信頼性が低下す
る課題がある。

【００１１】本発明は上記各々の課題を解決するために
なされたもので、測定配管内にスムーズに挿入され、流
量信号の断線や液体金属の付着等がなく、保守性に優
れ、信頼性の高い挿入式電磁流量計を提供しようとする
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は液体金属の流量
を測定する電磁流量計において、内面に電極が付設され
た第１の案内管と、この第１の案内管内に挿入された第
２の案内管と、この第２の案内管内に挿入された磁石部
とを具備したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記構成の電磁流量計では、電極を磁石部から
分離し、第１の案内管の内側に取り付けることから、電
極が磁石と一緒に動くこともないため、信頼性が格段に
向上する。また、磁石部が第２の案内管内に挿入される
ため、磁石部と電極の信号線とが干渉せずにスムーズに
挿入することが可能となる。さらに、磁石部が液体金属
（冷却材）のバウンダリにもならず保守性に優れる。

【００１４】

【実施例】本発明に係る電磁流量計の一実施例を図１を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例の構成を示
すもので、図において符号１は本実施例に係る電磁流量
計、符号２は冷却材の通る配管、３は冷却材を示してい
る。

【００１５】電磁流量計１は冷却材３と磁石部15とを分
離し、電極13の付いている第１の案内管11と、第１の案
内管11の内側に磁石部15を通す第２の案内管12と、この
第２の案内管12内に磁石部15が設けられている。第１の
案内管11と第２の案内管12は配管２に溶接によって固着
されており、冷却材バウンダリを形成している。

【００１６】磁石部15はガイドケーブル16が接続されて
おり、第２の案内管12内を自由に移動することが可能と
なっている。しかし、磁石部15のつくる磁場と電極13と
は位置的に固定されていなければならない。

【００１７】そのため、ガイドケーブル16の長さは一定
とし、ガイドケーブル16と固着しているフランジ18によ
って、第１および第２の案内管11，12にしっかりと固定
され、ガイドケーブル16は第２の端子箱19に接続してい
る。電極13は第１の案内管11内に溶接で取り付けられて
おり、リード線14によって第１の端子箱17につながって
いる。

【００１８】リード線14は第１の案内管11と第２の案内
管12との間を通っており、磁石部15は第２の案内管12内
を移動する。そのため、磁石部15はリード線14とも触れ
ずにスムーズに挿入することができ、またリード線14は
第１の案内管11と第２の案内管12とで保護されているた
め、断線などの故障はなく、電極13からの信号は信頼性
が向上する。

【００１９】磁石部15の磁石に永久磁石を用いれば、磁
石部15は単なる永久磁石だけであり、ガイドケーブル16
も単にガイドの役目だけとなり、構造が簡単なものとな
る。また、磁石部15の磁石にコイルを巻いた電磁石を用
いるとすると、ガイドケーブル16はコイルの励磁電流を
流す高温用のＭＩケーブルとなる。

【００２０】一般に高速増殖炉の場合、冷却材３は液体
金属ナトリウムのため、温度は 200℃から 500℃とな
り、ケーブルにはステンレス鋼被覆で、絶縁材をＭｇＯ
などを用いたＭＩケーブルを用いる必要がある。この場
合、励磁電流はフランジ18の上にある第２の端子箱19へ
外部の電源装置から供給される。

【００２１】永久磁石式電磁流量計の原理は、従来の配
管の外側に磁石を設置して流量を計る永久磁石式電磁流
量計と同じであり、「フレミングの右手の法則」によっ
て、磁界に直交する方向に流量を比例した起電力が生じ
るため、その起電力を測定することにより流量を測定す
ることができるものである。この信号出力は次式で得ら
れる。 Ｅ＝Ｋ・Ｂ・ｌ・ｖ ここでＫ；補正係数，Ｂ；磁場強度，ｌ；配管径，ｖ；
ナトリウムの流量 ただし配管径ｌは挿入式の場合は、図２に示す案内管の
径となる。磁束線と磁石形状との関係を図３に示す。

【００２２】しかして、上記実施例によれば、案内管を
同心円的２重構造にし、電極とそのリード線を２つの案
内管の間に通すことによって磁石部の挿入が容易にな
り、電極の断線などによる流量計測上の信頼性低下を免
れることが可能となる。また、流量計本体が液体金属の
バウンダリともならず保守性のよい流量計が得られ、高
速増殖炉プラントの安全性の向上に寄与することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば測定配管内にスムーズに
挿入され、流量信号の断線や液体金属付着等のない、保
守性の優れた流量計が得られる。したがって信頼性の向
上した流量信号が得られることにより、高速増殖炉プラ
ントの安全性の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁流量計の一実施例を示す縦断
面図。

【図２】図１における電磁流量計の先端部を示す縦断面
図。

【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視方向断面と磁力線との
関係を示す模式図。

【図４】従来のコイル式流量計を示す概念図。

【符号の説明】

１…電磁流量計、２…配管、３…冷却材、11…第１の案
内管、12…第２の案内管、13…電極、14…リード線、15
…磁石部、16…ガイドケーブル、17…第１の端子箱、18
…フランジ、19…第２の端子箱。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体金属の流量を測定する電磁流量計に
   おいて、内面に電極が付設された第１の案内管と、この
   第１の案内管内に挿入された第２の案内管と、この第２
   の案内管内に挿入された磁石部とを具備したことを特徴
   とする電磁流量計。