JPS59100839A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPS59100839A JPS59100839A JP58209265A JP20926583A JPS59100839A JP S59100839 A JPS59100839 A JP S59100839A JP 58209265 A JP58209265 A JP 58209265A JP 20926583 A JP20926583 A JP 20926583A JP S59100839 A JPS59100839 A JP S59100839A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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- 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
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- 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
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- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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】
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を測定する方法と装置に関する。
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ととが必要である。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。
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ととが必要である。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だめの種々異な
る方法が公知になっている。
る方法が公知になっている。
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っている。
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っている。
別の方法では、ドラムの外套に作用する遠心力によυ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。
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っ
ている。
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
知になっている。
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
知になっている。
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。
のドラムの固体負荷を探知するために用いられている。
非常に簡単でしばしば使用されている方法は、遠心分離
操作体の重量を、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
を直接水している。
操作体の重量を、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
を直接水している。
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。
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っている
。更に遠心分離機のドラムの弾性変形を触知する際、成
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、とのことは特に欠点
となる。
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っている
。更に遠心分離機のドラムの弾性変形を触知する際、成
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、とのことは特に欠点
となる。
上述した2つの方法は遠心分離機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。
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太だからである
。
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太だからである
。
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。
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ょシ達成される。
た特徴ある方法と装置とにょシ達成される。
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。
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。
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シ詳
細に説明される。
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。
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
、■ベルト車1o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。
示し、該ドラムは、支承(軸承6)されている駆動軸8
、■ベルト車1o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(立上った配置、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。
、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(立上った配置、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。
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、例えば篭の形の回転体2
4の付加的質量m2が取付けられており、この回転体は
、固定子コイル28を有する電気機械26の一部分であ
る。
め駆動軸8の上端22の所に、例えば篭の形の回転体2
4の付加的質量m2が取付けられており、この回転体は
、固定子コイル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m、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としての箱の形の回転体24と共に、力学的な
2質量振動系を形成する。
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としての箱の形の回転体24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を介して箔の形の回転
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板シモーメントが振
動系In 1 、m 2に作用し、該捩シモーメントは
固有板シ振動に変換される。
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板シモーメントが振
動系In 1 、m 2に作用し、該捩シモーメントは
固有板シ振動に変換される。
この振動の振動数は付加質量m2(篭の形の回転体24
)と遠心分離機ドラムの質量m、に依存しそしてこれら
の質量が変化すれば変化し、従って遠心分離機のドラム
4の固体負荷に依存する。
)と遠心分離機ドラムの質量m、に依存しそしてこれら
の質量が変化すれば変化し、従って遠心分離機のドラム
4の固体負荷に依存する。
従って、発生した捩シ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。
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30を用い
て行われ、この感知器は付加質t m2に、即ち篭の形
の回転体24に取付けられているマーク52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。
て行われ、この感知器は付加質t m2に、即ち篭の形
の回転体24に取付けられているマーク52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。
南の形の回転体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箇所に設ける
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。
ならないことはない。この回転体は任意の箇所に設ける
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。
箔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68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6
8は付加的に支承(軸承44)されることが可能である
。
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68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6
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ととも可
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動装置48によυ発生させられ
ることが可能であり、この装置の制動類50は例えば、
弁52と圧力媒体源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。
図に示す如く(円板46として簡単に形成するととも可
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動装置48によυ発生させられ
ることが可能であり、この装置の制動類50は例えば、
弁52と圧力媒体源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を介して行うことも可能であり、その際該モ
ーターには別に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
が短時間の量変化させられる。
モーター4を介して行うことも可能であり、その際該モ
ーターには別に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
が短時間の量変化させられる。
場合によっては付加質量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#i!3Bから成り立
ち、この軸上に走査されるマーク5Bが、第2図に示す
如く取付けられている。この際捩シ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。
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#i!3Bから成り立
ち、この軸上に走査されるマーク5Bが、第2図に示す
如く取付けられている。この際捩シ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
/!iたけ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。
も有利な捩り振動の発生と評価のほかに、縦振動および
/!iたけ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。
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 54・・・評価装置 36・・−告知装置 68・・・軸又は軸線 42・・・延長部分 46 ・・・円板 48・・・制動装置 60.62・・・制動要素 56・・・コイル 58 ・・・マーク m、・・・遠心分離機のドラムの質量 m2・・・回転体の付加質量 である。
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 54・・・評価装置 36・・−告知装置 68・・・軸又は軸線 42・・・延長部分 46 ・・・円板 48・・・制動装置 60.62・・・制動要素 56・・・コイル 58 ・・・マーク m、・・・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)
- 【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(4tm、)および該ドラム(4,m、)に連結
された付加質量(m2; 24 ; 46 ; 3[3
)から成シ立っている力学的振動系(ml、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仁とを特徴
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量変化させる(減速又は
加速する)こと7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)捩シ振動は、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 ; i)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
するだ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ため、遠心分離機のドラム(
4、m、 )および該ドラム(4,m、)に連結された
付加質量(m2;24 ; 46 ; 38)から成υ
立っている力学的振動系(J 、 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、特許請求の範囲第1項記
載の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(ml: 4 )と該ドラムに連結されてい
る付加質i(m2;24 ; 46; 3B)から成り
立っている力学的振動系(ml、m2 )を固有振動状
態に移行させる装置(26;48 ;60.52)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(50,34,56)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
あシ、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(68)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11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(m
l、]1n2)は、一つの装置(26; 48 ; (
50,62)によシ捩り振動状態に移行可能になってい
ると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)力学的振動系を捩シ振動状態に移行させる装置
は一つの電気機械(26)であシ、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(6B)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)力学的振動系を捩シ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
θ4)に設けられた、別に給電可能な付加的コイル(5
6)により形成され、該コイルによシ、振動系(ml、
m2) に捩υモーメントを短時間作用させる様な回
転速度の変化(減速又杜加速)を実現する電気的に励起
された磁場が形成可能になっていることを特徴とする特
許請求の範囲第16項記載の装置。 (16)力学的振動系を捩シ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(48; 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(68)上に配置されている物体(2
4;24’; 46 ; !1B)に作用を及ぼすこと
を特徴とする特許請求の範囲第16項記載の装置。 (17)振動数測定装置(3o、 54.36 )は、
遠心分離機のドラム(4)K連結された付加質量(m2
)に取付けられているマーク(32;5B)を走査する
測定感知器(60)を所有し、そして該感知器からの出
力信号は、振動系(m 1.m 2 )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
(+4)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(6の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。 θ9)測定感知器(3の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。
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| JPH04204B2 JPH04204B2 (ja) | 1992-01-06 |
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