JPS6146450Y2

JPS6146450Y2 -

Info

Publication number: JPS6146450Y2
Application number: JP1979047542U
Authority: JP
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1986-12-27
Also published as: JPS55147658U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は液体中に含まれる不純物の濃度を測定
する装置の改良に関する。

たとえば、高速増殖形原子炉においては、炉心
で発生した熱を外部へ取り出すための媒質として
液体ナトリウムで代表される液体金属を使用して
いる。このような目的に使用される液体金属は、
それに含まれる不純物の濃度が増すと、熱伝達材
としての機能が損なわれ使用に供し難いものとな
る。

したがつて、上記のような目的に液体金属を使
用する場合には、何らかの手段で常時あるいは定
期的に不純物の濃度を測定し、この結果に基いて
速やかに対策を講じる必要がある。

ところで、液体金属中の不純物濃度を測定する
装置としては、従来、種々知られているが、その
中でプラツキング計と呼称されている装置があ
る。この装置は不純物の溶解度が温度に依存する
現象を利用して測定するようにしたもので、具体
的には第１図に示すように構成されている。

すなわち、図中１は管路であり、この管路１内
に図示しないポンプを介して試料液体金属を通流
させる。管路１内にはこの管路１の通流断面積を
局部的に小さくする絞り機構２が設けてあり、ま
た上記絞り機構２の上流側には管路１内を通流す
る液体金属を選択的に加熱・冷却する加熱冷却装
置３が設けてある。加熱冷却装置３は、たとえば
管路１の周囲に配設された電気ヒータ４と、管路
１を空冷する送風機５とで構成されている。ま
た、絞り機構２と加熱冷却装置３との間には通流
する液体金属の温度を検出する温度検出器６が設
けてあり、さらに絞り機構２の下流には電磁流量
計で代表される流量検出器７が設けてある。そし
て、流量検出器７の出力信号は増減検出器８に導
入される。この増減検出器８は、流量検出器７の
出力が増加する方向へ変化したときには出力P₁を
送出し、また減少する方向へ変化したときには出
力P₂を送出し、これら出力P₁，P₂は切換制御器９
に導入される。切換制御器９は信号P₁が与えられ
ると送風機５を付勢し、また信号P₂が与えられる
と電気ヒータ４だけを付勢するように構成されて
いる。

しかして、この装置は次のようにして不純物濃
度を測定するようにしている。すなわち、数100
℃の液体金属を管路１内に通流させている状態
で、まず送風機５を作動させる。送風機５が作動
すると、絞り機構２を通過する液体金属は徐々に
冷却される。今、液体金属中に不純物が含まれて
いるものとすると、この不純物の飽和溶解温度よ
り僅かに低い温度まで液体金属が冷却されると、
過飽和分が絞り機構２の内面に析出される。この
ため、流量が減少する。このように流量が今まで
より減少すると、これを増減検出器８が検出し、
出力P₂を送出する。この結果、切換制御器９は、
送風機５の付勢を停止し、こんどは電気ヒータ４
だけを付勢する。こうなると、絞り機構２を通過
する液体金属の温度が上昇し、これに伴なつて絞
り機構２の内面に析出されていた不純物が溶解す
る。溶解すると流量が増加する。流量が増加する
と、この変化を増減検出器８が検出し、出力P₁を
送出する。この結果、再び送風機５が付勢され
る。以後上述した動作が繰り返えされる。したが
つて、絞り機構２を通過する液体金属の温度は、
そのときに含まれる不純物の飽和溶解温度近辺を
上下に変化する。

ここでどの点の温度を採用するかによつて、実
際の不純物濃度とは異なつた結果が得られること
になるため、一般に、第２図に示すように流量が
減少開始する時点における温度T₁と流量が増加
開始する時点における温度T₂とを求めＴ_１＋Ｔ_２／２なる計算を行ない、実際の不純物の飽和容解温度に
より近い温度を求めるようにしている。しかし、
前記飽和溶解温度近辺を上下に変化する絞り機構
２を通過する液体金属の温度変化は冷却用送風機
によつて空冷されるため冷却量が一定の場合は液
体金属温度と冷却空気温度差によつて一定になら
ず、通過液体金属温度が低いほど、その変化はゆ
るやかになる。なお、第３図を参照のこと。この
ため前記T₁とT₂の平均値と飽和溶解温度の差が
一定にならず誤差が一定しないという欠点が生ず
る。また、飽和溶解温度が低くなると、流量変化
の感度が減少する欠点が生ずる。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、測定精度の向上
化が図れる不純物濃度測定装置を提供するにあ
る。

以下、本考案に係る不純物濃度測定装置の一実
施例を第４図から第６図を参照しながら説明す
る。

第４図は本考案に係る装置の構成を示してい
る。すなわち、第４図において、符号１は試料液
体を通流させる管路で、この管路１内に前記管路
１内の通流断面積を局部的に小さくする絞り機構
２が設けられている。

この絞り機構２の上流側には前記試料液体を選
択的に加熱または冷却する加熱冷却装置３が設け
られている。前記絞り機構２を通過する直前の管
路１内には前記試料液体の温度を検出する温度検
出器６が設けられている。また前記絞り機構２を
通過した前記試料液体の流量を検出する流量検出
器７が前記絞り機構２の下流側管路１の表面に設
けられている。前記加熱冷却装置３には加熱また
は冷却量を調整する送風機５と電気ヒータ４が設
けられている。前記温度検出器６の出力信号は関
数発生器１１に入力される。この関数発生器１１
の出力信号は前記送風機５を駆動するための送風
機電源１０に入力される。この送風機電源１０に
は前記流量検出器７からの出力信号を増減検出器
８から切換制御器９を通して入力する出力増加方
向Ｐ１の信号系統が設けられている。また増減検
出器８の減少方向出力信号Ｐ２を前記切換制御器
９を通して前記加熱冷却装置３内の電気ヒータ４
へ入力する出力減少方向信号系統が設けられてい
る。

本考案装置が従来装置と異なる点は温度検出器
６から送出される温度信号から、送風機の送風量
を変化させたことにある。なお、図中符号１３は
増幅器を示している。

すなわち、関数発生器１１を設け、この関数発
生器１１に温度検出器６からの絞り機構流通試料
温度を入力し、第５図に表わすような冷却量出力
を作り、これを送風機電源１０に入力させ冷却量
を制御する。このようにして、第６図に示すよう
に不純物飽和溶解温度に対して冷却速度が一定に
なり、測定誤差の少ない安定した測定が行なえ
る。

また、本考案により、前記冷却量のコントロー
ルを人手で行なつていた場合、省力化になる。

以上説明したように本考案は冷却量をコントロ
ールしてプラグ温度に対応して冷却加熱速度が変
化するのを防止するとともにオリフイス部の温度
を関数発生器に入力し、その出力で冷却量および
加熱量をコントロールすることにある。したがつ
て、冷却、加熱速度が安定になり測定誤差が減少
する。また自動的に冷却加熱速度がコントロール
されるので人手の省力化になる。さらに自動連続
式測定の場合のPIDコントロールが容易になるな
どの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の構成説明図、第２図は同装
置の使用例を説明するための図、第４図は本考案
の一実施例の構成説明するための図、第３図は冷
却量一定の場合の絞り機構流通試料の温度に冷却
速度の関係図、第５図は絞り機構流通試料の温度
に対する関数発生器の出力の例図、第６図は本考
案を実施したときの絞り機構流通試料に対す冷却
速度の関係図である。１……管路、２……絞り機構、３……加熱冷却
装置、４……電気ヒータ、５……送風機、６……
温度検出器、７……流量検出器、８……増減検出
器、９……切換制御器、１０……送風機電源、１
１……関数発生器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

試料液体を通流させる管路と、この管路内に設
けられ前記管路内の通流断面積を局部的に小さく
する絞り機構と、この絞り機構の上流側に設けら
れ前記試料液体を選択的に加熱または冷却する加
熱冷却装置と、前記絞り機構を通過する直前の前
記試料液体の温度を検出する温度検出器と、前記
絞り機構を通過した前記試料液体の流量を検出す
る流量検出器と、前記加熱冷却装置の加熱または
冷却量を調整する送風機と、前記温度検出器の出
力信号を入力する関数発生器と、この関数発生器
の出力信号を入力する送風機電源と、この送風機
電源に前記流量検出器からの出力信号を増減検出
器から切換制御器を通して入力する出力増加方向
信号系統と、前記切換制御器の出力信号を前記加
熱冷却装置の加熱側へ入力する出力減少方向信号
系統とを具備したことを特徴とする不純物濃度測
定装置。