(57)【要約】液体金属が流れる流路（１）の外周面に沿って互いに間隔をあけて複数の磁石（５ａ，５ｂ，５ｃ）が設置され、流路（１）の外周面と直交する方向に磁界を形成する励磁部材（５）と、励磁部材（５）の磁石（５ａ，５ｂ，５ｃ）間に設けられ、磁界を液体金属が横切ることで発生する電圧を計測する電極（６ａ，６ｂ）と、を備える電磁流量計である。そして、励磁部材（５）にパルス状の励磁電流を供給するパルス励磁電流供給装置（７ａ）を設けることにより、液体金属の流速が低い場合でも、流路（１）の周方向における流速分布の発生を防止し、流量を正確に計測可能となる。
2012132363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体金属が流れる流路の外周面に沿って互いに間隔をあけて複数の磁石が設置され、前記流路の外周面と直交する方向に磁界を形成する励磁部材と、
前記励磁部材の磁石間に設けられ、前記磁界を前記液体金属が横切ることで発生する電圧を計測する電極と、を備える電磁流量計であって、
前記励磁部材にパルス状の励磁電流を供給するパルス励磁電流供給装置を設けたことを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
前記流路が環状流路であることを特徴とする請求項１に記載の電磁流量計。
【請求項３】
液体金属が流れる流路の外周面に沿って互いに間隔をあけて複数の磁石が設置され、前記流路の外周面と直交する方向に磁界を形成する励磁部材と、
前記励磁部材の磁石間に設けられ、前記磁界を前記液体金属が横切ることで発生する電圧を計測する電極と、を備える電磁流量計が前記流路の周方向に互いに間隔をあけて複数設置された電磁流量計測システムであって、
前記電磁流量計の励磁部材にパルス状の励磁電流を供給するパルス励磁電流供給装置を設けたことを特徴とする電磁流量計測システム。
【請求項４】
前記複数の電磁流量計に対応してそれぞれ前記パルス励磁電流供給装置を複数設けたことを特徴とする請求項３に記載の電磁流量計測システム。
【請求項５】
前記複数の電磁流量計のそれぞれに、これらの電磁流量計に励磁電流が供給された際に前記励磁部材から発生する磁場を計測する磁場計測装置を設けたことを請求項４に記載の電磁流量計測システム。
【請求項６】
前記パルス励磁電流供給装置は、１台の装置であって、前記複数の電磁流量計のいずれかを選択してパルス状の励磁電流を供給することを特徴とする請求項３に記載の電磁流量計測システム。
【請求項７】
前記パルス励磁電流供給装置は、１台の装置であって、前記複数の電磁流量計の励磁部材を直列に接続し、これらの励磁部材にパルス状の励磁電流を供給することを特徴とする請求項３に記載の電磁流量計測システム。
【請求項８】
前記複数の電磁流量計のうちの一つに、その電磁流量計に励磁電流が供給された際に前記励磁部材から発生する磁場を計測する磁場計測装置を設けたことを請求項７に記載の電磁流量計測システム。
【請求項９】
前記複数の電磁流量計は、互いに対向する電磁流量計を一対とし、これを複数対設け、それぞれの対毎に前記パルス励磁電流供給装置を設けたことを特徴とする請求項３に記載の電磁流量計測システム。
【請求項１０】
液体金属が流れる流路の外周面に沿って互いに間隔をあけて複数の磁石が設置された励磁部材により前記流路の外周面と直交する方向に磁界を形成する磁界形成ステップと、
前記励磁部材の磁石間に設けられ、前記磁界を前記液体金属が横切ることで発生する電圧を電極により計測する電圧計測ステップと、を備える電磁流量計測方法であって、
前記磁界形成ステップにおいて前記励磁部材にパルス励磁電流供給装置からパルス状の励磁電流を供給することを特徴とする電磁流量計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高速炉の炉心や配管のように大口径の管路を流れる液体金属の流量を計測するための電磁流量計、電磁流量計測システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、環状流路などの多様な形状の流量は、電磁流量計により測定可能である。このような電磁流量計としては、例えば特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１に記載された技術は、磁場発生装置を両磁極とも外壁片側に設置するものである。【０００３】
具体的には、上記特許文献１に記載された技術は、管路外壁と直交する磁界を形成するための励磁装置と、上記磁界を導電性流体が横切ることにより発生する起電力を計測するための一対の電極とを有し、これらの電極と上記励磁装置の両磁極とが管路外壁の片側に集約して配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４７０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の環状流路用の電磁流量計は、環状流路を通過する流体の流速の増加に伴い、電極からの出力電圧も増加する。計測対象の流速が低い場合には、励磁電流を大きくすることで、電極から大きな出力電圧を得る必要がある。【０００６】
しかしながら、上記励磁電流が大きいほど、上記励磁装置のコイルから発生する磁場の磁束密度が大きくなり、上記環状流路を通過する流体に局所的に抵抗力として作用するため、上記環状流路の周方向における流速分布が発生する。その結果、従来の環状流路用の電磁流量計では、計測対象の流速が低い場合、正確な流量値が得られないという問題があった。【０００７】
因みに、従来の電磁流量計では、励磁電流は上記励磁装置の電磁石に常に供給されており、励磁電流［Ａ］、磁場［Ｔ］、電極出力［ｍＶ］、及び電磁石近傍のナトリウム（Ｎａ）流速［ｍ／ｓ］の経時変化は図１０に示す状態となる。図１０によれば、励磁電流が供給されて発生した磁場の影響を受けてＮａ流速が変化し、電極出力に影響を及ぼしている。【０００８】
本発明は上述した事情を考慮してなされたものであり、液体金属の流速が低い場合でも、流路の周方向における流速分布の発生を防止し、流量を正確に計測可能な電磁流量計、電磁流量計測システム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、実施形態に係る電磁流量計は、液体金属が流れる流路の外周面に沿って互いに間隔をあけて複数の磁石が設置され、前記流路の外周面と直交する方向に磁界を形成する励磁部材と、前記励磁部材の磁石間に設けられ、前記磁界を前記液体金属が横切ることで発生する電圧を計測する電極と、を備える電磁流量計であって、前記励磁部材にパルス状の励磁電流を供給するパルス励磁電流供給装置を設けたことを特徴とする。【００１０】
また、実施形態に係る電磁流量計測システムは、液体金属が流れる流路の外周面に沿って互いに間隔をあけて複数の磁石が設置され、前記流路の外周面と直交する方向に磁界を形成する励磁部材と、前記励磁部材の磁石間に設けられ、前記磁界を前記液体金属が横切ることで発生する電圧を計測する電極と、を備える電磁流量計が前記流路の周方向に互いに間隔をあけて複数設置された電磁流量計測システムであって、前記電磁流量計の励磁部材にパルス状の励磁電流を供給するパルス励磁電流供給装置を設けたことを特徴とする。【００１１】
実施形態に係る電磁流量計測方法は、液体金属が流れる流路の外周面に沿って互いに間隔をあけて複数の磁石が設置された励磁部材により前記流路の外周面と直交する方向に磁界を形成する磁界形成ステップと、前記励磁部材の磁石間に設けられ、前記磁界を前記液体金属が横切ることで発生する電圧を電極により計測する電圧計測ステップと、を備える電磁流量計測方法であって、前記磁界形成ステップにおいて前記励磁部材にパルス励磁電流供給装置からパルス状の励磁電流を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電磁流量計、電磁流量計測システム及び方法によれば、流路の周方向における流速分布の発生を防止し、流量を正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る電磁流量計測システムの第１実施形態を示す断面構成図である。
【図２】図１の電磁流量計を示す拡大図である。
【図３】図１の電磁流量計の励磁電流、磁場、電極出力、ナトリウム流速の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明に係る電磁流量計測システムの第２実施形態を示す断面構成図である。
【図５】本発明に係る電磁流量計測システムの第３実施形態を示す断面構成図である。
【図６】本発明に係る電磁流量計測システムの第４実施形態を示す断面構成図である。
【図７】本発明に係る電磁流量計測システムの第５実施形態を示す断面構成図である。
【図８】本発明に係る電磁流量計測システムの第６実施形態を示す断面構成図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は流路の変形例を示す断面構成図である。
【図１０】従来の電磁流量計の励磁電流、磁場、電極出力、ナトリウム流速の経時変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電磁流量計測システム及び電磁流量計測方法の各実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る電磁流量計測システムの第１実施形態を示す断面構成図である。図２は図１の電磁流量計を示す拡大図である。図３は図１の電磁流量計の励磁電流、磁場、電極出力、ナトリウム流速の経時変化を示すタイミングチャートである。
【００１６】
図１に示すように、環状流路１は、断面形状が円環状の大型（大口径）の管路であり、例えば高速炉の炉心や配管のように計測対象としてナトリウムなどの液体金属が流れている流路である。また、環状流路１は、非磁性体製の内側ダクト２及び外側ダクト３により構成されている。この外側ダクト３の外周面には、６個の電磁流量計４が周方向に互いに一定間隔をあけて設置されている。ここで、外側ダクト３の外周面に設置される電磁流量計４の数は、環状流路１の外周の長さと電磁流量計４の幅との両者の関係によって決定される。本実施形態では、上記のように６個の電磁流量計４が設置されている。
【００１７】
電磁流量計４は、環状流路１の軸線と直交する方向に磁界を形成するための励磁部材５と、上記磁界を液体金属が横切ることにより発生する電圧を計測するための一対の電極６ａ，６ｂとを備えている。この一対の電極６ａ，６ｂを介して電圧が外部に取り出され、その電圧の計測値に基づいて液体金属の流量又は流速が求められる。
【００１８】
励磁部材５は、互いに一定間隔をあけた３個の電磁石５ａ，５ｂ，５ｃを有し、それぞれの先端が環状流路１の外周面に接している。中央の電磁石５ｂの両側には、電極６ａ，６ｂが対称的に配置されている。また、電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの後端は、それぞれ接続部５ｄにより接続されている。
【００１９】
これらの電磁石５ａ，５ｂ，５ｃには、図２に示すようにそれぞれ励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃが巻装されている。これらの励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、中央の電磁石５ｂの先端に現れる磁極と、両側の電磁石５ａ，５ｃの先端に現れる磁極とで、互いに極性が異なるように電流が流れている。すなわち、電磁石５ａ，５ｂ，５ｃは、外側ダクト３の外周面に接する極性がＮ極とＳ極とが交互になるように設置されている。
【００２０】
パルス励磁電流供給装置７ａは、電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃにパルス信号状の励磁電流を供給する。この励磁電流は、数ｍｓｅｃの短時間だけ供給される。
【００２１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２２】
各パルス励磁電流供給装置７ａから各電磁流量計４の励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃにパルス信号状の励磁電流を流した際には、各電磁流量計４において両側の電磁石５ａ，５ｃの先端（Ｎ極）から中央の電磁石５ｂの先端（Ｓ極）に至る磁束が生じ、中央の電磁石５ｂの先端近傍に、外側ダクト３と直交する向き（環状流路１の径方向）の合成磁界が形成される。
【００２３】
その結果、中央の電磁石５ｂの先端近傍の液体金属には、フレミングの右手の法則により、磁界の向き（環状流路１の径方向）と液体金属の流れる方向（環状流路１の軸方向）の双方に直交する向き（すなわち、両電極６ａ，６ｂを結ぶ線分の方向）に、液体金属の流速に応じた起電力（電圧）が生じる。この起電力は、両電極６ａ，６ｂを介して外部に取り出され、その計測値に基づいて図示しない流量換算処理回路により液体金属の流量又は流速が求められる。
【００２４】
ところで、電磁流量計４の電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃに励磁電流を流すと、磁場が発生し、電極出力が発生するまでの時間は、両電極６ａ，６ｂ間の経路を移動する自由電子の速度に支配されている。この速度は極めて瞬時であることに比べて、磁場の影響を受けた液体金属の流速（Ｎａ流速）の変化は緩やかである。
【００２５】
そのため、本実施形態では、パルス励磁電流供給装置７ａから電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃにパルス信号状の励磁電流を供給するようにしている。これにより、図３に示すように、発生する磁場によるＮａ流速の変化が進展する前に、電極出力を得ることができる。
【００２６】
ここで、上記液体金属の流量又は流速の計測サンプリングは、原子力発電プラントにおいて例えば２４時間おきなどのように一定のタイミングで行われる。
【００２７】
このように本実施形態によれば、パルス励磁電流供給装置７ａから電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃにパルス信号状の励磁電流を供給するようにしたので、液体金属の流速が低い場合でも、環状流路１の周方向における流速分布の発生を防止し、流量を正確に計測することが可能になる。
【００２８】
なお、本実施形態では、電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの数を３個、電極６ａ，６ｂの数を一対設けるようにしたが、これらの数は、適宜変更可能である。
【００２９】
また、本実施形態では、液体金属の流量又は流速を求めるため、６個の電磁流量計４を用いたが、これに限らず少なくとも一つの電磁流量計４を用いても、同様の計測結果が得られる。
【００３０】
（第２実施形態）
図４は本発明に係る電磁流量計測システムの第２実施形態を示す断面構成図である。
【００３１】
なお、以下の各実施形態では、前記第１実施形態と同一の構成及び作用効果を省略し、異なる構成及び作用効果を説明する。また、以下の各実施形態における各電磁流量計４の構成及び作用は、前記第１実施形態と同様であるので、同一の部分に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図４に示すように、本実施形態は、６個の電磁流量計４がそれぞれ一つのパルス励磁電流供給装置７ｂに接続されている。このパルス励磁電流供給装置７ｂは、６個の電磁流量計４のうち、任意の電磁流量計４を選択する機能と、その励磁部材５の励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃに短時間のパルス信号状の励磁電流を供給する機能の２つの機能を備えている。
【００３３】
また、パルス励磁電流供給装置７ｂには、平均化処理装置８が接続されている。この平均化処理装置８は、パルス励磁電流供給装置７ｂで順次選択して励磁電流を供給した電磁流量計４の電極６ａ，６ｂから発生する出力電圧を随時得て、この出力電圧を平均化処理する。
【００３４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３５】
パルス励磁電流供給装置７ｂは、６個の電磁流量計４のうち、任意の電磁流量計４を順次選択してパルス信号状の励磁電流を供給すると、選択された電磁流量計４の電磁石５ａ，５ｂ，５ｃから磁場が発生する。この磁場によりフレミングの右手の法則に従い、電極６ａ，６ｂから起電圧信号が発生する。そして、パルス励磁電流供給装置７ｂは、順次選択した電磁流量計４の電極６ａ，６ｂから発生する出力電圧を平均化処理装置８に随時印加する。この平均化処理装置８は、順次選択された電磁流量計４の出力電圧を得て、平均化処理する。
【００３６】
なお、その他の構成及び作用は、前記第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００３７】
このように本実施形態によれば、パルス励磁電流供給装置７ｂにより電磁流量計４を順次選択するとともに、励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃへの励磁電流の供給を高速で行い、計測した出力電圧を平均化処理装置８により平均化処理して代表値とすることで、前記第１実施形態の効果に加え、個体差の影響を抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態によれば、パルス励磁電流供給装置７ｂにより電磁流量計４を順次選択して励磁電流を供給するようにしたので、パルス励磁電流供給装置７ｂが一つで済み、構造を簡素化することが可能となる。
【００３９】
（第３実施形態）
図５は本発明に係る電磁流量計測システムの第３実施形態を示す断面構成図である。
【００４０】
図５に示すように、本実施形態は、６個の電磁流量計４におけるそれぞれの電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃの全てが順次直列に接続されている。このようにして全てが直列に接続された励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、パルス励磁電流供給装置７ｃに接続されている。
【００４１】
このパルス励磁電流供給装置７ｃは、直列に接続した６個の電磁流量計４の各励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃに、同一の励磁電流値である短時間のパルス状の励磁電流を流すことが可能である。
【００４２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４３】
パルス励磁電流供給装置７ｃは、６個の電磁流量計４の励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃに同一の励磁電流値であるパルス信号状の励磁電流を供給すると、これらの電磁石５ａ，５ｂ，５ｃから磁場が発生する。この磁場によりフレミングの右手の法則に従い、電極６ａ，６ｂから起電圧信号が発生する。この起電圧信号は、外部に取り出され、その計測値に基づいて図示しない流量換算処理回路により液体金属の流量又は流速が求められる。
【００４４】
このように本実施形態によれば、パルス励磁電流供給装置７ｃから同一の励磁電流値が複数の電磁流量計４に供給されるため、電磁流量計４に個別に励磁電流を供給する場合に比べて、電磁流量計４の出力電圧の個体差を低減することができる。また、パルス励磁電流供給装置７ｃが一つで済むことから、構造を簡素化することが可能となる。
【００４５】
（第４実施形態）
図６は本発明に係る電磁流量計測システムの第４実施形態を示す断面構成図である。
【００４６】
図６に示すように、本実施形態は、環状流路１を介して互いに対向して配置した電磁流量計４の励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃを直列に接続して一対とし、これを３対設け、それぞれ一対の電磁流量計４を一台のパルス励磁電流供給装置７cと接続して１組とし、これらを３組に構成している。
【００４７】
３台のパルス励磁電流供給装置７cは、前記第３実施形態と同様に、直列接続した一対の電磁流量計４の各励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃに同一の励磁電流値である短時間のパルス状の励磁電流を流すことが可能である。
【００４８】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４９】
３台のパルス励磁電流供給装置７ｃは、それぞれ２個の電磁流量計４の励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃに同一の励磁電流値であるパルス信号状の励磁電流を供給すると、これらの電磁石５ａ，５ｂ，５ｃから磁場が発生する。この磁場によりフレミングの右手の法則に従い、それぞれの電極６ａ，６ｂから起電圧信号が発生する。これらの起電圧信号は、外部に取り出され、その計測値に基づいて図示しない流量換算処理回路により液体金属の流量又は流速が求められる。
【００５０】
このように本実施形態によれば、パルス励磁電流供給装置７cで一対の電磁流量計４に同一の励磁電流値のパルス信号状の励磁電流を供給し、図示しない３台の流量換算処理回路で各々の起電圧信号を得ることにより、一般の原子力発電プラントにおいて同一３系統から２出力の構成が要求される安全保護系の流量計に適用することが可能となる。
【００５１】
（第５実施形態）
図７は本発明に係る電磁流量計測システムの第５実施形態を示す断面構成図である。
【００５２】
図７に示すように、本実施形態は、図５に示す第３実施形態の構成に加え、６個の電磁流量計４のうち、一つの電磁流量計４の近傍に磁場計測装置としてのサーチコイル９が配置されている。
【００５３】
具体的には、６個の電磁流量計４におけるそれぞれの電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃの全てが順次直列に接続されている。このようにして全てが直列に接続された励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、パルス励磁電流供給装置７ｄに接続されている。
【００５４】
このパルス励磁電流供給装置７ｄは、直列に接続した６個の電磁流量計４の各励磁コイルに、同一の励磁電流値である短時間のパルス状の励磁電流を流すことが可能である。
【００５５】
６個の電磁流量計４のうち、一つの電磁流量計４の片側近傍には、パルス励磁電流供給装置７ｄに信号伝送可能なサーチコイル９を配置されている。つまり、このサーチコイル９は、電磁流量計４の電磁石５ｃの片側近傍に配置されている。サーチコイル９は、電磁流量計４に励磁電流が供給された際に電磁石５ｃから発生する磁場の磁束密度を計測する。そのため、サーチコイル９は、電磁石５ｃの磁場の範囲内に設置されている。
【００５６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００５７】
パルス励磁電流供給装置７ｄは、６個の電磁流量計４の励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃに同一の励磁電流値であるパルス信号状の励磁電流を供給すると、これらの電磁石５ａ，５ｂ，５ｃから磁場が発生する。この磁場によりフレミングの右手の法則に従い、電極６ａ，６ｂから起電圧信号が発生する。この起電圧信号は、外部に取り出され、その計測値に基づいて図示しない流量換算処理回路により液体金属の流量又は流速が求められる。
【００５８】
そして、パルス励磁電流供給装置７ｄから励磁電流が供給された際、電磁石５ｃから発生する磁場の磁束密度がサーチコイル９にて計測される。この計測信号がパルス励磁電流供給装置７ｄに伝送される。これにより、電磁流量計４の磁場の経年変化を監視することができる。
【００５９】
このように本実施形態によれば、励磁電流が供給された際に電磁石５ｃから発生する磁場をサーチコイル９にて計測し、この計測信号をパルス励磁電流供給装置７ｄに伝送することにより、磁場の経年変化を監視することができる。その結果、電磁流量計４の故障や機能劣化を早期に発見するとともに、磁場の経年変化に応じて、所定の出力電圧が得られる励磁電流値に制御することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、電磁石５ｃの片側にサーチコイル９を配置した例について説明したが、これに限らず電磁石５ａの片側に配置してもよい。また、電磁石５ａ，５ｃのそれぞれの片側にサーチコイル９を配置するようにしてもよい。このように電磁石５ａ，５ｃのそれぞれにサーチコイル９を配置すれば、磁場の計測精度を高めることができる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、サーチコイル９にて計測した計測信号をパルス励磁電流供給装置７ｄに伝送するようにしたが、これに限らず監視装置に伝送するようにしてもよい。これは、次の第６実施形態でも同様である。
【００６２】
（第６実施形態）
図８は本発明に係る電磁流量計測システムの第６実施形態を示す断面構成図である。
【００６３】
図８に示すように、本実施形態は、図１に示す第１実施形態の構成に加え、６個の電磁流量計４の片側近傍に、それぞれサーチコイル９が配置されている。つまり、これらのサーチコイル９は、各電磁流量計４の電磁石５ｃの片側近傍に配置されている。これらのサーチコイル９は、各電磁流量計４に励磁電流が供給された際に電磁石５ｃから発生する磁場の磁束密度を計測する。したがって、各サーチコイル９は、各電磁石５ｃの磁場の範囲内に設置されている。
【００６４】
パルス励磁電流供給装置７ａは、前記第１実施形態と同様に電磁石５ａ，５ｂ，５ｃの励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃにパルス信号状の励磁電流を供給する。
【００６５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００６６】
パルス励磁電流供給装置７ａは、６個の電磁流量計４の励磁コイル１５ａ，１５ｂ，１５ｃに同一の励磁電流値であるパルス信号状の励磁電流を供給すると、これらの電磁石５ａ，５ｂ，５ｃから磁場が発生する。この磁場によりフレミングの右手の法則に従い、電極６ａ，６ｂから起電圧信号が発生する。この起電圧信号は、外部に取り出され、その計測値に基づいて図示しない流量換算処理回路により液体金属の流量又は流速が求められる。
【００６７】
そして、各パルス励磁電流供給装置７ａから励磁電流が供給された際、各電磁石５ｃから発生する磁場の磁束密度がそれぞれのサーチコイル９にて計測される。これらの計測信号が各パルス励磁電流供給装置７ａに伝送される。これにより、各電磁流量計４の磁場の経年変化を監視することができる。
【００６８】
このように本実施形態によれば、６個の電磁流量計４に励磁電流が供給された際に電磁石５ｃから発生する磁場をそれぞれサーチコイル９にて計測し、これらの計測信号をそれぞれのパルス励磁電流供給装置７ａに伝送することにより、磁場の経年変化を監視することができる。その結果、各電磁流量計４の故障や機能劣化を早期に発見するとともに、磁場の経年変化に応じて、所定の出力電圧が得られる励磁電流値に制御することができる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、複数の電磁流量計４に個別に任意の値の励磁電流の供給が可能であり、複数の電磁流量計４にそれぞれサーチコイル９を配置しているため、複数の電磁流量計４の中での単体の故障や機能劣化を発見し、磁場の経年変化に応じて、所定の出力電圧が得られる励磁電流値に制御することができる。
【００７０】
以上のように本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、単なる例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更することができる。
【００７１】
例えば、上記各実施形態では、環状流路１の外周面に沿って互いに間隔をあけて６個の電磁流量計４を配置した例について説明したが、これに限らず環状流路１の外周面に少なくとも１つ以上の電磁流量計４を配置しても同様の効果が得られる。
【００７２】
また、上記各実施形態では、流路として、円環状の断面を有する環状流路１を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、断面が縦長又は横長の矩形状の流路など、その他の断面形状の流路であってもよい。
【００７３】
さらに、上記各実施形態において、励磁装置として直流励磁方式の励磁装置が含まれる他、永久磁石方式や交流励磁方式の励磁装置でも実施することができる。
【００７４】
また、上記各実施形態では、パルス信号状の励磁電流に矩形波を例として説明したが、これ以外に例えば三角波、鋸歯状波などの波形を用いてもよい。加えて、矩形波の励磁電流に限らず、残留磁場の影響をなくすような波形であってもよい。
【００７５】
これら各実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００７６】
例えば、各実施形態では円環状の流路を用いるものとして説明したが、流路の形状はこれに限られない。電磁流量計の磁石を定常的に励磁すると、その磁束によって流路に流速分布が生じうるような場合に各実施形態の構成を適用することができる。具体的には、例えば流路全体を磁束が通るのではなく、流路の一部に強い磁束が通るような構成であれば、各実施形態の構成を適用することができる。
【００７７】
言い換えると、環状流路の他の例としては、例えば図９（ａ），（ｂ）に示すように、流路の軸方向に垂直な断面が円弧状（円環の一部）流路１ａ、矩形状流路１ｂ等が想定される。あるいは、円管状の流路（流路の軸方向に垂直な断面が円）等で、磁束の影響が局所的でない場合であっても、冷却材の流速が低い条件（例えば、ポンプを使わず自然循環するような場合）であれば、各実施形態の構成を適用することで電磁流量計の励磁による影響を低減するという効果を発揮し得る。
【符号の説明】
【００７８】
１…環状流路
１ａ…円弧状流路
１ｂ…矩形状流路
２…内側ダクト
３…外側ダクト
４…電磁流量計
５…励磁部材
５ａ，５ｂ，５ｃ…電磁石
６ａ，６ｂ…電極
７…パルス励磁電流供給装置
７ａ…パルス励磁電流供給装置
７ｂ…パルス励磁電流供給装置
７ｃ…パルス励磁電流供給装置
７ｄ…パルス励磁電流供給装置
８…平均化処理装置
９…サーチコイル（磁場計測装置）
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…励磁コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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