(57)【要約】【課題】上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を正確に計測することができる液位計とする。【解決手段】容器５に取り付けられる支持本体２２に管軸方向に移動可能に支持され容器５内に開口する上部圧力管２３と、支持本体２２に管軸方向に移動可能に支持され容器５内に開口する下部圧力管２４とを備え、下部圧力管２４は容器５内で内径が大きく（７．５ｍｍ）形成される大径部２５が形成されると共に大径部２５の先端開口部が水平に対して傾斜（３０度）する傾斜部２６となり、上部圧力管２３と下部圧力管２４の背圧に応じて容器５内の液位を正確に計測することができる液位計２１とする。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を伴って内部に所定量の液体が送られる容器内の上側に開口する上部圧力管と、容器の下側に開口する下部圧力管とを備え、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を計測する液位計において、
容器に取り付けられる支持本体と、支持本体に管軸方向に移動可能に支持され容器内に開口する上部圧力管と、支持本体に管軸方向に移動可能に支持され容器内に開口する下部圧力管とを備え、
下部圧力管は容器内で内径が大きく形成される大径部が形成されると共に大径部の先端開口部が水平に対して傾斜していることを特徴とする液位計。
【請求項２】
請求項１において、
下部圧力管の大径部の内径は約７．５ｍｍであり、先端開口部の傾斜角度は約３０度であることを特徴とする液位計。
【請求項３】
原子力発電における燃料再処理工程での液体が請求項１もしくは請求項２に記載の液位計が装着される容器に送られ、
容器には、下端が液体に浸漬し上端が真空容器内に刺されることで容器の液体を真空容器内に送る針が備えられるとを特徴とするサンプリングヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を計測する液位計に関する。
【０００２】
また、本発明は、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を計測する液位計が装着され、下端が液体に浸漬し上端が真空容器内に刺される針を備えたサンプリングヘッドに関する。
【０００３】
【従来の技術】
原子力発電における燃料再処理工程で、放射性溶液を分析するためにサンプリング装置によりサンプル液体を直接手を触れずに採取している。サンプリング装置には、サンプリング液を採取するための真空容器が搬入される。
【０００４】
また、サンプリング装置には、空気を伴って内部に所定量の液体が送られる容器が備えられ、容器には、下端が液体に浸漬し上端が真空容器内に刺されることで容器の液体を真空容器内に送る針が備えられている。そして、容器には、エアリフト装置により空気を伴って内部に所定量のサンプリング液が送られるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなサンプリング装置では、下端が液体に浸漬する針が容器に備えられ、針を真空容器内に刺すことにより圧力差により容器の液体が真空容器内に送られるようになっている。容器には、エアリフト装置により空気を伴って内部に所定量のサンプリング液が送られているため、液面が脈動することになる。
【０００６】
針の下端が確実にサンプリング液に浸漬していない場合、真空容器内には空気が送られることになり、正確なサンプリングができないことになる。このため、サンプリング装置における容器内の液位が針の設置状況や圧力の設定状況にマッチしている液位となっているか否かを確認する必要がある。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を正確に計測することができる液位計を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を正確に計測することができる液位計が装着され、下端が液体に浸漬し上端が真空容器内に刺される針を備えたサンプリングヘッドを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の液位計の構成は、空気を伴って内部に所定量の液体が送られる容器内の上側に開口する上部圧力管と、容器の下側に開口する下部圧力管とを備え、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を計測する液位計において、容器に取り付けられる支持本体と、支持本体に管軸方向に移動可能に支持され容器内に開口する上部圧力管と、支持本体に管軸方向に移動可能に支持され容器内に開口する下部圧力管とを備え、下部圧力管は容器内で内径が大きく形成される大径部が形成されると共に大径部の先端開口部が水平に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１０】
そして、下部圧力管の大径部の内径は約７．５ｍｍであり、先端開口部の傾斜角度は約３０度であることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明のサンプリングヘッドの構成は、原子力発電における燃料再処理工程での液体が請求項１もしくは請求項２に記載の液位計が装着される容器に送られ、容器には、下端が液体に浸漬し上端が真空容器内に刺されることで容器の液体を真空容器内に送る針が備えられるとを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施形態例に係る液位計が装着されるサンプリングヘッドを備えたサンプリング装置の概略構成、図２にはサンプリングヘッドの拡大状況、図３には真空容器の拡大状況、図４には液位計を装着した状態のサンプリングヘッドの拡大状況、図５には液位計測の測定結果を表すグラフを示してある。
【００１３】
図１に示すように、サンプリング装置１は、エアリフト２によって各系統（タンク、トレイ等）からサンプリングヘッド３に送られてきたサンプリング液（液体）を自動で小さな真空容器４に採取する装置である。原子力発電所で使い終わった用済燃料を再処理する再処理工程で扱う分析液は放射性溶液であるため、サンプル液は密封状態で取り扱われる。
【００１４】
そこで、サンプリングヘッド３の容器５に導入されたサンプリング液は、注射針形状の針を真空容器４に刺すことで真空容器４内に採取されるようになっている。
【００１５】
つまり、サンプリング装置１にはツールホルダ１１が備えられ、ツールホルダ１１には搬送管１２から真空容器４がエアにより搬送され、サンプル液が送られた真空容器４は各分析所に搬出される。ツールホルダ１１は回転プラグ１０に支持され、ツールホルダ１１は回転プラグ１２に対して上下移動自在に支持されている。回転プラグ１０の下方にはタンク１３が配され、タンク１３に複数のサンプリングヘッド３が設けられている。
【００１６】
サンプリングヘッド３は容器５とされ、容器５には下端が液体に浸漬し上端が真空容器４内に刺されることで容器５の液体を真空容器４内に送る針１４が設けられている。
【００１７】
図２に示すように、ツールホルダ１１には真空容器４が保持されるようになっており、真空容器４の底部には弾性部材１５で密閉されている。また、図３に示すように、容器５には液体流入管１６及び液体流出管１７が設けられ、所定量のサンプリング液１８が容器５内に送られる。
【００１８】
容器５には針１４が設けられ、針１４の下端はサンプリング液１８に浸漬し、針１４の上端（先端）は真空容器４の底部の弾性部材１５に刺し込まれるようになっている（図３中点線で示してある）。
【００１９】
回転プラグ１０の回転により真空容器４を位置決めし、ツールホルダ１１を下方に押しつけることで針１４が真空容器４の底部の弾性部材１５に刺し込まれ、圧力差によって容器５内のサンプリング液１８が真空容器４内に送られる。
【００２０】
容器５には、エアリフト２により空気を伴って内部に所定量のサンプリング液１８が送られているため、液面が脈動することになる。針１４の下端が確実にサンプリング液１８に浸漬していない場合、真空容器４内には空気が送られることになり、正確なサンプリングができないことになる。
【００２１】
このため、サンプリング装置１における容器５内の液位が針１４の設置状況や圧力の設定状況にマッチしている液位となっているか否かを確認する液位計が装着される。液位計の装着及び液位計測は、サンプリング装置１による採取運転に先立って行われる。
【００２２】
図４に基づいて液位計を説明する。
【００２３】
液位計２１は容器５の針１４に代えて装着される。容器５には、例えば、径が１０ｍｍの支持本体２２が取り付けられ、支持本体２２には容器５内の上側に開口する上部圧力管２３が支持されている。また、支持本体２２には容器５内の下側に開口する下部圧力管２４が支持されている。上部圧力管２３及び下部圧力管２４はそれぞれ管軸方向に移動可能にＯリング等を介して密閉支持されている。
【００２４】
下部圧力管２４には容器５内で内径が大きく形成される大径部２５が形成されている。上部圧力管２３及び下部圧力管２４の内径はそれぞれ、例えば、４ｍｍに設定され、大径部２５の内径は７．５ｍｍに設定されている（製作誤差の範囲を含めて約７．５ｍｍ）。そして、大径部２５の先端開口部には傾斜部２６が形成され、傾斜部２６の角度は水平に対して３０度（製作誤差の範囲を含めて約３０度）となっている。
【００２５】
液位計２１を容器５に装着し、サンプリング液１８を供給する条件と同一条件で水を容器５内に供給する。上部圧力管２３及び下部圧力管２４を所定の高さに位置決めし、所定の圧力と流量の空気を上部圧力管２３及び下部圧力管２４に供給する。この時の上部圧力管２３及び下部圧力管２４の背圧の差により水面の高さ（液位）を計測する。
【００２６】
上部圧力管２３及び下部圧力管２４の下端の位置は、上部圧力管２３及び下部圧力管２４の管軸方向への位置決め移動により位置決めされる。
【００２７】
下部圧力管２４に内径が７．５ｍｍの大径部２５を形成し、大径部２５の先端開口部に水平に対して３０度の角度を持った傾斜部２６を形成したことにより、設定水位に対して誤差が殆ど生じない状態で水面の高さ（液位）を計測することができる。
【００２８】
実証試験として、空気のパージ圧力が０．０５ＭＰａ、パージ流量が１０Ｎｃｃ／ｍｉｎで計測を行った場合、下部圧力管２４の大径部２５が液浸開始から誤差がほとんど生じないことが確認された。結果の概要を図５に示してある。図５に示すように、設定液位（白抜き）に対して計測液位（黒）が略同一になっていることが判る。
【００２９】
このため、上述した液位計２１を用いて容器５内の液位を計測することにより、サンプリング装置１における容器５内の液位が針１４の設置状況や圧力の設定状況にマッチしているか否かを正確に判断することが可能になる。
【００３０】
従って、上部圧力管２３と下部圧力管２４の背圧に応じて容器５内の液位を正確に計測することができる液位計２１とすることができる。また、上部圧力管２４と下部圧力管２４の背圧に応じて容器５内の液位を正確に計測することができる液位計２１が装着され、下端がサンプリング液１８に浸漬し上端が真空容器４内に刺される針１４を備えたサンプリングヘッド３とすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の液位計は、空気を伴って内部に所定量の液体が送られる容器内の上側に開口する上部圧力管と、容器の下側に開口する下部圧力管とを備え、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を計測する液位計において、容器に取り付けられる支持本体と、支持本体に管軸方向に移動可能に支持され容器内に開口する上部圧力管と、支持本体に管軸方向に移動可能に支持され容器内に開口する下部圧力管とを備え、下部圧力管は容器内で内径が大きく形成される大径部が形成されると共に大径部の先端開口部が水平に対して傾斜しているので、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を正確に計測することができる液位計とすることができる。
【００３２】
そして、下部圧力管の大径部の内径は約７．５ｍｍであり、先端開口部の傾斜角度は約３０度であるので、容器内の液位を正確に計測することができる。
【００３３】
本発明のサンプリングヘッドは、原子力発電における燃料再処理工程での液体が請求項１もしくは請求項２に記載の液位計が装着される容器に送られ、容器には、下端が液体に浸漬し上端が真空容器内に刺されることで容器の液体を真空容器内に送る針が備えられるので、上部圧力管と下部圧力管の背圧に応じて容器内の液位を正確に計測することができる液位計が装着され、下端がサンプリング液に浸漬し上端が真空容器内に刺される針を備えたサンプリングヘッドとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る液位計が装着されるサンプリングヘッドを備えたサンプリング装置の概略構成。
【図２】サンプリングヘッドの拡大図。
【図３】真空容器の拡大図。
【図４】液位計を装着した状態のサンプリングヘッドの拡大図。
【図５】液位計測の測定結果を表すグラフ。
【符号の説明】
１　サンプリング装置
２　エアリフト
３　サンプリングヘッド
４　真空容器
５　容器
１１　ツールホルダ
１２　搬送管
１３　タンク
１４　針
１５　弾性部材
１６　液体流入管
１７　液体流出管
１８　サンプリング液
２１　液位計
２２　支持本体
２３　上部圧力管
２４　下部圧力管
２５　大径部
２６　傾斜部
【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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