[发明专利]气泡率传感器、使用该气泡率传感器的流量计及极低温液体移送管

说明书

本发明涉及一种气泡率传感器，其用于测定极低温液体的气泡率，其中，所述气泡率传感器具备：配管，其具有供极低温液体流动的管路；以及电极，其设置于该配管的外周面，用于测定在管路内流动的极低温液体的静电电容。配管由可分割的偶数个陶瓷构件构成，在偶数个所述陶瓷构件中的相互对置的至少两个陶瓷构件上分别设置有所述电极。

技术领域

本公开涉及用于测定液态氢等极低温液体的气泡率的气泡率传感器(voidfraction sensor)、使用该气泡率传感器的流量计及极低温液体移送管。

背景技术

近来，伴随温室效应气体的排出削减，作为有力的能量储存介质，氢的利用受到关注。特别是液态氢的体积效率高，可长期保存，因此开发了各种其利用技术。但是，工业上尚未确立大量处理液态氢时所需的流量的准确的计测方法。其主要理由是，液态氢非常容易气化，是气体与液体的比率变化较大的流体。

即，液态氢是极低温(沸点-253℃)的液体，导热非常高且潜热小，因此具有立即产生气泡(空隙)这样的特征。因此，液态氢在移送用的配管内成为气液混合的所谓两相流。

因此，由于气泡的含有比例的变化大，因此为了测定在配管内流动的液态氢的流量，仅如通常的液体那样测定流速的话，无法获知准确的流量。

因此，推进了计测表示气液两相流的气相体积比例的气泡率的气泡率计的开发。作为这样的气泡率计，在非专利文献1中，提出了使用一对电极来测定静电电容的静电电容型空隙率计(capacitance type void fraction sensor)。记载了如下内容：该静电电容型空隙率计是在一体形成的丙烯酸类树脂等的配管上从外部安装电极的结构，配管的直径为10.2mm。

在先技术文献

非专利文献

非专利文献1：Norihide MAENO等5名，“Void Fraction Measurement ofCryogenic Two Phase Flow Using a Capacitance Sensor”，Trans.JSASS AerospaceTech.Japan，Vol.12，No.ists29，pp.Pa_101-Pa_107，2014

发明内容

本公开的气泡率传感器测定极低温液体的气泡率，其中，所述气泡率传感器具备：配管，其具有供极低温液体流动的管路；以及电极，其设置于该配管的外周面，用于测定在管路内流动的极低温液体的静电电容。配管由可分割的偶数个陶瓷构件构成，在偶数个陶瓷构件中的相互对置的至少两个陶瓷构件上分别设置有所述电极。

另外，本公开的其他气泡率传感器具备：内管，其具有供极低温液体流动的管路；外管，其覆盖该内管的外周；以及电极，其配置于内管的外侧，用于测定在管路内流动的极低温液体的气泡率。内管由可分割的偶数个陶瓷构件构成，在偶数个所述陶瓷构件中的相互对置的至少两个陶瓷构件上分别设置有所述电极。

本公开的流量计测定在配管内流动的极低温液体的流量，其中，所述流量计具备：上述的气泡率传感器；以及流速计，其测定所述极低温液体在所述管路内流动的流速。

另外，本公开提供一种极低温液体移送管，其具备上述流量计。

附图说明

图1是示出本公开的一实施方式的气泡率传感器的概要剖视图。

图2是示出本公开的另一实施方式的气泡率传感器的概要剖视图。

图3A是示出本公开的又一实施方式的气泡率传感器的概要剖视图。

图3B是示出图3A中的可分割的陶瓷构件的说明图。

图4A是用于说明两个电极间的距离在电气上相等的示意图。

图4B是用于说明两个电极间的距离在电气上相等的示意图。