JP2000111654A - 中性子測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中性子測定装置において、通常使用する（パ
ルス数を計測する）「動作」モードとしたままで、パル
ス数及びパルス波高弁別特性を並行して測定・表示し、
中性子束測定の信頼性を向上させることにある。 【解決手段】 波高弁別レベルを予め定める設定回路
４、中性子検出器１から出力されるパルス信号をその波
高弁別レベルに基づいて弁別する回路８、波高弁別後の
パルス数を計測するパルス数計測回路９と、波高弁別レ
ベルの値を可変とするとする設定回路、中性子検出器１
から出力されるパルス信号をその時の波高弁別レベルに
基づいて弁別する回路１８、その時の波高弁別レベルと
各波高弁別レベルに対応した前記パルス数計測値との関
連を示すパルス波高弁別特性を測定する波高弁別特性測
定用パルス数計測回路１９を備え、パルス数計測値とパ
ルス波高弁別特性データを表示器１１に並行して表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中性子検出器を用
いたパルス数計測法による中性子測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中性子束の低い範囲における原子
炉出力を監視する監視装置としては、中性子検出器から
のパルス信号を計測するパルス数計測方式が用いられて
いる。図５に、従来のパルス数計測方式による中性子測
定装置の構成を示す。このパルス数計測方式による測定
では、中性子検出器１からのパルス信号は、前置増幅器
２により増幅され、パルス計測装置３に入力される。パ
ルス計測装置３では、パルス数計測用弁別レベル設定回
路４で予め設定され、弁別レベル選択回路６から出力さ
れた波高弁別レベル７よりも小さな波高のパルスを波高
弁別回路８で除去した後、パルス数計数回路９でパルス
を計数し、パルス数計測値１０を表示器１１やトリップ
回路１２に出力するようにしている。ところで、パルス
数計測法による中性子測定装置では、波高弁別レベル７
を適切に設定するため、後述するようにパルス波高弁別
特性測定用弁別レベル設定回路５で波高弁別レベル７を
可変させながら、その時のパルス数計測値１０を測定
し、図６に示すように、各波高弁別レベル７に対応した
パルス数計測値１０の変化をパルス波高弁別特性データ
として採取する機能がある。弁別レベル選択回路６は、
測定モードがパルス数計測モードであれば、パルス数計
測用弁別レベル設定回路４側の出力を、パルス波高弁別
特性測定モードであれば、パルス波高弁別特性測定用弁
別レベル設定回路５側の出力を選択して、波高弁別レベ
ル７を出力するものである。このパルス波高弁別特性デ
ータでは、横軸を波高弁別レベル、縦軸をパルス数計測
値とする。弁別レベルが小さい時には、中性子パルス及
び不要パルス（γパルス、または電気ノイズ）を共に計
数するが、弁別レベルが高くなるにしたがい、不要パル
スは除去されて行き、やがて中性子パルスのみを計数す
るようになる。中性子パルスのみを計数する領域では、
弁別レベルの変化に対して中性子パルスの計測値の変化
の小さい領域（プラトー領域）がある。このプラトー領
域よりも弁別レベルの高い領域では、弁別レベルの上昇
に対して中性子パルスの計測値の低下が大きくなる。こ
のような波高弁別レベル７及びパルス数計測値１０に基
づくパルス波高弁別特性の測定結果は、図５に示すよう
に、パルス波高弁別特性表示データ作成手段１３を介
し、パルス波高弁別特性表示データ２１として表示器１
１にグラフ表示される。ここでパルス波高弁別特性デー
タをグラフ表示することにより、中性子パルス計数のた
めの波高弁別レベル７の適切な設定が容易となる。図６
に示すように、波高弁別レベル７の設定値としては、大
部分の不要パルスを除去可能で、且つ十分な中性子パル
スの計数が可能なプラトー領域に相当する範囲（ａ部）
内とするのが適切である。そのａ部の範囲はパルス波高
弁別特性のグラフ表示から容易に読み取り可能であり、
ａ部の中に入るように波高弁別レベル７は設定される。
このように、パルス波高弁別特性の測定は、波高弁別レ
ベル７の設定値を定めるために行われる。また、この波
高弁別レベル７を設定した後であっても、パルス波高弁
別特性の測定を行うことがある。例えば、異常な電気ノ
イズの影響、あるいは計測システムを構成する中性子検
出器１、前置増幅器２、その他のコンポーネントの異常
がある場合、パルス波高弁別特性にその兆候が現れるの
で、パルス波高弁別特性をグラフ表示することにより、
異常の検知が可能である。したがって、パルス波高弁別
特性の測定は、計測システムの点検及び健全性確認にも
有効である。

【０００３】以下、図７により、従来の測定装置による
パルス数計測機能とパルス波高弁別特性測定機能の概略
処理フローを説明する。パルス数計測機能とパルス波高
弁別特性測定機能は、どちらかが動作するようになって
おり、通常はパルス数計測機能が動作し、パルス波高弁
別特性測定モードが選択された場合には、パルス波高弁
別特性測定機能が動作を開始し、パルス数計測機能は停
止する。所定の範囲の弁別レベルについて測定が完了す
るまで、パルス波高弁別特性測定機能は動作を継続し、
測定完了時には、測定結果を表示して動作を終了する。
パルス波高弁別特性測定機能が動作する時の各回路の動
作を、図５、図８により説明する。パルス波高弁別特性
測定モードの時、前述のように、パルス数計測機能が停
止する。次いで、操作員の操作で、パルス波高弁別特性
測定用弁別レベル設定回路５内では、波高弁別特性測定
のために必要な弁別レベルの可変範囲の上限値が設定さ
れる。この上限値を設定する理由は、パルス波高弁別特
性測定に当たっては、中性子検出器からのパルス信号の
波高の大小に応じて、弁別レベルの可変範囲の上限値を
適切に設定する必要があるためである。以上の設定に基
づき、パルス波高弁別特性測定用弁別レベル設定回路５
は、弁別レベルの増減を制御する。例えば、始めに弁別
レベルを下限値とし、所定の保持時間だけ弁別レベル７
の値を保持するように弁別レベル選択回路６に対して出
力する。パルス波高弁別特性測定モードの時、弁別レベ
ル選択回路６は、パルス波高弁別特性測定用弁別レベル
設定回路５からの出力を弁別レベル７として波高弁別回
路８に出力する。パルス計数回路９は、この保持時間の
間パルスの計数を行う。この時の弁別レベル７とパルス
数計測値１０はパルス波高弁別特性表示データ作成手段
１３に出力される。次いで、パルス波高弁別特性測定用
弁別レベル設定回路５は弁別レベル７を１単位だけ増加
させ（弁別レベルを１ステップ上げる意）、そこで前記
と同様に弁別レベル７を保持時間の間保持し、その間に
パルス計数回路９はパルス数の計測を行う。この時の弁
別レベル７とパルス数計測値１０は、前記と同様にパル
ス波高弁別特性表示データ作成手段１３に出力される。
以上のような動作を弁別レベル７が所定の上限値になる
まで繰り返す。弁別レベルが上限値に達した時には、波
高弁別特性測定は一旦停止する。この時点でパルス波高
弁別特性表示データ作成手段１３で得られたパルス波高
弁別特性表示データ２１は、表示器１１に出力され、そ
こでパルス波高弁別特性測定結果がグラフ表示される。
なお、この時はパルス数計測モードではないので、パル
ス数計測値１０は表示されない。さらに、このパルス波
高弁別特性測定結果がグラフ表示された後、このパルス
波高弁別特性測定の継続が選択された場合には、前述の
動作が始めから繰り返される。測定終了が選択された場
合には、本測定は終了する。この測定終了後には、パル
ス数計測モードになるので、パルス数計測値１０が表示
器１１に表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のパルス数計測法
による中性子測定装置では、パルス数計測データとパル
ス波高弁別特性を並行して測定・表示する機能を有して
いなかった。このため、波高弁別レベル７の設定後であ
っても、計測システムの点検等のためにパルス波高弁別
特性を測定する時には、測定装置の動作状態を、一旦、
通常使用する（パルス数を計測する）モード（以下、
「動作」モードという）から、パルス波高弁別特性の測
定と測定結果の表示が可能な別のモード（以下、「テス
ト」モードという）に切替える必要があった。一方、本
測定装置では、高い信頼性を得るためには、波高弁別特
性を高い頻度で確認する必要がある。しかしながら、上
述のとおり、従来装置ではパルス数計測とパルス波高弁
別特性測定を切替えて行うため、それらの測定結果を同
時に表示することができず、また、「テスト」モード時
に波高弁別特性測定機能を選択すると、パルス数計測に
よる中性子測定ができなかったことによって、中性子束
測定を適切に行うための必要な波高弁別特性を充分な頻
度で確認することができなかった。ところで、原子力発
電所においては、本測定装置は通常、４〜１０チャンネ
ル使用されている。本測定装置を「テスト」モードに切
替るに当たっては、一旦当該チャンネルをバイパスする
必要がある。しかしながら、同時にバイパス可能なチャ
ンネル数とその組合せには制限が設けられており、許容
されたチャンネル数とその組合せ以外には、同時にバイ
パスができないようになっている。このため、全てのチ
ャンネルについて同時にパルス波高弁別特性の測定を行
うことができなかった。したがって、許容されたチャン
ネルの組合せの中で、測定対象のチャンネルをバイパス
し、「テスト」モードに切替後にパルス波高弁別特性の
測定を行い、その後「動作」モードに戻し、当該チャン
ネルのバイパスを解除する必要があった。さらに、同様
な操作を他の測定対象のチャンネルについて行う必要が
あった。また、原子炉起動のための制御棒引抜操作中、
あるいは臨界状態での原子炉出力上昇中は、通常、原子
炉の状態監視を全チャンネルのパルス数計測結果を監視
することにより行っているため、この時間帯には何れの
チャンネルもバイパスできず、したがって、検出器や測
定システムの状況確認等を行うことができなかった。

【０００５】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
で、その課題は、中性子測定装置において、通常使用す
る（パルス数を計測する）「動作」モードとしたまま
で、パルス数及びパルス波高弁別特性を並行して測定・
表示し、中性子束測定の信頼性を向上させることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決する手段】上記課題は、波高弁別レベルを
予め定め、中性子検出器から出力されるパルス信号をそ
の波高弁別レベルに基づいて弁別し、波高弁別後のパル
ス数を計測するパルス数計測手段と、波高弁別レベルの
値を可変とし、その時の波高弁別レベルと各波高弁別レ
ベルに対応した前記パルス数計測値との関連を示すパル
ス波高弁別特性を測定するパルス波高弁別特性測定手段
を備え、前記パルス数計測値とパルス波高弁別特性デー
タを並行して表示することによって、解決される。

【０００７】本発明では、通常使用する「動作」モード
での計測機能として、中性子検出器から出力されるパル
ス信号のパルス数を計測するパルス数計測機能と、パル
ス波高弁別特性を計測するパルス波高弁別特性測定機能
とを備えている。このため、パルス波高弁別特性を測定
しようとするチャンネルの「テスト」モードへの切替を
不要とし、したがって当該チャンネルをバイパスする必
要のないものである。このことにより、当該チャンネル
をバイパスすることなく、任意の時点でのパルス数の計
測・表示、及びパルス波高弁別特性の測定・表示が並行
して可能であり、検出器や測定システムの点検・状況確
認等が容易となり、中性子測定装置の信頼性と共に、保
守性を向上できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。図１に、本発明の一実施形態に
よる中性子測定装置の構成を示す。本実施形態による中
性子測定装置は、中性子検出器１から出力されるパルス
信号のパルス数を計測するパルス計測装置３として、パ
ルス数計測のための、パルス数計測用弁別レベル設定回
路４、波高弁別回路８、パルス数計数回路９を有し、そ
の他にパルス波高弁別特性測定のための、パルス波高弁
別特性測定用弁別レベル設定回路５、波高弁別特性測定
用波高弁別回路１８、波高弁別特性測定用パルス数計数
回路１９を有する。そして、パルス波高弁別特性測定モ
ードの時には、パルス波高弁別特性の測定を行い、波高
弁別特性測定用波高弁別レベル１７、及び波高弁別特性
測定用パルス数計測値２０をパルス波高弁別特性表示デ
ータ作成手段１３に出力し、そこから出力されたパルス
波高弁別特性表示データ２１は、パルス数計測値１０と
共に表示器１１によって表示可能とするものである。

【０００９】図２に、本実施形態によるパルス数計測機
能とパルス波高弁別特性測定機能の概略処理フローを示
す。パルス数計測機能とパルス波高弁別特性測定機能
は、相互に独立に動作し、それぞれ別個に周期タイマで
起動される。通常は、パルス数計測機能のみが動作して
いる。パルス波高弁別特性測定モードが選択された場合
には、パルス数計測機能と並行してパルス波高弁別特性
測定機能が動作を開始する。所定の範囲の弁別レベルに
ついて測定が完了するまで、パルス波高弁別特性測定機
能は動作を継続し、測定完了時には測定結果を表示して
動作を終了する。ここで、図２には、図７に示すフロー
「パルス並高弁別特性選択？」がないことにより、パル
ス数計測機能が常時動作することになる。

【００１０】以下、図１、図３により、本発明によるパ
ルス波高弁別特性測定回路の動作を説明する。パルス波
高弁別特性測定用弁別レベル設定回路５は、弁別レベル
の増減を制御する。パルス波高弁別特性測定モードの
時、パルス波高弁別特性測定用弁別レベル設定回路５は
弁別レベル１７を波高弁別回路１８に出力する。パルス
計数回路１９は、保持時間の間パルスの計数を行う。こ
の時の弁別レベル１７とパルス数計測値２０はパルス波
高弁別特性表示データ作成手段１３に出力される。次い
で、パルス波高弁別特性測定用弁別レベル設定回路５は
弁別レベル１７を１単位だけ増加させ、そこで前記と同
様に弁別レベル１７を保持時間の間保持し、その間にパ
ルス計数回路１９はパルス数の計測を行う。この時の弁
別レベル１７とパルス数計測値２０は、前記と同様にパ
ルス波高弁別特性表示データ作成手段１３に出力され
る。以上のような動作を弁別レベル１７が所定の上限値
になるまで繰り返す。弁別レベルが上限値に達した場合
には、波高弁別特性測定は一旦停止する。この時点でパ
ルス波高弁別特性表示データ作成手段１３で得られたパ
ルス波高弁別特性表示データ２１は、表示器１１に出力
され、そこでパルス波高弁別特性測定結果がグラフ表示
される。ところで、パルス波高弁別特性測定モードの時
でも、パルス数計数回路９は、パルス数計測用弁別レベ
ル設定回路４で設定の弁別レベル７ａに基づき、パルス
数計測値１０を出力している。したがって、パルス波高
弁別特性測定結果と共に、パルス数計数回路９からのパ
ルス数計測値１０の最新値は、表示器１１で表示可能で
ある。さらに、このパルス波高弁別特性測定結果がグラ
フ表示された後、このパルス波高弁別特性測定の継続が
選択された場合には、前述の動作が始めから繰り返され
る。測定終了が選択された場合には、本測定は終了す
る。この測定終了後も、パルス数計測値１０は表示器１
１に表示される。

【００１１】図４に、本実施形態によるパルス波高弁別
特性測定結果をパルス数計測値と共に表示した画面の例
を示す。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
任意の時点で中性子測定装置によるパルス数の計測・表
示、及びパルス波高弁別特性の測定・表示が並行して可
能であり、検出器や測定システムの点検・状況確認等が
容易となり、中性子測定装置の信頼性と共に、保守性を
向上させることができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の中性子測定装置の構成図

【図２】本発明による中性子測定装置の全体動作を説明
する図

【図３】本発明による中性子測定装置の波高弁別特性測
定動作の処理フロー図

【図４】本発明による中性子測定装置の表示器の表示画
面例を示す図

【図５】従来のパルス数計測方式による中性子測定装置
の構成図

【図６】パルス数計測方式による中性子測定装置の波高
弁別特性の例を示す図

【図７】従来の中性子測定装置の全体動作を説明する図

【図８】波高弁別特性測定動作の処理フロー図

【符号の説明】

１…中性子検出器、２…前置増幅器、３…パルス計測装
置、４…パルス数計測用弁別レベル設定回路、５…パル
ス波高弁別特性測定用弁別レベル設定回路、６…弁別レ
ベル選択回路、７…波高弁別レベル、７ａ…パルス数計
測用波高弁別レベル、８…波高弁別回路、９…パルス数
計数回路、１０…パルス数計測値、１１…表示器、１２
…トリップ回路、１３…パルス波高弁別特性表示データ
作成手段、１７…波高弁別特性測定用波高弁別レベル、
１８…波高弁別特性測定用波高弁別回路、１９…波高弁
別特性測定用パルス数計数回路、２０…波高弁別特性測
定用パルス数計測値、２１…パルス波高弁別特性表示デ
ータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉の中性子束を測定する中性子検出
   器から出力されるパルス信号をパルス数計測法によって
   計測する中性子測定装置において、波高弁別レベルを予
   め定め、前記パルス信号をその波高弁別レベルに基づい
   て弁別し、波高弁別後のパルス数を計測するパルス数計
   測手段と、波高弁別レベルの値を可変とし、その時の波
   高弁別レベルと各波高弁別レベルに対応した前記パルス
   数計測値との関連を示すパルス波高弁別特性を測定する
   パルス波高弁別特性測定手段を備え、前記パルス数計測
   値とパルス波高弁別特性データを並行して表示すること
   を特徴とする中性子測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記パルス波高弁別
   特性測定手段は、波高弁別レベルの可変範囲を予め定め
   た範囲内に限定する機能を有することを特徴とする中性
   子測定装置。