JP2003028979A - Water leak detector - Google Patents

Water leak detector

Info

Publication number
JP2003028979A
JP2003028979A JP2001213007A JP2001213007A JP2003028979A JP 2003028979 A JP2003028979 A JP 2003028979A JP 2001213007 A JP2001213007 A JP 2001213007A JP 2001213007 A JP2001213007 A JP 2001213007A JP 2003028979 A JP2003028979 A JP 2003028979A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
instrumentation
sound wave
signal
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001213007A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Yamamoto
元 山本
Atsuhiko Kubo
篤彦 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
Priority to JP2001213007A priority Critical patent/JP2003028979A/en
Publication of JP2003028979A publication Critical patent/JP2003028979A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability in the detection of water leak by enhancing the sensitivity and the signal-to-noise ratio of a water leak detector, mounted on the steam generator of a fast breeder reactor. SOLUTION: This detector is provided with a laser oscillator 15, a beam splitter 16 for halving a laser beam, a light detector 22 that passes each of the halved laser beam through each of two optical fibers 17 and 19 and makes the output light from the fiber remerge to measure the light intensity after mergence, a means of transmitting sound wave outside an instrumentation pipe 18 to the optical fiber 19 inside it through a sound wave propagation liquid 21 by inserting one (19) of the optical fibers, together with the instrumentation pipe 18 protecting the fiber 19 against sodium 2 inside a steam generator into its body 1 and a signal processing device 13, that measures the intensity of the sound wave imparted to the optical fiber 19 from the changes in the light intensity during the time passage after the mergence. The detector is equipped with an alarm system, that issues an alarm according to the processed result of the signal processing device 13. The detector detects the sound of leakage, when water leaks and determines the leak from the loudness of the sound.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水漏洩検出器に関
し、特に高速増殖炉蒸気発生器において、伝熱管からの
水漏洩を検出するのに好適な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water leak detector, and more particularly to a technique suitable for detecting water leak from a heat transfer tube in a fast breeder reactor steam generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】高速増殖炉の蒸気発生器においては図5
に示すように蒸気発生器胴1側にナトリウム(以下、N
aと表示する。)2を流し、伝熱管7内に水5を流して
熱交換し、高圧の水蒸気6を発生している。万一、運転
中に伝熱管7が破れると伝熱管7内の高圧水がNa中に
漏洩しNa/水反応事故が発生する。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a steam generator of a fast breeder reactor.
Sodium (hereinafter referred to as N
Display as a. 2), and water 5 is flown into the heat transfer tube 7 to exchange heat, and high-pressure steam 6 is generated. Should the heat transfer tube 7 break during operation, the high-pressure water in the heat transfer tube 7 leaks into Na, causing a Na / water reaction accident.

【0003】この為、従来の蒸気発生器には図5に示す
ように蒸気発生器胴1の外壁に複数の導波管36と音響
検出器10を取付け、水が漏洩した際の漏洩音を検出す
ることにより漏洩を検知する対策がとられていた。
Therefore, in the conventional steam generator, a plurality of waveguides 36 and the acoustic detector 10 are attached to the outer wall of the steam generator body 1 as shown in FIG. Measures have been taken to detect leakage by detecting it.

【0004】上記の漏洩音は水とNaが反応し水素気泡
9が発生する際の音であるが、従来はこの漏洩音を信号
処理装置11にて他のノイズ信号と弁別し、漏洩音信号
がある値以上になると水漏洩発生と判定し、警報発生器
12にて漏洩警報が発せられるようになっていた。また
複数個の音響検出器10の出力比較(到達時間差)から
水漏洩位置8を判定していた。
The above-mentioned leakage sound is a sound generated when hydrogen bubbles 9 are generated due to the reaction of water and Na. In the related art, this leakage sound is discriminated from other noise signals by the signal processing device 11 to obtain a leakage sound signal. When the value exceeds a certain value, it is determined that a water leak has occurred, and the alarm generator 12 gives a leak warning. Further, the water leakage position 8 is determined from the output comparison (arrival time difference) of the plurality of acoustic detectors 10.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した水漏洩検出器
においては、音源から検出器までの音響パスが無数に存
在する為、音響信号にはノイズ信号レベルが大きく、漏
洩信号抽出の為の信号処理時間が長くかかった。また、
S/Nが小さい為、漏洩位置の同定における信頼性の向
上が望まれている。導波管と導波管から信号処理装置1
1までの信号経路に電気回路を用いると、導波管を音波
が伝わる際に音響減衰が激しいうえに、電気回路に周囲
の電気ノイズが入り込みやすく、S/Nが小さくなって
確実な水漏洩検出が容易に達成できない。
In the above-mentioned water leakage detector, since there are innumerable acoustic paths from the sound source to the detector, the acoustic signal has a large noise signal level, and the signal for extracting the leakage signal is large. It took a long processing time. Also,
Since the S / N is small, improvement in reliability in identifying the leakage position is desired. Waveguide and waveguide to signal processor 1
If an electric circuit is used in the signal path up to 1, the sound will be severely attenuated when the sound wave is transmitted through the waveguide, and the surrounding electric noise will easily enter the electric circuit, resulting in a small S / N and reliable water leakage. Detection cannot be easily achieved.

【0006】本発明の目的は、確実な水漏洩検出を達成
することにある。
An object of the present invention is to achieve reliable water leak detection.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1手段は、蒸気発生器
の胴内に挿入される計装管の内部に、水漏洩時に発生す
る事象を検出する検出手段を装備し、前記検出手段の検
出結果に基づいて水漏洩の有無を判定する信号処理装置
を備えた水漏洩検出器であり、蒸気発生器内部で生じた
水漏洩で発生した音響や気泡の移動等の事象を蒸気発生
器内部深くで感度良く検出して水漏洩を迅速且つ確実に
検出できる。
The first means is to equip the inside of an instrumentation tube inserted into the body of a steam generator with a detection means for detecting an event that occurs when water leaks. It is a water leak detector equipped with a signal processing device that determines the presence or absence of water leaks based on the detection results. It can detect water leaks quickly and reliably by detecting deeply and with high sensitivity.

【0008】第2手段は、レーザ発振器と、前記レーザ
発振器から出力されたレーザ光を少なくとも2分する手
段と、少なくとも2分されたそれぞれのレーザ光を通す
複数本の光ファイバーと、前記複数本の光ファイバーの
一部の本数が入れられた計装管と、前記複数の光ファイ
バーの出口光の合計の光強度に比例した電気信号を出力
する光検出器と、前記光検出器の出力信号に基づいて前
記計装管内の光ファイバーに付与された音波の強さに対
応する信号を求め、その音波の強さに対応する信号に基
づいて漏洩を判定する信号処理装置とを備えた水漏洩検
出器である。
The second means is a laser oscillator, a means for dividing the laser light outputted from the laser oscillator into at least two, a plurality of optical fibers for passing the respective laser light divided into at least two, and the plurality of optical fibers. An instrumentation tube containing a part of the number of optical fibers, a photodetector for outputting an electric signal proportional to the total light intensity of the exit light of the plurality of optical fibers, and based on the output signal of the photodetector. A water leak detector comprising: a signal processing device for determining a signal corresponding to the intensity of a sound wave applied to an optical fiber in the instrumentation pipe, and determining a leak based on the signal corresponding to the intensity of the sound wave. .

【0009】このような水漏洩検出器では、計装管を蒸
気発生器内部に挿入して計装管内の光ファイバーに水漏
洩時に起こる音波(圧力)が加わって、その時に光ファ
イバーの光学的特性(たとえば屈折率)が変化し、そこ
を通る光の位相がずれる。その位相のずれを強調するた
めに複数の光ファイバーの出口光を合流させて光検出器
で初めて電気信号に置き換える。したがって、光ファイ
バーが漏洩音響のセンサーとセンシング情報の伝送路と
して利用され、外来の電気信号のノイズを光ファイバー
が拾わない。そのためにS/N比が良くなる。光検出器
の出力電気信号から水漏洩時に発生した音波の強さに対
応する信号を求めて漏洩判定の基準値との比較から漏洩
か否かを信号処理装置で判定する。
In such a water leak detector, an instrumentation tube is inserted inside the steam generator, and a sound wave (pressure) generated at the time of water leakage is applied to an optical fiber in the instrumentation tube, at which time the optical characteristics of the optical fiber ( For example, the refractive index) changes, and the phase of light passing therethrough is shifted. In order to emphasize the phase shift, the exit lights of a plurality of optical fibers are merged and replaced with an electric signal for the first time by a photodetector. Therefore, the optical fiber is used as a leaky acoustic sensor and a transmission line for sensing information, and the optical fiber does not pick up noise of an external electric signal. Therefore, the S / N ratio is improved. A signal corresponding to the intensity of the sound wave generated at the time of water leakage is obtained from the output electric signal of the photodetector, and a signal processing device determines whether or not there is a leakage based on comparison with a reference value for leakage determination.

【0010】第3手段は、レーザ発振器と、前記レーザ
発振器から出力されたレーザ光を少なくとも2分する手
段と、少なくとも2分されたそれぞれのレーザ光を通す
複数本の光ファイバーと、前記複数本の光ファイバーの
一部の本数が入れられた計装管と、前記計装管に入れら
れた光ファイバーへ音響的に接するように前記計装管に
内蔵されて互いに共振周波数が異なる複数個の音波伝播
子と、前記複数の光ファイバーの出口光の合計の光強度
に比例した電気信号を出力する光検出器と、前記光検出
器の出力信号を受けるように設けられて前記各共振周波
数に対応させた各透過周波数が設定された複数のバンド
パスフイルタと、前記各バンドパスフイルタからの出力
を選択する切替器と、前記選択したバンドパスフイルタ
からの出力に基づいて前記計装管内の光ファイバーに付
与された音波の強さに対応する信号を前記複数のバンド
パスフイルタからの出力について求め、最強の音波の強
さを示した出力を出した前記バンドパスフイルタの透過
周波数に対応した共振周波数を有する前記音波伝播子を
割り出して漏洩位置を判定する信号処理装置とを備えた
水漏洩検出器である。
A third means is a laser oscillator, a means for dividing the laser light outputted from the laser oscillator into at least two, a plurality of optical fibers for passing the respective divided laser light, and a plurality of the plurality of optical fibers. An instrumentation tube in which a part of the number of optical fibers is inserted, and a plurality of acoustic wave propagators incorporated in the instrumentation tube so as to make acoustic contact with the optical fibers contained in the instrumentation tube and having mutually different resonance frequencies. A photodetector that outputs an electric signal proportional to the total light intensity of the exit light of the plurality of optical fibers; and a photodetector that is provided to receive the output signal of the photodetector and that corresponds to each resonance frequency. A plurality of band pass filters having transmission frequencies set, a switcher for selecting an output from each of the band pass filters, and a switch based on the output from the selected band pass filter. Then, a signal corresponding to the intensity of the sound wave applied to the optical fiber in the instrumentation tube is obtained for the output from the plurality of band pass filters, and the output of the band pass filter showing the strongest sound wave intensity is output. It is a water leak detector provided with a signal processing device which determines the leak position by indexing the acoustic wave propagator having a resonance frequency corresponding to the transmission frequency.

【0011】このような水漏洩検出器でも、第2手段と
同様に水漏洩検出時のS/N比が良くなる。その上、漏
洩位置も判定できる。
Even with such a water leakage detector, the S / N ratio at the time of water leakage detection is improved as in the second means. In addition, the leak location can be determined.

【0012】いずれの手段も、光ファイバーのセンサー
部分を入れた計装管を蒸気発生器内部に挿入して水漏洩
時に発生する音波を導波管を用いるのに比較して直接的
に検出できる。センサーとして高温,電気ノイズに耐え
うる光ファイバーを使用する。水漏洩時に発生する音波
の情報を光ファイバー内の光に加える原理は、光ファイ
バーに音波(圧力)が加わった時に光学的特性(たとえ
ば屈折率)が変化し、そこを通る光の位相がずれること
を利用している。
In either case, an instrumentation tube containing a sensor part of an optical fiber is inserted inside the steam generator, and the sound wave generated when water leaks can be detected directly as compared with the case where a waveguide is used. An optical fiber that can withstand high temperature and electrical noise is used as the sensor. The principle of adding the information of the sound wave generated at the time of water leakage to the light inside the optical fiber is that when the sound wave (pressure) is applied to the optical fiber, the optical characteristics (for example, the refractive index) change and the phase of the light passing therethrough shifts. We are using.

【0013】第4手段は、計装管と、前記計装管内に配
備されて磁場を発生する励磁コイルと、前記計装管内に
装備されて磁場の変化を検出する検出コイルと、前記検
出コイルによる検出結果に基づいて実効値を演算する演
算器と、前記実効値と所定の漏洩判定信号の値とを比較
して前記実効値が前記漏洩判定信号の値よりも大きい場
合に水漏洩と判定する判定器とを備えた水漏洩検出器で
ある。
The fourth means is an instrumentation tube, an exciting coil arranged in the instrumentation tube to generate a magnetic field, a detection coil installed in the instrumentation tube to detect a change in the magnetic field, and the detection coil. Comparing the effective value with the value of the predetermined leak determination signal by a calculator that calculates the effective value based on the detection result of, and determines that water leakage is present when the effective value is greater than the value of the leak determination signal. It is a water leak detector equipped with a determining device that does.

【0014】このような水漏洩検出器では、励磁コイル
と検出コイルとを計装管に入れて、その計装管で励磁コ
イルと検出コイルを保護しながら蒸気発生器胴内に挿入
し、水漏洩時に発生する気泡を電磁的に直接検知するこ
とができる。その検知手段としては、磁気コイルを用い
る。すなわち、励磁コイルから磁場が印加された蒸気発
生器胴内の導電性流体中を気泡が通過する際に生じる誘
導電流(渦電流)のゆがみを磁気コイルである検出コイ
ルで検知して水漏洩を検出できる。
In such a water leakage detector, the exciting coil and the detecting coil are put in an instrumentation tube, and the exciting coil and the detecting coil are protected by the instrumentation tube and inserted into the steam generator body, Bubbles generated at the time of leakage can be directly detected electromagnetically. A magnetic coil is used as the detecting means. That is, the distortion of the induced current (eddy current) generated when the bubbles pass through the conductive fluid in the steam generator body to which the magnetic field is applied from the exciting coil is detected by the detection coil, which is a magnetic coil, to prevent water leakage. Can be detected.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を詳細に説
明する。図1に本発明の第1実施例による水漏洩検出器
の構造を示す。水漏洩検出器は高速増殖炉の蒸気発生器
に適用される。その蒸気発生器は、給水ヘッダ3と蒸気
ヘッダ4の間を複数の伝熱管7で接続し、その伝熱管7
を蒸気発生器胴1で囲っている構造を有する。このよう
な蒸気発生器では、蒸気発生器胴1内に熱せられたNa
2が出入りしている。そして、給水ヘッダ3に給水され
た水が伝熱管7に入って蒸気ヘッダ4に到達し、その到
達時点では水が伝熱管7を介して蒸気発生器胴1内のN
a2から熱を受けて蒸気となる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 shows the structure of a water leakage detector according to the first embodiment of the present invention. The water leak detector is applied to the steam generator of a fast breeder reactor. In the steam generator, the water supply header 3 and the steam header 4 are connected by a plurality of heat transfer pipes 7,
Is surrounded by a steam generator body 1. In such a steam generator, Na heated in the steam generator barrel 1
2 in and out. Then, the water supplied to the water supply header 3 enters the heat transfer tube 7 and reaches the steam header 4, and at that time point, the water passes through the heat transfer tube 7 and flows into the N inside the steam generator body 1.
It receives heat from a2 and becomes steam.

【0016】本実施例の水漏洩検出器はレーザ発振器1
5と、レーザ発振器15から出力されたレーザ光を2分
するビームスプリッター16と、二分された一方のレー
ザ光が入光して通される参照用光ファイバー17と、二
分された他方のレーザ光が入光して通されるセンサー光
ファイバー19と、参照用光ファイバー17とセンサー
光ファイバー19との両光ファイバーから出てきた出口
光を合流させた合計の光強度に比例した電気信号を出力
する光検出器22と、光検出器22の出力信号を受けて
水漏洩を判定する信号処理装置13と、その判定結果を
受けて水漏洩があるとの判定時には警報を発生する警報
発生器14とを備える。
The water leak detector of this embodiment is a laser oscillator 1.
5, a beam splitter 16 that divides the laser beam output from the laser oscillator 15 into two, a reference optical fiber 17 through which one of the two divided laser beams enters and passes, and the other divided two laser beam. A photodetector 22 which outputs an electric signal proportional to the total light intensity obtained by combining the sensor optical fiber 19 which is incident and passed through, and the exit light emitted from both the reference optical fiber 17 and the sensor optical fiber 19. And a signal processing device 13 that receives the output signal of the photodetector 22 to determine water leakage, and an alarm generator 14 that issues an alarm when it is determined that there is water leakage based on the determination result.

【0017】このうちセンサー光ファイバー19は計装
管18を介して直接蒸気発生器胴1内に挿入される。こ
の計装管18は蒸気発生器胴1内のNa2からセンサー
光ファイバー19を隔離して両者の接触を避ける。計装
管18の内側にはセンサー支持金具20が取付けられそ
の外側にセンサー光ファイバー19が巻かれている。ま
た計装管18の外表面に到達した音響信号を内側にある
センサー光ファイバー19に伝える為、計装管18内部
には音波伝播液21が封入されている。音波伝播液21
としてはたとえばNa2と反応せずに安全であって且つ
計装管18内壁面やセンサー光ファイバー19に接触し
やすい液体状の水銀が使用される。
Of these, the sensor optical fiber 19 is directly inserted into the steam generator barrel 1 via the instrumentation tube 18. This instrumentation tube 18 isolates the sensor optical fiber 19 from Na2 in the steam generator barrel 1 to avoid contact between them. A sensor support fitting 20 is attached inside the instrumentation tube 18, and a sensor optical fiber 19 is wound around the sensor support fitting 20. Further, in order to transmit the acoustic signal reaching the outer surface of the instrumentation pipe 18 to the sensor optical fiber 19 inside, a sound wave propagation liquid 21 is enclosed inside the instrumentation pipe 18. Sound wave propagating liquid 21
For example, liquid mercury that is safe without reacting with Na2 and that easily contacts the inner wall surface of the instrumentation tube 18 and the sensor optical fiber 19 is used.

【0018】レーザ発振15からのレーザ光はビームス
プリッター16にて2分され、一方はセンサー光ファイ
バー19へもう一方は参照用光ファイバー17に送られ
る。両光は再び合流し光検出器22に入れられる。光検
出器22では二つの光の合計に比例した電気信号が出力
される。
The laser light from the laser oscillator 15 is divided into two by the beam splitter 16, one is sent to the sensor optical fiber 19 and the other is sent to the reference optical fiber 17. Both lights join again and enter the photodetector 22. The photodetector 22 outputs an electric signal proportional to the total of the two lights.

【0019】図6に各部の出力信号を時系列的に示す。
一般にレーザ光が光ファイバーを通過する際に温度変化
があったり、圧力が加わったりすると光ファイバー内の
光屈折率あるいは反射率が変化するため位相がずれる。
通常、蒸気発生器内のナトリウム(Na2)温度は時間
的に変化しているからセンサー光ファイバー19を通過
した光は参照用光ファイバー17を通過する光に対し位
相がずれる。
FIG. 6 shows the output signal of each section in time series.
In general, when the laser light passes through the optical fiber and there is a temperature change or a pressure is applied, the optical refractive index or the reflectance inside the optical fiber changes, and the phases shift.
Normally, the temperature of sodium (Na2) in the steam generator changes with time, so that the light passing through the sensor optical fiber 19 is out of phase with the light passing through the reference optical fiber 17.

【0020】このため、光検出器22の出力信号は図6
(b)に示すようにある幅(干渉幅)を持った信号として
現れる。しかし、センサー光ファイバー19に到達する
音波がない時は、センサー光ファイバー19を通過した
光と参照用光ファイバー17を通過する光の位相のずれ
は時間的に変化しないから光検出器22の出力幅は時間
的に変化しない。しかし、センサー光ファイバー19に
音波がくると、両光の位相のずれが時間的に変化する
為、光検出器22からの電気信号の出力幅に変化が生じ
る。すなわち、光検出器22の出力信号は音波強度の時
間的な変化に応じて変化する信号となって現れる。
Therefore, the output signal of the photodetector 22 is as shown in FIG.
It appears as a signal having a certain width (interference width) as shown in (b). However, when there is no sound wave reaching the sensor optical fiber 19, the phase shift between the light passing through the sensor optical fiber 19 and the light passing through the reference optical fiber 17 does not change with time, so that the output width of the photodetector 22 changes with time. Does not change. However, when a sound wave arrives at the sensor optical fiber 19, the phase shift between the two lights changes with time, so that the output width of the electrical signal from the photodetector 22 changes. That is, the output signal of the photodetector 22 appears as a signal that changes according to the temporal change of the sound wave intensity.

【0021】本実施例ではこの光検出器22の出力信号
を電気信号として信号処理装置13に入れ、信号レベル
を判定した後、警報信号を警報発生器14に送る様にな
っている。なお漏洩音による位相変化の感度を大きくす
るにはセンサー光ファイバー19は直線状ではなく、曲
げた状態とし、光ファイバーの光学的特性変化(たとえ
ば屈折率変化)を大きく出るようにしたほうが好まし
い。この為に本実施例ではセンサー光ファイバー19は
ファイバー支持金具20に巻いた状態で計装管18に組
み込んである。
In this embodiment, the output signal of the photodetector 22 is inputted to the signal processing device 13 as an electric signal, the signal level is judged, and then an alarm signal is sent to the alarm generator 14. In order to increase the sensitivity of the phase change due to the leakage sound, it is preferable that the sensor optical fiber 19 is not linear, but is bent so that a large change in the optical characteristic of the optical fiber (for example, a change in the refractive index) can be obtained. For this reason, in this embodiment, the sensor optical fiber 19 is incorporated in the instrumentation pipe 18 in a state of being wound around the fiber support fitting 20.

【0022】図2は上記の実施例における信号処理装置
13の構成を示す。本信号処理装置はフイルタ37,R
MS演算器23,判定器24、及び漏洩判定用信号発生
器25から構成される。光検出器22からの電気出力信
号はまずフイルタ37に入り、ここで音響による信号だ
けが抽出される(図6参照)。前述のようにセンサー光
ファイバー19の光学的特性は光ファイバーの温度変化
によっても変化する。このため光が同光ファイバーを通
過する際に位相は温度変化によっても変化する。しか
し、温度の変化速度は音響の変化に比べて遅く高々50
Hz程度である。一方音響については20kHz以上あ
り周波数的に十分分別できる。
FIG. 2 shows the configuration of the signal processing device 13 in the above embodiment. This signal processing device is a filter 37, R
It is composed of an MS calculator 23, a determiner 24, and a leak determination signal generator 25. The electrical output signal from the photodetector 22 first enters the filter 37 where only acoustic signals are extracted (see FIG. 6). As described above, the optical characteristics of the sensor optical fiber 19 also change depending on the temperature change of the optical fiber. Therefore, when light passes through the same optical fiber, the phase also changes due to temperature change. However, the rate of change of temperature is slower than the change of sound and is at most 50.
It is about Hz. On the other hand, the sound has a frequency of 20 kHz or more and can be sufficiently separated in terms of frequency.

【0023】このため、本実施例ではフイルタ37とし
て、カットオフ周波数20kHz程度のハイパスフイル
タを使用している。フイルタ37を出た図6(c)で示
すフイルタ37の出力信号は後段のRMS演算器23に
入りここで実効値が演算される。次いで、この実効値を
示す図6(d)のRMS演算器23の出力信号は後段の
判定器24に入り、所定の漏洩判定用信号と比較され
る。漏洩判定用信号は漏洩判定用信号発生器25によっ
て与えられる。上記の実効値が所定値より大きい場合、
漏洩発生と判断され後段の警報発生器14に警報信号が
与えられ、警報発生器14が作動して警報を発する。
Therefore, in this embodiment, a high-pass filter having a cutoff frequency of about 20 kHz is used as the filter 37. The output signal of the filter 37 shown in FIG. 6C, which has exited the filter 37, enters the RMS calculator 23 in the subsequent stage, where the effective value is calculated. Next, the output signal of the RMS calculator 23 of FIG. 6 (d), which shows this effective value, enters the latter-stage deciding unit 24 and is compared with a predetermined leak deciding signal. The leakage determination signal is provided by the leakage determination signal generator 25. If the above effective value is greater than the specified value,
When it is judged that a leak has occurred, an alarm signal is given to the alarm generator 14 in the subsequent stage, and the alarm generator 14 operates to issue an alarm.

【0024】図3にセンサー光ファイバー19に関する
他の実施例の構成を示す。この実施例もセンサー光ファ
イバー19は計装管18の内部に組み込まれて蒸気発生
器に直接挿入される構成となっている。この計装管18
は蒸気発生器胴1内のNa2からセンサー光ファイバー
19を隔離して両者の接触を避ける。計装管18の内面
には複数の音波伝播子27が接しており、その内側に音
波伝播子27の一部として光変換子28が組み込まれて
いる。音響伝播子27はそれぞれの音響特性、たとえば
共振周波数が異なるものを組み込んである。本実施例で
は、音波伝播子27の径方向厚みを変えることによって
互いの音響伝播子27の共振周波数を変えてある。
FIG. 3 shows the configuration of another embodiment relating to the sensor optical fiber 19. Also in this embodiment, the sensor optical fiber 19 is incorporated in the instrumentation pipe 18 and directly inserted into the steam generator. This instrumentation tube 18
Isolates the sensor optical fiber 19 from Na2 in the steam generator barrel 1 to avoid contact between them. A plurality of sound wave propagators 27 are in contact with the inner surface of the instrumentation tube 18, and a light converter 28 is incorporated therein as a part of the sound wave propagator 27. The acoustic propagator 27 incorporates acoustic characteristics, for example, different acoustic frequencies. In the present embodiment, the resonance frequencies of the acoustic propagators 27 are changed by changing the radial thickness of the acoustic propagators 27.

【0025】光変換子28は音波伝播子27の内側に突
起を設けたもので突起の内側にセンサー光ファイバー1
9が接した状態で組み込まれている。光変換子28の突
起は軸方向に交互に中心方向に出張った構造をしてお
り、内側にあるセンサー光ファイバー19をS字型に曲
げている。これによってセンサー光ファイバー19に到
達する僅かな音波でも光ファイバーの屈折率変化の影響
が大きく現れるようにしてある。
The light transducer 28 is provided with a protrusion inside the sound wave propagator 27, and the sensor optical fiber 1 is provided inside the protrusion.
9 is installed in contact with. The projections of the light converter 28 have a structure in which they travel to the center alternately in the axial direction, and the inner sensor optical fiber 19 is bent into an S shape. As a result, even a slight sound wave reaching the sensor optical fiber 19 has a large effect of the change in the refractive index of the optical fiber.

【0026】計装管18の壁、音波伝播子27及び光変
換子28は互いに音響的につながっており計装管18の
外表面に到達した音波を中心部のセンサー光ファイバー
19へ伝える役目をする。
The wall of the instrumentation tube 18, the sound wave propagator 27 and the light converter 28 are acoustically connected to each other, and serve to transmit the sound wave reaching the outer surface of the instrumentation tube 18 to the sensor optical fiber 19 in the central portion. .

【0027】前述のように音波伝播子27にはそれぞれ
肉厚基準の共振周波数があり、ここを通過する音波は共
振周波数近傍で選択的に増幅されるようになっている。
音波計装管18の内部にはArガス31を封入してあ
る。
As described above, each of the sound wave propagators 27 has a resonance frequency based on the wall thickness, and the sound wave passing therethrough is selectively amplified in the vicinity of the resonance frequency.
Ar gas 31 is enclosed inside the sound wave instrumentation tube 18.

【0028】この実施例において計装管18の外側で発
生した漏洩音はもっとも近くの音波伝播子27を通って
センサー光ファイバー19に伝わる。この音響信号によ
りセンサー光ファイバー19の屈折率または反射率が局
所的に変化し、センサー光ファイバー19を出る光の位
相がずれる。センサー光ファイバー19を出た光と参照
光ファイバーを干渉させ信号処理して警報を発する手段
は図1の実施例と同じである。
In this embodiment, the leakage sound generated outside the instrumentation pipe 18 is transmitted to the sensor optical fiber 19 through the nearest sound wave propagator 27. The acoustic signal locally changes the refractive index or reflectance of the sensor optical fiber 19, and the phase of the light exiting the sensor optical fiber 19 is shifted. The means for interfering the light emitted from the sensor optical fiber 19 with the reference optical fiber to perform signal processing and issue an alarm is the same as in the embodiment of FIG.

【0029】図3の構成を採用すると、音波が音波伝播
子27を通過する際共振周波数付近の音波は選択的に増
幅されるので、図1で光検出器22の出力信号を周波数
分析すれば、音波はどの音波伝播子27を通ってきた
か、すなわち漏洩点にもっともちかい音波伝播子27は
どこかを以下のように知ることが可能になる。
When the configuration of FIG. 3 is adopted, the acoustic wave near the resonance frequency is selectively amplified when the acoustic wave passes through the acoustic wave propagator 27. Therefore, if the output signal of the photodetector 22 is frequency-analyzed in FIG. The sound wave propagator 27 through which the sound wave has passed, that is, the sound wave propagator 27 closest to the leak point, can be known as follows.

【0030】図4は上記図3の構成を採用した実施例に
おいて信号処理装置の構成を示す。本信号処理装置の構
成のうち、フイルタ37,RMS演算器23,判定器2
4、及び漏洩判定信号発生器25は図2の実施例の構成
と同じである。本信号処理装置には、さらにバンドパス
フイルタ38,電子切替器39,RMS演算器32,判
定器34及び漏洩位置指示計35が追加されている構成
になっている。
FIG. 4 shows the structure of the signal processing apparatus in the embodiment adopting the structure of FIG. Of the configurations of the present signal processing device, the filter 37, the RMS calculator 23, and the determiner 2
4 and the leakage determination signal generator 25 have the same configuration as the embodiment of FIG. The signal processing apparatus is configured such that a band pass filter 38, an electronic switching device 39, an RMS calculator 32, a judging device 34, and a leak position indicator 35 are further added.

【0031】追加した手段は以下のように作用する。光
検出器22からの出力信号は複数のバンドパスフイルタ
38に入る。それぞれのバンドパスフイルタ38の透過
周波数は図3の実施例記載の音波伝播子27の共振周波
数に対応させてある。この結果、光検出器22からの信
号はバンドパスフイルタ38によってそれぞれの音波伝
播子27からの音響信号に分別される。それぞれのバン
ドパスフイルタ38の出力信号は電子切替器39による
スイッチング動作で選択されてRMS演算器32に入り
それぞれのバンドパスフイルタ38の出力信号に係るそ
れぞれの実効値が求められる。次にRMS演算器32で
演算されたそれぞれの実効値は電子切替器39の切替先
の情報と共に後段の判定器34に入り最大の実効値が選
択され、それを与えるバンドパスフイルタ38の透過周
波数、すなわち最大の音波を通した音波伝播子27の位
置が判定される。
The added means operate as follows. The output signal from the photodetector 22 enters a plurality of bandpass filters 38. The transmission frequency of each band pass filter 38 corresponds to the resonance frequency of the sound wave propagation member 27 described in the embodiment of FIG. As a result, the signal from the photodetector 22 is separated by the bandpass filter 38 into the acoustic signals from the respective acoustic wave propagators 27. The output signal of each bandpass filter 38 is selected by the switching operation by the electronic switching unit 39, enters the RMS calculator 32, and each effective value of the output signal of each bandpass filter 38 is obtained. Next, each effective value calculated by the RMS calculator 32 enters the judgment device 34 in the subsequent stage together with the information of the switching destination of the electronic switch 39, and the maximum effective value is selected, and the transmission frequency of the band pass filter 38 which gives it is given. That is, the position of the sound wave propagator 27 through which the maximum sound wave is transmitted is determined.

【0032】最後に判定された音波伝播子27の位置が
水漏洩位置信号として後段の漏洩位置指示計35に送ら
れ警報発生器14の漏洩警報と同時に水漏洩位置が表示
される。
The finally determined position of the sound wave propagating element 27 is sent as a water leak position signal to the leak position indicator 35 in the subsequent stage, and the water leak position is displayed at the same time as the leak alarm of the alarm generator 14.

【0033】以上述べたごとく本発明の実施例では、光
ファイバーを入れた計装管18を直接蒸気発生器胴1内
に挿入するので、S/N比が向上し、蒸気発生器胴1内
での水漏洩音を感度よく検出できる。
As described above, in the embodiment of the present invention, since the instrumentation tube 18 containing the optical fiber is directly inserted into the steam generator barrel 1, the S / N ratio is improved and the inside of the steam generator barrel 1 is improved. It can detect the water leak sound of.

【0034】また光ファイバーは電気的ノイズに内部の
光が影響を受けにくいから一層S/N比が向上して音響
信号抽出のための大掛かりな信号処理が一切不必要にな
り、検出時間が短縮できる。
Further, since the internal light of the optical fiber is not easily affected by electrical noise, the S / N ratio is further improved, and no large-scale signal processing is required for extracting the acoustic signal, and the detection time can be shortened. .

【0035】また、図3,図4の実施例にあっては、水
漏洩位置の同定における信頼性が高まる。
Further, in the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the reliability in identifying the water leakage position is improved.

【0036】このように音の情報を光にのせて水漏洩を
検出する方法では、水漏洩以外の音をも検出したり、水
漏洩に基づく音が無数のパスを通って検出されるから、
音の情報の検出によらない水漏洩検出が要望される。
As described above, in the method of detecting water leakage by placing sound information on light, not only water leakage but also water leakage-based sound is detected through innumerable paths.
There is a demand for water leak detection that does not rely on the detection of sound information.

【0037】蒸気発生器の水漏洩時には、蒸気発生器胴
1内で伝熱管7から漏洩した水5と蒸気発生器胴1内の
Na2との反応によって音が発生するが、その他に水素
気泡9も発生する。その水素気泡9の発生に着目して以
下の実施例を発案した。
When water leaks from the steam generator, sound is generated by the reaction between the water 5 leaking from the heat transfer tube 7 in the steam generator barrel 1 and Na2 in the steam generator barrel 1, but in addition, hydrogen bubbles 9 Also occurs. Focusing on the generation of the hydrogen bubbles 9, the following examples were proposed.

【0038】その発案では、励磁コイルと検出コイルと
を計装管に入れて、その計装管で保護されて蒸気発生器
胴内に挿入し、水漏洩時に発生する水素気泡を電磁的に
直接検知する手段をとる。その検知手段としては、磁気
コイルを用いる。すなわち、励磁コイルから磁場が印加
された蒸気発生器胴内の導電性流体(Na2)中を水素
気泡が通過する際に生じる誘導電流(渦電流)のゆがみ
を磁気コイルである検出コイルで検知する手段を用い
る。
According to the idea, an exciting coil and a detecting coil are put in an instrumentation tube, which is protected by the instrumentation tube and inserted into the steam generator body, and hydrogen bubbles generated at the time of water leakage are electromagnetically directly Take measures to detect. A magnetic coil is used as the detecting means. That is, the distortion of the induced current (eddy current) generated when the hydrogen bubbles pass through the conductive fluid (Na2) in the steam generator body to which the magnetic field is applied from the exciting coil is detected by the detection coil which is the magnetic coil. Use means.

【0039】以下に蒸気発生器胴1内で水漏洩時に水漏
洩位置8で発生した水素気泡9の移動で発生した誘導電
流(渦電流)のゆがみを検出して水漏洩の検出する本発
明の実施例を説明する。蒸気発生器の構造は図1の実施
例の場合と同じである。図7〜図9に水漏洩検出器の一
実施例の構造を示す。本実施例は励磁コイル114,励
磁コイル114に接続された励磁用電源115,検出コ
イル113,検出コイル113に接続された電流計11
8、および電流計118の出力を受けるように接続され
た信号処理装置122を有する。
In the following, the water leakage is detected by detecting the distortion of the induced current (eddy current) generated by the movement of the hydrogen bubbles 9 generated at the water leakage position 8 during the water leakage in the steam generator body 1. An example will be described. The structure of the steam generator is the same as in the embodiment of FIG. 7 to 9 show the structure of an embodiment of the water leakage detector. In this embodiment, an exciting coil 114, an exciting power source 115 connected to the exciting coil 114, a detecting coil 113, and an ammeter 11 connected to the detecting coil 113.
8 and a signal processing device 122 connected to receive the output of the ammeter 118.

【0040】励磁コイル114と検出コイル113は絶
縁材117に巻かれて計装管116の中に絶縁材117
毎組み込まれ、計装管116がNa2と励磁コイル11
4や検出コイル113や絶縁材117との接触を防止し
ている。この計装管116は図1のように蒸気発生器胴
1内に挿入されて蒸気発生器に装備されている。
The exciting coil 114 and the detecting coil 113 are wound around an insulating material 117 and are placed inside the instrumentation tube 116.
Installed every time, the instrumentation tube 116 has Na2 and the exciting coil 11
4, contact with the detection coil 113 and the insulating material 117 is prevented. The instrumentation pipe 116 is inserted into the steam generator barrel 1 as shown in FIG. 1 and is mounted on the steam generator.

【0041】励磁コイル114は一本の導線を絶縁材1
17の外表面にまいたものでコイルの両端に励磁用電源
(交流電源)115が取り付いている。上記巻かれた励
磁コイル114の近くの絶縁材表面に一本の導線を検出
コイル113として巻きその両端は計装管116外部の
電流計118へ入力できるように接続してある。
For the exciting coil 114, one conductive wire is used as the insulating material 1.
An excitation power supply (AC power supply) 115 is attached to both ends of the coil by spreading it on the outer surface of 17. A single conducting wire is wound as a detection coil 113 on the surface of the insulating material near the wound exciting coil 114, and both ends thereof are connected so that an ammeter 118 outside the instrumentation tube 116 can be input.

【0042】この電流計118の出力は後段の信号処理
装置122に入りここで水漏洩と漏洩位置が判定される
ようになっている。本実施例においては、検出コイル1
13には励磁電流によって作られる磁場と、導電性流体
であるNa2が上記磁場を横切る際に発生する誘導電流
Iによって作られる磁場の一部B(以下磁場Bとい
う。)が横切っており、その磁場Bの時間変化が生じた
ときに変化を打ち消すような電流が流れる。蒸気発生器
が水漏洩無く正常に運転している時は磁場Bの分布は一
定で時間的に変化しない。従って検出コイル113を横
切る磁束も時間的に変化しない為検出コイル13には電
流が流れない。
The output of the ammeter 118 enters the signal processing device 122 in the subsequent stage, where the water leak and the leak position are judged. In this embodiment, the detection coil 1
A magnetic field created by an exciting current and a part B of the magnetic field created by an induced current I generated when Na2, which is a conductive fluid, crosses the magnetic field 13 (hereinafter referred to as magnetic field B). When a time change of the magnetic field B occurs, a current that cancels the change flows. When the steam generator is operating normally without water leakage, the distribution of the magnetic field B is constant and does not change with time. Therefore, since the magnetic flux that crosses the detection coil 113 does not change with time, no current flows through the detection coil 13.

【0043】しかし、水漏洩が発生して蒸気発生器胴1
内に水素気泡9が発生し、その水素気泡9が検出コイル
113の近くを通過すると、その水素気泡9が誘導電流
Iの方向を変えるため磁場Bの分布が磁場B′のように
変化して検出コイル113にはこの変化を打ち消すよう
に電流が流れる。
However, a water leak occurs and the steam generator barrel 1
When a hydrogen bubble 9 is generated inside and the hydrogen bubble 9 passes near the detection coil 113, the hydrogen bubble 9 changes the direction of the induced current I, so that the distribution of the magnetic field B changes like a magnetic field B ′. A current flows through the detection coil 113 so as to cancel this change.

【0044】本実施例ではこの電流変化を検出コイル1
13に接続して組み込んだ電流計118で検出してい
る。さらに本実施例では励磁コイル114と検出コイル
113の一対からなる検出部121を絶縁材117の軸方
向に複数箇所取付け、それぞれの位置における検出コイ
ル113に発生する電流の大きさを監視できるようにな
っている。
In this embodiment, this current change is detected by the detection coil 1
It is detected by an ammeter 118 which is connected to 13 and incorporated. Further, in this embodiment, the exciting coil 114 and the detecting coil are
A plurality of detection units 121 each composed of a pair of 113 are attached to the insulating material 117 at a plurality of positions in the axial direction, and the magnitude of the current generated in the detection coil 113 at each position can be monitored.

【0045】この構成によってどの検出部121の位置
近くで水素気泡9が発生したか、すなわち水漏洩発生位
置を同定することができる。なお、後述の様に複数の検
出コイルを一本の導線で構成し多重伝送することも可能
である。
With this configuration, it is possible to identify which detector 121 the hydrogen bubble 9 is generated near, that is, the water leakage occurrence position. Note that, as will be described later, it is also possible to configure a plurality of detection coils with a single conductive wire for multiplex transmission.

【0046】図9は上記の実施例における3台の同じ構
成の信号処理装置122の一台の構成を代表的に示して
いる。本信号処理装置122はRMS演算器123,判
定器119,漏洩判定信号発生器124及び警報発生器
120から構成される。検出コイル113から入力され
た電流は電流計118で測定されると共にその電流に見
合った電圧を出力信号としてRMS演算器123に供給
する。その電流計118は測定した結果の電流検出値を表
示するメータを備えて、そのメータの指針を見て電流検
出値の大きさから漏洩があったか無かったかを判断して
も良い。
FIG. 9 typically shows the configuration of one of the three signal processing devices 122 having the same configuration in the above embodiment. The signal processing device 122 includes an RMS calculator 123, a determiner 119, a leak determination signal generator 124, and an alarm generator 120. The current input from the detection coil 113 is measured by the ammeter 118, and the voltage corresponding to the current is supplied to the RMS calculator 123 as an output signal. The ammeter 118 may be provided with a meter for displaying the current detection value as a result of measurement, and it may be determined from the magnitude of the current detection value whether or not there is a leak by looking at the pointer of the meter.

【0047】その電流計118の出力信号がRMS演算
器123に入りここで実効値が演算される。次いで、こ
の実効値の信号はRMS演算器123から後段の判定器
119に入り、所定の漏洩判定用信号と比較される。漏洩
判定用信号は漏洩判定信号発生器124によって与えら
れる。上記の実効値が所定の漏洩判定用信号の値より大
きい場合、漏洩発生と判断され後段の警報発生器120
に判定器119から警報信号が与えられ、警報発生器1
20が警報を発する。
The output signal of the ammeter 118 enters the RMS calculator 123, where the effective value is calculated. Then, the signal of this effective value is sent from the RMS calculator 123 to the judging device in the subsequent stage.
At 119, the signal is compared with a predetermined leakage determination signal. The leakage determination signal is provided by the leakage determination signal generator 124. When the above-mentioned effective value is larger than the value of the predetermined leakage determination signal, it is determined that leakage has occurred, and the alarm generator 120 in the subsequent stage
To the alarm generator 1
20 gives an alarm.

【0048】図10は複数の検出コイル113を一本の
導線で構成し、検出信号を多重伝送する場合の信号処理
装置の構成を示す。以下検出コイルが3つある場合につ
いて説明するが、検出コイル113がいくらあっても同
じである。励磁コイル114は周波数成分F1,F2,
F3を含む交流電源によって励磁されている。
FIG. 10 shows a configuration of a signal processing device in the case where a plurality of detection coils 113 are constituted by one conductor and the detection signals are multiplexed and transmitted. The case where there are three detection coils will be described below, but the same applies to any number of detection coils 113. The exciting coil 114 has frequency components F1, F2,
It is excited by an AC power supply including F3.

【0049】検出コイル113は一本の導線を3つの検
出部位置に巻いて作られている。各検出コイル113は
それぞれ上記の周波数F1,F2及びF3の磁場成分に
のみ優先的に感応するようそれぞれ値の異なる静電容量
C1,C2,C3を取付けてある。
The detection coil 113 is made by winding one conductive wire around the three detecting portions. Capacitances C1, C2 and C3 having different values are attached to the respective detection coils 113 so as to preferentially respond only to the magnetic field components of the above frequencies F1, F2 and F3.

【0050】本実施例で水素気泡の通過の影響で検出コ
イル113に発生した電流は電流計118で測定される
と共にその電流に見合った電圧を出力信号として電流計
118が3つのバンドパスフイルタ125に供給する。そ
れぞれのバンドパスフイルタ125の透過周波数はそれ
ぞれの検出部に取付けたピックアップ周波数F1,F
2,F3に一致させてある。電流計118は、図9の例
のように検出コイル一個に付き一台ではなく、三つの検
出コイルに一台の採用となる。
In the present embodiment, the current generated in the detection coil 113 due to the passage of hydrogen bubbles is measured by the ammeter 118, and the voltage corresponding to the current is used as an output signal for the ammeter.
118 feeds three bandpass filters 125. The transmission frequencies of the band pass filters 125 are the pick-up frequencies F1 and F attached to the respective detectors.
2 and F3. The ammeter 118 is not one for each detection coil as in the example of FIG. 9, but one for the three detection coils.

【0051】各バンドパスフイルタ125の各出力信号
は電子切換器126によって切り替えられ後段のRMS
演算器123に入りそれぞれの実効値が求められる。R
MS演算器123には電子切替器126の切替位置情報
を受けて電子切替器126の切替位置によってどのピッ
クアップ周波数F1,F2,F3の実効値を演算してい
るかわかる。演算されたそれぞれの実効値はRMS演算
器123から後段の判定器119に前述の切替位置情報
と共に入り実効値が所定の漏洩判定信号と比較される。
ここで、実効値が所定の漏洩判定信号より大きい場合、
切替位置情報から割り出した対象の検出部位置で漏洩発
生と判断され後段の警報発生器120で漏洩位置ととも
に警報が発せられるようになっている。
Each output signal of each band pass filter 125 is switched by the electronic switch 126 and the RMS of the subsequent stage is switched.
The arithmetic unit 123 is entered and each effective value is calculated. R
The MS calculator 123 receives the switching position information of the electronic switch 126 and knows which pickup frequency F1, F2, F3 effective value is calculated by the switching position of the electronic switch 126. Each calculated effective value is input from the RMS calculator 123 to the judging device 119 in the subsequent stage together with the above-mentioned switching position information, and the effective value is compared with a predetermined leakage judgment signal.
Here, when the effective value is larger than the predetermined leakage determination signal,
It is determined that a leak has occurred at the position of the target detection unit determined from the switching position information, and an alarm generator 120 in the subsequent stage issues an alarm together with the leak position.

【0052】以上のように図7,図8,図9,図10の
各実施例においては励磁の目的で励磁コイルと交流の励
磁用電源を用いているが、上記励磁コイルと励磁用電源
の代わりに永久磁石を用いても同じ機能が得られる。
As described above, in each of the embodiments shown in FIGS. 7, 8, 9 and 10, the excitation coil and the AC excitation power source are used for the purpose of excitation. The same function can be obtained by using a permanent magnet instead.

【0053】図7,図8,図9,図10の各実施例によ
れば、各コイルが入れられた計装管を直接蒸気発生器胴
内に挿入するのでS/N比が向上し、従来のような音響
信号抽出のための大掛かりな信号処理が不必要になり、
検出時間が短縮できる。又、水漏洩位置判定の信頼性が
高まる。
According to each of the embodiments shown in FIGS. 7, 8, 9 and 10, since the instrumentation tube containing each coil is directly inserted into the steam generator barrel, the S / N ratio is improved, There is no need for large-scale signal processing for extracting acoustic signals as in the past,
Detection time can be shortened. Moreover, the reliability of the water leakage position determination is improved.

【0054】いずれの実施例でも、計装管18,116
は内側は外側と隔離されている。その計装管18,11
6は蒸気発生器胴1の上部の壁を構成している上部フラ
ンジ30へセンサー固定タップ29で固定されて使用さ
れる。
In either embodiment, the instrumentation tubes 18, 116
The inside is separated from the outside. The instrumentation pipe 18,11
6 is used by being fixed to the upper flange 30 which constitutes the upper wall of the steam generator body 1 with the sensor fixing tap 29.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、水漏洩時に発生する特
徴的情報をS/N比良くセンシングできるので水漏洩検
出の信頼性が向上する。
According to the present invention, the characteristic information generated at the time of water leakage can be sensed with a good S / N ratio, so the reliability of water leakage detection is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例による水漏洩検出器の構成を示
し、(a)図は水漏洩検出器の全体構成を、(b)図は
(a)図のA部分の拡大断面図を、(c)図は(b)図
のBーB断面図を表す図である。
FIG. 1 shows a configuration of a water leakage detector according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is an overall configuration of the water leakage detector, and FIG. 1 (b) is an enlarged sectional view of a portion A of FIG. , (C) is a view showing a cross-sectional view taken along line BB of (b).

【図2】図1の実施例における信号処理装置の構成を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a signal processing device in the embodiment of FIG.

【図3】本発明の他の実施例による計装管内部を示す図
であり、(a)図は計装管の縦断面図を、(b)図は計
装管のa−a断面図を示している。
3A and 3B are views showing the inside of an instrumentation pipe according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a vertical sectional view of the instrumentation pipe, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line aa of the instrumentation pipe. Is shown.

【図4】図3の計装管を用いた水漏洩検出器の信号処理
装置の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a signal processing device of a water leakage detector using the instrumentation pipe of FIG.

【図5】従来の水漏洩検出器の全体構成を説明する図で
ある。
FIG. 5 is a diagram illustrating an overall configuration of a conventional water leakage detector.

【図6】本発明の実施例における各部の出力信号を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing an output signal of each unit in the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例による誘導電流(渦電流)の変
化に基づく水漏洩検出器が挿入された蒸気発生器の概略
断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a steam generator in which a water leakage detector based on a change in induced current (eddy current) is inserted according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例による誘導電流(渦電流)の変
化に基づく水漏洩検出器の構成を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a water leakage detector based on a change in induced current (eddy current) according to an embodiment of the present invention.

【図9】上記実施例における信号処理装置の構成を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a signal processing device in the above embodiment.

【図10】図9の信号処理装置の変形例を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a modification of the signal processing device of FIG. 9.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…蒸気発生器胴、2…ナトリウム、5…水、7…伝熱
管、8…水漏洩位置、9…水素気泡、10…音響検出
器、13…信号処理装置、14,120…警報発生器、
15…レーザ発振器、16…ビームスプリッター、17
…参照用光ファイバー、18,116…計装管、19…
センサー光ファイバー、20…ファイバー支持金具、2
1…音波伝播液、22…光検出器、23,32,123
…RMS演算器、24,34,119…判定器、25,
124…漏洩判定信号発生器、27…音波伝播子、28
…光変換子、31…Arガス、35…漏洩位置指示計、
37…フイルタ、38,125…バンドパスフイルタ、
39,126…電子切替器、113…検出コイル、11
4…励磁コイル、115…励磁用電源、117…絶縁
材、118…電流計、122…信号処理装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steam generator barrel, 2 ... Sodium, 5 ... Water, 7 ... Heat transfer tube, 8 ... Water leakage position, 9 ... Hydrogen bubble, 10 ... Acoustic detector, 13 ... Signal processing device, 14, 120 ... Alarm generator ,
15 ... Laser oscillator, 16 ... Beam splitter, 17
… Reference optical fiber, 18, 116… Instrumentation tube, 19…
Sensor optical fiber, 20 ... Fiber support bracket, 2
1 ... Sound wave propagation liquid, 22 ... Photodetector, 23, 32, 123
... RMS calculator, 24, 34, 119 ... Judgment device, 25,
124 ... Leakage determination signal generator, 27 ... Sound wave propagator, 28
... Light converter, 31 ... Ar gas, 35 ... Leakage position indicator,
37 ... filter, 38, 125 ... band pass filter,
39, 126 ... Electronic switching device, 113 ... Detection coil, 11
4 ... Exciting coil, 115 ... Excitation power supply, 117 ... Insulating material, 118 ... Ammeter, 122 ... Signal processing device.

フロントページの続き (72)発明者 久保 篤彦 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 Fターム(参考) 2G067 AA18 BB16 CC02 DD15 EE08 2G075 AA07 BA17 CA05 DA10 DA16 EA01 FA12 FA14 FA16 FB20 FC03 FD07 Continued front page    (72) Inventor Atsuhiko Kubo             3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Stock Association             Hitachi, Ltd. Nuclear Business Division F term (reference) 2G067 AA18 BB16 CC02 DD15 EE08                 2G075 AA07 BA17 CA05 DA10 DA16                       EA01 FA12 FA14 FA16 FB20                       FC03 FD07

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】蒸気発生器の胴内に挿入される計装管の内
部に、水漏洩時に発生する事象を検出する検出手段を装
備し、前記検出手段の検出結果に基づいて水漏洩の有無
を判定する信号処理装置を備えた水漏洩検出器。
1. An instrumentation tube inserted into the body of a steam generator is equipped with detection means for detecting an event that occurs at the time of water leakage, and the presence or absence of water leakage based on the detection result of the detection means. A water leak detector equipped with a signal processing device for determining whether the water leakage is detected.
【請求項2】レーザ発振器と、前記レーザ発振器から出
力されたレーザ光を少なくとも2分する手段と、少なく
とも2分されたそれぞれのレーザ光を通す複数本の光フ
ァイバーと、前記複数本の光ファイバーの一部の本数が
入れられた計装管と、前記複数の光ファイバーの出口光
の合計の光強度に比例した電気信号を出力する光検出器
と、前記光検出器の出力信号に基づいて前記計装管内の
光ファイバーに付与された音波の強さに対応する信号を
求め、その音波の強さに対応する信号に基づいて漏洩を
判定する信号処理装置とを備えた水漏洩検出器。
2. A laser oscillator, a means for dividing the laser light output from the laser oscillator into at least two, a plurality of optical fibers for passing the respective laser light divided into at least two, and one of the plurality of optical fibers. An instrumentation tube in which the number of parts is inserted, a photodetector that outputs an electric signal proportional to the total light intensity of the exit light of the plurality of optical fibers, and the instrumentation based on the output signal of the photodetector. A water leak detector, comprising: a signal processing device that obtains a signal corresponding to the strength of a sound wave applied to an optical fiber in a pipe, and determines a leak based on the signal corresponding to the strength of the sound wave.
【請求項3】レーザ発振器と、前記レーザ発振器から出
力されたレーザ光を少なくとも2分する手段と、少なく
とも2分されたそれぞれのレーザ光を通す複数本の光フ
ァイバーと、前記複数本の光ファイバーの一部の本数が
入れられた計装管と、前記計装管に入れられた光ファイ
バーへ音響的に接するように前記計装管に内蔵されて互
いに共振周波数が異なる複数個の音波伝播子と、前記複
数の光ファイバーの出口光の合計の光強度に比例した電
気信号を出力する光検出器と、前記光検出器の出力信号
を受けるように設けられて前記各共振周波数に対応させ
た各透過周波数が設定された複数のバンドパスフイルタ
と、前記各バンドパスフイルタからの出力を選択する切
替器と、前記選択したバンドパスフイルタからの出力に
基づいて前記計装管内の光ファイバーに付与された音波
の強さに対応する信号を前記複数のバンドパスフイルタ
からの出力について求め、最強の音波の強さを示した出
力を出した前記バンドパスフイルタの透過周波数に対応
した共振周波数を有する前記音波伝播子を割り出して漏
洩位置を判定する信号処理装置とを備えた水漏洩検出
器。
3. A laser oscillator, a means for dividing the laser light outputted from the laser oscillator into at least two, a plurality of optical fibers for passing the respective laser light divided into at least two, and one of the plurality of optical fibers. An instrumentation tube containing a number of parts, a plurality of acoustic wave propagators having different resonance frequencies built into the instrumentation tube so as to make acoustic contact with the optical fiber contained in the instrumentation tube, and A photodetector that outputs an electric signal proportional to the total light intensity of the exit light of the plurality of optical fibers, and a transmission frequency that is provided to receive the output signal of the photodetector and that corresponds to each resonance frequency. A plurality of band pass filters that have been set, a switch that selects the output from each band pass filter, and the instrumentation based on the output from the selected band pass filter. A signal corresponding to the strength of the sound wave applied to the optical fiber inside is obtained for the output from the plurality of band pass filters, and corresponds to the transmission frequency of the band pass filter that outputs the output showing the strongest sound wave strength. And a signal processing device for determining the leakage position by determining the sound wave propagating element having the resonance frequency.
【請求項4】請求項2において、計装管内に光ファイバ
ーと接して水銀が音波伝播液として入れられている水漏
洩検出器。
4. The water leak detector according to claim 2, wherein mercury is contained as an acoustic wave propagating liquid in the instrumentation tube in contact with the optical fiber.
【請求項5】請求項2又は請求項4において、計装管内
に光ファイバーがファイバー支持金具に巻かれて収めら
れている水漏洩検出器。
5. The water leak detector according to claim 2 or 4, wherein an optical fiber is wound around a fiber support fitting and housed in the instrumentation tube.
【請求項6】請求項3において、音波伝播子は内側に突
起状の光変換子が備わり、前記光変換子が光ファイバー
をS字状に曲げるように前記光ファイバーに接している
水漏洩検出器。
6. The water leakage detector according to claim 3, wherein the sound wave propagating element is provided with a projection-shaped optical transducer inside, and the optical transducer is in contact with the optical fiber so as to bend the optical fiber into an S shape.
【請求項7】計装管と、前記計装管内に配備されて磁場
を発生する励磁コイルと、前記計装管内に装備されて磁
場の変化を検出する検出コイルと、前記検出コイルによ
る検出結果に基づいて実効値を演算する演算器と、前記
実効値と所定の漏洩判定信号の値とを比較して前記実効
値が前記漏洩判定信号の値よりも大きい場合に水漏洩と
判定する判定器とを備えた水漏洩検出器。
7. An instrumentation tube, an excitation coil arranged in the instrumentation tube to generate a magnetic field, a detection coil installed in the instrumentation tube to detect a change in the magnetic field, and a detection result by the detection coil. A calculator for calculating an effective value based on the above, and a determiner for comparing the effective value with a value of a predetermined leakage determination signal and determining water leakage when the effective value is larger than the value of the leakage determination signal. And a water leak detector.
【請求項8】請求項7において、検出コイルと励磁コイ
ルとが一組を成して、その複数組が共通の絶縁材に装備
されて計装管内に収められている水漏洩検出器。
8. The water leakage detector according to claim 7, wherein the detection coil and the excitation coil form one set, and the plurality of sets are mounted on a common insulating material and housed in the instrumentation pipe.
【請求項9】請求項7において、ピックアップ周波数が
個々に相異する検出コイルを直列に接続して計装管内に
装備し、前記検出コイルと前記演算器との間に各ピック
アップ周波数に対応した周波数を透過周波数にした複数
のバンドパスフイルタを並列に備え、前記複数のバンド
パスフイルタを前記演算器に切替接続する切替器を備え
た水漏洩検出器。
9. The detection coil according to claim 7, wherein detection coils having different pickup frequencies are connected in series and provided in an instrumentation pipe, and each pickup frequency is provided between the detection coil and the arithmetic unit. A water leak detector comprising: a plurality of bandpass filters having frequencies set to transmission frequencies in parallel, and a switcher for switching and connecting the plurality of bandpass filters to the arithmetic unit.
【請求項10】請求項2から請求項9までのいずれか一
項において、計装管が蒸気発生器の胴内に挿入されて蒸
気発生器に装備され、前記蒸気発生器の伝熱管の管内に
水が、前記伝熱管の管外であって前記胴内にナトリウム
がそれぞれ通され、前記ナトリウムに前記計装管が浸さ
れている水漏洩検出器。
10. The pipe according to any one of claims 2 to 9, wherein the instrumentation pipe is inserted into the body of the steam generator and mounted on the steam generator, and the inside of the heat transfer pipe of the steam generator is provided. A water leak detector in which water is passed through the tube and sodium is passed through the shell, and the instrumentation tube is immersed in the sodium.
JP2001213007A 2001-07-13 2001-07-13 Water leak detector Pending JP2003028979A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001213007A JP2003028979A (en) 2001-07-13 2001-07-13 Water leak detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001213007A JP2003028979A (en) 2001-07-13 2001-07-13 Water leak detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003028979A true JP2003028979A (en) 2003-01-29

Family

ID=19048062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001213007A Pending JP2003028979A (en) 2001-07-13 2001-07-13 Water leak detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003028979A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100691405B1 (en) 2005-11-16 2007-03-09 한국원자력연구소 Water leakage-acoustic sense method and apparatus using frequency analysis in steam generator of sodium cooled fast reactor
JP2014074654A (en) * 2012-10-04 2014-04-24 Nihon Suiko Consultant:Kk Detection method of abnormal place of low hydraulic pressure water conduction facility
KR101757262B1 (en) * 2015-12-15 2017-07-12 (주)성삼 System for detecting water leakage using 2 channel fiber-optic temperature sensor
CN107664223A (en) * 2017-11-03 2018-02-06 中船黄埔文冲船舶有限公司 Anti-corrosion stop valve
CN107941423A (en) * 2017-11-23 2018-04-20 广东天圣高科股份有限公司 A kind of LED lamp detection device
KR20230066775A (en) * 2021-11-08 2023-05-16 한국광기술원 sensitiveness improvement type distributed acostic sensor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100691405B1 (en) 2005-11-16 2007-03-09 한국원자력연구소 Water leakage-acoustic sense method and apparatus using frequency analysis in steam generator of sodium cooled fast reactor
JP2014074654A (en) * 2012-10-04 2014-04-24 Nihon Suiko Consultant:Kk Detection method of abnormal place of low hydraulic pressure water conduction facility
KR101757262B1 (en) * 2015-12-15 2017-07-12 (주)성삼 System for detecting water leakage using 2 channel fiber-optic temperature sensor
CN107664223A (en) * 2017-11-03 2018-02-06 中船黄埔文冲船舶有限公司 Anti-corrosion stop valve
CN107941423A (en) * 2017-11-23 2018-04-20 广东天圣高科股份有限公司 A kind of LED lamp detection device
KR20230066775A (en) * 2021-11-08 2023-05-16 한국광기술원 sensitiveness improvement type distributed acostic sensor
KR102644918B1 (en) 2021-11-08 2024-03-07 한국광기술원 sensitiveness improvement type distributed acostic sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5829831B2 (en) Sensor for detecting arc flash, arc flash detection system including the sensor, and electrical distribution system
KR950002058B1 (en) Fluid flow measurement system
US7142291B2 (en) Detection of partial discharge or arcing in wiring via fiber optics
EP0101932B1 (en) Reactor in-vessel sensor and core monitoring apparatus
US7942067B2 (en) Method for measuring flow rate from electromagnetic pump
JP2010506496A (en) Fiber optic acoustic detector
KR102038136B1 (en) System for detecting partial discharge of switchgear using acoustic emission sensor of optical fiber
JP2007232515A (en) Optical fiber vibration detection system
JP2003028979A (en) Water leak detector
CN111537848A (en) Optical fiber detection method and device for partial discharge in GIS
JP5746527B2 (en) Partial discharge detection device and partial discharge detection method
CN102196762A (en) An optical probe having a position measuring system
CN102913761B (en) Two Sagnac monitoring pipeline safety system
JP2916114B2 (en) Tank with leak detection means
JP2019138871A (en) Eddy-current flaw detection device and eddy-current flaw detection method
US11927463B2 (en) Measurement system, measurement device, and measurement method to detect a direction in which fluid flows
US5365175A (en) Method of locating ground faults
US20220244096A1 (en) Fibre-optic acoustic sensor and associated measurement system, vehicle and measurement method
JPH11304765A (en) Void detection apparatus
KR100928534B1 (en) Transformer Deterioration Diagnosis Apparatus and Method Using Fiber Optic Sensor
JPH07248274A (en) Tube leak position detector
JP5067009B2 (en) Coin identification method and apparatus
JP2004108809A (en) Ultrasonic flowmeter having leakage detection function
CN109764997A (en) Belt tension detection method and belt tension meter
JP2003130934A (en) Optical fiber magnetic sensor