JP2017032402A - Water level detection device - Google Patents

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大介 南出
弘治 南出
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弘治 南出
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water level detection device capable of detecting a water level with a simple structure.SOLUTION: A water level detection device is equipped with an optical transmission path 30 which has a curved part; and moving portions 40 and 50 which are hooked to the optical transmission path 30, move according to water level changes, and have a hooking portion 26b changing a curvature of the curved part. From a state in which a lower side float 50 floated by buoyancy supports an upper side float 40 with repulsive force between a first magnet 51 and a second magnet 41, if a water level is changed to move the lower side float 50, the upper side float 40 moves with the lower side float 50, and the curvature of the curved part is changed by the hooking portion 26b.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、水位検知装置に関する。   The present invention relates to a water level detection device.

東日本大震災に起因する福島第一原子力発電所での事故が発生したことを背景に、原子力発電所設備等の重大事故や激甚災害に対する安全対策の強化が求められている。特に重大事故発生時には、原子炉格納容器内の状態を正確に把握するための計測器が重要となる。その一つに、原子炉格納容器内のシビアアクシデントで熱水や高温蒸気などが流出した際でも機能する水位計測システムがある。現在、格納容器内の水位の計測には水位によって電気抵抗や温度変化を検知する電気式水位計等が用いられている。   Against the backdrop of an accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station resulting from the Great East Japan Earthquake, there is a need to strengthen safety measures against serious accidents such as nuclear power plant facilities and severe disasters. In particular, when a serious accident occurs, a measuring instrument for accurately grasping the state in the reactor containment vessel is important. One of them is a water level measurement system that functions even when hot water or high-temperature steam flows out of a severe accident in the reactor containment vessel. At present, an electric water level meter that detects an electrical resistance or a temperature change by the water level is used for measuring the water level in the containment vessel.

電気式の水位計として、例えば特許文献1には、熱電対を用いた複数の温度計により測定した配管表面の温度分布を用いて、配管内の水の密度を温度補正することで原子炉の水位を求める原子炉水位計が記載されている。   As an electric water level gauge, for example, in Patent Document 1, the temperature distribution of the pipe surface measured by a plurality of thermometers using thermocouples is used to correct the temperature of the density of water in the pipe. A reactor water level gauge for determining the water level is described.

しかし、このような電気式水位計では耐放射線性や耐高温性、メンテナンス性に難点があり、水位レベルの多点計測を行うには電源ケーブル、計装ケーブルの布設が大規模なものになるという問題がある。   However, such electric water level gauges have difficulties in radiation resistance, high temperature resistance, and maintainability, and the installation of power cables and instrumentation cables is large in order to perform multipoint measurement at the water level. There is a problem.

また、有事における原子炉格納容器内では高レベルの放射線量や圧力、温度の上昇、可燃性ガスの発生といった事態が生じる。従って、一般用のセンサでは故障・誤作動したり、可燃性ガスへの引火を招いたりする危険性があるなど、従来のセンサをそのまま適用するには多々の問題点がある。   In addition, in the emergency containment vessel, high levels of radiation dose, pressure, temperature rise, and flammable gas are generated. Therefore, there are many problems in applying the conventional sensor as it is, such as a risk of malfunction or malfunction in a general-purpose sensor, or ignition of a combustible gas.

中でも、水位レベルを検知する水位センサにおいては、従来、水圧を検知する圧力式が多く使われていたが、原子炉格納容器内にガスが充満したり、想定内の水位以上に水圧がかかる等して圧力異常を起したりするなど、誤作動する可能性がある。また、上記の問題がないFBG(Fiber Bragg Grating)光ファイバ式の水位センサやファラデー素子を用いた光ファイバ式水位センサも存在したが、FBG光ファイバは光ファイバ内に回折格子を形成するため、なお耐熱性や耐放射線性が十分ではない。   Above all, for the water level sensor that detects the water level, the pressure type that detects the water pressure has been used in many cases. However, the reactor containment vessel is filled with gas or the water pressure is higher than the expected water level. This may cause malfunction such as causing abnormal pressure. In addition, there were FBG (Fiber Bragg Grating) optical fiber type water level sensors and optical fiber type water level sensors using Faraday elements, but the FBG optical fiber forms a diffraction grating in the optical fiber. In addition, heat resistance and radiation resistance are not sufficient.

そこで、ファラデー素子を用いた光ファイバ式水位センサとして特許文献2には、ファラデー素子を内蔵したファラデー近接センサに光を入射し、その反射光の強度により水位を検知する水位センサが記載されている。この水位センサでは、水位に合わせて上下動するフロート内部に磁石を収容し、水位が高くなるとフロートが上昇することで、磁石によりファラデー素子に磁界が印可される。すると、ファラデー近接センサに入射した光がファラデー素子により回転され、その反射光の強度が弱くなる。これにより、水位が基準水位以上になったことが検知される。   Therefore, Patent Document 2 discloses an optical fiber type water level sensor using a Faraday element, in which light is incident on a Faraday proximity sensor having a built-in Faraday element, and the water level sensor detects the water level based on the intensity of the reflected light. . In this water level sensor, a magnet is accommodated inside a float that moves up and down in accordance with the water level, and when the water level rises, the float rises, so that a magnetic field is applied to the Faraday element by the magnet. Then, the light incident on the Faraday proximity sensor is rotated by the Faraday element, and the intensity of the reflected light becomes weak. Thereby, it is detected that the water level is equal to or higher than the reference water level.

しかし、特許文献2のファラデー近接センサでは内部に、ファラデー素子まで光を通過させる偏光子やファラデー素子を通過する反射ミラーを配設するなど、センサの構成が複雑になるという問題がある。また、ファラデー素子も耐熱性が十分ではないという問題がある。   However, the Faraday proximity sensor of Patent Document 2 has a problem that the configuration of the sensor becomes complicated, such as a polarizer that passes light to the Faraday element and a reflection mirror that passes through the Faraday element. Further, the Faraday element also has a problem that the heat resistance is not sufficient.

特開平5−288590号公報JP-A-5-288590 特開2012−73120号公報JP2012-73120A

本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で水位を検知できる水位検知装置を提供する。また、耐熱性や耐放射線性に優れた水位検知装置を提供する。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a water level detection device capable of detecting a water level with a simple configuration. Moreover, the water level detection apparatus excellent in heat resistance and radiation resistance is provided.

本発明の水位検知装置は、
曲線部分を有する光伝送路と、
前記光伝送路に引掛けられ、水位変化に合わせて移動し、前記曲線部分の曲率を変化させる引掛部を有する可動部と、
を備えた。
The water level detection device of the present invention,
An optical transmission line having a curved portion;
A movable part that is hooked to the optical transmission line, moves in accordance with a change in water level, and has a hook part that changes the curvature of the curved part,
Equipped with.

可動部が水位変化に合わせて移動し、引掛部により曲線部分の曲率を変化させる。曲率が大きくなると、光伝送路内を搬送される光が光伝送路の内部で反射する回数が多くなり、光路は長くなる。従って、光伝送路から出射される光は減衰し、光強度が低下する。この光強度の低下を検知することで、水位変化による可動部の移動を検知し水位を検知できる。光伝送路と可動部とから水位検知装置を構成するので、特殊な素子を用いることなく簡単な構成で水位を検知できる。   A movable part moves according to a water level change, and the curvature of a curve part is changed by a hook part. When the curvature increases, the number of times the light carried in the optical transmission path is reflected inside the optical transmission path increases, and the optical path becomes longer. Therefore, the light emitted from the optical transmission path is attenuated and the light intensity is reduced. By detecting this decrease in light intensity, it is possible to detect the water level by detecting the movement of the movable part due to the water level change. Since the water level detection device is composed of the optical transmission path and the movable part, the water level can be detected with a simple configuration without using a special element.

前記可動部は、
第1磁石を有し、浮力により水に浮く下側フロートと、
前記第1磁石に反発する第2磁石を有し、前記光伝送路と連動して摺動する上側フロートとを備え、
前記光伝送路と前記上側フロートとを密封構造とし、
浮力により浮いている前記下側フロートが前記第1磁石と前記第2磁石との反発力により前記上側フロートを支持している状態から、水位が変化して前記下側フロートが移動すると、前記上側フロートが前記下側フロートを伴って移動し、前記引掛部により前記曲線部分の曲率を変化させることが好ましい。
The movable part is
A lower float having a first magnet and floating in water by buoyancy;
A second magnet that repels the first magnet, and an upper float that slides in conjunction with the optical transmission path;
The optical transmission path and the upper float have a sealed structure,
When the lower float moves due to a change in water level from the state in which the lower float floating by buoyancy supports the upper float by the repulsive force of the first magnet and the second magnet, the upper float moves. Preferably, the float moves with the lower float, and the curvature of the curved portion is changed by the hooking portion.

少なくとも下側フロートと上側フロートとで可動部を構成することで簡単な構成となり、水位検知装置を簡易かつ安価に製造でき、安定性を高めることができる。上側フロートが下側フロートの第1磁石により反発して移動するので、上側フロートと下側フロートとを隔離できる。従って、光伝送路と上側フロートとを密封構造にしても、水位変化による下側フロートの移動に伴って、光伝送路の曲線部分の曲率を変化させることができる。よって、光伝送路と上側フロートとを密封構造としているため、耐熱性・耐放射線性・耐水性・耐腐食性・耐圧性に優れた水位検知装置を実現できる。   By configuring the movable part with at least the lower float and the upper float, the structure becomes simple, the water level detection device can be manufactured easily and inexpensively, and the stability can be enhanced. Since the upper float moves by repulsion by the first magnet of the lower float, the upper float and the lower float can be separated. Therefore, even if the optical transmission path and the upper float are sealed, the curvature of the curved portion of the optical transmission path can be changed with the movement of the lower float due to the water level change. Therefore, since the optical transmission path and the upper float have a sealed structure, it is possible to realize a water level detection device having excellent heat resistance, radiation resistance, water resistance, corrosion resistance, and pressure resistance.

前記光伝送路は、環状に巻回された耐放射線性の光ファイバであることが好ましい。   The optical transmission line is preferably a radiation-resistant optical fiber wound in an annular shape.

光伝送路として耐放射線性の光ファイバを用いることで、光の伝送損失を小さくし、放射線量の多い環境下でも使用できる。光ファイバを環状に巻回することで、可動部に押圧される際の光の減衰量を増やすことができるので、わずかな水位の変化を検知でき検知精度を向上できる。   By using a radiation-resistant optical fiber as an optical transmission line, light transmission loss can be reduced and the optical transmission line can be used even in an environment with a large radiation dose. By winding the optical fiber in an annular shape, it is possible to increase the amount of attenuation of light when pressed by the movable part, so that a slight change in the water level can be detected and the detection accuracy can be improved.

前記光ファイバの一端は反射部を有し、
前記光ファイバの他端から入射された光が、前記光ファイバの前記一端の反射部で反射されて戻り、前記他端から出射されることが好ましい。
One end of the optical fiber has a reflecting portion,
It is preferable that the light incident from the other end of the optical fiber is reflected by the reflecting portion at the one end of the optical fiber and returned from the other end.

光ファイバの他端から入射され光ファイバ内を搬送された光はその一端の反射部で反射し、他端に向かって光伝送路を戻っていく。よって、光ファイバの片側端部から光を入射すると共に、出射する光を受光できる。これにより、光ファイバの片側端部だけで光の入射と出射光の受光を行うことができ、構造を単純化できる。   The light incident from the other end of the optical fiber and transported in the optical fiber is reflected by the reflection portion at one end and returns to the optical transmission path toward the other end. Therefore, light can be received from one end of the optical fiber and the emitted light can be received. Thereby, light can be incident and light can be received only at one end of the optical fiber, and the structure can be simplified.

前記光伝送路に光を入射する光発振部と、
前記光伝送路から出射される光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光の強度を測定する測定部と、
前記測定部が測定した光強度の値と所定の閾値とを比較し、水位が所定の位置まで到達したことを判定する判定部と、
を有する制御部をさらに備えることが好ましい。
A light oscillating portion for making light incident on the optical transmission path;
A light receiving unit that receives light emitted from the optical transmission path;
A measuring unit for measuring the intensity of light received by the light receiving unit;
A determination unit that compares the light intensity value measured by the measurement unit with a predetermined threshold and determines that the water level has reached a predetermined position;
It is preferable to further include a control unit having

測定部と判定部とを光伝送路と別体に構成することで、測定部と判定部とを光伝送路から遠隔に設置することができ、耐放射線・耐熱性に優れ、安全性の高い水位検知装置を実現できる。   By configuring the measurement unit and the determination unit separately from the optical transmission line, the measurement unit and the determination unit can be installed remotely from the optical transmission line, providing excellent radiation resistance and heat resistance, and high safety. A water level detection device can be realized.

本発明の水位検知装置によれば、光伝送路と可動部とから水位検知装置を構成するので、簡単な構成で水位を検知できる。   According to the water level detection device of the present invention, the water level detection device is constituted by the optical transmission path and the movable part, so that the water level can be detected with a simple configuration.

本発明の実施形態に係る水位検知装置の概略図。1 is a schematic view of a water level detection device according to an embodiment of the present invention. 検知部の斜視図。The perspective view of a detection part. 水位上昇時の図2の検知部の正面断面図。Front sectional drawing of the detection part of FIG. 2 at the time of a water level rise. 光ファイバ収容部の分解斜視図。The disassembled perspective view of an optical fiber accommodating part. 水位下降時の図2の検知部の正面断面図。Front sectional drawing of the detection part of FIG. 2 at the time of a water level fall. 光ファイバの曲率が小さい場合に光ファイバ内を搬送される光の光路を示す図。The figure which shows the optical path of the light conveyed in the optical fiber when the curvature of an optical fiber is small. 光ファイバの曲率が大きい場合に光ファイバ内を搬送される光の光路を示す図。The figure which shows the optical path of the light conveyed in an optical fiber when the curvature of an optical fiber is large. 複数の検知部と制御部とを光スイッチを介して接続する変形例を示す概略図。Schematic which shows the modification which connects a some detection part and control part via an optical switch. 光ファイバの両端の変形例に係る検知部と制御部との関係を示す概略図。Schematic which shows the relationship between the detection part and control part which concern on the modification of the both ends of an optical fiber. 複数の検知部をケーブルで接続し最上部の検知部のみを制御部に接続した状態を示す概略図。Schematic which shows the state which connected the some detection part with the cable and connected only the uppermost detection part to the control part. 図10の水位検知装置において実際の水位と制御部で受信する光の強度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the actual water level and the intensity | strength of the light received with a control part in the water level detection apparatus of FIG.

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に示すように本実施形態の水位検知装置1は、複数の検知部10と、ケーブル4を介してそれぞれ1つの検知部10に接続された複数の制御部80とを備えている。複数の検知部10は、原子炉格納容器2の内壁面に縦方向に適宜の間隔で設置されている。制御部80は、原子炉格納容器2の外側に設置されている。制御部80はケーブル4を介して、検知部10に光を入射すると共に検知部10内で反射して戻る光を受光する。   As shown in FIG. 1, the water level detection device 1 according to the present embodiment includes a plurality of detection units 10 and a plurality of control units 80 connected to one detection unit 10 via a cable 4. The plurality of detectors 10 are installed on the inner wall surface of the reactor containment vessel 2 at appropriate intervals in the vertical direction. The controller 80 is installed outside the reactor containment vessel 2. The control unit 80 receives light incident on the detection unit 10 via the cable 4 and reflected and returned from the detection unit 10.

図2に示すように、検知部10は、蓋体11と上側外筒12と下側外筒13と止め具14とを備えている。検知部10は、例えばSUS304などの金属から形成されている。   As shown in FIG. 2, the detection unit 10 includes a lid body 11, an upper outer cylinder 12, a lower outer cylinder 13, and a stopper 14. The detection unit 10 is made of a metal such as SUS304.

上側外筒12は下部が閉塞された円筒形状であり、下部から下方に延びる下部延長部12aに、下側外筒13を固定するために周方向に等間隔にねじ孔12bが複数設けられている。   The upper outer cylinder 12 has a cylindrical shape with the lower part closed, and a plurality of screw holes 12b are provided at equal intervals in the circumferential direction to fix the lower outer cylinder 13 to a lower extension 12a extending downward from the lower part. Yes.

下側外筒13は上側外筒12と実質的に同径の円筒形状であり、上側外筒12の下方に配置されている。下側外筒13は水が出入りするために、下方に周方向に等間隔に設けられた上下方向に延びる複数の長孔13aと下面に複数設けられた丸孔13bとを有している。下側外筒13は、上部が上側外筒12の下部延長部12aに嵌合されて、ねじ孔12bを介してねじ止めにより上側外筒12と固定されている。   The lower outer cylinder 13 has a cylindrical shape with substantially the same diameter as the upper outer cylinder 12 and is disposed below the upper outer cylinder 12. The lower outer cylinder 13 has a plurality of long holes 13a extending in the vertical direction provided at equal intervals in the circumferential direction and a plurality of round holes 13b provided on the lower surface in order to allow water to enter and exit. The lower outer cylinder 13 is fitted to the lower extension 12a of the upper outer cylinder 12 at the top, and is fixed to the upper outer cylinder 12 by screwing through the screw hole 12b.

蓋体11は、平面視円形の板状であり、上側外筒12の上部の開口を閉塞するように配置され、図3の断面図に示すようにねじ止めにより上側外筒12と固定されている。蓋体11で上側外筒12の上部を閉塞することにより、上側外筒12の内部は密封状態となる。   The lid body 11 has a circular plate shape in plan view, and is disposed so as to close the upper opening of the upper outer cylinder 12, and is fixed to the upper outer cylinder 12 by screwing as shown in the sectional view of FIG. Yes. By closing the upper part of the upper outer cylinder 12 with the lid 11, the inside of the upper outer cylinder 12 is in a sealed state.

止め具14は概略L字形状であり、一端が蓋体11の上部にねじ止め固定されている。他端は自由端であり、この他端を形成する側面部14aを原子炉格納容器2の内側の壁面に貼付することで、検知部10を壁面に固定する。固定はねじ止めにより行われてもよい。   The stopper 14 is substantially L-shaped, and one end is fixed to the upper part of the lid 11 with screws. The other end is a free end, and the detection unit 10 is fixed to the wall surface by affixing the side surface portion 14 a forming the other end to the inner wall surface of the reactor containment vessel 2. Fixing may be performed by screwing.

図3に示すように、上側外筒12の内部には、光ファイバ収容部20と上側フロート40とが配置されている。光ファイバ収容部20は2つの四角柱状の支持柱31及びリング状の支持板32を介して蓋体11に固定されている。   As shown in FIG. 3, the optical fiber housing portion 20 and the upper float 40 are disposed inside the upper outer cylinder 12. The optical fiber housing portion 20 is fixed to the lid 11 via two square columnar support columns 31 and a ring-shaped support plate 32.

図4に示すように、光ファイバ収容部20は、収容ケース本体21と表カバー22と裏カバー23とを有しており、ねじ止めによりこれらは固定される。収容ケース本体21と表カバー22との間には収容空間24が設けられている。収容空間24内には巻回された光ファイバ30と支持部材25と摺動部材26とが配置されている。   As shown in FIG. 4, the optical fiber housing part 20 has a housing case body 21, a front cover 22, and a back cover 23, which are fixed by screwing. A storage space 24 is provided between the storage case main body 21 and the front cover 22. A wound optical fiber 30, a support member 25, and a sliding member 26 are disposed in the accommodation space 24.

収容ケース本体21は下端が開口した矩形の箱形状である。収容ケース本体21の天壁21aには、光ファイバ30を挿通する挿通孔21bが形成されている。収容ケース本体21の内部には、天壁21aから延び、下方に向かって幅広になるように湾曲する一対のガイド壁21cと、該一対のガイド壁21cの下端を繋ぐ上方に突に湾曲した湾曲壁21dとが形成されている。収容ケース本体21は湾曲壁21dと側壁21eとで、巻回された光ファイバ30を収容する収容空間24を形成している。収容ケース本体21の中央には支持部材25が配置されるための2つのボス21fが設けられている。また、下方には摺動部材26が摺動するための上下方向に延びる2つの長孔21gが設けられている。収容空間24の上方の一対のガイド壁21cの間には突部21hが突設されている。   The storage case body 21 has a rectangular box shape with an open lower end. An insertion hole 21 b through which the optical fiber 30 is inserted is formed in the top wall 21 a of the housing case body 21. Inside the storage case main body 21, a pair of guide walls 21c extending from the top wall 21a and curved so as to widen downward, and a curved curve projecting upward to connect the lower ends of the pair of guide walls 21c. A wall 21d is formed. The housing case body 21 includes a curved wall 21d and a side wall 21e to form a housing space 24 for housing the wound optical fiber 30. Two bosses 21 f for arranging the support member 25 are provided in the center of the housing case main body 21. In addition, two long holes 21g extending in the vertical direction for sliding the sliding member 26 are provided below. A protrusion 21 h is provided between the pair of guide walls 21 c above the accommodation space 24.

表カバー22は、上下端が開口した矩形の箱形状である。下方には摺動部材26が摺動するための上下方向に延びる2つの長孔22aが設けられている。   The front cover 22 has a rectangular box shape with upper and lower ends opened. Two long holes 22a extending in the vertical direction for sliding the sliding member 26 are provided below.

支持部材25は孔があけられた半楕円の板形状であり、外周面には巻回された光ファイバ30を嵌め込まれて支持する外周溝25aが形成されている。支持部材25は、収容ケース本体21の2つのボス21fに対応する2つの孔部25bを有し、孔部25bにボス21fが挿入された状態で収容ケース本体21と表カバー22との間に挟み込まれて固定される。収容空間24内に固定された支持部材25は、外周溝25aの上部と突部21hが対向して光ファイバ30を挟むように、湾曲壁21dよりも内側に所定の間隔を隔てて配置されている。   The support member 25 has a semi-elliptical plate shape with a hole, and an outer peripheral groove 25a for fitting and supporting the wound optical fiber 30 is formed on the outer peripheral surface. The support member 25 has two holes 25b corresponding to the two bosses 21f of the storage case main body 21, and the boss 21f is inserted into the holes 25b between the storage case main body 21 and the front cover 22. It is pinched and fixed. The support member 25 fixed in the accommodation space 24 is arranged at a predetermined interval inside the curved wall 21d so that the upper portion of the outer peripheral groove 25a and the protrusion 21h face each other and sandwich the optical fiber 30 therebetween. Yes.

摺動部材26は、孔が明けられた矩形の枠体26aと、巻回された光ファイバ30に引掛けられ、該光ファイバ30を内側から外側に曲率半径方向に引っ張るために枠体26aの上部に設けられたフック状の引掛部26bと、枠体26aの両面に設けられた4つのストッパー26cとを備える。摺動部材26は、4つのストッパー26cが収容ケース本体21の長孔21gと表カバー22の長孔22aにそれぞれ挿入された状態で収容ケース本体21と表カバー22に挟み込まれている。従って、摺動部材26は、ストッパー26cが長孔21g,22a内で移動できる範囲内で収容ケース本体21及び表カバー22に対して上下方向に摺動可能に配置されている。摺動部材26の下面には上側フロート40をねじ止め固定するためのねじ孔26dが設けられている。   The sliding member 26 is hooked by a rectangular frame 26a with a hole and a wound optical fiber 30, and the optical fiber 30 is pulled from the inside to the outside in a radius of curvature direction. A hook-shaped hook portion 26b provided at the upper portion and four stoppers 26c provided on both surfaces of the frame body 26a are provided. The sliding member 26 is sandwiched between the housing case main body 21 and the front cover 22 in a state where four stoppers 26 c are inserted into the long holes 21 g of the housing case main body 21 and the long holes 22 a of the front cover 22, respectively. Therefore, the sliding member 26 is arranged to be slidable in the vertical direction with respect to the housing case main body 21 and the front cover 22 within a range in which the stopper 26c can move within the long holes 21g and 22a. A screw hole 26d for screwing and fixing the upper float 40 is provided on the lower surface of the sliding member 26.

このように、光ファイバ30と摺動部材26と上側フロート40とは上側外筒12内に密封して収容されるので、高温の熱水や蒸気に耐えることができる。また、密封された上側外筒12内の光ファイバ30の端面に水が付着しないので、端面での反射光の減衰をなくすことができる。   Thus, since the optical fiber 30, the sliding member 26, and the upper float 40 are sealed and accommodated in the upper outer cylinder 12, they can withstand high-temperature hot water and steam. Further, since water does not adhere to the end face of the optical fiber 30 in the sealed upper outer cylinder 12, attenuation of reflected light at the end face can be eliminated.

巻回された光ファイバ30の端部は、支持板32に設けられたソケット33に保持されている。ソケット33は、後述する光発振部81(図1参照)に接続されたケーブル4の端部を保持し、ケーブル4内部の光ファイバと光ファイバ収容部20の内部の光ファイバ30とを接続する。ケーブル4は、ステンレス製のチューブとこのチューブ内に通された光ファイバとで構成されている。光ファイバをステンレス製のチューブで保護することで、耐熱性、耐水性および気密性を高めている。   The end of the wound optical fiber 30 is held by a socket 33 provided on the support plate 32. The socket 33 holds an end portion of the cable 4 connected to an optical oscillation unit 81 (see FIG. 1) to be described later, and connects the optical fiber inside the cable 4 and the optical fiber 30 inside the optical fiber housing unit 20. . The cable 4 includes a stainless steel tube and an optical fiber passed through the tube. By protecting the optical fiber with a stainless steel tube, heat resistance, water resistance and airtightness are enhanced.

図3に示すように、上側フロート40は円柱状であり、内部に第2磁石41が配置されている。上側フロート40の径は上側外筒12の内径よりも小さく形成されている。上側フロート40は、摺動部材26にねじ孔26dを介してねじ止め固定されている。従って、上側フロート40は、摺動部材26と共に上側外筒12の内部を摺動する。   As shown in FIG. 3, the upper float 40 has a cylindrical shape, and the second magnet 41 is disposed inside. The diameter of the upper float 40 is smaller than the inner diameter of the upper outer cylinder 12. The upper float 40 is screwed to the sliding member 26 via a screw hole 26d. Accordingly, the upper float 40 slides inside the upper outer cylinder 12 together with the sliding member 26.

光伝送路30として耐放射線性の光ファイバ30を用いることで、光の伝送損失を小さくし、放射線量の多い環境下でも使用できる。具体的には、光ファイバ30は、石英からなるコアにフッ素を添加し、放射線による欠陥の生成を抑制および修復するので耐放射線特性に優れている。なお、光ファイバ30はフッ素を添加するものに限定されず、耐放射線特性に優れた光ファイバである限り、その素材は特に限定されない。光ファイバ30の一端の反射部は鏡面仕上げされ巻回されて後述する支持部材25に支持され、他端がソケット33に保持されている。光ファイバ30の鏡面仕上げされた先端は、例えば耐蝕性に優れたチタンを用いて金属蒸着メッキされている。ただし金属蒸着メッキに限定されず、耐熱性および耐放射線性に優れたポリエーテルエーテルケトン(PEEK)からなる耐放射線性樹脂で前記先端をキャップしてもよい。これらにより、光ファイバ30の先端からノイズが入り込むのを防止する。また、光ファイバ30の一端の反射部は、必ずしも鏡面仕上げされていなくてもよく、特別な加工を施さなくてもよい。光ファイバでは、鏡面仕上げせずとも光伝送媒体が終わる境界面で光が反射するためである。ただし、反射率の向上、及び、反射面への汚れ付着時の反射率の低下を抑制する観点から、光ファイバ30の一端の反射部は、鏡面仕上げされていることが好ましい。   By using the radiation-resistant optical fiber 30 as the optical transmission line 30, the light transmission loss can be reduced, and the optical transmission line 30 can be used even in an environment with a large radiation dose. Specifically, the optical fiber 30 has excellent radiation resistance because fluorine is added to a quartz core to suppress and repair the generation of defects due to radiation. The optical fiber 30 is not limited to the one to which fluorine is added, and the material thereof is not particularly limited as long as it is an optical fiber excellent in radiation resistance. The reflecting portion at one end of the optical fiber 30 is mirror-finished and wound and supported by a support member 25 described later, and the other end is held by a socket 33. The mirror-finished tip of the optical fiber 30 is plated with metal by using, for example, titanium having excellent corrosion resistance. However, the tip is not limited to metal vapor deposition plating, and the tip may be capped with a radiation resistant resin made of polyetheretherketone (PEEK) having excellent heat resistance and radiation resistance. These prevent noise from entering from the tip of the optical fiber 30. Further, the reflecting portion at one end of the optical fiber 30 does not necessarily have to be mirror-finished and does not have to be subjected to special processing. This is because the optical fiber reflects light at the interface where the optical transmission medium ends without mirror finishing. However, from the viewpoint of improving the reflectivity and suppressing the decrease in reflectivity when the dirt adheres to the reflecting surface, the reflecting portion at one end of the optical fiber 30 is preferably mirror-finished.

光ファイバ30は、摺動部材26が上方に位置するとき、引掛部26bは光ファイバ30を引っ張っていない(図3参照)。光ファイバ30は、摺動部材26が下方に位置するとき、引掛部26bにより光ファイバ30を下方に引っ張り、巻回されたリング状の光ファイバ30が引き伸ばされて楕円形状となる(図5参照)。   When the sliding member 26 is positioned above the optical fiber 30, the hooking portion 26b does not pull the optical fiber 30 (see FIG. 3). When the sliding member 26 is positioned below the optical fiber 30, the optical fiber 30 is pulled downward by the hooking portion 26b, and the wound ring-shaped optical fiber 30 is stretched to have an elliptical shape (see FIG. 5). ).

本実施形態では、光ファイバ30は環状に5回巻回されている。なお、巻数は5回に限らず任意である。巻数を多くすると、引掛部26bに引っ張られて光ファイバ30の曲率が変わる部位が増え、光強度の変化量が多くなるので、検知精度が向上する。しかし、巻数を多くしすぎると、光ファイバ30の弾力により引掛部26bが押し返され、光ファイバ30が曲がりにくくなる。これにより、水位検知ができなくなる可能性があるため、引掛部26bに引っ張られて変形する程度に巻回すればよい。巻回された光ファイバ30は、金属製の留め具で囲うことでまとめてもよく、または金属製の重りをつけることでまとめてもよい。光ファイバ30を環状に巻回することで、引掛部26bに引っ張られる際の光の減衰量を増やすことができるので、わずかな水位の変化を検知でき検知精度を向上できる。   In the present embodiment, the optical fiber 30 is wound in an annular shape five times. The number of turns is not limited to five and is arbitrary. When the number of turns is increased, the number of portions where the curvature of the optical fiber 30 is changed by being pulled by the hooking portion 26b increases, and the amount of change in light intensity increases, so that the detection accuracy is improved. However, if the number of turns is increased too much, the hooking portion 26b is pushed back by the elasticity of the optical fiber 30, and the optical fiber 30 becomes difficult to bend. Accordingly, there is a possibility that the water level cannot be detected. Therefore, the water level may be wound so as to be deformed by being pulled by the hooking portion 26b. The wound optical fiber 30 may be bundled by being surrounded by a metal fastener, or may be bundled by attaching a metal weight. By winding the optical fiber 30 in an annular shape, it is possible to increase the amount of attenuation of light when pulled by the hooking portion 26b, so that a slight change in the water level can be detected and the detection accuracy can be improved.

また図3に示すように、下側外筒13の内部には下側フロート50と浮体52とが配置されている。   As shown in FIG. 3, a lower float 50 and a floating body 52 are disposed inside the lower outer cylinder 13.

下側フロート50は上側フロート40と同じ構成であり、内部に第2磁石41に代えて第1磁石51を収容している。下側フロート50の径は下側外筒13の内径よりも小さく形成されている。従って、下側フロート50は、下側外筒13の内部を摺動できる。第1磁石51と第2磁石41とは、互いに近づくと反発するように対向する面が同極に着磁されている。   The lower float 50 has the same configuration as the upper float 40, and houses a first magnet 51 instead of the second magnet 41 therein. The diameter of the lower float 50 is smaller than the inner diameter of the lower outer cylinder 13. Accordingly, the lower float 50 can slide inside the lower outer cylinder 13. The first magnet 51 and the second magnet 41 are magnetized so that their opposing surfaces are repelled so as to repel each other.

浮体52は、内部が空洞の概略円柱状であり、上部において下側フロート50とねじ止め固定されている。浮体52は、その浮力により下側外筒13内に浸入した水に浮かぶ。従って、浮体52は下側外筒13内に浸入した水面の上昇又は下降に伴って下側フロート50と共に下側外筒13内を上下に移動する。   The floating body 52 has a substantially cylindrical shape with a hollow inside, and is fixed to the lower float 50 with screws at the top. The floating body 52 floats on the water that has entered the lower outer cylinder 13 due to its buoyancy. Therefore, the floating body 52 moves up and down in the lower outer cylinder 13 together with the lower float 50 as the water surface that has entered the lower outer cylinder 13 rises or falls.

制御部80(図1参照)は、ケーブル4および光サーキュレータ85を介して検知部10に接続された光発振部81および受光部82と、受光部82に接続された測定部83と、測定部83に接続された判定部84とを備えている。光発振部81は光源であり、ケーブル4を介して光ファイバ30に光を入射する。受光部82は、ケーブル4を介して光ファイバ30から戻る光を受光する。測定部83は、受光部82が受光した光の強度を測定する。判定部84は、測定部83が測定した光強度の値と所定の閾値とを比較し、水位が所定の位置まで到達したことを判定する。   The control unit 80 (see FIG. 1) includes a light oscillation unit 81 and a light receiving unit 82 connected to the detection unit 10 via the cable 4 and the optical circulator 85, a measurement unit 83 connected to the light reception unit 82, and a measurement unit. And a determination unit 84 connected to 83. The light oscillation unit 81 is a light source and makes light incident on the optical fiber 30 via the cable 4. The light receiving unit 82 receives light returning from the optical fiber 30 via the cable 4. The measuring unit 83 measures the intensity of light received by the light receiving unit 82. The determination unit 84 compares the light intensity value measured by the measurement unit 83 with a predetermined threshold value, and determines that the water level has reached a predetermined position.

制御部80は検知部10と別体に構成しているので、制御部80を検知部10から遠隔に、例えば原子炉格納容器2の外側や原子炉格納容器2から離れた放射線管理区域内の施設などに設置することができる。よって、原子炉格納容器内には、電気信号を用いるセンサ等を設置する必要性がない。制御部80を原子炉格納容器2の外側に設置することで、原子炉格納容器2内に新たな電源を設ける必要が無く、配管工事が不要となり狭い空間に容易に検知部10を設置できる。またケーブル4として光ファイバを用いるので、ケーブル4が数Km以上と長距離になっても水位を検知できる。   Since the control unit 80 is configured separately from the detection unit 10, the control unit 80 is remote from the detection unit 10, for example, outside the reactor containment vessel 2 or in a radiation management area away from the reactor containment vessel 2. Can be installed in facilities. Therefore, there is no need to install a sensor or the like using an electrical signal in the reactor containment vessel. By installing the control unit 80 outside the reactor containment vessel 2, it is not necessary to provide a new power source in the reactor containment vessel 2, and piping work is not required, and the detection unit 10 can be easily installed in a narrow space. In addition, since an optical fiber is used as the cable 4, the water level can be detected even when the cable 4 has a long distance of several kilometers or more.

次に、原子炉格納容器2の内壁面に設置された検知部10の動作について説明する。   Next, operation | movement of the detection part 10 installed in the inner wall face of the reactor containment vessel 2 is demonstrated.

図3に示すように、水位が検知部10の下側外筒13よりも上方にある場合、下側フロート50及び浮体52は下側外筒13内に浸入した水から受ける浮力によって浮かび、下側外筒13の上部に位置し、下側フロート50の上端が上側外筒12の底に当接している。また上側フロート40は上側フロート40内の第2磁石41が下側フロート50内の第1磁石51に反発するので摺動部材26と共に可動範囲の上部に位置している。即ち、摺動部材26のストッパー26cが収容ケース本体21及び表カバー22の長孔21g,22aの上端に位置している。このとき、摺動部材26の引掛部26bは光ファイバ30から離間しているので、光ファイバ30はリング状に保たれている。   As shown in FIG. 3, when the water level is above the lower outer cylinder 13 of the detection unit 10, the lower float 50 and the floating body 52 float due to the buoyancy received from the water that has entered the lower outer cylinder 13, Located on the upper side of the side outer cylinder 13, the upper end of the lower float 50 is in contact with the bottom of the upper outer cylinder 12. Further, since the second magnet 41 in the upper float 40 repels the first magnet 51 in the lower float 50, the upper float 40 is positioned at the upper part of the movable range together with the sliding member 26. That is, the stopper 26 c of the sliding member 26 is positioned at the upper ends of the long holes 21 g and 22 a of the housing case main body 21 and the front cover 22. At this time, since the catching portion 26b of the sliding member 26 is separated from the optical fiber 30, the optical fiber 30 is kept in a ring shape.

光発振部81から光ファイバ30に光を入射すると、光ファイバ30内を搬送される光は光ファイバ30の一端部(反射部)で反射し、他端部(光を入射された端部)に向かって戻る。そして他端部から出射された光を受光部82で受光し、測定部83が、受光された光の強度を測定する。判定部84は測定部83が測定した光の強度の値と所定の閾値とを比較し、水位が下側フロート50まで到達していないことを判定する。なお、所定の閾値とはケーブル4の長さなどによって定まる値である。以上のように光ファイバ30の一端から入射された光が、入射された端部から出射されるので、1本のケーブル4のみを介して検知部10と制御部80とを接続でき、水位検知装置1の構造を単純化できる。   When light enters the optical fiber 30 from the light oscillating unit 81, the light transported in the optical fiber 30 is reflected by one end (reflecting unit) of the optical fiber 30 and the other end (the end where the light is incident). Return to. And the light radiate | emitted from the other end part is received by the light-receiving part 82, and the measurement part 83 measures the intensity | strength of the received light. The determination unit 84 compares the light intensity value measured by the measurement unit 83 with a predetermined threshold value, and determines that the water level has not reached the lower float 50. The predetermined threshold is a value determined by the length of the cable 4 or the like. As described above, since the light incident from one end of the optical fiber 30 is emitted from the incident end, the detection unit 10 and the control unit 80 can be connected via only one cable 4 to detect the water level. The structure of the device 1 can be simplified.

図5に示すように水位が下降すると、下側外筒13内から長孔13a及び丸孔13bを通じて水が排水され、下側フロート50及び浮体52は下側外筒13の内面に摺接しながら水位に合わせて下方に移動する。すると、上側フロート40内の第2磁石41が下側フロート50内の第1磁石51から受ける反発力が弱まり、上側フロート40は摺動部材26と共に自重により下側外筒13の内面に摺接しながら下方に移動する。これにより、摺動部材26の引掛部26bが光ファイバ30の下端部に当接し、光ファイバ30を下方へ引っ張る。この状態では、光ファイバ30は楕円形状に弾性変形している。   As shown in FIG. 5, when the water level is lowered, water is drained from the lower outer cylinder 13 through the long hole 13 a and the round hole 13 b, and the lower float 50 and the floating body 52 are in sliding contact with the inner surface of the lower outer cylinder 13. Move downward according to the water level. Then, the repulsive force received by the second magnet 41 in the upper float 40 from the first magnet 51 in the lower float 50 is weakened, and the upper float 40 slides on the inner surface of the lower outer cylinder 13 by its own weight together with the sliding member 26. While moving down. Thereby, the hooking portion 26b of the sliding member 26 comes into contact with the lower end portion of the optical fiber 30, and pulls the optical fiber 30 downward. In this state, the optical fiber 30 is elastically deformed into an elliptical shape.

図6は、光ファイバ30の曲率が小さい場合に光ファイバ30内を搬送される光の光路89を示す。図7は、光ファイバ30の曲率が大きい場合に光ファイバ30内を搬送される光の光路89を示す。光ファイバ30が撓んで曲率が大きくなると、光ファイバ30内を搬送される光が光ファイバ30の内部で反射する回数が多くなり、光路は長くなる。従って、光ファイバ30から出射される光は減衰し、光強度が低下する。この光強度の低下を測定部83で測定し、判定部84が所定の閾値と比較することで、水位変化による下側フロート50の移動を検知し水位を検知できる。光ファイバ30と可動部と制御部80とから水位検知装置1を構成するので、特殊な素子を用いることなく簡単な構成で水位を検知できる。   FIG. 6 shows an optical path 89 of light carried in the optical fiber 30 when the curvature of the optical fiber 30 is small. FIG. 7 shows an optical path 89 of light carried in the optical fiber 30 when the curvature of the optical fiber 30 is large. When the optical fiber 30 is bent and the curvature is increased, the number of times the light transported in the optical fiber 30 is reflected inside the optical fiber 30 increases, and the optical path becomes longer. Therefore, the light emitted from the optical fiber 30 is attenuated and the light intensity is reduced. The decrease in light intensity is measured by the measuring unit 83, and the determination unit 84 compares the predetermined intensity with a predetermined threshold value, thereby detecting the movement of the lower float 50 due to a change in the water level and detecting the water level. Since the water level detection device 1 is configured by the optical fiber 30, the movable unit, and the control unit 80, the water level can be detected with a simple configuration without using a special element.

以上のように、上側フロート40の第2磁石41が下側フロート50の第1磁石51に反発して移動するので、上側フロート40と下側フロート50とを隔離して配置できる。従って、光ファイバ収容部20と摺動部材26と上側フロート40とを上側外筒12内に密封する構造にしても、水位変化による下側フロート50及び浮体52の移動に伴って、光ファイバ30を変形させることができる。よって、光ファイバ収容部20を密封し、下側フロート50及び浮体52のみを水と接触させるので、耐水性、耐腐食性および耐圧性に優れた水位検知装置1を得ることができる。また、光ファイバ30を摺動部材26と上側フロート40と下側フロート50と浮体52とからなる可動部だけで変形させることができるので、簡単な構成となり、水位検知装置1を簡易かつ安価に製造でき、安定性を高めることができる。   As described above, since the second magnet 41 of the upper float 40 moves against the first magnet 51 of the lower float 50, the upper float 40 and the lower float 50 can be arranged separately. Therefore, even if the optical fiber accommodating portion 20, the sliding member 26, and the upper float 40 are sealed in the upper outer cylinder 12, the optical fiber 30 is moved along with the movement of the lower float 50 and the floating body 52 due to the water level change. Can be deformed. Therefore, since the optical fiber housing portion 20 is sealed and only the lower float 50 and the floating body 52 are brought into contact with water, the water level detection device 1 having excellent water resistance, corrosion resistance, and pressure resistance can be obtained. Further, since the optical fiber 30 can be deformed only by the movable part composed of the sliding member 26, the upper float 40, the lower float 50, and the floating body 52, the structure becomes simple and the water level detection device 1 can be simply and inexpensively. It can be manufactured and stability can be improved.

なお本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.

光ファイバ30は曲線部分を有する限り、リング状に巻回される構成に限定されず、例えば直線と曲線との組み合わせから構成してもよい。また、図3及び図5に示す正面視でリング状に巻回される構成以外にも、平面視でリング状に巻回されてもよい。   As long as the optical fiber 30 has a curved portion, the optical fiber 30 is not limited to a configuration wound in a ring shape, and may be configured by a combination of a straight line and a curved line, for example. Further, in addition to the configuration wound in a ring shape in front view shown in FIGS. 3 and 5, it may be wound in a ring shape in plan view.

前記実施形態では、検知部10と制御部80とをケーブル4を介して1対1の関係で接続した。しかし図8に示すように、複数の検知部10と1つの制御部80との間に光スイッチ60を設け、この光スイッチ60により制御部80と接続する検知部10を切り替える構成を採用してもよい。この構成より、制御部80を1つにし、水位検知装置1の構成を簡単にしてコストを削減できる。   In the embodiment, the detection unit 10 and the control unit 80 are connected via the cable 4 in a one-to-one relationship. However, as shown in FIG. 8, an optical switch 60 is provided between the plurality of detection units 10 and one control unit 80, and a configuration is adopted in which the detection unit 10 connected to the control unit 80 is switched by the optical switch 60. Also good. With this configuration, it is possible to reduce the cost by making the control unit 80 one, simplifying the configuration of the water level detection device 1.

また、前記実施形態では光ファイバ30の一端を鏡面仕上げして光を反射させた。しかし、図9に示すように、光ファイバ30の一端をケーブル4を介して光発振部81に接続し、他端をケーブル4を介して受光部82に接続してもよい。これにより、光ファイバ30の一端を鏡面仕上げする工程を削除し製造コストを削減すると共に、光サーキュレータ85を設ける手間を省き、構成を簡単にできる。   In the embodiment, one end of the optical fiber 30 is mirror-finished to reflect light. However, as shown in FIG. 9, one end of the optical fiber 30 may be connected to the light oscillation part 81 via the cable 4 and the other end may be connected to the light receiving part 82 via the cable 4. This eliminates the step of mirror-finishing one end of the optical fiber 30 to reduce the manufacturing cost, and saves the trouble of providing the optical circulator 85, thereby simplifying the configuration.

更に図10に示すように、原子炉格納容器2の壁面に沿って配置された複数の検知部10aから10dをケーブル4で接続し、最上部の検知部10aの光ファイバ30のみを制御部80に接続する構成を採用してもよい。この水位検知装置1では、検知部10bおよび10cの光ファイバ30の両端がケーブル4に接続され、検知部10dの光ファイバ30の先端は例えば鏡面仕上げされている。水位が下降し最上部の検知部10aから順に水に排水されると、制御部80で受信する光の強度が低下するのを計測することで、いずれの検知部10aから10dまで水が排水されたのかを検知できる。逆に水位が上昇する場合は、制御部80で受信する光の強度が上昇するのを計測することで、いずれの検知部10aから10dまで水が上昇したのかを検知できる。   Further, as shown in FIG. 10, a plurality of detectors 10a to 10d arranged along the wall surface of the reactor containment vessel 2 are connected by the cable 4, and only the optical fiber 30 of the uppermost detector 10a is connected to the controller 80. You may employ | adopt the structure connected to. In this water level detection device 1, both ends of the optical fiber 30 of the detection units 10b and 10c are connected to the cable 4, and the tip of the optical fiber 30 of the detection unit 10d is mirror-finished, for example. When the water level drops and the water is drained sequentially from the uppermost detection unit 10a, water is drained from any of the detection units 10a to 10d by measuring the decrease in the intensity of light received by the control unit 80. Can be detected. On the contrary, when the water level rises, it is possible to detect from which of the detection units 10a to 10d the water has risen by measuring the increase in the intensity of light received by the control unit 80.

図11に、上記図10に示す実施形態における原子炉格納容器2内の水位と制御部80で受信する光の強度との関係を示す。水位が最上部の検知部10aよりも高い状態では光の強度が最も強い。そして、この状態から水位が低下し、検知部10aの下側フロート50及び浮体52がA点で下降し始めると水位(下側フロート50及び浮体52)の下降に伴って受信する光の強度は低下し、検知部10aが完全に水から出るB点で下げ止まる。更に水位が下降し、検知部10bの下側フロート50及び浮体52がC点で下降し始めると水位の下降に伴って受信する光の強度は低下し、検知部10bが完全に水から出るD点で下げ止まる。この状態から水位が下降し、検知部10cの下側フロート50及び浮体52がE点で下降し始めると水位の下降に伴って受信する光の強度は低下し、検知部10cが完全に水から出るF点で下げ止まる。更に水位が下降し、検知部10dの下側フロート50及び浮体52がG点で下降し始めると水位の下降に伴って受信する光の強度は低下し、検知部10dが完全に水から出るH点で下げ止まる。全ての検知部10aから10dが完全に水から出ると、光の強度が最も弱くなる。   FIG. 11 shows the relationship between the water level in the reactor containment vessel 2 and the intensity of light received by the control unit 80 in the embodiment shown in FIG. In the state where the water level is higher than the uppermost detection unit 10a, the light intensity is the strongest. And if a water level falls from this state and the lower float 50 and the floating body 52 of the detection part 10a begin to fall at A point, the intensity | strength of the light received with the fall of a water level (the lower float 50 and the floating body 52) will become. Decrease and stop at point B where the detection unit 10a comes out of the water completely. When the water level further falls and the lower float 50 and the floating body 52 of the detection unit 10b start to drop at the point C, the intensity of the light received with the drop in the water level decreases, and the detection unit 10b completely comes out of the water D It stops at the point. When the water level falls from this state and the lower float 50 and the floating body 52 of the detection unit 10c start to drop at the point E, the intensity of the light received with the lowering of the water level decreases, and the detection unit 10c is completely removed from the water. Stops dropping at the F point. When the water level further falls and the lower float 50 and the floating body 52 of the detection unit 10d begin to descend at the point G, the intensity of the light received with the lowering of the water level decreases, and the detection unit 10d completely exits the water. It stops at the point. When all the detection units 10a to 10d are completely out of the water, the light intensity becomes the weakest.

なお前記実施形態では水位検知装置1を原子炉格納容器2内の水位を検知するのに用いたが、原子炉格納容器2以外の場所で水位を検知するのに用いてもよい。   In the above embodiment, the water level detection device 1 is used to detect the water level in the reactor containment vessel 2, but it may be used to detect the water level in a place other than the reactor containment vessel 2.

1 水位検知装置
2 原子炉格納容器
4 ケーブル
10,10a,10b,10c,10d 検知部
11 蓋体
12 上側外筒
12a ねじ孔
13 下側外筒
13a 長孔
13b 丸孔
14 止め具
14a 側面部
20 光ファイバ収容部
21 収容ケース本体
21a 天壁
21b 挿通孔
21c ガイド壁
21d 湾曲壁
21e 側壁
21f ボス
21g 長孔
21h 突部
22 表カバー
22a 長孔
23 裏カバー
24 収容空間
25 支持部材
25a 外周溝
25b 孔部
26 摺動部材(可動部)
26a 枠体
26b 引掛部
26c ストッパー
26d ねじ孔
30 光ファイバ(光伝送路)
31 支持柱
32 支持板
33 ソケット
40 上側フロート(可動部)
41 第2磁石
50 下側フロート(可動部)
51 第1磁石
52 浮体(可動部)
60 光スイッチ
80 制御部
81 光発振部
82 受光部
83 測定部
84 判定部
85 光サーキュレータ
89 光の経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water level detection apparatus 2 Reactor containment vessel 4 Cable 10,10a, 10b, 10c, 10d Detection part 11 Cover body 12 Upper outer cylinder 12a Screw hole 13 Lower outer cylinder 13a Long hole 13b Round hole 14 Stopper 14a Side part 20 Optical fiber housing portion 21 Housing case body 21a Top wall 21b Insertion hole 21c Guide wall 21d Curved wall 21e Side wall 21f Boss 21g Long hole 21h Projection 22 Front cover 22a Long hole 23 Back cover 24 Storage space 25 Support member 25a Outer peripheral groove 25b Hole Part 26 Sliding member (movable part)
26a Frame 26b Hooking part 26c Stopper 26d Screw hole 30 Optical fiber (optical transmission line)
31 Support pillar 32 Support plate 33 Socket 40 Upper float (movable part)
41 Second magnet 50 Lower float (movable part)
51 First magnet 52 Floating body (movable part)
60 Optical switch 80 Control unit 81 Optical oscillation unit 82 Light receiving unit 83 Measuring unit 84 Judgment unit 85 Optical circulator 89 Light path

Claims (5)

曲線部分を有する光伝送路と、
前記光伝送路に引掛けられ、水位変化に合わせて移動し、前記曲線部分の曲率を変化させる引掛部を有する可動部と、
を備えたことを特徴とする水位検知装置。
An optical transmission line having a curved portion;
A movable part that is hooked to the optical transmission line, moves in accordance with a change in water level, and has a hook part that changes the curvature of the curved part,
A water level detection device comprising:
前記可動部は、
第1磁石を有し、浮力により水に浮く下側フロートと、
前記第1磁石に反発する第2磁石を有し、前記下側フロートと連動する上側フロートとを備え、
前記光伝送路と前記上側フロートとを密封構造とし、
浮力により浮いている前記下側フロートが前記第1磁石と前記第2磁石との反発力により前記上側フロートを支持している状態から、水位が変化して前記下側フロートが移動すると、前記上側フロートが前記下側フロートに伴って移動し、前記引掛部により前記曲線部分の曲率を変化させることを特徴とする請求項1に記載の水位検知装置。
The movable part is
A lower float having a first magnet and floating in water by buoyancy;
Having a second magnet repelling the first magnet, and comprising an upper float interlocking with the lower float;
The optical transmission path and the upper float have a sealed structure,
When the lower float moves due to a change in water level from the state in which the lower float floating by buoyancy supports the upper float by the repulsive force of the first magnet and the second magnet, the upper float moves. The water level detection device according to claim 1, wherein the float moves with the lower float, and the curvature of the curved portion is changed by the hooking portion.
前記光伝送路は、環状に巻回された耐放射線性の光ファイバであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の水位検知装置。   The water level detection device according to claim 1, wherein the optical transmission line is a radiation-resistant optical fiber wound in a ring shape. 前記光ファイバの一端は反射部を有し、
前記光ファイバの他端から入射された光が、前記光ファイバの前記一端の反射部で反射されて戻り、前記他端から出射されることを特徴とする請求項3に記載の水位検知装置。
One end of the optical fiber has a reflecting portion,
The water level detection device according to claim 3, wherein light incident from the other end of the optical fiber is reflected and returned by a reflecting portion at the one end of the optical fiber and emitted from the other end.
前記光伝送路に光を入射する光発振部と、
前記光伝送路から出射される光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光の強度を測定する測定部と、
前記測定部が測定した光強度の値と所定の閾値とを比較し、水位が所定の位置まで到達したことを判定する判定部と、
を有する制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の水位検知装置。
A light oscillating portion for making light incident on the optical transmission path;
A light receiving unit that receives light emitted from the optical transmission path;
A measuring unit for measuring the intensity of light received by the light receiving unit;
A determination unit that compares the light intensity value measured by the measurement unit with a predetermined threshold and determines that the water level has reached a predetermined position;
The water level detection device according to claim 1, further comprising a control unit having
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