JP3041728B2 - Ultrasonic detection method for gas phase appearing in liquid phase in room - Google Patents

Ultrasonic detection method for gas phase appearing in liquid phase in room

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JP3041728B2
JP3041728B2 JP3044596A JP4459691A JP3041728B2 JP 3041728 B2 JP3041728 B2 JP 3041728B2 JP 3044596 A JP3044596 A JP 3044596A JP 4459691 A JP4459691 A JP 4459691A JP 3041728 B2 JP3041728 B2 JP 3041728B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、室内に入っているかま
たは室内に流入する液体の内部にあり得る気泡の出現を
確認する目的でこのような液相を監視する室内の液相に
現れる気相の超音波検出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the monitoring of a liquid phase in a room which monitors such a liquid phase in order to ascertain the appearance of air bubbles which may be inside the liquid entering or flowing into the room.
The present invention relates to a method for detecting an ultrasonic wave in a gas phase .

【0002】[0002]

【従来の技術】この監視の問題は、或る産業分野におい
て、更に精密且つ特徴的には、液体ナトリウムにより冷
却され、蒸気発生器の水が蒸気発生器の管からの水また
は蒸気の漏れに伴いナトリウムと接触するのを可能な限
り速やかに表示するようにした高速中性子炉の蒸気発生
器の場合において発生する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The problem of monitoring is, in certain industrial fields, more precisely and characteristically, that the water of the steam generator is cooled by liquid sodium and the water or steam leaks from the steam generator tubes. This occurs in the case of a steam generator of a fast neutron reactor in which the contact with sodium is displayed as quickly as possible.

【0003】事実、ナトリウムの水に対する反応は猛烈
な化学反応であって、水素の泡を生じ、この泡の出現は
他の現象と関連して蒸気発生器の内部に非常に重大な損
傷を生じやすい。したがって一旦この漏れが出現すれ
ば、すなわち水素の泡が蒸気発生器に出現し始めるや否
や、この現象により重大な損傷が生ずる前に、漏れを検
出できることが不可欠である。
In fact, the reaction of sodium to water is a violent chemical reaction, producing hydrogen bubbles, the appearance of which, in conjunction with other phenomena, causes very serious damage to the interior of the steam generator. Cheap. It is therefore essential that once this leak appears, ie as soon as hydrogen bubbles start to appear in the steam generator, before it can cause significant damage, it can be detected.

【0004】これまで従来技術では、液体内の気相の存
在は液体が入っている室の壁に対して必然的に生ずる不
要な信号に影響されないように液体に直接接触して設置
された超音波発信器/受信機システムの助けを借りて検
出されている。これらのシステムについてはフランス特
許FR−A−7337233に述べられている。
Heretofore, in the prior art, the presence of a gaseous phase in a liquid was superimposed in direct contact with the liquid so that it was not affected by unwanted signals that would necessarily occur against the walls of the chamber containing the liquid. It has been detected with the help of a sound wave transmitter / receiver system. These systems are described in French patent FR-A-7337233.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような方法はトランスジューサを設置することができる
ように液相の入っている室の壁に穴あけしなければなら
ないという重大な欠点を示す。このため構造がこわれや
すくなり、測定点を正確に決めるという事前の位置決め
も必要になる。
However, such a method has the serious disadvantage that the walls of the chamber containing the liquid phase must be perforated so that the transducer can be installed. For this reason, the structure is easily broken, and it is also necessary to perform pre-positioning for accurately determining a measurement point.

【0006】本発明の目的は、室内にあるまたは該室内
に流入する液相内に気相の出現するのを室自身の内部に
侵入せずに超音波検出する室内の液相に現れる気相の超
音波検出方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus for detecting the appearance of a gas phase in a liquid phase in a room or flowing into the room without entering the interior of the room itself and detecting the gas phase in the liquid phase in the room. Super
It is to provide a sound wave detection method .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この方法は、1秒という
極めて短い時間内に、しかも公称出力時の蒸気発生器
の、広帯域背景雑音のような、大量の背景雑音が存在す
る場合にも、設置される液相/気相を開示することによ
り簡単に実施される。
SUMMARY OF THE INVENTION This method can be used within a very short time of one second and when there is a large amount of background noise, such as the wideband background noise of a steam generator at nominal power. It is easily implemented by disclosing the liquid / gas phase to be installed.

【0008】この方法は、 −少くとも一つの超音波発信機を用いて、室および液体
から構成される系を通して、20kHzを超える周波数
および約10-3sという短い持続時間および充分な時間
間隔、好ましくは室のそれらの出口で集められる受信信
号が重ならないように約10-1s乃至10-2sを、有す
る波列を通過させること、 −少くとも一つの超音受信機を用いて、液相/室系を通
して伝達された出口信号全体を検出すること、 −この受信した信号全体から液相の通過に対応する有効
部分を分離すること、 −信号のこの有効部分について、液相内に存在する気相
の振幅特性のあり得る減衰を検出すること、 から構成されることを特徴とする。
The method comprises the steps of: using at least one ultrasonic transmitter, through a system consisting of a chamber and a liquid, at a frequency above 20 kHz and a short duration of about 10 -3 s and a sufficient time interval; Passing a wave train having preferably about 10 -1 s to 10 -2 s so that the received signals collected at their outlets of the room do not overlap;-using at least one supersonic receiver; Detecting the entire exit signal transmitted through the liquid phase / chamber system; separating the effective part corresponding to the passage of the liquid phase from the whole received signal; Detecting possible attenuation of the amplitude characteristic of the existing gas phase.

【0009】後にわかるとおり、本発明の方法は、超音
波のビームが横断する室および室に入っている液体から
成り、1秒につき数回周期的に液相の超音波放射に対す
る透明度を検出する系を備えて構成される。
As will be seen, the method of the present invention comprises a chamber traversed by a beam of ultrasonic waves and the liquid contained therein to detect the transparency of the liquid phase to ultrasonic radiation periodically several times per second. It is configured with a system.

【0010】漏れ、したがってナトリウムの水に対する
反応が存在しない場合には、これはナトリウムで冷却さ
れる原子炉蒸気発生器に関する場合であるが、前述の透
明度は極大である。他方、液体媒質のいずれかの点で
相/気相が、すなわち実際上は超音波経路に気泡が、出
現するや否や、これら泡によって直ちに超音波のエネル
ギが喪失し、前述の透明度がかなり速やかに減少する。
If there is no leak, and thus no reaction of sodium to water, this is the case for a sodium-cooled reactor steam generator, but the aforementioned clarity is at its maximum. On the other hand, at any point in the liquid medium
Phase / gas phase , ie bubbles in the ultrasonic path in effect
As soon as it appears, these bubbles immediately cause ultrasonic energy
Forfeits are lost and the aforementioned transparency decreases fairly quickly.

【0011】本発明の方法にしたがって、測定を行う前
に室の壁を突通すことは全く必要なく、また超音波発信
機は、超音波受信機と同様、液相のケースを構成する室
の外側に設置されるので、非侵入式の能動音響検出に関
する。更に、各超音波発信機および受信機は、室の壁の
外面に直接固定することにより室に直接結合することが
でき、または他方、室から一定の距離に設置する、すな
わち室に溶接された導波管により室の壁に接続すること
ができる。
According to the method of the invention, it is not necessary at all to penetrate the walls of the chamber before performing the measurement, and the ultrasonic transmitter is, like the ultrasonic receiver, the chamber of the chamber constituting the liquid phase. Because it is installed outside, it relates to non-intrusive active sound detection. Furthermore, each ultrasonic transmitter and receiver can be directly connected to the room by fixing directly to the outer surface of the room wall, or on the other hand, installed at a certain distance from the room, i.e. welded to the room A waveguide can be connected to the chamber wall.

【0012】出願人は、周波数が20kHzを超え持続
時間が約10-3sで且つ充分な時間間隔(好ましくは1
-1乃至10-2s)を有する波列を超音波源として使用
すれば、室の出口で集められる受信信号の重なりを避け
ることが可能であることを実証した。更に、系の入口に
放射された波列が一定の振幅を有し且つ互いに充分に時
間的に離れていれば、信号が室の出口で受信され、それ
らの信号は各種環境(室、液体、室内部の可能な障害
物、など)における超音波の各種伝ぱん速度のため第1
に時間校正され、第2に各々が系内の特定の超音波経路
に対応する幾つかの異なる振幅ピークを示す。それでこ
れら連続する振幅ピークから信号の有効部分に対応する
もの、すなわち液相を通る超音波の遷移に対応するも
の、を分離するだけで充分である。
Applicants believe that the frequency exceeds 20 kHz and has a duration of about 10 -3 s and a sufficient time interval (preferably 1
It has been demonstrated that the use of a wave train with 0 -1 to 10 -2 s) as the ultrasound source makes it possible to avoid overlapping of the received signals collected at the exit of the room. Furthermore, if the wave train emitted at the entrance of the system has a constant amplitude and is sufficiently far in time from each other, signals will be received at the exit of the chamber and those signals will be received in various environments (chamber, liquid, Due to the various propagation speeds of ultrasonic waves at possible obstacles inside the room, etc.
Second, it shows several different amplitude peaks, each corresponding to a particular ultrasound path in the system. It is then sufficient to separate from these successive amplitude peaks those that correspond to the useful part of the signal, ie those that correspond to the transition of the ultrasound through the liquid phase.

【0013】原子炉のナトリウム/水交換蒸気発生器の
特定の場合には、有効成分の前記分離は、系を構成する
下記三つの媒質中の超音波の速度が異なることを利用し
て容易に行うことができる。鋼では6000m/s、ナ
トリウムの中では2200m/s、および水中では15
00m/s。
In the particular case of a sodium / water exchange steam generator of a nuclear reactor, said separation of the active ingredients is facilitated by taking advantage of the different ultrasonic velocities in the following three media constituting the system: It can be carried out. 6000 m / s in steel, 2200 m / s in sodium and 15 in water
00 m / s.

【0014】本発明によれば、信号の有効成分の検出
は、各波列の放射開始時期と同期して、ただし液体内の
超音波の遷移の特定の振幅ピークの出現時期に対応する
遅れを有して、行われる。
According to the invention, the detection of the active component of the signal is synchronized with the start of the emission of each wave train, but with a delay corresponding to the appearance of a particular amplitude peak of the ultrasonic transition in the liquid. Have and do.

【0015】装置を事前に実験的に校正することにより
各波列の注入開始後の信号の有効部分の出現時期、およ
び第2に、監視を受ける液体に気体を実験的に注入する
ことにより、臨界振幅しきい値、すなわちその値より下
では集められた有効信号が充分広範囲の振幅減衰を示す
ので超音波の経路に気相が存在することを確認すること
が可能になる値、を共に決定することが可能になる。
By experimentally calibrating the apparatus in advance, by the time when the effective part of the signal appears after the start of injection of each wave train, and secondly, by experimentally injecting gas into the liquid to be monitored, Both the critical amplitude threshold, i.e., the value below which the useful signal collected exhibits a sufficiently wide range of amplitude attenuation so that it is possible to confirm the presence of the gas phase in the path of the ultrasound. It becomes possible to do.

【0016】[0016]

【実施例】いずれにしても、本発明は、本発明の実施例
を読むことにより一層容易に理解されるはずであり、該
実施例を、図1および図2を参照して、図解により且つ
限定的にではなく示すことにするが、この実施例はナト
リウムで冷却される高速中性子炉のナトリウム/水蒸気
発生器を監視する事例に関する。
In any event, the present invention will be more readily understood by reading an embodiment of the invention, which is illustrated schematically with reference to FIGS. By way of example, and not by way of limitation, this example relates to the case of monitoring a sodium / steam generator of a sodium cooled fast neutron reactor.

【0017】図1aは、横座標で表わされる時間関数と
して本方法の経過を同期化する方形パルス2および4を
示す。換言すれば、パルス2および4は時間軸、および
その期間中波列6および8が蒸気発生器の室、室に入っ
ているナトリウム、および室を横断している水管、から
構成される系を通して伝達され且つ注入されるストロー
ブを規定する。
FIG . 1a shows the square pulses 2 and 4 which synchronize the course of the method as a function of time expressed on the abscissa. In other words, pulses 2 and 4 are transmitted through a time axis and a system during which wave trains 6 and 8 consist of the steam generator chamber, the sodium entering the chamber, and the water tube traversing the chamber. Defines the strobe to be transmitted and injected.

【0018】図1bでわかるように、波列6および8
は、一定の振幅を備えており、両者とも同一である。本
発明によれば、波列6および8は、少くとも20kHz
の周波数を有し、持続時間は約10-3sで約10-1sだ
け離れている。
As can be seen in FIG. 1b, the wave trains 6 and 8
Have a constant amplitude and are the same for both. According to the invention, the wave trains 6 and 8 are at least 20 kHz
And a duration of about 10 -3 s, separated by about 10 -1 s.

【0019】図1cは、蒸気発生器の室の出口で集めら
れた信号を蒸気発生器から出たままの形で示す。この図
は幾つかの現象をも示している。
FIG. 1c shows the signal collected at the outlet of the steam generator chamber as it exits the steam generator. This figure also illustrates some phenomena.

【0020】先づ第1に、受信波列6aの時間移動は波
列6に対応し、8aは波列8に対応する。勿論、この時
間移動は、横断構造を通る超音波信号の遷移時間に対応
する。この図1cで見ることができる他の現象は、受信
波列6aおよび8aが放射波列6および8に対して時間
伸長していることである。この伸長は、各種横断媒質
(鋼、ナトリウム・・・)内の超音波の伝ぱん速度が異
なること、および超音波ビームがその経路上にある各種
要素から受ける複数の反射から生ずる。最後に、10で
見得る背景雑音をこれまでの二つの変形に加えて受信し
た全体の生信号を図1cに示す局面に示すようにすべき
である。
First, the time movement of the received wave train 6a corresponds to the wave train 6, and 8a corresponds to the wave train 8. This time movement, of course, corresponds to the transition time of the ultrasonic signal through the transverse structure. Another phenomenon that can be seen in this FIG. 1c is that the received wave trains 6a and 8a are time-stretched with respect to the radiated wave trains 6 and 8. This elongation results from the different propagation velocities of the ultrasonic waves in the various traversing media (steel, sodium,...) And the multiple reflections of the ultrasonic beam from various elements on its path . Finally, the total raw signal received should be as shown in the phase shown in FIG. 1c, adding the background noise visible at 10 to the previous two variants.

【0021】本発明を実施するのに基本となる他の重要
な観察は、図1cに示す出口波列6aおよび8aの特定
の形から生ずる。事実、これらの各々は、実際上三つの
ピーク、すなわち一つの入口ピーク12、一つの中間ピ
ーク14、および一つの出口ピーク16、に分割された
振幅変動から構成されている。これらの解釈は簡単であ
る。入口ピーク12は蒸気発生器の鋼構造内の波列の遷
移に対応し、その6000m/sという伝ぱん速度は事
実上最高である。中央の振幅ピーク14は、液体、この
例ではナトリウム、により約2200m/sの速さで伝
達された信号に対応する。第3の振幅ピーク16に関し
ては、これは横断または遭遇した構造による最初の波列
の液体ナトリウム内での多様な反射によるものである。
先に説明したとおり、三つの振幅ピークから構成され、
各種周波数の選択および連続波列が重ならないように選
択することによって得られるこの特定の形を用いること
によって、一連の気泡の出現を非常に速やかに検出する
ことが可能な液体による超音波の伝達に対応する信号の
部分を選択することによる検出方法を実施することが可
能になる。
Another important observation underlying the practice of the present invention arises from the particular shape of the exit wave trains 6a and 8a shown in FIG. 1c. In fact, each of them is actually composed of an amplitude variation split into three peaks: one inlet peak 12, one intermediate peak 14, and one outlet peak 16. These interpretations are straightforward. The inlet peak 12 corresponds to the transition of the wave train in the steel structure of the steam generator, whose propagation speed of 6000 m / s is effectively the highest. The central amplitude peak 14 corresponds to a signal transmitted by a liquid, in this example, sodium, at a speed of about 2200 m / s. Regarding the third amplitude peak 16, this is due to the various reflections in liquid sodium of the first wave train by the traversed or encountered structure.
As explained earlier, it is composed of three amplitude peaks,
Selection of various frequencies and selection so that continuous wave trains do not overlap
Using this particular form obtained by choosing
This makes it possible to implement a detection method by selecting the part of the signal corresponding to the transmission of ultrasonic waves by the liquid, which makes it possible to detect the appearance of a series of bubbles very quickly.

【0022】これを達成するため、その手順は以下のと
おりである。先づ第1に、図1dで示したように、背景
雑音を除去し、受信信号の最大振幅のプロファイルを構
成し、かくして信号の実際値を表わすプロファイル中に
三つの振幅12、14、および16だけを明示する。
To achieve this, the procedure is as follows. First, as shown in FIG. 1d, the background noise is removed and a profile of the maximum amplitude of the received signal is constructed, thus the three amplitudes 12, 14, and 16 in the profile representing the actual value of the signal. Just specify.

【0023】次にこれら三つのピークから液相の伝達の
一つの特性を選択する必要がある。一般的に言って且つ
図1eおよび図1fで表わされている例では、中央ピー
クを選択する。同期検波は中央ピーク14の最大振幅を
有する校正ずみパルスの選択を可能とする周期Δtを有
する選択ストローブを時間τの終りに開くことにより行
われる。しかし、或る場合には−たとえば、室が大きく
て多数の内部構造を備えていれば−内部構造による波列
の液体ナトリウム内での複数反射によるピーク16を選
択するのが有利のときもある。
Next, it is necessary to select one characteristic of the transmission of the liquid phase from these three peaks. Generally speaking and in the example represented in FIGS. 1e and 1f, the central peak is selected. Synchronous detection is performed by opening a selection strobe having a period Δt at the end of time τ that allows the selection of a calibrated pulse having the maximum amplitude of the central peak 14. However, in some cases-for example, if the chamber is large and has a large number of internal structures-it may be advantageous to select a peak 16 due to multiple reflections of the wave train due to the internal structure in liquid sodium. .

【0024】既知の状況を基に且つ気体の流れを慎重且
つ良く調節して液体に注入することによりあらかじめ校
正してある装置を用いて、その下では振幅14の減衰が
必然的に気相の出現を意味する警報しきい値18を実験
的に決定する。
Using a device which has been pre-calibrated based on known conditions and by carefully and well-adjusting the gas flow into the liquid, below which the decay of the amplitude 14 necessarily implies a gas phase An alarm threshold 18 signifying occurrence is experimentally determined.

【0025】図2はナトリウムで冷却される原子炉のナ
トリウム/水・蒸気発生器を図式に示してあり、この発
生器は、金属的鋼室22、液体ナトリウム相24、およ
び水により通過せしめられる熱交換管26を備えてい
る。
FIG. 2 schematically shows a sodium-cooled reactor sodium / water steam generator which is passed by a metallic steel chamber 22, a liquid sodium phase 24 and water. A heat exchange tube 26 is provided.

【0026】この蒸気発生器20の内部に発生している
こと、特にナトリウム24に水素の泡が出現しているこ
とを監視するように、装置は図2に示すように使用され
る。
The apparatus is used as shown in FIG. 2 to monitor what is occurring inside the steam generator 20, especially the appearance of hydrogen bubbles in the sodium 24.

【0027】同期パルス発生器28は、図1aのパルス
(2および4)のようなパルスを発生する。これらパル
スは次に正弦波発生器30を超音波周波数で制御し、こ
の発生器は図1bの波列6および8を発生する。発生器
30の出口におけるこれら波列は増幅器32により増幅
されて次に導波管36により蒸気発生器20の外壁22
に結合された放射トランスジューサ34を励起するよう
にする。このように発生されて蒸気発生器20の壁22
にまで管で運び上げられた超音波の波列は前述の系を通
して拡がり、次に導波管38および受信トランスジュー
サ40により集められる。受信波列は、図1cに示すも
のの形をなしているが、次に42で予備増幅され、44
で増幅される。
The synchronization pulse generator 28 generates a pulse such as the pulses (2 and 4) in FIG. 1a. These pulses then control a sine wave generator 30 at the ultrasonic frequency, which generates the wave trains 6 and 8 of FIG. 1b. These trains at the outlet of the generator 30 are amplified by an amplifier 32 and then guided by a waveguide 36 to the outer wall 22 of the steam generator 20.
To excite the radiation transducer 34 coupled to. The wall 22 of the steam generator 20 thus generated
The ultrasonic train carried by the tube spreads through the system described above and is then collected by the waveguide 38 and the receiving transducer 40. The received train is in the form shown in FIG. 1c, but is then preamplified at 42 and 44
Amplified by

【0028】受信複合信号はしたがって、構造、すなわ
ち発生器20の室の壁22、による伝達に対応する第1
の部分、液体を通る伝達に対応する一つの中央部分、お
よび蒸気発生器から得られる広帯域背景雑音、から構成
される。この複合信号は、図1cのものに対応するが、
次に波列の放射周波数に中心を有する狭い帯域について
濾波され、背景雑音を可能な限り少くするようにし、次
に、図1dに示すように、狭帯域フィルタおよび実際値
整形器から成る装置46の実際の値に従って形成され
る。
The received composite signal is therefore the first, corresponding to the transmission by the structure, ie the wall 22 of the chamber of the generator 20.
, A central portion corresponding to transmission through the liquid, and broadband background noise obtained from the steam generator. This composite signal corresponds to that of FIG.
It is then filtered for a narrow band centered on the emission frequency of the wave train to minimize background noise, and then, as shown in FIG. 1d, a device 46 consisting of a narrow band filter and an actual value shaper. Formed according to the actual value of

【0029】これに続いて幅Δtのウィンドウによる
間τの遅れ同期検波が同期発生器28と同期して動作す
同期検波器48により行われる。図1fの信号はこの
同期検波器48の出口で得られ、これら信号は次に比較
器50で図1fの警報しきい値18と比較されるが、こ
のしきい値は、前に説明したように、実験的にあらかじ
め決められている。信号の振幅減少すなわち減衰が比較
器50で受信された信号14のピークが警報しきい値1
8より小さいようになっている場合には、これから超音
波経路上に超音波波列のエネルギのこのかなりな減衰を
生ぜしめた気相の存在を推論することが可能である。
Subsequently, when using a window of width Δt
The delay synchronous detection of the interval τ is performed by the synchronous detector 48 operating in synchronization with the synchronous generator 28 . If the signal of FIG. 1f is obtained at the output of this synchronous detector 48, these signals are then compared in a comparator 50 with the alarm threshold 18 of FIG. Is experimentally predetermined. The peak of the signal 14 received by the comparator 50 when the signal amplitude reduction or attenuation is
If so, it is now possible to infer the presence of a gas phase on the ultrasound path that caused this considerable attenuation of the energy of the ultrasound wave train.

【0030】図2の装置は、約1sの期間に検出を行
い、且つ1g/s未満の等価水流に対して、長さ18
m、直径0.4mの直管からの水漏れを1秒未満内に明
らかにする本発明の方法を実施するのを可能にした。
The apparatus of FIG. 2 performs detection for a period of about 1 s and for an equivalent water flow of less than 1 g / s, a length of 18 g / s.
m, which made it possible to carry out the method according to the invention, which revealed a water leak from a straight pipe of 0.4 m diameter in less than one second.

【0031】一定の用途について、たとえば多数の内部
構造を有する大きな室の場合に関しては、幾つかの放射
トランスジューサ34を、特に幾つかの受信トランスジ
ューサを、室に固定するのが有利なことがある。
For certain applications, for example in the case of large rooms with a large number of internal structures, it may be advantageous to secure some radiating transducers 34, in particular some receiving transducers, to the room.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の検出方法の利点の中から主なも
のをを挙げれば次のとおりであり、1秒未満のその極め
て速い応答時間を引出すことが可能であり、一般的に述
べれば、測定の品質に関して、システムは蒸気発生器に
よる背景雑音の影響がわずかであり、極めて小さい漏れ
でさえも、漏れの検出の感度が優れており、且つ監視さ
れる液相が通過する室内に入り込むことがない。更に、
トランスジューサは室の外側にあるので、それらは常に
アクセス可能であり、液相が高温のとき受入れ不能な過
熱を受けることなく動作することができる。
By way of the primary one from the advantages of the detection method of the present invention according to the present invention are as follows, it is possible to draw the very fast response time of less than 1 second, generally predicates
In other words, with regard to the quality of the measurement, the system
Minimal leakage due to minimal background noise
Even so, the leak detection is highly sensitive and does not enter the room through which the monitored liquid phase passes. Furthermore,
Because the transducers are outside the chamber, they are always accessible and can operate without unacceptable overheating when the liquid phase is hot.

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

【図1】図1aから図1fは、伝送され、受信され、且
つ分析される各種信号から本方法の動作段階を示すもの
である。
1a to 1f show the operating stages of the method from various signals transmitted, received and analyzed.

【図2】超音波により本発明の助けを借りて蒸気発生器
のナトリウム中に水素ガスが出現したことを検出する装
置の簡略図を示す。
FIG. 2 shows a simplified diagram of an apparatus for detecting the appearance of hydrogen gas in the sodium of a steam generator with the aid of the present invention by means of ultrasonic waves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,4 方形パルス 6,8 波列 10 背景雑音 12 入口ピーク 14 中間ピーク 16 出口ピーク 20 蒸気発生器 22 室 24 液体ナトリウム 26 熱交換管 28 パルス発生器 30 正弦波発生器 32,42,44 増幅器 34 放射トランスジューサ 36,38 導波管 40 受信トランスジューサ 46 狭帯域フィルタおよび実際値整形器 48 同期検波器 50 比較器 2,4 square pulse 6,8 wave train 10 background noise 12 inlet peak 14 intermediate peak 16 outlet peak 20 steam generator 22 chamber 24 liquid sodium 26 heat exchange tube 28 pulse generator 30 sine wave generator 32,42,44 amplifier 34 Emission Transducer 36,38 Waveguide 40 Receive Transducer 46 Narrow Band Filter and Actual Value Shaper 48 Synchronous Detector 50 Comparator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−115358(JP,A) 特開 昭53−36295(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21C 17/025 GDF G01N 29/20 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-62-115358 (JP, A) JP-A-53-36295 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G21C 17/025 GDF G01N 29/20 JICST file (JOIS)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 室内の液相に現れる気相を超音波検出
する方法において、 少くとも一つの超音波発信機を使用して、20kHz
超える周波数を有し且つ約10-3s継続すると共に充分
な時間離して前記室の出口で集められた受信信号が重な
らないようにした波列を室および液体から構成される液
相/室系を通して通過させること、 少くとも一つの超音波受信機を用いて、前記液相/室系
を通して伝達される出口信号全体を検出すること、 この受信した信号全体から前記液相の通過に対応する有
効部分を分離することと、 この信号の有効部分について、前記液相内の気相に存在
する該気相の振幅特性のあり得る減衰を検出すること、 を有することを特徴とする室内の液相に現れる気相の超
音波検出方法。
1. A method for ultrasonically detecting a gaseous phase appearing in a liquid phase in a room, comprising: using at least one ultrasonic transmitter, having a frequency exceeding 20 kHz and continuing for about 10 −3 s. Passing, through a liquid / chamber system consisting of a chamber and a liquid, a wave train, which is sufficiently spaced apart that the received signals collected at the outlet of the chamber do not overlap; Using, to detect the entire exit signal transmitted through the liquid phase / chamber system; separating the effective portion corresponding to the passage of the liquid phase from the entire received signal; Detecting a possible attenuation of the amplitude characteristic of the gaseous phase present in the gaseous phase in the liquid phase.
【請求項2】 前記充分な時間とは、約102. The sufficient time is about 10 minutes. -1-1 sと10s and 10
-2-2 sとの間の時間であることを特徴とする請求項1記載2. The time interval between s and s.
の室内の液相に現れる気相の超音波検出方法。Method for detecting the gas phase appearing in the liquid phase in the room.
【請求項3】前記液相/室系の入口における前記波列が3. The wave train at the liquid / chamber inlet.
一定の振幅を有し、前記液相/室系の出口における前記Having a constant amplitude, at the outlet of the liquid / chamber system
波列が時間校正されており且つ各々が前記液相/室系内Wave trains are time calibrated and each is in the liquid / chamber system
の特定の超音波経路に対応する幾つかの振幅ピークを有Have several amplitude peaks corresponding to a particular ultrasound path
しているので、その検出は、前記各波列の開始の発生期The detection is based on the occurrence period of the start of each wave train.
間と、ただし前記液相を通る前記超音波の遷移の特定のBetween, but with the specificity of the ultrasound transition through the liquid phase
振幅ピークの出現に対応する遅れと、同期化され、これSynchronized with the delay corresponding to the appearance of the amplitude peak, this
により前記信号の有効部分を選択することを可能とするAllows to select the valid part of the signal
ことを特徴とする請求項1に記載の室内の液相に現れる2. Appearing in the liquid phase in the room according to claim 1, characterized in that
気相の超音波検出方法。Ultrasonic detection method for gas phase.
【請求項4】前記液相内の気相の存在は、前記信号の有4. The presence of a gas phase in said liquid phase indicates the presence of said signal.
効部分の振幅が校正時に気体を液体中に注入することにThe amplitude of the effective part causes the gas to be injected into the liquid during calibration.
より実験的あらかじめ決定したしきい値より低いというMore experimentally lower than a predetermined threshold
事実により検出されることを特徴とする請求項1または2. The method according to claim 1, wherein the fact is detected.
3に記載の室内の液相に現れる気相の超音波検出方法。4. The method for detecting ultrasonic waves of a gas phase appearing in a liquid phase in a room according to 3.
【請求項5】前記液相/室系の入口および出口における5. The liquid / chamber system at an inlet and an outlet.
前記超音波発信機および/または前記超音波受信機は、The ultrasonic transmitter and / or the ultrasonic receiver,
前記室の壁の外面に直接固定されていることBeing fixed directly to the outer surface of the chamber wall を特徴とすCharacterized by
る請求項1に記載の室内の液相に現れる気相の超音波検2. Ultrasonic detection of a gas phase appearing in a liquid phase in a room according to claim 1.
出方法。How to get out.
【請求項6】前記液相/室系の入口および出口における6. At the inlet and outlet of the liquid / chamber system.
前記超音波発信機および/または前記超音波受信機は、The ultrasonic transmitter and / or the ultrasonic receiver,
前記室に溶接された導波管により、前記室の壁の外面にWith the waveguide welded to the chamber, the outer surface of the chamber wall
接続されていることを特徴とする請求項1に記載の室内The room according to claim 1, wherein the room is connected.
の液相に現れる気相の超音波検出方法。Ultrasonic detection method of gaseous phase appearing in liquid phase.
【請求項7】液体金属により冷却される原子炉の蒸気発7. Reactor steam generation cooled by liquid metal
生器における漏れを監視する際に、この金属が前記蒸気When monitoring for leaks in livestock, this metal
発生器の水管の一つにおける漏れに伴う前記蒸気発生器Said steam generator with a leak in one of the generator water tubes
の水に作用することにより、前記金属内の水素ガスの出Of hydrogen gas in the metal by acting on
現を監視することを特徴とする請求項1から6までのい7. The method according to claim 1, wherein the current is monitored.
ずれか一つに記載する室内の液相に現れる気相の超音波Gas phase ultrasonic waves appearing in the liquid phase of a room described in one of the above
検出方法の応用。Application of detection method.
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