JP3442598B2 - 固定式炉内計装システム - Google Patents
固定式炉内計装システムInfo
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子炉の
原子炉内計測装置に係り、中性子検出器とこれを校正す
るガンマサーモメータからなる固定式炉内計装システム
に関する。
原子炉内計測装置に係り、中性子検出器とこれを校正す
るガンマサーモメータからなる固定式炉内計装システム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来沸騰水型原子炉の出力測定には、小
型核分裂電離箱からなる中性子検出器を備えた検出器集
合体が用いられている。この検出器集合体は、複数の固
定型の局所出力領域モニタ（ＬＰＲＭ）検出器と可動式
のＴＩＰ検出器からなり、原子炉運転時は、固定型であ
るＬＰＲＭ検出器が用いられ、このＬＰＲＭ検出器の感
度低下に伴う校正に可動式のＴＩＰ検出器が用いられて
いる。また、ＴＩＰの軸方向出力比は炉心性能計算の軸
方向出力分布の補正に用いられている。
型核分裂電離箱からなる中性子検出器を備えた検出器集
合体が用いられている。この検出器集合体は、複数の固
定型の局所出力領域モニタ（ＬＰＲＭ）検出器と可動式
のＴＩＰ検出器からなり、原子炉運転時は、固定型であ
るＬＰＲＭ検出器が用いられ、このＬＰＲＭ検出器の感
度低下に伴う校正に可動式のＴＩＰ検出器が用いられて
いる。また、ＴＩＰの軸方向出力比は炉心性能計算の軸
方向出力分布の補正に用いられている。
【０００３】可動式炉内計測装置では、数個のＴＩＰ検
出器で炉心全体のＬＰＲＭ検出器を校正するため、複雑
な装置に高い機械的精度が要求されていた。ところで、
最近、ＴＩＰに代わりＬＰＲＭを校正する検出器とし
て、ガンマサーモメータを用いる技術が実用化に向けて
研究開発が進められている。図５にガンマサーモメータ
３とＬＰＲＭ検出器６を組み合わせた例を示す。
出器で炉心全体のＬＰＲＭ検出器を校正するため、複雑
な装置に高い機械的精度が要求されていた。ところで、
最近、ＴＩＰに代わりＬＰＲＭを校正する検出器とし
て、ガンマサーモメータを用いる技術が実用化に向けて
研究開発が進められている。図５にガンマサーモメータ
３とＬＰＲＭ検出器６を組み合わせた例を示す。
【０００４】ガンマサーモメータ３はこれまでのＴＩＰ
と異なり、ガンマ線等の放射線による発熱現象を利用
し、発熱の際にガンマサーモメータ検出部１０に生じる
温度差を差動熱電対で測定するものであり、同図に示す
ようにＬＰＲＭストリング２内に複数個、高さ方向に固
定されている。したがって、それらに隣接するＬＰＲＭ
検出器６の校正を行うことができる。
と異なり、ガンマ線等の放射線による発熱現象を利用
し、発熱の際にガンマサーモメータ検出部１０に生じる
温度差を差動熱電対で測定するものであり、同図に示す
ようにＬＰＲＭストリング２内に複数個、高さ方向に固
定されている。したがって、それらに隣接するＬＰＲＭ
検出器６の校正を行うことができる。
【０００５】同図に示すように、核燃料の燃焼により発
生したガンマ線等によって発生した熱は、ＬＰＲＭスト
リング２外部を流れる一次冷却材により奪われる。ここ
で差動熱電対の高温側接点の周囲に断熱部を設けること
によってガンマ線によって生じる熱の一次冷却材までの
熱流束を制御し、差動熱電対の低温側接点との間に温度
差△Ｔが生じるようにする。このときの温度分布が図に
示されている。この温度差△Ｔはガンマ線による発熱量
を反映しているわけであるから、差動熱電対からの電圧
信号（熱電対出力）はガンマ線量、ひいては中性子束、
周辺燃料棒出力を反映することとなる。
生したガンマ線等によって発生した熱は、ＬＰＲＭスト
リング２外部を流れる一次冷却材により奪われる。ここ
で差動熱電対の高温側接点の周囲に断熱部を設けること
によってガンマ線によって生じる熱の一次冷却材までの
熱流束を制御し、差動熱電対の低温側接点との間に温度
差△Ｔが生じるようにする。このときの温度分布が図に
示されている。この温度差△Ｔはガンマ線による発熱量
を反映しているわけであるから、差動熱電対からの電圧
信号（熱電対出力）はガンマ線量、ひいては中性子束、
周辺燃料棒出力を反映することとなる。
【０００６】このガンマサーモメータ３は原子炉設置前
に、炉外で電気的発熱による校正が行われる。ガンマサ
ーモメータ３は本来、ガンマ線発熱によるものであるこ
と、および高温高圧の炉内条件で使用されることのため
原子炉内において再校正を行い感度を確認する必要があ
る。
に、炉外で電気的発熱による校正が行われる。ガンマサ
ーモメータ３は本来、ガンマ線発熱によるものであるこ
と、および高温高圧の炉内条件で使用されることのため
原子炉内において再校正を行い感度を確認する必要があ
る。
【０００７】炉外の校正では、電気的発熱で感度を定量
的に評価するため、ガンマサーモメータ検出部の単位長
さ当たりの重量、内蔵ヒータの単位長さ当たりの電気抵
抗値、本体各部の電気抵抗値を正確に評価する必要があ
る。
的に評価するため、ガンマサーモメータ検出部の単位長
さ当たりの重量、内蔵ヒータの単位長さ当たりの電気抵
抗値、本体各部の電気抵抗値を正確に評価する必要があ
る。
【０００８】さらに、炉内では内蔵ヒータを用いて再校
正を行うため、炉内条件おける単位長さ当たりの電気抵
抗値を求める必要があり、各絶対量を決める際に多くの
誤差要因が含まれていた。特にガンマサーモメータ検出
部の単位長さ当たりの重量の誤差および内蔵ヒータの単
位長さ当たりの電気抵抗値の誤差は、直接感度誤差に効
いてくるため主要な誤差要因となっている。
正を行うため、炉内条件おける単位長さ当たりの電気抵
抗値を求める必要があり、各絶対量を決める際に多くの
誤差要因が含まれていた。特にガンマサーモメータ検出
部の単位長さ当たりの重量の誤差および内蔵ヒータの単
位長さ当たりの電気抵抗値の誤差は、直接感度誤差に効
いてくるため主要な誤差要因となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ガンマサーモメータは
ＴＩＰの代替として用いるため、炉心性能計算の軸方向
出力分布補正のために正確な軸方向出力比を、また、中
性子検出器の感度校正のためには絶対出力を精度良く与
えるよう校正されている必要があるが、ガンマサーモメ
ータの感度の絶対値校正には多くの誤差要因が含まれて
いた。
ＴＩＰの代替として用いるため、炉心性能計算の軸方向
出力分布補正のために正確な軸方向出力比を、また、中
性子検出器の感度校正のためには絶対出力を精度良く与
えるよう校正されている必要があるが、ガンマサーモメ
ータの感度の絶対値校正には多くの誤差要因が含まれて
いた。
【００１０】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたものであり、その目的は固定式のガンマサーモメ
ータを確実に精度よく校正することができる固定式炉内
計装システムを提供することにある。
されたものであり、その目的は固定式のガンマサーモメ
ータを確実に精度よく校正することができる固定式炉内
計装システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る固定式炉内計装システムにおいては、
請求項１記載の発明では、沸騰水型原子炉内の局所出力
を検出する複数の中性子検出器と中性子検出器感度を校
正するために中性子検出器近傍に設置された複数の検出
部を持つガンマサーモメータからなる固定式炉内計装シ
ステムにおいて、ガンマサーモメータに内蔵されたヒー
タを発熱させた時の出力信号と発熱させない時の出力信
号から軸方向複数箇所に設置されたガンマサーモメータ
検出部の感度比を求め、この感度比から検出部のガンマ
発熱量比を求めることとし、ガンマ発熱量の絶対値は炉
心の物理モデルを用いた炉心性能計算で求められる出力
分布の炉心径方向成分に合致するようにして決定するも
のである。
め、本発明に係る固定式炉内計装システムにおいては、
請求項１記載の発明では、沸騰水型原子炉内の局所出力
を検出する複数の中性子検出器と中性子検出器感度を校
正するために中性子検出器近傍に設置された複数の検出
部を持つガンマサーモメータからなる固定式炉内計装シ
ステムにおいて、ガンマサーモメータに内蔵されたヒー
タを発熱させた時の出力信号と発熱させない時の出力信
号から軸方向複数箇所に設置されたガンマサーモメータ
検出部の感度比を求め、この感度比から検出部のガンマ
発熱量比を求めることとし、ガンマ発熱量の絶対値は炉
心の物理モデルを用いた炉心性能計算で求められる出力
分布の炉心径方向成分に合致するようにして決定するも
のである。
【００１２】また、請求項２に記載された発明は、沸騰
水型原子炉内の局所出力を検出する複数の中性子検出器
と中性子検出器感度を校正するために中性子検出器近傍
に設置された複数の検出部を持つガンマサーモメータか
らなる固定式炉内計装システムにおいて、ガンマサーモ
メータに内蔵されたヒータを発熱させた時の出力信号と
発熱させない時の出力信号から軸方向複数箇所に設置さ
れたガンマサーモメータ検出部の感度比を求め、この感
度比から検出部のガンマ発熱量比を求めることとし、ガ
ンマ発熱量の絶対値は中性子検出器の取付直後の出力か
ら求められる出力分布に合わせるようにして決定するこ
ととしたものである。
水型原子炉内の局所出力を検出する複数の中性子検出器
と中性子検出器感度を校正するために中性子検出器近傍
に設置された複数の検出部を持つガンマサーモメータか
らなる固定式炉内計装システムにおいて、ガンマサーモ
メータに内蔵されたヒータを発熱させた時の出力信号と
発熱させない時の出力信号から軸方向複数箇所に設置さ
れたガンマサーモメータ検出部の感度比を求め、この感
度比から検出部のガンマ発熱量比を求めることとし、ガ
ンマ発熱量の絶対値は中性子検出器の取付直後の出力か
ら求められる出力分布に合わせるようにして決定するこ
ととしたものである。
【００１３】請求項３に記載された発明は、沸騰水型原
子炉内の局所出力を検出する複数の中性子検出器と中性
子検出器感度を校正するために中性子検出器近傍に設置
された複数の検出部を持つガンマサーモメータからなる
固定式炉内計装システムにおいて、ガンマサーモメータ
に内蔵されたヒータを発熱させた時の出力信号と発熱さ
せない時の出力信号からおよび予め炉外で求めたおいた
前記検出部における前記内蔵ヒータ発熱量比から軸方向
複数箇所に設置されたガンマサーモメータ検出部の感度
比を求め、この感度比から検出部のガンマ発熱量比を求
めることとし、ガンマ発熱量の絶対値は炉心の物理モデ
ルを用いた炉心性能計算で求められる出力分布の炉心径
方向成分に合致するようにして決定することとしたもの
である。
子炉内の局所出力を検出する複数の中性子検出器と中性
子検出器感度を校正するために中性子検出器近傍に設置
された複数の検出部を持つガンマサーモメータからなる
固定式炉内計装システムにおいて、ガンマサーモメータ
に内蔵されたヒータを発熱させた時の出力信号と発熱さ
せない時の出力信号からおよび予め炉外で求めたおいた
前記検出部における前記内蔵ヒータ発熱量比から軸方向
複数箇所に設置されたガンマサーモメータ検出部の感度
比を求め、この感度比から検出部のガンマ発熱量比を求
めることとし、ガンマ発熱量の絶対値は炉心の物理モデ
ルを用いた炉心性能計算で求められる出力分布の炉心径
方向成分に合致するようにして決定することとしたもの
である。
【００１４】請求項４に記載された発明は、沸騰水型原
子炉内の局所出力を検出する複数の中性子検出器と中性
子検出器感度を校正するために中性子検出器近傍に設置
された複数の検出部を持つガンマサーモメータからなる
固定式炉内計装システムにおいて、ガンマサーモメータ
に内蔵されたヒータを発熱させた時の出力信号と発熱さ
せない時の出力信号からおよび予め炉外で求めたおいた
前記検出部における前記内蔵ヒータ発熱量比から軸方向
複数箇所に設置されたガンマサーモメータ検出部の感度
比を求め、この感度比から検出部のガンマ発熱量比を求
めることとし、ガンマ発熱量の絶対値は中性子検出器の
取付直後の出力から求められる出力分布に合わせるよう
にして決定することとしたものである。
子炉内の局所出力を検出する複数の中性子検出器と中性
子検出器感度を校正するために中性子検出器近傍に設置
された複数の検出部を持つガンマサーモメータからなる
固定式炉内計装システムにおいて、ガンマサーモメータ
に内蔵されたヒータを発熱させた時の出力信号と発熱さ
せない時の出力信号からおよび予め炉外で求めたおいた
前記検出部における前記内蔵ヒータ発熱量比から軸方向
複数箇所に設置されたガンマサーモメータ検出部の感度
比を求め、この感度比から検出部のガンマ発熱量比を求
めることとし、ガンマ発熱量の絶対値は中性子検出器の
取付直後の出力から求められる出力分布に合わせるよう
にして決定することとしたものである。
【００１５】請求項５に記載された発明は、請求項１乃
至４記載の固定式炉内計装システムにおいてガンマサー
モメータ検出部の感度比が予め設定した範囲を越えた場
合に、アラームを発する機能を有することとし、検出部
の異常を知らせることができるものである。
至４記載の固定式炉内計装システムにおいてガンマサー
モメータ検出部の感度比が予め設定した範囲を越えた場
合に、アラームを発する機能を有することとし、検出部
の異常を知らせることができるものである。
【００１６】請求項６に記載された発明は、請求項１乃
至４記載の固定式炉内計装システムにおいてガンマサー
モメータ検出部感度比の変化が軸方向の検出部について
一様であるのか、ある検出部のみ突出しているのかを監
視し、内蔵ヒータ不良かセンサ不良化を判定するように
したものである。
至４記載の固定式炉内計装システムにおいてガンマサー
モメータ検出部感度比の変化が軸方向の検出部について
一様であるのか、ある検出部のみ突出しているのかを監
視し、内蔵ヒータ不良かセンサ不良化を判定するように
したものである。
【００１７】請求項７に記載された発明は、請求項１乃
至６の固定式炉内計装システムにおいて、検出部の感度
比を求める際に感度比の基準となる検出部を出力信号に
含まれる誤差を小さくするよう軸方向で最大の出力信号
を持つ検出部とすることとしたものである。
至６の固定式炉内計装システムにおいて、検出部の感度
比を求める際に感度比の基準となる検出部を出力信号に
含まれる誤差を小さくするよう軸方向で最大の出力信号
を持つ検出部とすることとしたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
に係る固定式炉内計装システムを示す構成図である。
て説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
に係る固定式炉内計装システムを示す構成図である。
【００１９】この炉内計装システムは、ＲＰＶ１内の複
数のＬＰＲＭストリング２（以下、単にストリングとい
う。）それぞれに設けられたガンマサーモメータ３と、
ガンマサーモメータ３からの出力を処理し、またガンマ
サーモメータ内蔵ヒータの制御を行う等の各種演算処理
および制御を行うＦＩＣ（Fixed In-core Calibration
）システム４とプロセス計算機５とから構成される。
数のＬＰＲＭストリング２（以下、単にストリングとい
う。）それぞれに設けられたガンマサーモメータ３と、
ガンマサーモメータ３からの出力を処理し、またガンマ
サーモメータ内蔵ヒータの制御を行う等の各種演算処理
および制御を行うＦＩＣ（Fixed In-core Calibration
）システム４とプロセス計算機５とから構成される。
【００２０】ガンマサーモメータ３の出力信号は周辺燃
料棒軸方向出力分布、ＬＰＲＭ検出器６の出力校正用と
して用いられる。このＦＩＣシステム１は、ガンマサー
モメータ３の軸方向に複数設置した検出部１０の出力信
号から各検出部位置のガンマ線による発熱量比へ換算す
る発熱量比換算装置となっており、ガンマサーモメータ
の出力信号処理とガンマサーモメータ校正時に用いる内
蔵ヒータ加熱用電源制御を行う計測制御ユニット７、内
蔵ヒータ加熱用電源８とから構成されている。
料棒軸方向出力分布、ＬＰＲＭ検出器６の出力校正用と
して用いられる。このＦＩＣシステム１は、ガンマサー
モメータ３の軸方向に複数設置した検出部１０の出力信
号から各検出部位置のガンマ線による発熱量比へ換算す
る発熱量比換算装置となっており、ガンマサーモメータ
の出力信号処理とガンマサーモメータ校正時に用いる内
蔵ヒータ加熱用電源制御を行う計測制御ユニット７、内
蔵ヒータ加熱用電源８とから構成されている。
【００２１】一方、プロセス計算機５には、ＦＩＣシス
テム４にて変換されたガンマサーモメータ３による軸方
向発熱量比の測定値を取込み、炉心物理モデルおよび当
該モデルから求められる出力分布計算値を当該測定値を
用いて補正し周辺燃料棒出力分布を算出する炉心性能計
算装置９と、算出された燃料棒出力もしくは中性子束等
からＬＰＲＭの校正を可能とする演算部分とが設けられ
ている。
テム４にて変換されたガンマサーモメータ３による軸方
向発熱量比の測定値を取込み、炉心物理モデルおよび当
該モデルから求められる出力分布計算値を当該測定値を
用いて補正し周辺燃料棒出力分布を算出する炉心性能計
算装置９と、算出された燃料棒出力もしくは中性子束等
からＬＰＲＭの校正を可能とする演算部分とが設けられ
ている。
【００２２】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る炉内計装システムにおけるガンマサーモ
メータ３の感度校正動作について図２を用いて説明す
る。まず、図２（ｂ）を用いてガンマサーモメータ３の
出力信号とガンマサーモメータ検出部単位重量あたりの
ガンマ線発熱量の関係を示す感度曲線について説明す
る。ガンマサーモメータ３の出力信号Ｕγとガンマサー
モメータ検出部単位重量あたりのガンマ線発熱量ｗγと
の関係式として、（１）式が成り立つ。これは図２
（ｂ）に示すように、出力信号が発熱量の増加により直
線からずれてくるという関係である。
施の形態に係る炉内計装システムにおけるガンマサーモ
メータ３の感度校正動作について図２を用いて説明す
る。まず、図２（ｂ）を用いてガンマサーモメータ３の
出力信号とガンマサーモメータ検出部単位重量あたりの
ガンマ線発熱量の関係を示す感度曲線について説明す
る。ガンマサーモメータ３の出力信号Ｕγとガンマサー
モメータ検出部単位重量あたりのガンマ線発熱量ｗγと
の関係式として、（１）式が成り立つ。これは図２
（ｂ）に示すように、出力信号が発熱量の増加により直
線からずれてくるという関係である。
【００２３】
【数１】
Ｕγ＝Ｓ0 （１＋αＵγ）ｗγ ・・・（１）
ただし、Ｓ0 ：感度（ｍＶ／Ｗ／ｇ）
α：非線形係数（ｍＶ−１）
Ｕγ：出力信号（ｍＶ）
ｗγ：ガンマ線発熱量（Ｗ／ｇ）
感度Ｓ0 は（１）式からわかるように発熱量が０におけ
る曲線の傾きである。また、非線形係数αは直線からの
ずれの度合いを表すものである。
る曲線の傾きである。また、非線形係数αは直線からの
ずれの度合いを表すものである。
【００２４】本発明で、ガンマサーモメータ３の感度校
正とは軸方向に複数設置した検出部１０の（１）式の感
度Ｓ0 の比を補正することである。まず、非線形係数α
はガンマサーモメータ３の構造材の物性値の温度依存性
を考慮して算出される固定値である。次に感度Ｓ0 は、
次の（２）式により算出できる。
正とは軸方向に複数設置した検出部１０の（１）式の感
度Ｓ0 の比を補正することである。まず、非線形係数α
はガンマサーモメータ３の構造材の物性値の温度依存性
を考慮して算出される固定値である。次に感度Ｓ0 は、
次の（２）式により算出できる。
【００２５】
【数２】
Ｓ0 ＝（Ｕ'/(1＋αＵ')−Ｕ/(1 ＋αＵ))／ＰH ・・・（２）
ただし、Ｓ0 ：感度（ｍＶ／Ｗ／ｇ）
α：非線形係数（ｍＶ−１）
Ｕ：内蔵ヒータ加熱前の出力信号（ｍＶ）
Ｕ' ：内蔵ヒータ加熱時の出力信号（ｍＶ）
ＰH ：内蔵ヒータによる付加発熱量（Ｗ／ｇ）
すなわち、ＬＰＲＭ検出器６の出力が一定でありかつ安
定しているときに内蔵ヒータ１１により発熱量ＰH を付
加すると、発熱量に応じた出力信号変化（△Ｕ＝Ｕ' −
Ｕ）が生じ、（２）式を用いて感度Ｓ0 を算出できる。
定しているときに内蔵ヒータ１１により発熱量ＰH を付
加すると、発熱量に応じた出力信号変化（△Ｕ＝Ｕ' −
Ｕ）が生じ、（２）式を用いて感度Ｓ0 を算出できる。
【００２６】ここで、ガンマサーモメータの内蔵ヒータ
１１による発熱量は図２（ａ）に示すように軸方向に複
数箇所配置した検出部１０に対し一様となるよう、すな
わち（２）式でＰH が軸方向検出部によらず一定となる
よう製作する。このとき、各検出部の感度比は（２）式
およびＰH が一定であることより（３）式のように表せ
る。
１１による発熱量は図２（ａ）に示すように軸方向に複
数箇所配置した検出部１０に対し一様となるよう、すな
わち（２）式でＰH が軸方向検出部によらず一定となる
よう製作する。このとき、各検出部の感度比は（２）式
およびＰH が一定であることより（３）式のように表せ
る。
【００２７】
【数３】
【００２８】このように、内蔵ヒータ１１による発熱量
を付加し感度Ｓ0 の比を求める。炉心出力の計算で必要
となるのは感度比ではなく発熱量比である。これは上記
のようにして求められた感度比（３）式と（１）式とを
用いて次のように表すことができる。
を付加し感度Ｓ0 の比を求める。炉心出力の計算で必要
となるのは感度比ではなく発熱量比である。これは上記
のようにして求められた感度比（３）式と（１）式とを
用いて次のように表すことができる。
【００２９】
【数４】
Ｗγj ／ｗγｉ＝( Ｕj/Ｓ0j(1+ αＵj))/( Ｕi/Ｓ0i(1+ αＵi)) ・・（４）
ただし、Ｓ0i：検出部ｉの感度（ｍＶ／Ｗ／ｇ）
Ｓ0j：検出部ｊの感度（ｍＶ／Ｗ／ｇ）
α：非線形係数（１／ｍＶ）
Ｕｉ：検出部ｉの内蔵ヒータ加熱前の出力信号（ｍＶ）
Ｕｊ：検出部ｊの内蔵ヒータ加熱前の出力信号（ｍＶ）
各検出部１０におけるガンマ発熱の絶対量は、炉心の物
理モデルを用いた炉心性能計算で得られる径方向炉心出
力に合わせるようにして決めればよい。すなわち、求め
られた軸方向ガンマ発熱量比を軸方向に積分して求めた
出力が炉心性能計算の出力と一致するよう係数を決め、
この比を発熱量比に掛ければ良い。
理モデルを用いた炉心性能計算で得られる径方向炉心出
力に合わせるようにして決めればよい。すなわち、求め
られた軸方向ガンマ発熱量比を軸方向に積分して求めた
出力が炉心性能計算の出力と一致するよう係数を決め、
この比を発熱量比に掛ければ良い。
【００３０】あるいは、取付直後のＬＰＲＭ検出器６の
軸方向４点の読みから求められるガンマ発熱量と対応す
るガンマサーモメータ検出部１０のガンマ発熱量が一致
するようにして、例えば４点の比の平均値を求めこれを
係数とするというようにして、絶対値に変換すれば良
い。
軸方向４点の読みから求められるガンマ発熱量と対応す
るガンマサーモメータ検出部１０のガンマ発熱量が一致
するようにして、例えば４点の比の平均値を求めこれを
係数とするというようにして、絶対値に変換すれば良
い。
【００３１】本実施の形態によれば、ガンマサーモメー
タ検出部の相対感度を求め、校正を行うので内蔵ヒータ
発熱の軸方向一様性のみが保たれれば良く、校正時の誤
差要因が低減するため精度良く校正を行うことができ
る。
タ検出部の相対感度を求め、校正を行うので内蔵ヒータ
発熱の軸方向一様性のみが保たれれば良く、校正時の誤
差要因が低減するため精度良く校正を行うことができ
る。
【００３２】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、内蔵ヒータ発熱量は軸方向に一様であるとしたが、
本実施の形態は検出部の内蔵ヒータ発熱量が一様でな
い、ただし、その比は炉外の校正で求められている場合
のガンマサーモメータ３の感度校正方法を図３を用いて
説明する。図３において、まず、内蔵ヒータ１１を発熱
させた場合の感度は（２）式で求められる。この式より
内蔵ヒータ発熱を加えた場合の感度比は（５）式とな
る。
は、内蔵ヒータ発熱量は軸方向に一様であるとしたが、
本実施の形態は検出部の内蔵ヒータ発熱量が一様でな
い、ただし、その比は炉外の校正で求められている場合
のガンマサーモメータ３の感度校正方法を図３を用いて
説明する。図３において、まず、内蔵ヒータ１１を発熱
させた場合の感度は（２）式で求められる。この式より
内蔵ヒータ発熱を加えた場合の感度比は（５）式とな
る。
【００３３】
【数５】
【００３４】ここで、各検出部の発熱量の比k(j,i)は予
め炉外の常温条件で測定し、決めておいた値であるの
で、各検出部内蔵ヒータ発熱の有無の出力信号から感度
比が求められる。感度比からガンマ発熱量比、さらには
ガンマ発熱量（絶対値）への変換は第１の実施の形態と
同様に、炉心性能計算結果あるいは取付直後のＬＰＲＭ
検出器の読みから求めれば良い。
め炉外の常温条件で測定し、決めておいた値であるの
で、各検出部内蔵ヒータ発熱の有無の出力信号から感度
比が求められる。感度比からガンマ発熱量比、さらには
ガンマ発熱量（絶対値）への変換は第１の実施の形態と
同様に、炉心性能計算結果あるいは取付直後のＬＰＲＭ
検出器の読みから求めれば良い。
【００３５】本実施の形態によれば、発熱量の絶対値は
炉心性能計算あるいはＬＰＲＭ検出器の読みから求める
ため、内蔵ヒータが炉内条件で発熱する絶対量を知る必
要はないため、これを決定することにともなう不確かさ
が低減され、精度良い校正を行うことができる。
炉心性能計算あるいはＬＰＲＭ検出器の読みから求める
ため、内蔵ヒータが炉内条件で発熱する絶対量を知る必
要はないため、これを決定することにともなう不確かさ
が低減され、精度良い校正を行うことができる。
【００３６】（第３の実施の形態）次に、図４を用いて
本発明に係る固定式炉内計装システムの第３の実施の形
態を説明する。
本発明に係る固定式炉内計装システムの第３の実施の形
態を説明する。
【００３７】本実施の形態では、ＦＩＣシステムに内蔵
されるガンマサーモメータの出力信号処理とガンマサー
モメータ校正時に用いる内蔵ヒータ加熱用電源制御を行
う計測制御ユニットに次の診断機能を持たせることとし
た。まず第１は、図４（ａ）に示すように、ガンマサー
モメータ検出部の感度比が、予め定めた許容範囲を越え
る感度比が１つの検出部でも生じた場合にはアラームで
警告する機能を持たせることとした。
されるガンマサーモメータの出力信号処理とガンマサー
モメータ校正時に用いる内蔵ヒータ加熱用電源制御を行
う計測制御ユニットに次の診断機能を持たせることとし
た。まず第１は、図４（ａ）に示すように、ガンマサー
モメータ検出部の感度比が、予め定めた許容範囲を越え
る感度比が１つの検出部でも生じた場合にはアラームで
警告する機能を持たせることとした。
【００３８】第２は、図４（ｂ）に示すように感度校正
時に検出部感度比の変化が軸方向の検出部に対して一様
であるか、ある特定の検出部のみ突出しているのかを監
視し、一様である場合には内蔵ヒータ不良と判定し、あ
る特定の検出部のみ突出している場合には検出部のセン
サ不良として判定する機能を持たせた。
時に検出部感度比の変化が軸方向の検出部に対して一様
であるか、ある特定の検出部のみ突出しているのかを監
視し、一様である場合には内蔵ヒータ不良と判定し、あ
る特定の検出部のみ突出している場合には検出部のセン
サ不良として判定する機能を持たせた。
【００３９】なお、感度比の変化は校正頻度が高い場合
には前回校正時の値を基準としたり、校正頻度が低い場
合には燃料の燃焼状態から予測される軸方向出力比を基
準にしたりすればよい。
には前回校正時の値を基準としたり、校正頻度が低い場
合には燃料の燃焼状態から予測される軸方向出力比を基
準にしたりすればよい。
【００４０】このように本実施の形態によれば、検出部
のセンサ不良および内蔵ヒータの不良を検出することが
可能となる。なお、上記第１から第３の実施の形態にお
いて、検出部の感度比を求める際に出力信号に含まれる
誤差の相対値を小さくするため、基準となる検出部を出
力信号が最大となるものとすればさらに精度の向上が期
待できる。
のセンサ不良および内蔵ヒータの不良を検出することが
可能となる。なお、上記第１から第３の実施の形態にお
いて、検出部の感度比を求める際に出力信号に含まれる
誤差の相対値を小さくするため、基準となる検出部を出
力信号が最大となるものとすればさらに精度の向上が期
待できる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ンサおよび内蔵ヒータの不良を検出することができ、高
精度な校正機能を有する炉内計装システムを提供するこ
とができる。
ンサおよび内蔵ヒータの不良を検出することができ、高
精度な校正機能を有する炉内計装システムを提供するこ
とができる。
【図１】本発明に係る固定式炉内計装システムの第１の
実施の形態の構成図。
実施の形態の構成図。
【図２】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における
校正動作を説明するための概念図、（ｂ）は発熱量とガ
ンマサーモメータの出力信号の関係を示す特性図。
校正動作を説明するための概念図、（ｂ）は発熱量とガ
ンマサーモメータの出力信号の関係を示す特性図。
【図３】本発明に係る固定式炉内計装システムの第２の
実施の形態の校正動作を説明する概念図。
実施の形態の校正動作を説明する概念図。
【図４】（ａ）は、本発明に係る固定式炉内計装システ
ムの第３の実施の形態の計測制御ユニットの第１の診断
機能を説明する概念図、（ｂ）は第３の実施の形態の計
測制御ユニットの第２の診断機能を説明する概念図。
ムの第３の実施の形態の計測制御ユニットの第１の診断
機能を説明する概念図、（ｂ）は第３の実施の形態の計
測制御ユニットの第２の診断機能を説明する概念図。
【図５】固定式炉内計装システムの従来例を示す概念
図。
図。
【符号の説明】
１…ＲＰＶ ２…ＬＰＲＭストリン
グ ３…ガンマサーモメータ ４…ＦＩＣシステム ５…プロセス計算機 ６…ＬＰＲＭ検出器 ７…計測制御ユニット ８…ヒータ加熱用電源 ９…炉心性能計算装置 １０…検出部 １１…内蔵ヒータ
グ ３…ガンマサーモメータ ４…ＦＩＣシステム ５…プロセス計算機 ６…ＬＰＲＭ検出器 ７…計測制御ユニット ８…ヒータ加熱用電源 ９…炉心性能計算装置 １０…検出部 １１…内蔵ヒータ
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−236686（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−82691（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−56997（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−149992（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G21C 17/10
G01T 3/00
G01T 3/04
Claims (7)
- 【請求項１】 沸騰水型原子炉内の局所出力を検出する
複数の中性子検出器と前記中性子検出器の感度を校正す
るために前記中性子検出器近傍に設置された複数の検出
部を持つガンマサーモメータとからなる固定式炉内計装
システムにおいて、前記ガンマサーモメータに内蔵され
たヒータを発熱させた時の前記ガンマサーモメータの出
力信号と前記ヒータを発熱させない時の前記ガンマサー
モメータの出力信号から軸方向複数箇所に設置されたガ
ンマサーモメータ検出部の感度比を求め、この感度比を
基に前記検出部におけるガンマ発熱量比を求めることと
し、ガンマ発熱量の絶対値は炉心の物理モデルを用いた
炉心性能計算で求められる出力分布の炉心径方向成分に
合わせるようにして決定することを特徴とした固定式炉
内計装システム。 - 【請求項２】沸騰水型原子炉内の局所出力を検出する複
数の中性子検出器と前記中性子検出器感度を校正するた
めに前記中性子検出器近傍に設置された複数の検出部を
持つガンマサーモメータからなる固定式炉内計装システ
ムにおいて、前記ガンマサーモメータに内蔵されたヒー
タを発熱させた時の前記ガンマサーモメータの出力信号
と前記ヒータを発熱させない時の前記ガンマサーモメー
タの出力信号から軸方向複数箇所に設置されたガンマサ
ーモメータ検出部の感度比を求め、この感度比を基に前
記検出部におけるガンマ発熱量比を求めることとし、ガ
ンマ発熱量の絶対値は中性子検出器の取付直後の出力か
ら求められる出力分布に合わせるようにして決定するこ
とを特徴とする固定式炉内計装システム。 - 【請求項３】 沸騰水型原子炉内の局所出力を検出する
複数の中性子検出器と前記中性子検出器感度を校正する
ために前記中性子検出器近傍に設置された複数の検出部
を持つガンマサーモメータからなる固定式炉内計装シス
テムにおいて、前記ガンマサーモメータに内蔵されたヒ
ータを発熱させた時の前記ガンマサーモメータの出力信
号と前記ヒータを発熱させない時の前記ガンマサーモメ
ータの出力信号および予め炉外で求めたおいた前記検出
部における前記内蔵ヒータ発熱量比から軸方向複数箇所
に設置されたガンマサーモメータ検出部の感度比を求
め、この感度比を基に前記検出部におけるガンマ発熱量
比を求めることとし、ガンマ発熱量の絶対値は炉心の物
理モデルを用いた炉心性能計算で求められる出力分布の
炉心径方向成分に合わせるようにして決定することを特
徴とする固定式炉内計装システム。 - 【請求項４】 沸騰水型原子炉内の局所出力を検出する
複数の中性子検出器と前記中性子検出器感度を校正する
ために前記中性子検出器近傍に設置された複数の検出部
を持つガンマサーモメータからなる固定式炉内計装シス
テムにおいて、前記ガンマサーモメータに内蔵されたヒ
ータを発熱させた時の前記ガンマサーモメータの出力信
号と前記ヒータを発熱させない時の前記ガンマサーモメ
ータの出力信号および予め炉外で求めたおいた前記検出
部における前記内蔵ヒータ発熱量比から軸方向複数箇所
に設置されたガンマサーモメータ検出部の感度比を求
め、この感度比を基に前記検出部におけるガンマ発熱量
比を求めることとし、ガンマ発熱量の絶対値は中性子検
出器の取付直後の出力から求められる出力分布に合わせ
るようにして決定することを特徴とする固定式炉内計装
システム。 - 【請求項５】ガンマサーモメータ検出部の感度比が予め
設定した範囲を越えた場合に、アラームを発する機能を
有することを特徴とする請求項１乃至４記載の固定式炉
内計装システム。 - 【請求項６】ガンマサーモメータ検出部感度比の変化が
軸方向の前記検出部について一様であるかあるいは所定
の検出部のみが突出しているのか検出することにより内
蔵ヒータ不良かセンサ不良かを判定する機能を有するこ
とを特徴とする請求項１乃至４記載の固定式炉内計装シ
ステム。 - 【請求項７】 請求項１乃至６記載の固定式炉内計装シ
ステムにおいて、検出部の感度比を求める際に、感度比
の基準となる検出部を軸方向で最大の出力信号を持つ検
出部とすることを特徴とする固定式炉内計装システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33055896A JP3442598B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 固定式炉内計装システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33055896A JP3442598B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 固定式炉内計装システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170685A JPH10170685A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3442598B2 true JP3442598B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=18234001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33055896A Expired - Fee Related JP3442598B2 (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | 固定式炉内計装システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442598B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4846656B2 (ja) * | 2007-05-18 | 2011-12-28 | 株式会社東芝 | 固定式炉心内計測装置 |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP33055896A patent/JP3442598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10170685A (ja) | 1998-06-26 |
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