JP4481539B2 - Fixed core measuring device - Google Patents

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JP4481539B2 JP2001303403A JP2001303403A JP4481539B2 JP 4481539 B2 JP4481539 B2 JP 4481539B2 JP 2001303403 A JP2001303403 A JP 2001303403A JP 2001303403 A JP2001303403 A JP 2001303403A JP 4481539 B2 JP4481539 B2 JP 4481539B2
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉内で発生した放射線の照射によるセンサの発熱量を測定して、局部出力系モニタ(LPRM)の利得校正に必要な炉内出力分布を測定して炉内状態を監視する固定式炉心内計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子炉出力を監視する装置として、炉内の周囲部に複数個のセンサをそれぞれ固定し、これらのセンサにより炉内で発生した放射線の照射によるセンサの発熱量を測定し、その発熱量から局部出力系モニタ(LPRM)の利得校正に必要な炉内出力分布を測定して炉内状態を監視する固定式炉心内計測装置がある。
【0003】
従来、この固定式炉心内計測装置は、例えばステンレス材で構成された容器内に熱電対温度計と発熱用抵抗器とを収納してなる複数本の検出器を炉心内部にそれぞれ固定し、これら各検出器の熱電対温度計及び発熱用抵抗器に炉心底部を貫通する部分に設けられた結合器を多芯ケーブルを介して接続し、この結合器より多芯ケーブルを介して炉側との隔壁を貫通させて設けられたペネトレーションに接続している。
【0004】
そして、監視所には熱電対電圧測定器、発熱用抵抗器へ電源を供給する発熱用電源装置、この発熱用電源装置を出力制御する電源制御装置、発熱用電源装置の出力電圧を測定する電圧測定装置及び発熱用電源装置の出力電流を測定する電流測定装置が設置され、熱電対電圧測定器は信号ケーブルを介してペネトレーションに接続され、発熱用電源装置はヒータ電源ケーブルを介してペネトレーションに接続されている。
【0005】
このような構成の固定式炉心内計測装置において、装置自体の校正は一定電流を出力するように制御された発熱用電源装置からセンサ内に組み込まれた校正用の発熱用抵抗器に電圧を加えることで実施している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる固定式炉心内計測装置では、システム内の環境条件が温度などによって変化するため、測定システムがその影響を受け、測定精度の低下につながるという問題がある。
【0007】
また、炉内に設けられた各検出器には、炉底部の狭い箇所に設けられた結合器を介して多芯ケーブルが接続されるため、結合部はできる限り小型化する必要がある。
【0008】
さらに、測定システムにおいて、炉内に配設された複数の検出器からの信号を処理するにあたっては、炉内出力分布の測定に対する信頼性が要求される。
【0009】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、システムの測定精度及びシステム全体の信頼性の向上を図ることができる固定式炉心内計測装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により固定式炉心内計測装置を構成する。
【0012】
請求項1に対応する発明は、炉心内に配置された熱電対温度計及び発熱用抵抗器を備えた複数の検出器と、これら各検出器の発熱用抵抗器にヒータ電源ケーブルを通して電源を供給する発熱用電源装置と、前記各検出器の熱電対温度計より前記信号ケーブルを通して入力される温度値を測定する熱電対電圧測定器と、前記発熱用電源装置の出力側に設けられ前記検出器の発熱用抵抗器への電源の出力先を切換える出力切換装置と、この出力切換装置の出力値を測定する出力測定装置と、前記発熱用電源装置の測定部で測定した出力値と前記出力測定装置で測定された出力切換装置の出力値とを比較し、これら二つの値の差が予め設定した値以上のとき前記発熱用電源装置か前記出力切換装置のどちらかが故障していると判断してその旨を出力する故障診断機能を有する信号処理装置とを備える。
【0015】
請求項2に対応する発明は、請求項1に対応する発明の固定式炉心内計測装置において、n本の検出器を、m台の熱電対電圧測定器で測定する場合、熱電対電圧測定器1台当りで監視する検出器が炉内に均等に配置され、炉心内の一部分に集中しないようにする。
【0016】
請求項3に対応する発明は、請求項1に対応する発明の固定式炉心内計測装置において、前記各検出器の発熱用抵抗器と前記発熱用電源装置との間の電源供給ライン及び前記各検出器の熱電対温度計と前記熱電対電圧測定器との間の信号ラインは、前記各検出器の熱電対温度計及び発熱用抵抗器の入出力端に結合された結合器と、この結合器に信号ケーブル及びヒータ電源ケーブルを一括した多芯ケーブルを介して接続された分離器とを備え、この分離器により分岐された前記多芯ケーブルの信号ケーブルを前記熱電対電圧測定器に接続し、またヒータ電源ケーブルを前記発熱用電源装置に接続する構成とする。
【0017】
請求項4に対応する発明は、請求項3に対応する発明の固定式炉心内計測装置において、前記結合器と前記多芯ケーブルとを接続用ケーブルにより接続する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0019】
図1は本発明による固定式炉心内計測装置の第1の実施の形態を示すシステム構成図である。
【0020】
図1において、103は炉心内に適宜の間隔を存して配置固定された複数本の検出器(図では1本のみ示す)で、この検出器103は炉心底部を貫通させて軸方向に設けられたステンレスからなる保護管内に軸方向に適宜の間隔を存して設けられた複数個の熱電対温度計101と軸方向に沿って設けられた発熱用抵抗器102とが収納されている。
【0021】
検出器103の炉心底部を貫通する部分には結合器105aが設けられ、この結合器105aの一端に熱電対温度計101と発熱用抵抗器102とが接続され、結合器105aの他端には多芯ケーブル104を介して分離器105bが接続される。
【0022】
この分離器105bは多芯ケーブル104を信号ケーブルとヒータ電源ケーブルに分離し、これらのケーブルは原子炉格納容器を貫通させて設けられたペネトレーション106の容器内側端にそれぞれ接続される。
【0023】
一方、109は発熱用抵抗器へ電源を供給する発熱用電源装置で、この発熱用電源装置109は、内部に電流測定部及び電圧測定部を有し、電源制御装置112により制御され、その出力は出力先の発熱用抵抗器に切換える出力切換装置111に与えられる。
【0024】
この出力切換装置111により切換えられる各通電回路には電圧測定装置113と電流測定装置114がそれぞれ接続される。そして、これらの各通電回路は、コネクタを介してヒータ電源ケーブル110によりヒータ電源ケーブル側のペネトレーション106に接続される。
【0025】
また、信号ケーブル側のペネトレーション106にはコネクタを介して信号ケーブル108により熱電対電圧測定器107が接続される。この熱電対電圧測定器107は熱電対温度計101からの信号を測定し、その測定値は信号処理装置116に与えられる。
【0026】
また、信号処理装置116には、システム内の温度を測定する環境データ測定器115からの環境データ、発熱用電源装置109内の電流測定部及び電圧測定部により測定された電流及び電圧、電源制御装置112より出力される電流制御信号及び電圧制御信号、さらに電圧測定装置113及び電流測定装置114により測定された通電回路の電圧及び電流測定値がそれぞれ入力される。
【0027】
さらに、118は信号処理装置116で演算処理された結果を外部に出力する外部出力装置である。
【0028】
上記信号処理装置116は、図2に示すように入力部21、この入力部21より入力される熱電対電圧測定器107で測定した熱電対温度計の値VGT、環境データ測定器115からの環境データT、発熱用電源装置109内の電流測定部及び電圧測定部により測定された電流及び電圧IPS,VPS、電源制御装置112より出力される電流制御信号及び電圧制御信号IPSCONTL,VPSCONTL、さらに電圧測定装置113及び電流測定装置114により測定された通電回路の電圧及び電流測定値VMON,IMONをそれぞれ記憶する記憶部22、この記憶部22に記憶されている各データを取込んで演算を実行する演算部23及びこの演算器23での演算結果を判定する判定部24、この判定部24の判定結果を出力する出力部25とを備えている。
【0029】
ここで、上記記憶部22及び演算部23の詳細な機能について図3及び図4により説明する。
【0030】
記憶部22は、熱電対電圧VGTの温度変動量Tの関係が書き込まれたテーブル120と熱電対電圧VGTを書き込むメモリ121、発熱用電源装置109の電圧測定部で測定された電源電圧VPSの温度変動量Tが書き込まれたテーブル130と電源電圧VPSを書き込むメモリ131、発熱用電源装置109の電流測定部で測定された電源電流IPSの温度変動量が書き込まれたテーブル140と電源電流IPSを書き込むメモリ、出力切換装置111の電圧測定装置113により測定された電圧VMONの温度変動量が書き込まれたテーブル150と電圧VMONを書き込むメモリ、出力切換装置111の電流測定装置114により測定された電流IMONの温度変動量が書き込まれたテーブル160と電流IMONを書き込むメモリ161、熱電対電圧VGTを書き込むメモリ121、出力切換装置111の電圧測定装置113により測定された電圧VMONと電流測定装置114により測定された電流IMONとから電力PMONの温度変動量が書き込まれたテーブル180と電力PMONを書き込むメモリ181を備えている。
【0031】
また、演算部23は、各メモリに書き込まれている各部の電圧又は電流に対して各テーブルに書き込まれている温度変動量に基づいて補正する補正演算機能122,132,142,152,162,182と、これら各補正演算機能により補正された結果を比較する演算機能170とを有している。
【0032】
なお、図4において、171は上記演算機能170の演算結果に従って故障判断を行う判定器を示し、前述した判定部24に相当する。
【0033】
次に上記のように構成された固定式炉心内計測装置の作用を述べる。
【0034】
いま、記憶部22の熱電対電圧記録メモリ121に納められている環境データ測定器115で測定された装置温度と熱電対測定器107で測定した熱電対温度測定値VGTとが演算部23に取込まれると、この演算部23では補正演算機能122により熱電対温度測定値VGTにテーブル120に納められている温度と熱電対電圧の温度変動量との関係を示す環境データTから求められた現在の温度における温度変動量を加える補正演算を実行し、この補正された熱電対電圧を外部出力装置118を介して外部に出力するか、あるいは信号処理装置116に補正済みデータを返送する。これにより、現在の温度における補正された熱電対電圧を得ることができるので、システム精度を向上することができる。
【0035】
次に記憶部22のメモリ141に納められている発熱用電源装置109で測定した出力電流値IPSが演算部23に取込まれると、この演算部23では補正演算機能142によりテーブル140に納められている温度と電源電流IPSの温度変動量との関係を示すデータTから求められた現在の温度における温度変動量を加える補正演算を実行し、またメモリ161に納められている出力切換装置111で測定した出力電流値IMONが演算部23に取込まれると、この演算部23では補正演算機能162によりテーブル160に納められている温度と電流測定装置114により測定された電流IMONの温度変動量との関係を示すデータTから求められた現在の温度における温度変動量を加える補正演算を実行する。
【0036】
そして、現在の温度における補正された熱用電源装置109で測定した出力電流値IPSと出力切換装置111で測定した出力電流値IMONとが演算部23に取込まれると、この演算部23では演算機能170によりこれらの値を比較して二つの値の差を求め、この差が判定部24(図4の判定器171)により予め設定した値以上であると判定されると、発熱用電源装置109か出力切換装置111のどちらかが故障していると判断し、アラームなどを出力する。
【0037】
さらに、発熱用電源装置109で測定した出力電流値IPSと、出力切換装置111で測定した出力電流値IMONとをシステム内の環境データ測定器115によって測定した環境データTを使用して環境条件による影響を補正し、補正結果と電源制御装置112の制御値IPSCONTLとを比較し、各三つの値の差が、予め設定した値以上の場合、発熱用電源装置109か出力切換装置111か電源制御装置112のいずれかが故障していると判断し、アラームなどを出力する。
【0038】
上述した故障診断は出力電圧値VPSを用いた場合にも同様なので、ここではその説明を省略する。
【0039】
この故障診断は、電流/電圧の両方について実施することで、システムの信頼性は更に向上させることができる。
【0040】
上記では出力切換装置111の電流測定装置114で測定した出力電流値IMON又は電圧測定装置113で測定した出力電圧値VMONを環境データTで補正する場合について述べたが、これら出力電流値IMON及び出力電圧値VMONを用いてヒータ電力PMONとし、このヒータ電力PMONに対しても環境データTで補正することができる。
【0041】
すなわち、メモリ181に納められているヒータ電力PMONが演算部23に取込まれると、この演算部23では補正演算機能182によりテーブル180に納められている温度とヒータ電力PMONの温度変動量との関係を示すデータTから求められる現在の温度における温度変動量を加える補正演算を実行する。これにより、現在の温度における補正されたヒータ電力を得ることができる。
【0042】
なお、補正処理は信号処理装置116内部のみならず、機能毎に別々に設けた専用の処理装置を用いても前述同様に実施できる。
【0043】
上記実施の形態では、オンラインにより熱電対電圧測定器107で測定した熱電対温度計の値と、発熱用電源装置109で測定した出力電流/電圧値と、出力切換装置111で測定した出力電流/電圧値とをシステム内の環境データ測定器115によって測定した環境データTを使用して環境条件による影響を補正する場合について述べたが、オフラインで実施しても同様の補正効果が期待できる。
【0044】
オフライン処理の場合、信号処理装置116は各メモリ121,131,141,151,161,181から読み込んだデータを外部に設けられた補正装置117に出力し、この補正装置117に温度変動量テーブル120,130,140,150,160,180を備えておくことにより、前述した実施の形態と同様の温度補正処理を行うことができる。
【0045】
ところで、複数本の検出器103に接続された結合器105aに炉心底部で多芯ケーブル104が接続されるが、炉心底部に存する空間が非常に狭いため、結合器105aはできる限り小型にする必要がある。また、検出器103の感度校正に用いられる発熱用電源装置109のラインと検出器103の信号ラインには大きさの制限から同一ケーブル内に納めた同一コネクタが用いられるが、ケーブルあるいはコネクタの絶縁劣化に伴い、発熱用電源ラインから信号ラインへの回り込みノイズが懸念される。
【0046】
図5は本発明による固定式炉心内計測装置の第2の実施の形態における結合器と多芯ケーブルとの接続構成図である。
【0047】
図5に示すように、検出器103に接続された結合器105aの出力端と多芯ケーブル104より導出されたケーブル導体と間を接続用ケーブル301を用いて半田付けにより接続する構成とするものである。
【0048】
このように接続用ケーブル301を用いて結合器105aと多芯ケーブル104とを半田付けして接続することにより、結合器105aを小型化できる。
【0049】
図6は同実施の形態における結合器と多芯ケーブルとの他の例を示す接続構成図である。
【0050】
図6に示すように検出器103に接続された結合器105aの出力端と多芯ケーブル104より導出されたケーブル導体との間を接続用ケーブル301と接続器302とを用いて接続する構成とするものである。
【0051】
このように接続用ケーブル301と接続器302を用いて結合器105aと多芯ケーブル104とを接続するようにしても、結合器105aを小型化できる。
【0052】
図7は本発明による固定式炉心内計測装置の第3の実施の形態における検出器と熱電対電圧測定器との配置並びに接続構成を示す図である。
【0053】
図7に示すように、炉心内にn本の検出器401を配置し、これらn本の検出器103をm台の熱電対電圧測定器107で測定する場合、熱電対電圧測定器1台当りで監視する検出器が炉心内に均等に配置する構成とするものである。
【0054】
このように構成することで、検出器を炉心内の一部分に集中しない配置とすることで、熱電対電圧測定器1台で炉内出力分布の概略が測定できる。
【0055】
図8は本発明による固定式炉心内計測装置の第4の実施の形態における多芯ケーブルの構成図である。
【0056】
図8(a)に示すように、ヒータ電源ケーブル110と信号ケーブル108とを一括した多芯ケーブル104において、+とグランド(GND)からなる一対のヒータ電源ケーブル110をシールドケーブル401とし、そのシールドをヒータ電源ケーブルのGND側に接続する構成とするものである。
【0057】
このような構成の多芯ケーブルとすれば、ヒータ電源ケーブル110に加わる電圧は信号ケーブル108に達することなく、GND側に流れ込むので、ノイズの回り込みをなくすことができる。
【0058】
また、図8(b)に示すように、一対のヒータ電源ケーブル110の+側をシールドケーブルとして、そのシールドにヒータ電源ケーブルのGND側を接続するようにしても上記と同様の作用効果を得ることができる。
【0059】
図9は本発明による固定式炉心内計測装置の第5の実施の形態における多芯ケーブルが接続される結合器の構成図である。
【0060】
図9に示すように、多芯ケーブルが接続される結合器105aにおいて、ヒータ電源ケーブル110のコンタクトの周りにヒータ電源ケーブルのGND側と接続したガードリング501を設けるものである。
【0061】
このような構成としても、第4の実施の形態と同様にヒータ電源ケーブルに加わる電圧は信号ケーブルラインに達することなく、GND側に流れ込むので、ノイズの回り込みをなくすことができる。
【0062】
また、ヒータ電源ケーブルのコネクタの周囲にヒータ電源ケーブルのグランドに接続したコンタクトピンを並べるようにしても上記と同様の作用効果を得ることができる。
【0063】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、システムの測定精度及びシステム全体の信頼性の向上を図ることができる固定式炉心内計測装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による固定式炉心内計測装置の第1の実施の形態を示すシステム構成図。
【図2】同実施の形態における信号処理装置の内部構成を示すブロック図。
【図3】同実施の形態における信号処理装置の各部の機能説明図。
【図4】同じく信号処理装置の図3とは異なる部分の機能説明図。
【図5】本発明による固定式炉心内計測装置の第2の実施の形態における結合器と多芯ケーブルとの接続構成図。
【図6】同実施の形態における結合器と多芯ケーブルとの他の例を示す接続構成図。
【図7】本発明による固定式炉心内計測装置の第3の実施の形態における検出器と熱電対電圧測定器との配置並びに接続構成図。
【図8】本発明による固定式炉心内計測装置の第4の実施の形態における多芯ケーブルの構成図。
【図9】本発明による固定式炉心内計測装置の第5の実施の形態における多芯ケーブルの構成図。
【符号の説明】
21:入力部
22:記憶部
23:演算部
24:判定部
25:出力部
101:熱電対温度計
102:発熱用抵抗器
103:検出器
104:多芯ケーブル
105a:結合器
105b:分離器
106:ぺネトレーション
107:熱電対電圧測定器
108:信号ケーブル
109:発熱用電源装置
110:ヒータ電源ケーブル
111:出力装置
112:電源制御装置
113:電圧測定装置
114:電流測定装置
115:環境データ測定器
116:信号処理装置
117:補正装置
118:外部出力装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention measures the calorific value of a sensor due to irradiation of radiation generated in a nuclear reactor, and monitors the in-reactor state by measuring the in-core power distribution necessary for gain calibration of a local output system monitor (LPRM). The present invention relates to a fixed in-core measurement device.
[0002]
[Prior art]
As a device for monitoring the reactor power, a plurality of sensors are fixed to the periphery of the reactor, and the calorific value of the sensor due to irradiation of radiation generated in the reactor is measured by these sensors. There is a fixed in-core measurement device that measures the in-core power distribution necessary for gain calibration of the output system monitor (LPRM) to monitor the in-core state.
[0003]
Conventionally, this fixed in-core measuring device fixes a plurality of detectors each containing a thermocouple thermometer and a heating resistor in a vessel made of, for example, stainless steel, A coupler provided in the portion that penetrates the core bottom is connected to the thermocouple thermometer and the heating resistor of each detector via a multi-core cable, and from this coupler to the furnace side via the multi-core cable. It is connected to a penetration provided through the partition wall.
[0004]
The monitoring station has a thermocouple voltage measuring device, a heat generating power supply that supplies power to the heat generating resistor, a power control device that controls the output of the heat generating power supply, and a voltage that measures the output voltage of the heat generating power supply. A current measuring device that measures the output current of the measuring device and the power supply for heat generation is installed, the thermocouple voltage measuring instrument is connected to the penetration via the signal cable, and the heat generation power supply is connected to the penetration via the heater power supply cable Has been.
[0005]
In the fixed in-core measuring device having such a configuration, the calibration of the device itself is performed by applying a voltage from the heating power supply device controlled to output a constant current to the heating resistor for calibration incorporated in the sensor. It is carried out by that.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a fixed in-core measurement device, since the environmental conditions in the system change depending on the temperature or the like, there is a problem that the measurement system is affected and the measurement accuracy is lowered.
[0007]
In addition, since a multi-core cable is connected to each detector provided in the furnace via a coupler provided in a narrow portion of the furnace bottom, it is necessary to reduce the size of the coupling as much as possible.
[0008]
Furthermore, in the measurement system, when processing signals from a plurality of detectors arranged in the furnace, reliability for measuring the power distribution in the furnace is required.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a fixed in-core measurement device capable of improving the measurement accuracy of the system and the reliability of the entire system.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention constitutes a fixed in-core measuring device by the following means.
[0012]
The invention corresponding to claim 1 supplies a plurality of detectors each having a thermocouple thermometer and a heating resistor disposed in the core, and supplies power to the heating resistors of each detector through a heater power cable. A power supply device for heat generation, a thermocouple voltage measuring device for measuring a temperature value input through the signal cable from a thermocouple thermometer of each detector, and the detector provided on the output side of the power supply device for heat generation Output switching device for switching the output destination of the power source to the heating resistor, output measuring device for measuring the output value of the output switching device, output value measured by the measuring unit of the heating power device and the output measurement The output value of the output switching device measured by the device is compared, and if the difference between these two values is greater than or equal to a preset value, it is determined that either the heat generating power supply device or the output switching device is out of order. And output to that effect And a signal processing device having that fault diagnosis function.
[0015]
Invention, the fixed incore measuring apparatus of the present invention corresponding to claim 1, when the n lines of the detector, measured in m stand thermocouple voltage measurement instrument, thermocouple voltmeter corresponding to claim 2 Detectors to be monitored per unit are evenly arranged in the furnace so as not to concentrate on a part of the core.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fixed in-core measuring device according to the first aspect of the present invention, wherein a power supply line between the heating resistor of each detector and the heating power supply unit, The signal line between the thermocouple thermometer of the detector and the thermocouple voltage measuring device is coupled to the input and output terminals of the thermocouple thermometer and the heating resistor of each detector, and this coupling And a separator connected via a multicore cable in which the signal cable and the heater power cable are bundled together, and the signal cable of the multicore cable branched by the separator is connected to the thermocouple voltage measuring instrument. The heater power cable is connected to the heat generating power supply device.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the fixed in-core measurement device according to the third aspect of the present invention, the coupler and the multicore cable are connected by a connection cable.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of a stationary in-core measuring apparatus according to the present invention.
[0020]
In FIG. 1, reference numeral 103 denotes a plurality of detectors (only one is shown in the figure) arranged and fixed in the core at an appropriate interval, and this detector 103 is provided in the axial direction through the core bottom. A plurality of thermocouple thermometers 101 provided at appropriate intervals in the axial direction and a heating resistor 102 provided along the axial direction are housed in a protective tube made of stainless steel.
[0021]
A coupler 105a is provided at a portion of the detector 103 that penetrates the core bottom, a thermocouple thermometer 101 and a heating resistor 102 are connected to one end of the coupler 105a, and the other end of the coupler 105a is connected to the other end. A separator 105 b is connected via the multicore cable 104.
[0022]
The separator 105b separates the multi-core cable 104 into a signal cable and a heater power cable, and these cables are respectively connected to the inner ends of the penetrations 106 provided through the reactor containment vessel.
[0023]
On the other hand, reference numeral 109 denotes a heat generating power supply device that supplies power to the heat generating resistor. The heat generating power supply device 109 has a current measuring unit and a voltage measuring unit therein, and is controlled by the power supply control unit 112 and outputs its output. Is supplied to an output switching device 111 that switches to a heating resistor as an output destination.
[0024]
A voltage measuring device 113 and a current measuring device 114 are connected to each energization circuit switched by the output switching device 111, respectively. Each of these energization circuits is connected to a penetration 106 on the heater power cable side by a heater power cable 110 via a connector.
[0025]
In addition, a thermocouple voltage measuring device 107 is connected to the penetration 106 on the signal cable side by a signal cable 108 via a connector. The thermocouple voltage measuring device 107 measures a signal from the thermocouple thermometer 101, and the measured value is given to the signal processing device 116.
[0026]
Further, the signal processing device 116 includes environmental data from the environmental data measuring device 115 that measures the temperature in the system, current and voltage measured by the current measuring unit and the voltage measuring unit in the heating power supply device 109, and power control. The current control signal and the voltage control signal output from the device 112 and the voltage and current measurement values of the energization circuit measured by the voltage measurement device 113 and the current measurement device 114 are input.
[0027]
Further, reference numeral 118 denotes an external output device that outputs the result of arithmetic processing by the signal processing device 116 to the outside.
[0028]
As shown in FIG. 2, the signal processing device 116 includes the input unit 21, the thermocouple thermometer value VGT measured by the thermocouple voltage measuring device 107 input from the input unit 21, and the environment data measuring device 115. Data T, currents and voltages I PS and V PS measured by the current measurement unit and voltage measurement unit in the power supply device 109 for heat generation, current control signals and voltage control signals I PSCONTL and V PSCONTL output from the power supply control device 112 Furthermore, the storage unit 22 for storing the voltage of the energization circuit and the current measurement values V MON and I MON measured by the voltage measurement device 113 and the current measurement device 114, respectively, and each data stored in the storage unit 22 are captured. Are provided with a calculation unit 23 that executes the calculation, a determination unit 24 that determines a calculation result of the calculator 23, and an output unit 25 that outputs the determination result of the determination unit 24.
[0029]
Here, detailed functions of the storage unit 22 and the calculation unit 23 will be described with reference to FIGS.
[0030]
Storage unit 22, a memory 121 to write the thermocouple voltage V GT and the table 120 which relationship is written in the temperature variation T of the thermocouple voltage V GT, measured by the voltage measuring unit of the heating power supply unit 109 supply voltage V memory 131 to write the table 130 and the power supply voltage V PS that variation with temperature T is written in PS, the temperature variation of the measured power supply current I PS in the current measurement unit of the heating power source unit 109 and the table 140 written supply current memory to write I PS, the output switching unit 111 of the voltage measuring device 113 memory to write the measured voltage V MON table 150 and the voltage V MON temperature variation is written in the current measurement device of the output switching device 111 A table 160 in which the temperature fluctuation amount of the current I MON measured by 114 is written, a memory 161 in which the current I MON is written, and a thermocouple voltage V GT are written. Table 180 in which the temperature fluctuation amount of power P MON is written from the voltage V MON measured by the voltage measurement device 113 of the memory 121 and the output switching device 111 and the current I MON measured by the current measurement device 114 and the power and a memory 181 to write P MON.
[0031]
The computing unit 23 corrects the voltage or current of each unit written in each memory based on the temperature fluctuation amount written in each table 122, 132, 142, 152, 162, and so on. 182 and a calculation function 170 for comparing the results corrected by these correction calculation functions.
[0032]
In FIG. 4, reference numeral 171 denotes a determination unit that performs failure determination according to the calculation result of the calculation function 170, and corresponds to the determination unit 24 described above.
[0033]
Next, the operation of the fixed in-core measuring apparatus configured as described above will be described.
[0034]
Now, the device temperature measured by the environmental data measuring device 115 stored in the thermocouple voltage recording memory 121 of the storage unit 22 and the thermocouple temperature measurement value V GT measured by the thermocouple measuring device 107 are input to the computing unit 23. When it is taken in, this calculation unit 23 is obtained from the environmental data T indicating the relationship between the temperature stored in the table 120 in the thermocouple temperature measurement value VGT and the temperature fluctuation amount of the thermocouple voltage by the correction calculation function 122. A correction calculation for adding the temperature fluctuation amount at the current temperature is executed, and the corrected thermocouple voltage is output to the outside via the external output device 118 or the corrected data is returned to the signal processing device 116. Thereby, since the corrected thermocouple voltage at the current temperature can be obtained, the system accuracy can be improved.
[0035]
Then the output current value I PS measured in heating power source device 109 are housed in the memory 141 of the storage unit 22 is taken to the operation unit 23, housed in the table 140 by the correction calculation function 142 In the calculation unit 23 is executed a correction operation to apply the variation with temperature in the temperature and the power supply current I current temperature obtained from the data T indicating a relationship between temperature variation amounts of PS have also outputs are housed in the memory 161 switching device When the output current value I MON measured at 111 is taken into the calculation unit 23, the calculation unit 23 calculates the temperature stored in the table 160 by the correction calculation function 162 and the current I MON measured by the current measurement device 114. A correction operation for adding the temperature fluctuation amount at the current temperature obtained from the data T indicating the relationship with the temperature fluctuation amount is executed.
[0036]
When the output current value I PS measured by the corrected thermal power supply device 109 at the current temperature and the output current value I MON measured by the output switching device 111 are taken into the calculation unit 23, the calculation unit 23 Then, the arithmetic function 170 compares these values to determine the difference between the two values, and if this difference is determined to be greater than or equal to a preset value by the determination unit 24 (determining unit 171 in FIG. 4), It is determined that either the power supply device 109 or the output switching device 111 has failed, and an alarm or the like is output.
[0037]
Further, the environmental current T measured by the environmental data measuring instrument 115 in the system is used to measure the output current value I PS measured by the heat generating power supply device 109 and the output current value I MON measured by the output switching device 111. The influence of the conditions is corrected, the correction result is compared with the control value I PSCONTL of the power supply control device 112, and if the difference between the three values is greater than or equal to a preset value, the heating power supply device 109 or the output switching device 111 It is determined that any one of the power supply control devices 112 has failed, and an alarm or the like is output.
[0038]
Since the above-described failure diagnosis is the same when the output voltage value VPS is used, the description thereof is omitted here.
[0039]
By performing this fault diagnosis for both current / voltage, the reliability of the system can be further improved.
[0040]
In the above description, the case where the output current value I MON measured by the current measuring device 114 of the output switching device 111 or the output voltage value V MON measured by the voltage measuring device 113 is corrected by the environmental data T has been described. and heater power P MON using MON and output voltage values V MON, can be corrected by the environmental data T against the heater power P MON.
[0041]
That is, when the heater power P MON stored in the memory 181 is taken into the calculation unit 23, the temperature stored in the table 180 by the correction calculation function 182 and the temperature fluctuation amount of the heater power P MON in the calculation unit 23. A correction calculation for adding the temperature fluctuation amount at the current temperature obtained from the data T indicating the relationship between the two is performed. Thereby, the corrected heater power at the current temperature can be obtained.
[0042]
The correction processing can be performed in the same manner as described above not only inside the signal processing device 116 but also using a dedicated processing device provided separately for each function.
[0043]
In the above embodiment, the thermocouple thermometer value measured by the thermocouple voltage measuring device 107 online, the output current / voltage value measured by the heat generating power supply device 109, and the output current / voltage value measured by the output switching device 111 are calculated. Although the case where the influence of the environmental condition is corrected using the environmental data T measured by the environmental data measuring instrument 115 in the system has been described, the same correction effect can be expected even if it is performed offline.
[0044]
In the case of offline processing, the signal processing device 116 outputs the data read from each of the memories 121, 131, 141, 151, 161, 181 to the correction device 117 provided outside, and the temperature variation table 120 is sent to the correction device 117. , 130, 140, 150, 160, and 180 can perform the same temperature correction processing as in the above-described embodiment.
[0045]
By the way, the multi-core cable 104 is connected to the coupler 105a connected to the plurality of detectors 103 at the core bottom. However, since the space existing at the core bottom is very narrow, the coupler 105a needs to be as small as possible. There is. In addition, the same connector housed in the same cable is used for the line of the heat generating power supply 109 and the signal line of the detector 103 used for the calibration of the sensitivity of the detector 103 due to size limitations. Along with the deterioration, there is a concern about sneaking noise from the power supply line for heat generation to the signal line.
[0046]
FIG. 5 is a connection configuration diagram of a coupler and a multi-core cable in the second embodiment of the stationary in-core measurement device according to the present invention.
[0047]
As shown in FIG. 5, the output end of the coupler 105 a connected to the detector 103 and the cable conductor led out from the multicore cable 104 are connected by soldering using a connection cable 301. It is.
[0048]
Thus, the coupler 105a can be reduced in size by soldering and connecting the coupler 105a and the multi-core cable 104 using the connection cable 301.
[0049]
FIG. 6 is a connection configuration diagram showing another example of the coupler and the multi-core cable in the same embodiment.
[0050]
As shown in FIG. 6, the connection between the output end of the coupler 105 a connected to the detector 103 and the cable conductor led out from the multicore cable 104 is connected using a connection cable 301 and a connector 302. To do.
[0051]
Thus, even if the coupler 105a and the multicore cable 104 are connected using the connection cable 301 and the connector 302, the coupler 105a can be reduced in size.
[0052]
FIG. 7 is a diagram showing the arrangement and connection configuration of detectors and thermocouple voltage measuring devices in the third embodiment of the fixed in-core measuring device according to the present invention.
[0053]
As shown in FIG. 7, when n detectors 401 are arranged in the core and these n detectors 103 are measured by m thermocouple voltage measuring devices 107, one thermocouple voltage measuring device is used. The detectors to be monitored in (1) are arranged evenly in the core.
[0054]
By configuring in this way, the detector can be arranged so as not to concentrate on a part of the core, so that the outline of the in-core power distribution can be measured with one thermocouple voltage measuring device.
[0055]
FIG. 8 is a configuration diagram of a multi-core cable in the fourth embodiment of the fixed in-core measurement device according to the present invention.
[0056]
As shown in FIG. 8A, in the multi-core cable 104 in which the heater power cable 110 and the signal cable 108 are collectively, a pair of heater power cables 110 composed of + and ground (GND) are used as shield cables 401, and the shields thereof are used. Is connected to the GND side of the heater power cable.
[0057]
With the multi-core cable having such a configuration, the voltage applied to the heater power supply cable 110 does not reach the signal cable 108 and flows into the GND side, so that noise wraparound can be eliminated.
[0058]
Further, as shown in FIG. 8B, the same effect as described above can be obtained even if the plus side of the pair of heater power cables 110 is a shield cable and the GND side of the heater power cable is connected to the shield. be able to.
[0059]
FIG. 9 is a configuration diagram of a coupler to which a multicore cable is connected in the fifth embodiment of the fixed in-core measurement device according to the present invention.
[0060]
As shown in FIG. 9, in the coupler 105a to which the multi-core cable is connected, a guard ring 501 connected to the GND side of the heater power cable is provided around the contact of the heater power cable 110.
[0061]
Even in such a configuration, the voltage applied to the heater power supply cable flows to the GND side without reaching the signal cable line as in the fourth embodiment, so that noise wraparound can be eliminated.
[0062]
Further, even if contact pins connected to the ground of the heater power cable are arranged around the connector of the heater power cable, the same effect as described above can be obtained.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fixed in-core measurement device capable of improving the measurement accuracy of the system and the reliability of the entire system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of a stationary in-core measurement apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the signal processing apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is a functional explanatory diagram of each unit of the signal processing device according to the embodiment;
4 is a functional explanatory diagram of a portion different from FIG. 3 of the signal processing device. FIG.
FIG. 5 is a connection configuration diagram of a coupler and a multi-core cable in the second embodiment of the stationary in-core measurement device according to the present invention.
FIG. 6 is a connection configuration diagram illustrating another example of the coupler and the multicore cable in the same embodiment;
FIG. 7 is an arrangement and connection configuration diagram of a detector and a thermocouple voltage measuring device in a third embodiment of a fixed in-core measuring device according to the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of a multi-core cable in a fourth embodiment of a stationary in-core measurement device according to the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram of a multicore cable in a fifth embodiment of the fixed in-core measurement device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
21: input unit 22: storage unit 23: calculation unit 24: determination unit 25: output unit 101: thermocouple thermometer 102: heating resistor 103: detector 104: multicore cable 105a: coupler 105b: separator 106 : Penetration 107: Thermocouple voltage measuring instrument 108: Signal cable 109: Heating power supply device 110: Heater power supply cable 111: Output device 112: Power supply control device 113: Voltage measuring device 114: Current measuring device 115: Environmental data measurement 116: Signal processing device 117: Correction device 118: External output device

Claims (4)

炉心内に配置された熱電対温度計及び発熱用抵抗器を備えた複数の検出器と、これら各検出器の発熱用抵抗器にヒータ電源ケーブルを通して電源を供給する発熱用電源装置と、前記各検出器の熱電対温度計より信号ケーブルを通して入力される温度値を測定する熱電対電圧測定器と、前記発熱用電源装置の出力側に設けられ前記検出器の発熱用抵抗器への電源の出力先を切換える出力切換装置と、この出力切換装置の出力値を測定する出力測定装置と、前記発熱用電源装置の測定部で測定した出力値と前記出力測定装置で測定された出力切換装置の出力値とを比較し、これら二つの値の差が予め設定した値以上のとき前記発熱用電源装置か前記出力切換装置のどちらかが故障していると判断してその旨を出力する故障診断機能を有する信号処理装置とを備えたことを特徴とする固定式炉心内計測装置。A plurality of detectors each having a thermocouple thermometer and a heating resistor arranged in the core, a heating power supply device for supplying power to the heating resistors of each detector through a heater power cable, A thermocouple voltage measuring device for measuring a temperature value inputted through a signal cable from a thermocouple thermometer of the detector, and an output of a power source to a heating resistor of the detector provided on the output side of the heating power supply device An output switching device for switching the destination, an output measuring device for measuring an output value of the output switching device, an output value measured by the measuring section of the heat generating power supply device, and an output of the output switching device measured by the output measuring device A failure diagnosis function that compares values and determines that either the heat generating power supply device or the output switching device is out of order when the difference between the two values is greater than or equal to a preset value Signal processing Fixed in-core measuring apparatus characterized by comprising a device. 請求項1記載の固定式炉心内計測装置において、n本の検出器を、m台の熱電対電圧測定器で測定する場合、熱電対電圧測定器1台当りで監視する検出器が炉内に均等に配置され、炉心内の一部分に集中しないようにしたことを特徴とする固定式炉心内計測装置。The fixed in-core measurement device according to claim 1, wherein when n detectors are measured by m thermocouple voltage measuring devices, the detector to be monitored per thermocouple voltage measuring device is in the furnace. A fixed in-core measuring device, which is arranged evenly and does not concentrate on a part of the core. 請求項1記載の固定式炉心内計測装置において、前記各検出器の発熱用抵抗器と前記発熱用電源装置との間の電源供給ライン及び前記各検出器の熱電対温度計と前記熱電対電圧測定器との間の信号ラインは、前記各検出器の熱電対温度計及び発熱用抵抗器の入出力端に結合された結合器と、この結合器に信号ケーブル及びヒータ電源ケーブルを一括した多芯ケーブルを介して接続された分離器とを備え、この分離器により分岐された前記多芯ケーブルの信号ケーブルを前記熱電対電圧測定器に接続し、またヒータ電源ケーブルを前記発熱用電源装置に接続する構成としたことを特徴とする固定式炉心内計測装置。The fixed in-core measuring device according to claim 1 , wherein a power supply line between the heating resistor of each detector and the heating power supply device, and a thermocouple thermometer and the thermocouple voltage of each detector. The signal line to the measuring device includes a coupler coupled to the input / output terminals of the thermocouple thermometer and the heating resistor of each detector, and a multiplicity of signal cables and heater power cables connected to the coupler. A separator connected via a core cable, the signal cable of the multi-core cable branched by the separator is connected to the thermocouple voltage measuring device, and the heater power cable is connected to the heating power supply device A fixed in-core measuring device characterized by being connected. 請求項3記載の固定式炉心内計測装置において、前記結合器と前記多芯ケーブルとを接続用ケーブルを用いて接続することを特徴とする固定式炉心内計測装置。4. The fixed in-core measurement device according to claim 3 , wherein the coupler and the multi-core cable are connected using a connection cable.
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