JPH0138556Y2 - - Google Patents
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- JPH0138556Y2 JPH0138556Y2 JP1981106595U JP10659581U JPH0138556Y2 JP H0138556 Y2 JPH0138556 Y2 JP H0138556Y2 JP 1981106595 U JP1981106595 U JP 1981106595U JP 10659581 U JP10659581 U JP 10659581U JP H0138556 Y2 JPH0138556 Y2 JP H0138556Y2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は中性子の照射を受ける原子炉内の温度
を計測する装置に関する。
を計測する装置に関する。
現在の実用原子炉、例えば沸騰水形原子炉およ
び加圧水形原子炉においては、炉心内の温度を計
測するための熱電対は装荷されていない。ここ
で、炉心内に熱電対を装荷すれば、原子炉内の温
度分布が測定でき、原子炉の動作状態を監視する
ことも可能となる。また米国スリーマイル島の原
子炉事故で代表される冷却材喪失による原子炉の
異常昇温も知ることが出来、事故を未然に防ぐこ
とも可能となる。
び加圧水形原子炉においては、炉心内の温度を計
測するための熱電対は装荷されていない。ここ
で、炉心内に熱電対を装荷すれば、原子炉内の温
度分布が測定でき、原子炉の動作状態を監視する
ことも可能となる。また米国スリーマイル島の原
子炉事故で代表される冷却材喪失による原子炉の
異常昇温も知ることが出来、事故を未然に防ぐこ
とも可能となる。
しかし、このように熱電対を原子炉内に装荷し
て、事故発生時の高温、例えば1300℃程度の温度
を計測することは、次に説明する理由により、非
常に難かしく不可能とさえいわれていた。即ち、
一般的に高温用として使用されている白金−白金
ロジウム熱電対は1600℃まで計測可能である。し
かし中性子照射量が7.5×1020nvtにもなると、中
性子吸収断面積が大きいロジウムが中性子を吸収
し、全ロジウムの10％程度がRh103（ｎ，γ）
Rh104の反応を起こしてRh104となり、Rh104はβ
崩壊しPd104になる。このため材質が変化し、熱
電対としての特性が変わり、正確な測定が不可能
となるため、原子炉内計測用としては使用されな
かつた。一方、中性子照射の影響が比較的少ない
クロメル−アルメル熱電対を使用した場合、900
℃までは正確な測定が可能であるが、1300℃ほど
の高温下では破壊されてしまい、使用は不可能で
ある。従つて、原子炉内での熱電対による最高計
測温度は、クロメル−アルメル熱電対の使用可能
温度迄と考えられていた。
て、事故発生時の高温、例えば1300℃程度の温度
を計測することは、次に説明する理由により、非
常に難かしく不可能とさえいわれていた。即ち、
一般的に高温用として使用されている白金−白金
ロジウム熱電対は1600℃まで計測可能である。し
かし中性子照射量が7.5×1020nvtにもなると、中
性子吸収断面積が大きいロジウムが中性子を吸収
し、全ロジウムの10％程度がRh103（ｎ，γ）
Rh104の反応を起こしてRh104となり、Rh104はβ
崩壊しPd104になる。このため材質が変化し、熱
電対としての特性が変わり、正確な測定が不可能
となるため、原子炉内計測用としては使用されな
かつた。一方、中性子照射の影響が比較的少ない
クロメル−アルメル熱電対を使用した場合、900
℃までは正確な測定が可能であるが、1300℃ほど
の高温下では破壊されてしまい、使用は不可能で
ある。従つて、原子炉内での熱電対による最高計
測温度は、クロメル−アルメル熱電対の使用可能
温度迄と考えられていた。
本考案は原子炉内で中性子の長期照射を受けた
状態においても1300℃程度までの温度が正確に測
定できる原子炉の温度計測装置を提供することを
目的とする。
状態においても1300℃程度までの温度が正確に測
定できる原子炉の温度計測装置を提供することを
目的とする。
以下、本考案の一実施例について第１図を参照
して説明する。クロメル線１とアルメル線２とか
らなるクロメル−アルメル熱電対３の検出部４に
はγ線吸収係数が大きい金属としてタングステン
からなる被覆部材５を設ける。又、白金線６と白
金ロジウム線７とからなる白金−白金ロジウム熱
電対８の検出部９にも同様にタングステンからな
る被覆部材５を設ける。両検出部４，９を金属シ
ース１０内に入れ、互いに接近した状態で、かつ
絶縁を保持するようにAl2O3の半結晶の粉状の絶
縁体１１を充填する。金属シース１０の開口部に
はセラミツクスの結晶体からなる絶縁蓋１２を被
せ、この絶縁蓋１２を貫通して外部雰囲気と気密
絶縁を保たせながら各線１，２，６，７を外部に
引出し、クロメル−アルメル熱電対３は第１の電
圧式温度計１３に接続し、白金−白金ロジウム熱
電対８は第２の電圧式温度計１４に接続する。両
温度計１３，１４の出力を演算処理装置１５に入
力する。演算処理装置１５は、一定時間ごとに両
温度計１３，１４の出力を記憶し、クロメル−ア
ルメル熱電対３の出力が900℃以下の場合、その
クロメル−アルメル熱電対３の出力に対応した温
度を表示装置１６に表示させるようにしてある。
そして更に演算処理装置１５は、900℃を超過し
た場合は予じめそれ迄の300℃から900℃の間のク
ロメル−アルメル熱電対３の測定値を利用して、
その場合の中性子照射による白金−白金ロジウム
熱電対８の特性変化を補正し、900℃から1300℃
程度までの特性を予測補正した白金−白金ロジウ
ム熱電対８の出力による計測温度を表示装置１６
に表示させるようにしてある。
して説明する。クロメル線１とアルメル線２とか
らなるクロメル−アルメル熱電対３の検出部４に
はγ線吸収係数が大きい金属としてタングステン
からなる被覆部材５を設ける。又、白金線６と白
金ロジウム線７とからなる白金−白金ロジウム熱
電対８の検出部９にも同様にタングステンからな
る被覆部材５を設ける。両検出部４，９を金属シ
ース１０内に入れ、互いに接近した状態で、かつ
絶縁を保持するようにAl2O3の半結晶の粉状の絶
縁体１１を充填する。金属シース１０の開口部に
はセラミツクスの結晶体からなる絶縁蓋１２を被
せ、この絶縁蓋１２を貫通して外部雰囲気と気密
絶縁を保たせながら各線１，２，６，７を外部に
引出し、クロメル−アルメル熱電対３は第１の電
圧式温度計１３に接続し、白金−白金ロジウム熱
電対８は第２の電圧式温度計１４に接続する。両
温度計１３，１４の出力を演算処理装置１５に入
力する。演算処理装置１５は、一定時間ごとに両
温度計１３，１４の出力を記憶し、クロメル−ア
ルメル熱電対３の出力が900℃以下の場合、その
クロメル−アルメル熱電対３の出力に対応した温
度を表示装置１６に表示させるようにしてある。
そして更に演算処理装置１５は、900℃を超過し
た場合は予じめそれ迄の300℃から900℃の間のク
ロメル−アルメル熱電対３の測定値を利用して、
その場合の中性子照射による白金−白金ロジウム
熱電対８の特性変化を補正し、900℃から1300℃
程度までの特性を予測補正した白金−白金ロジウ
ム熱電対８の出力による計測温度を表示装置１６
に表示させるようにしてある。
次に具体的な補正例を述べる。
被測定部の温度が900℃になつた時のクロメル
−アルメル熱電対の熱起電力は37.3mVである。
−アルメル熱電対の熱起電力は37.3mVである。
従つて、中性子照射に無関係にクロメル−アル
メル熱電対の出力電圧としては37.3mVが出力さ
れ、その換算温度としては900℃が示される。
メル熱電対の出力電圧としては37.3mVが出力さ
れ、その換算温度としては900℃が示される。
一方、900℃における白金−白金ロジウム（白
金ロジウム全体に対するロジウム含有量が13重量
％）熱電対の未照射時の熱起電力V0 900は9.2mV
であるが、照射が進んだ後の熱起電力V1 900は
V0 900より小さな値となる。そこで、クロメル−
アルメル熱電対で900℃が計測された時の白金−
白金ロジウム熱電対の熱起電力V1 900を計測し、
演算処理装置の内部メモリから未照射時の白金−
白金ロジウム熱電対の900℃での熱起電力V0 900を
用いて照射後の白金−白金ロジウム熱電対の校正
定数V0 900／V1 900を算出する。その後、900℃以上の温 度雰囲気例えばＴ℃になつた時の白金−白金ロジ
ウムの熱起電力V1 Tを計測し、900℃で求めた校
正定数V0 900／V1 900を乗じる演算処理を行なう。この演 算処理した値（V0 900／V1 900×V1 T）と演算処理装置の 内部メモリに記憶させた白金−白金ロジウムの未
照射時の熱起電力特性表と照らし合わせ、 （V0 900／V1 900×V1 T）の値と一致した未照射時の白金 −白金ロジウム熱電対の熱起電力となり得る温度
を予測補正し、表示装置１６に表示させる。
金ロジウム全体に対するロジウム含有量が13重量
％）熱電対の未照射時の熱起電力V0 900は9.2mV
であるが、照射が進んだ後の熱起電力V1 900は
V0 900より小さな値となる。そこで、クロメル−
アルメル熱電対で900℃が計測された時の白金−
白金ロジウム熱電対の熱起電力V1 900を計測し、
演算処理装置の内部メモリから未照射時の白金−
白金ロジウム熱電対の900℃での熱起電力V0 900を
用いて照射後の白金−白金ロジウム熱電対の校正
定数V0 900／V1 900を算出する。その後、900℃以上の温 度雰囲気例えばＴ℃になつた時の白金−白金ロジ
ウムの熱起電力V1 Tを計測し、900℃で求めた校
正定数V0 900／V1 900を乗じる演算処理を行なう。この演 算処理した値（V0 900／V1 900×V1 T）と演算処理装置の 内部メモリに記憶させた白金−白金ロジウムの未
照射時の熱起電力特性表と照らし合わせ、 （V0 900／V1 900×V1 T）の値と一致した未照射時の白金 −白金ロジウム熱電対の熱起電力となり得る温度
を予測補正し、表示装置１６に表示させる。
次に作用について説明する。
クロメル−アルメル熱電対３は第２図の曲線ａ
に示すように、中性子照射の影響を受けることが
少なくて900℃迄は正確に出力電圧を出せるのに
対し、原子炉内の温度は定常運転時は300℃程度
であるから、定常運転時の温度計測および異常が
あつても900℃迄の温度計測には問題がない。し
かし、冷却材喪失事故発生と同時に炉内温度が上
昇し始め、最終的に1300℃程度迄上昇することが
ある。ここでクロメル−アロメル熱電対３は、
300℃から900℃迄の間の出力電圧が正確であるこ
とを利用し、その間の両電圧式温度計１３，１４
の出力を演算処理装置１５によつて何点かサンプ
リングして、クロメル−アルメル熱電対３の出力
電圧と白金−白金ロジウム熱電対８の出力電圧と
から、その冷却材喪失事故時における中性子照射
された白金−白金ロジウム熱電対８の温度−出力
特性曲線の変化を求めておくことにより、900℃
から1300℃程度までの特性を予測することが出来
る。この白金−白金ロジウム熱電対８の温度−出
力特性曲線は例えば第２図の曲線ｂで示すような
中性子未照射の場合の特性のものが、1021nvt照
射を受けると曲線ｃのように低下し、更に５×
1021nvt照射を受ければ曲線ｄのように低下する
ものであつて、出力電圧と温度の関係は一定でな
いのが難点であつたが、前記のように1300℃程度
迄の特性を予測補正することによつて、白金−白
金ロジウム熱電対８を使用した原子炉内の900℃
から1300℃程度迄の正確な温度計測が出来る。ま
た冷却材が注入されて温度が低下したことの確認
も白金−白金ロジウム熱電対８によつて行なうこ
とが可能である。このように中性子照射に対して
特性変化が少ないクロメル−アルメル熱電対３
と、高温まで計測可能な白金−白金ロジウム熱電
対とを組合せることにより、互の欠点をなくすこ
とが可能となる。従つて原子炉内で長期間にわた
つて中性子照射された後でも、高温まで正確に計
測することが可能となる。また熱電対の検出部
４，９にγ線吸収係数が大きい金属であるタング
ステンの被覆部材５を設けたことにより、昇温時
間が速くなり、応答特性の速い温度計測装置とな
つている。尚、演算処理装置１５および表示装置
１６は熱電対１組につき１台必要とすることでは
なく、１プラントで使用する熱電対10〜40組に対
して１台備えれば十分処理することが出来る。
に示すように、中性子照射の影響を受けることが
少なくて900℃迄は正確に出力電圧を出せるのに
対し、原子炉内の温度は定常運転時は300℃程度
であるから、定常運転時の温度計測および異常が
あつても900℃迄の温度計測には問題がない。し
かし、冷却材喪失事故発生と同時に炉内温度が上
昇し始め、最終的に1300℃程度迄上昇することが
ある。ここでクロメル−アロメル熱電対３は、
300℃から900℃迄の間の出力電圧が正確であるこ
とを利用し、その間の両電圧式温度計１３，１４
の出力を演算処理装置１５によつて何点かサンプ
リングして、クロメル−アルメル熱電対３の出力
電圧と白金−白金ロジウム熱電対８の出力電圧と
から、その冷却材喪失事故時における中性子照射
された白金−白金ロジウム熱電対８の温度−出力
特性曲線の変化を求めておくことにより、900℃
から1300℃程度までの特性を予測することが出来
る。この白金−白金ロジウム熱電対８の温度−出
力特性曲線は例えば第２図の曲線ｂで示すような
中性子未照射の場合の特性のものが、1021nvt照
射を受けると曲線ｃのように低下し、更に５×
1021nvt照射を受ければ曲線ｄのように低下する
ものであつて、出力電圧と温度の関係は一定でな
いのが難点であつたが、前記のように1300℃程度
迄の特性を予測補正することによつて、白金−白
金ロジウム熱電対８を使用した原子炉内の900℃
から1300℃程度迄の正確な温度計測が出来る。ま
た冷却材が注入されて温度が低下したことの確認
も白金−白金ロジウム熱電対８によつて行なうこ
とが可能である。このように中性子照射に対して
特性変化が少ないクロメル−アルメル熱電対３
と、高温まで計測可能な白金−白金ロジウム熱電
対とを組合せることにより、互の欠点をなくすこ
とが可能となる。従つて原子炉内で長期間にわた
つて中性子照射された後でも、高温まで正確に計
測することが可能となる。また熱電対の検出部
４，９にγ線吸収係数が大きい金属であるタング
ステンの被覆部材５を設けたことにより、昇温時
間が速くなり、応答特性の速い温度計測装置とな
つている。尚、演算処理装置１５および表示装置
１６は熱電対１組につき１台必要とすることでは
なく、１プラントで使用する熱電対10〜40組に対
して１台備えれば十分処理することが出来る。
次の他の実施例として、被覆部材５は金属シー
ス１０を被覆するようにしてもよいし、それぞれ
の熱電対３，８を別々の金属シース１０に収納
し、検出部４，９だけを接近させて同一温度測定
位置に設置してもよい。
ス１０を被覆するようにしてもよいし、それぞれ
の熱電対３，８を別々の金属シース１０に収納
し、検出部４，９だけを接近させて同一温度測定
位置に設置してもよい。
又、更に他の実施例として、絶縁体１１に
MgOを使用すれば1200℃までクロメル−アルメ
ル熱電対３で計測することが可能である。この場
合は、万一金属シース１０が破壊するとMgOが
水と反応を起こし、大きな事故になることが考え
られるので金属シース１０をドライチユーブから
なる案内管内に入れた方がよい。
MgOを使用すれば1200℃までクロメル−アルメ
ル熱電対３で計測することが可能である。この場
合は、万一金属シース１０が破壊するとMgOが
水と反応を起こし、大きな事故になることが考え
られるので金属シース１０をドライチユーブから
なる案内管内に入れた方がよい。
尚、本考案は上記し、かつ図面に示した実施例
のみに限定されるものではなく、その要旨を変更
しない範囲で、種々に変形して実施できることは
勿論である。
のみに限定されるものではなく、その要旨を変更
しない範囲で、種々に変形して実施できることは
勿論である。
以上説明したように、本考案によれば、中性子
照射に対して特性変化が少ないクロメル−アルメ
ル熱電対と高温まで計測可能な白金−白金ロジウ
ム熱電対とを組合せ、異常高温になる場合は、そ
れまでの中性子照射を受けた白金−白金ロジウム
熱電対の特性変化をクロメル−アルメル熱電対の
所定の温度までの測定値を利用して演算処理装置
にて予測補正し、その予測補正した白金−白金ロ
ジウム熱電対の出力による計測温度を表示装置に
表示させるようにしたので、両熱電対の互の欠点
をなくし、1300℃程度の高温まで正確に測定でき
る原子炉の温度計測装置が得られる。
照射に対して特性変化が少ないクロメル−アルメ
ル熱電対と高温まで計測可能な白金−白金ロジウ
ム熱電対とを組合せ、異常高温になる場合は、そ
れまでの中性子照射を受けた白金−白金ロジウム
熱電対の特性変化をクロメル−アルメル熱電対の
所定の温度までの測定値を利用して演算処理装置
にて予測補正し、その予測補正した白金−白金ロ
ジウム熱電対の出力による計測温度を表示装置に
表示させるようにしたので、両熱電対の互の欠点
をなくし、1300℃程度の高温まで正確に測定でき
る原子炉の温度計測装置が得られる。
第１図は本考案の原子炉の温度計測装置の一実
施例を示す縦断面図、第２図は第１図に用いた熱
電対の温度−出力特性曲線図である。 １……クロメル線、２……アルメル線、３……
クロメル−アルメル熱電対、４，９……検出部、
５……被覆部材、６……白金線、７……白金ロジ
ウム線、８……白金−白金ロジウム熱電対、１０
……金属シース、１１……絶縁体、１５……演算
処理装置、１６……表示装置。
施例を示す縦断面図、第２図は第１図に用いた熱
電対の温度−出力特性曲線図である。 １……クロメル線、２……アルメル線、３……
クロメル−アルメル熱電対、４，９……検出部、
５……被覆部材、６……白金線、７……白金ロジ
ウム線、８……白金−白金ロジウム熱電対、１０
……金属シース、１１……絶縁体、１５……演算
処理装置、１６……表示装置。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) クロメル−アルメル熱電対と、白金−白金ロ
ジウム熱電対とを同一温度測定個所に相互に絶
縁して配設し、両熱電対をそれぞれ別の電圧式
温度計に接続し、両電圧式温度計の出力を演算
処理装置に入力し、クロメル−アルメル熱電対
の出力による計測温度が所定の温度になる迄は
その計測温度を表示装置に表示させ、所定の温
度を超過した場合は、前記演算処理装置にて予
じめその所定温度迄のクロメル−アルメル熱電
対の測定値を基準温度として利用し、それ迄の
中性子照射による白金−白金ロジウム熱電対の
所定温度から1300℃程度迄の温度−出力特性変
化を予測補正し、その予測補正した白金−白金
ロジウム熱電対の出力による計測温度を表示装
置に表示させることを特徴とする原子炉の温度
計測装置。 (2) 熱電対は金属シース内のAl2O3の絶縁体中に
収納したことを特徴とする実用新案登録請求の
範囲第１項記載の原子炉の温度計測装置。 (3) 熱電対の検出部にはγ線吸収係数の大きい金
属の被覆部材を設けたことを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第１項又は第２項記載の原子
炉の温度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981106595U JPS5812899U (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 原子炉の温度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981106595U JPS5812899U (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 原子炉の温度計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5812899U JPS5812899U (ja) | 1983-01-27 |
| JPH0138556Y2 true JPH0138556Y2 (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=29901062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981106595U Granted JPS5812899U (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 原子炉の温度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812899U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021025852A (ja) * | 2019-08-02 | 2021-02-22 | 日本発條株式会社 | 温度センサ、ヒータユニット |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP1981106595U patent/JPS5812899U/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021025852A (ja) * | 2019-08-02 | 2021-02-22 | 日本発條株式会社 | 温度センサ、ヒータユニット |
| US12000737B2 (en) | 2019-08-02 | 2024-06-04 | Nhk Spring Co., Ltd. | Temperature sensor and heater unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5812899U (ja) | 1983-01-27 |
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