JPH0227268A - 物理量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ある固定したエネルギーを伴う粒子の束密度
の線型或いは空間的な分布の測定に関する。このような
束プロット分布は、問題となる領域を横断する移動式検
出器の助けにより、確認される。

［従来の技術とその問題点］ そのような束プロットを確認する為に、使用される検出
器は一般に、核分裂或いは電離精検出器である。電離箱
の場合、一連の主要部品は次の通りである。

全ての第一は、測定部品そしてこの場合検出器は電流を
発生し、即ちそれは測定された量の強度比例数或いは特
性値を伴う電流を伝達する。

検出器が移動式であるので、検出器から出る電線を巻く
為にドラム上に巻き上げ器を備える必要がある。

測定の信号特性値を伝達する電源、特に代表的な測定電
流又利用可能な電圧の変換器を有する事が重要である。

最後に、電圧発生器から検出器を分極化する事が、時に
は必要である。

第一の方法は、次の測定連鎖により形成される装置を使
用する事で構成される。検出器は、ドラムの回りに巻き
付けられた複数のリード線を伴うケーブルに接続される
。ドラムは回転式電気接触子を備えている。これらの接
触子はケーブルに接続され、測定値の電流特性値を静止
する電流−電圧変換器に伝達する。測定値の利用は該連
鎖の終端をなす固定された電圧計によりなされる。ケー
ブルは電流を測定するために使用されるリード線を含ん
でいる。それらは又検出器の高い分極電圧の為に使用さ
れても良い。回転式電気接触子はブラシに接続されるス
リップリングにより構成される。電流−電圧変換器と電
圧計とから形成されるユニットはフレーム内に配置され
る。

もし第一ケーブルが検出器の電流と分極化の為の単一の
リード線であるならば、測定する時、渦電流がこのリー
ド線内と回転式電気接触子内とに現れる。これらの渦電
流は分極電圧が高い時より高く、測定値のスレッシュホ
ールド値を低くする。この同じケーブルが分かれたリー
ド線特に検出器の電流用の第一と検出器の分極用の第二
のリード線を有するなら、試験電流のリード線とその相
応するスリップリング−ブラシ結合とは最早高いポテン
シャルに到らず、それらの迷走電流はより弱くなる。こ
のことはそれがより低く測定スレッシュホールドを有す
る事を可能にする。

しかし、ある制限が持続する。実際、二つの分かれたリ
ード線即ち電流と分極のリード線との接続は、・例えば
検出器のミナチュリゼイション（ｍ１ｎａｔｕｒｉｚａ
ｔｉｏｎ　）の場合、常に可能では無い。第二に、試験
電流のリード線のある迷走電流と相応するスリップリン
グ−ブラシ結合のある迷走電流とにより固定される測定
スレッシュホールドは、非常に小さい電流測定値に対し
高過ぎる事がある。

もう一つの方法は、次の連鎖により構成される測定装置
を使用する事で構成される。検出器は直接に移動可能な
電流−電圧変換器に結合される。

第一のケーブルはこうして第一の末端を介してこのユニ
ットに接続され、その第二の末端は回転式電気接触子と
組み合わされたドラムに固定される。第二のケーブルは
即ち固定されたケーブルは回転式電気接触子の固定され
た出力ブラシに接続され、測定値の電圧特性値を電圧計
に伝達する。

このような接続は測定条件特に熱と放射能に依存する。

実際、このような接続は、高い温度の測定と或いは高い
放射線量とに両立する物では無く、変換器はそのような
条件を支持する事が出来ない。

本発明の目的は、上記の二つの装置に固有の欠点を克服
する事である。

従って、本発明の主たる目的は、移動可能なセンサーの
助けにより物理量を測定する為の装置を提供する事であ
る。

［問題点を解決するための手段Ｊ このような測定装置は、測定連鎖の第一の移動可能末端
を構成する移動可能センサーを有し、測定値を代表する
第一電気信号を発生するこのセンサーは、移動可能回転
式ドラムの回りに巻き付けられた第一電気ケーブルの第
一末端に接続され、それにより移動可能センサーを牽引
により測定されるべき領域を貫通して通過させ、ケーブ
ルの第二末端はドラムに固定される。装置は又、測定値
を代表する第一電気信号を第二の利用可能な信号に変換
する装置を有している。それは、変換装置から出る第二
の利用可能な電気信号を、利用可能な信号を利用する装
置により構成される連鎖の（固定された）第二末端に伝
達する伝達装置を使用する。本発明による装置は、変換
装置がドラムと一体であり、第一のケーブルから出る測
定値を代表する信号を受け、利用可能な信号を伝達装置
に伝達し、伝達装置は少なくても一つのスリップリング
を有しそのスリップリング上で摩擦はこのリングの向か
い側に配置されるブラシであり、これら二つの部品の一
方はドラム上に配置され、もう−方は連鎖の第二末端の
固定された部分と一体である。ドラムとこの固定された
部分とは同軸線であり、一方の一つの外側表面はもう一
方の内側表面の向かい側に配置されている。

主要な実施例に於いて、測定値を代表する信号は電流で
ある。この場合、利用可能な信号は電圧である。

この実施例は、検出器の分極電圧発生器と同様に、電流
−電圧変換装置をドラムの内側に収容する事を可能にす
る。そのような装置は、電流−電圧変換装置を、ドラム
の内側に埋めこまれ可能な電子装置の形態に形成する事
を可能にする。

こうして、いくつかの実施例が可能である。ドラムは固
定された軸線を取り囲んでも良いし、或いは固定された
キャップにより囲まれても良い。

その為、リングは、適用される実施例に応じて固定され
ても回転しても良い。同じ事がブラシに関しても適合す
る。

電気信号に伴う三つの型に於いて、測定される信号は電
流負荷又は電流又は低い電圧の何れかであり、利用可能
な信号は電圧である。

最後に、検出器の分極に関し、装置はドラム上に配置さ
れる高電圧電流供給箱を有しても良い。

［実施例］ 本発明による中性子束測定装置の作動原理は次の通りで
ある。それは、中性子束密度の空間的な分布を測定する
事が望まれる領域を貫いて検出器を移動させる事により
成り立つ。この検出器は低い値を帯びる電流を発生する
。

この出願に記載される実施例に於いて、測定装置へ送ら
れる利用可能な信号は、それへ伝導により伝達される電
圧である。この伝達は又他の手段により提供されても良
く、即ち実体の無い媒体を介しても良い。特に、それは
例えば赤外線伝達の為に光ファイバーにより行われても
良い。それはまた無線或いは電磁結合により伝達されて
も良い。最後に、それは超音波伝達の為に音波により伝
達されても良い。

第１図を参照すると、検出器２は、好適には電気のケー
ブル４の第一末端１６に取り付けられる。このケーブル
の第二の末端はドラム６の表面に固定される。このドラ
ムは回転軸線ｘ、ｘ’　の回りに回転装着され、ドラム
の回転はケーブル４を巻き取り或いは巻きを解き、ケー
ブル４の軌道により形成される軌道に応じて検出器２を
移動させる。

第１図は無の空間に釣り下げられた検出器を示し、それ
はドラム６の回転により発生する降下又は上昇移動を示
している。これは明らかに実施例の一形態に過ぎない。

移動可能検出器２は測定連鎖の第一末端を構成する。こ
の検出器２はそれがなす物理的量の測定値を代表する第
一電気信号を発生する。第１図に示される実施例に於い
て、検出器２は電離箱であり電流強度を供給する。ケー
ブル４はこの信号を測定連鎖の残りに伝達する。電流強
度の伝達の場合、これは単一のワイヤーにより構成され
、ワイヤーは測定値の電流強度特性と検出器２の分極電
圧の両方を伝達する。このケーブル４を二本のリード線
により形成する事が好ましく、二本のリード線の各々は
その独自の機能を有し、即ち、第一には電流強度の伝達
と第二には検出器２の分極である。

本発明によれば、ケーブル４の第二末端から送られる信
号は参照番号８により示される伝達装置に伝達される。

この伝達装置８は、軸線ｘ、ｘ’　の回りに回転するド
ラム６と一体な場所から送られるこの信号を伝達する。

これらのケーブルは利用可能な信号を利用する固定され
た装置で終端となる。これらの固定された装置は、第１
図と第２図に示される実施例の場合、電圧計１２により
構成される。

この伝導伝達装置８は、少なくとも一つのスリップリン
グ１６を有し、その上の摩擦はこのリング１６の向かい
側に配置されたブラシ２０である。これらの二つの部品
の一方はドラム６上に配置され、もう一方は連鎖の第二
末端の一つの固定された部分と一体である。ドラム６と
この固定された部分とは同軸線であり、一つの一方の外
側面はもう一つの一方の内側面に囲まれている。

コラして、いくつかの実施例が可能である。第１図を参
照して特に、スリップリング１６はこの場合、固定され
たブラシ２０の向かい側のドラム６の外側表面１５上に
配置され、ブラシはケーブル１４に接続されている。ス
リップリング１６は第一ケーブル４の第二末端に接続さ
れる。

測定値を代表する第一電気信号を第二の利用可能電気信
号に変換する装置を有する事が重要である。この場合、
これは電流−電圧変換器１０を有する。本発明によれば
、この変換器１０はドラム６と一体に形成される。第１
図に示される様に、それはドラム６上に或いは後者の内
側に配置され、ドラム６はドラム６の内側に配置される
この変換器１０を示す様に部分的に示されている。この
変換器１０は、第一ケーブル４の第二末端に接続される
入力２２Ａと２２Ｂを有する。その出力２４Ａと２４Ｂ
はスリップリング１６に接続される。

検出器２から送られる測定値を代表する第−信号一二の
場合に於いては電流強度−の第二の利用可能電気信号へ
の変換は、この場合は電圧計である利用装置１２に伝達
される前に、ドラム６の内側で行われる。

ドラム６上に配置される変換器１０を支持する電子基板
は又、変換器の為に又リレー２６の制御の為に必要とさ
れる低電圧の通過の為に役立つ事が理解される。

第１図の実施例において、電流−電圧変換は変換器１０
内で、変換器１０の第一人力２２Ａを受ける増幅器２８
とこの電流−電圧変換に使用されるリレー２６により選
択される負フィードバック抵抗３０Ａと３０Ｂとにより
成される。

いくつかのリード線を有する第一ケーブル４を使用する
場合、第二出力２４Ｂと協働する第二人力２２Ｂは、検
出器２の分極の為にドラム６上に配置される高電圧箱３
５に供給する為に使用される。

回転電気通路に先だって正確な電流−電圧変換を使用す
る回転変換器１０は、回転接触子８の干渉起電力に敏感
である。しかし、この干渉電圧は特に負フィードバック
抵抗３０Ａ　、　３０Ｂが充分に大きければ無視して良
い。

第２図に示される様に、本発明の第二の実施例は異なる
伝導伝達装置の使用を可能にする。ドラム６は環状部分
３４により延ばされ、その内側表面３９はスピンドル３
２を囲んでいる。スリップリングｌブラシ結合３６と３
８はドラム３４のこの内側表面３８上とスピンドル３２
の外側表面３３上に配置される。

３６で示される第一組立体はスピンドル３２に固定され
たリングとドラム３４に固定されたブラシとを使用する
。３８で示される第二組立体は第一組立体の逆である。

両方の場合、スピンドル３２は固定され、連鎖の第二末
端を構成する。このドラム６はこのスピンドル３２の回
りで回転装着される。

第１図と第２図の実施例に示される検出器は又電流では
無く、パルスとして作用する電流負荷を伝達する。

第３図を参照すると、本発明による測定装置の組立体は
次の様に形成される。フレーム４０は組立体を支持する
。カバー４２は後者の上に配置され、回転ドラム６が該
カバーの内側に配置される。第一ケーブル４がフレーム
４０の内側に形成される入口４８を経て接線方向にドラ
ム６に到る。この第一のケーブル４はドラム６の回りに
巻かれ、その第二の末端４８はドラムに固定される。巻
きモーター４６が配置されその軸線はドラム６の軸線と
平行である。

ドラムは回転電気接触子により出力で終端となり、出力
で第二ケーブル１４は固定された電圧計１２を駆動して
いる。この組立体は原子炉内で使用され、乗分布を明ら
かにする。

第３図に示される応用に於いて、束検出器は水平方向に
或いは底から頭部までテレフレックス（Ｔｅｌｅｆｌｅ
ｘ）型ケーブル４の伝動装置により移動可能である。

ここに記載される発明の実施例において、検出器は特に
ガンマフォトンの検出の為の電離箱である。それは又固
定したエネルギーを有する他の粒子を測定する電離箱或
いは中性子を検出する核分裂室であっても良く、或いは
他の一般的な形式のセンサーであっても良い。

本発明の他の実施例は、伝導により作動しない伝達装置
で示される。例えば、変換器により伝達される信号は光
であったり或いは光形態に変換される事も可能である。

この場合、伝達装置は、いかなる回転接触子組立体を伴
う事無く、光信号を検出連鎖の固定された部分に伝達す
る。この実施例は伝達に適用可能である。

同様に、電磁信号と特に無線信号が使用可能であり、同
様に電磁結合も電波の伝達の為に可能である。

最後に、音波信号も超音波の伝達の為に本発明に適用可
能である。

本発明に適用可能な多数の利用が在る。本発明は、放射
性源の蓄積の制御に、原子炉内で使用される燃焼物質と
放射性廃棄物の貯蔵に、放射線保護の為又放射線調査記
録の為使用される。原子力分野に於いて、本発明は原子
炉に適用可能であり低出力乗分布を明らかにし、或いは
高い感度の検出器及びｌ又は電子変換器を本来の位置で
使用する事を不可能にする困難な環境条件（減少された
場所及びｌ又は１００度以上の温度及びｌ又は高い放射
線量）を有する場所での放射線保護の為に適用可能であ
る。

一般的に言って、それは、移動可能発生器から送られる
電流或いは負荷が固定された測定地点に伝達される事が
必要とされるたびごとに、使用され得る。

例えば比例計数管により伝達される１マイクロコラム（
ｍｉｃｒｏｃｏｌｕｍｂ　）の負荷のような電流負荷の
場合、ドラムと一体な電流−電圧変換器は、例えば約０
．Ｉ　Ｖの平均電圧を伝達する為に適する負荷量子器に
より置換される。

例えば熱電対から伝達される約１ミリボルトの低い電圧
が、約０．１ボルトの様な平均電圧の形態で固定された
測定地点に伝達される必要がある時、それは又使用され
得る。この場合、ドラムと一体な電流−電圧変換器は電
圧増幅器により置換される。

集電極のような検出器から伝達される約１０−９アンペ
アの低い電流が約４〜２０．１０−３アンペアの平均電
流の形態で電流ループにより固定され離れた測定地点に
伝達される必要が在る時、それは又使用され得る。この
場合、ドラムと一体な電流−電圧変換器は電流増幅器に
より置換される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第一実施例による測定装置の断面図
、第２図は、本発明の第二実施例による測定装置の断面
図、第３図は、本発明による装置の使用法の一つを示す
平面図。 ２・・・検出器、４・・・ケーブル、６・・・ドラム、
８・・・伝達装置、 １０・・・変換器、 １２・・・利用装置、 １６・・・スリ ツブリング、 ２０・・・ブラシ、 ２８・・・増幅器、 ３２・・・ス ピンドル。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動可能センサーの助けを伴う物理量測定装置で
   あり、該装置は測定連鎖により構成され、該連鎖は、 移動可能センサーであり、該移動可能センサーは連鎖の
   第一移動可能末端を構成し且つ測定値を代表する第一電
   気信号を発生し且つ移動可能センサーを測定されるべき
   領域を貫いて通過させるよう移動可能回転ドラムの回り
   に巻き付く第一電気ケーブルの第一末端に接続され、該
   ケーブルの第二末端はドラムに固定される、移動可能セ
   ンサーと、 測定値を代表する第一電気信号を第二の利用可能電気信
   号に変換する装置と、 変換装置から送られる第二利用可能電気信号を連鎖の第
   二固定末端に伝達する伝達装置であり、連鎖の第二固定
   末端は測定値を代表する利用可能信号を利用する装置に
   より構成される、伝達装置と、 を有する測定装置に於いて、 変換装置はドラムと一体であり且つ第一ケーブルから送
   られる測定値を代表する信号を受け利用可能信号を伝達
   装置に送り、伝達装置は少なくとも一つのスリップリン
   グを有し、その上で摩擦はこのリングの向かい側に配置
   されたブラシであり、これら二つの部品の一方はドラム
   上に配置され、もう一方は連鎖の第二末端の固定された
   部分と一体であり、ドラムとこの固定された部分は同軸
   線であり、一つの一方の外側表面は内側表面の向かい側
   に配置される事を特徴とする、測定装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置であり、第一測
   定信号は電流であり、第二利用可能信号は電圧である、
   装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の装置であり、第一測
   定信号は電流負荷であり、第二利用可能信号は電圧であ
   る、装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の装置であり、第一測
   定信号は低い電圧であり、第二利用可能信号は電圧であ
   る、装置。
5. （５）特許請求の範囲第１項記載の装置であり、検出器
   は電離箱或いは核分裂室である、装置。
6. （６）特許請求の範囲第２項記載の装置であり、変換装
   置は電流−電圧変換器により構成される、装置。
7. （７）特許請求の範囲第１項記載の装置であり、スリッ
   プリングはドラムの外側表面に固定され、ブラシは連鎖
   の第二末端と一体であり且つリングの向かい側に配置さ
   れる、装置。
8. （８）特許請求の範囲第１項記載の装置であり、ドラム
   は、固定されたスピンドルを囲む一つの環状部分を有す
   る、装置。
9. （９）特許請求の範囲第１項記載の装置であり、それは
   、検出器の分極の為にドラム上に配置される高電圧出力
   箱を有する、装置。