JPH02304388A - デジタル式計数率計 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は放射線検出器からの放射線パルスを計数してそ
の計数率を出力する計数率計に係り、特に応答性および
計測精度を向上させ得るようにしたデジタル式計数率計
に関する。

（従来の技術） 近年、原子力発電所やその他の放射線取扱い施設におけ
る放射線監視装置では、放射線レベルを検出する放射線
検出器からの放射線パルスを処理して一定時間毎の計数
値の平均値（計数率）を出力する計数率計が多く用いら
れている。この種の計数率計としては、従来からＣＲ回
路を組み合わせた時定数回路を有するアナログ方式のも
のや、放射線検出器にカウンタを接続し、入力パルス計
数値に応じて時定数を変化させて減衰率（ｅ　−１／　
ｒ関数計算値）を求め、前回！Ｌ数数計計算値の乗算と
今回パルス計数値との和により計数率を求めるアナログ
方式による計数率計が用いられてきている。

しかしながら、このようなアナログ方式の計数率計にお
いては、コンデンサと抵抗による時定数が一義的に決定
されていることから、放射線パルスの人力変動に対して
柔軟な対応がとれないという問題がある。また、アナロ
グ型計算方式による計数率計においては、標準偏差と時
定数との関係から時定数の制約があること、計算時間の
設定により計数率の変動に対する応答性が悪いこと、ｅ
　−１／　を関数計算（近似値）や乗算等による計算誤
差により計ＩＩ精度が低いという問題がある。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来のアナログ方式の計数率計では、放
射線パルスの入力変動に対して柔軟に対応できないばか
りでなく、応答性が悪くまた計測精度が低いという問題
があった。

本発明の目的は、放射線パルスの人力変動に対して柔軟
に対応できると共に、応答性および計測精度を著しく向
上させつつ簡易に計数率を求めることが可能な信頼性の
高いデジタル式計数率計を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明のデジタル式計数
率計は第１図に示すように、放射線レベルを検出する放
射線検出器からの放射線パルスを計数し計数値を出力す
る放射線パルス計数手段と、先入れ先出し方式の待ち行
列構造を有し、放射線パルス計数手段による計数値を複
数個格納するための記憶手段と、記憶手段の格納内容に
基づいて計数率変化率を算出する計数率変化率算出手段
と、計数率変化率算出手段で算出された計数率変化率と
予め設定された標準偏差とに基づいて、記憶手段から取
り出すべき演算に必要な計数値の個数を決定する計数値
取出個数決定手段と、計数値取出個数決定手段で決定さ
れた個数分の計数値を記憶手段から取り出す計数値取出
手段と、計数値取出手段で取り出された計数値を用いて
平均化処理を行ない計数率を演算する計数率演算手段と
、計数率演算手段で演算された計数率を出力する出力手
段とを備えて構成している。

（作用） 従って、本発明のデジタル式計数率計においては、放射
線パルス計数手段による放射線パルス計数値が、先入れ
先出し方式の待ち行列構造の記憶手段に一時格納される
。この記憶手段の格納内容から計数率変化率、例えば前
回出力計数率と今回人力計数値との差分が算出され、こ
の計数率変化率と標準偏差との関係により、記憶手段か
ら演算に必要な計数値が何個か取り出される。そして、
この取り出された計数値を用いて簡易な平均化処理を行
ない、計数率が演算されて出力されることになる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明によるデジタル式計数率計の構成例を
示すブロック図である。第１図において、放射線監視装
置に備えられているサンプラ１内に設置された放射線検
出器２は、放射線レベルを検出して放射線パルスを計数
率計３に入力するようにしている。

計数率計３は、放射線検出器２からの放射線パルスを入
力してパルス計数値を出力するパルスカウントモジュー
ル４と、パルスカウントモジュール４からのパルス計数
値を第３図に示すような先入れ先出し方式の待ち行列（
ＦＩＦＯ）構造で格納するメモリ５とを備えている。こ
のメモリ５はさらに、入力装置１０により設定される標
準偏差や、計数率演算に必要な前回計数率計算値や、待
ち行列構造から計数率を取り出すためのパラメータを格
納している。また、計数率計３はさらに、マイクロプロ
セッサ６、クロック発振器７を備えている。このマイク
ロプロセッサ６は、一定周期毎に待ち行列構造から計数
率を算出するために必要な個数だけパルス計数値を取り
出し、これらのパルス計数値を用いて平均化処理を行な
い計数率を演算するものである。さらに、計数率計３は
、出力インタフェース９を備えており、表示装置１１や
外部記憶装置１２に接続して、マイクロプロセッサ６で
演算された今回計数率値を出力するようにしている。

次に、以上のように構成したデジタル式計数率計の作用
について、第３図および第４図に示すフロー図を用いて
説明する。

まずメモリ５は、第３図に示すような待ち行列構造を有
している。この待ち行列構造とは、先入れ先出し方式の
待ち行列の名の示す通り、順次データを格納していき、
行列が一杯になると先に入れたデータより順次データが
出される（古いデータが捨てられる）構造を持った行列
である。本デジタル式計数率計では、この性質を利用し
てパルスカウントモジュール４で計数されたパルス計数
値が、一定周期でメモリ５の待ち行列構造に格納されて
いく。待ち行列構造では、その構造の特性上行列が一杯
になると古いデータ（パルス計数値）から順次捨てられ
るため、常に演算に必要とする最新のパルス計数値が待
ち行列構造に格納されていることになる。仮にいま、メ
モリ５の待ち行列構造に格納されているパルス計数値を
、古いものから順次Ｎ＋　、Ｎ２　、Ｎ３　、・・・・
・・Ｎ　ｐ−０，Ｎ　ｐとする。ここで、ＮＰはパルス
カウントモジュール４より今回読み出されたパルス計数
値である。

次に、今回の計数率は以下のようにして算出される。ま
ず、マイクロプロセッサ６では、（今回の計数値Ｎｐ）
／（サンプリング周期Ｔ）−今回計数平均値ｎ、と前回
計数率ｎ　ｐ−＋の差分Δｎが求められる。一般に、放
射線パルス計数自身は統計誤差があるため、一定標準偏
差以下となるように計測を行なう場合、通常時定数 τ−１／（２ｎσ２）　　　　　・・・（１）但し、ｎ
は計数率、σは標準偏差（固定）により応答を遅らせて
計数率が求められる。本デジタル式計数率計では、これ
を利用してメモリ５の待ち行列構造からパルス計数値を
取り出す個数が算出される。すなわち、前回計数率ｎ、
−１と今回計数平均値ｎ、との差分Δｎが常にσ以下に
収まるように、上記関係式（１）を用いて時定数τが求
められる。ここで、関係式（１）のｎにΔｎを使用した
のは、変化率（差分）を常に標準偏差以下に収めるよう
な時定数をとれば、放射線計測上安全側に評価できると
考えられるからである。

そして、このようにして求められた時定数τを、メモリ
５の待ち行列構造にパルス計数値を格納する周期で割る
ことにより、待ち行列構造から取り出すべきパルス計数
値の個数ｍが算出される。

次に、以上のようにして得られたパルス計数値の取り出
し個数ｍ個分だけ、メモリ５の待ち行うす構造からパル
ス計数値Ｎ　Ｐ　＋　Ｎ　Ｐ−１＋　・・・・・・Ｎ、
−７や、が取り出される。今回水める計数率は、１−記
処理によってメモリ５の待ち行列構造から取り出された
ｍ個のパルス計数値Ｎ　Ｐ　＋　ＮＰ−１＋・・・・・
・ＮＰ−１１を用い、平均値処理を行なうことによって
計数率が算出される。

今回計数率 ｎ＋　”　（ＮＰ＋ＮＰ−、＋−−−−−−＋Ｎｐ−ｍ
＋＋　）　／ｍ・・・（２） そして、このようにして得られた計数率ｎ、が、マイク
ロプロセッサ６から出力インタフェース９を通して定期
的に表示装置１１や外部記憶装置１２に出力され、オペ
レータに報知されることになる。

上述したように、本実施例のデジタル式計数率計は、放
射線検出器２からの放射線パルスをパルスカウントモジ
ュール４で計数し、このパルス計数値を一定周期でメモ
リ５の先入れ先出し方式の待ち行列構造に格納し、マイ
クロプロセッサ６でこのメモリ５の格納内容から前回出
力計数率と今回入力計数値との差分をとって計数率変化
率を算出し、この計数率変化率と標準偏差とに基づいて
、メモリ５の待ち行列構造から演算に必要な個数の計数
値を取り出し、この取り出した計数値を用いて平均化処
理を行なって計数率を′Ｉ＊算し、出力インタフェース
９を通して外部へ出力するようにしたものである。

従って、次のような効果が得られるものである。

（ａ）応答性の向上を図ることが可能となる。

すなわち、従来の計数率演算方式では、時定数によって
応答が決められていたことから応答性が悪いのに対して
、本実施例では計数率演算に必要な最小限のパルス計数
値から計数率演算を行ない、また計数率レベルに応じて
演算に必要なパルス計数値を取り出すようにしているた
め、レベルに追従した極めて良好な応答性を得ることが
可能となる。また、従来の平均化処理による計数率算出
方式では、演算に必要なパルス計数値の個数が固定であ
ったことから、レベルが急変した時の応答性は悪いのに
対して、本実施例ではパルス計数値の個数をレベルに応
じて変化させることができるため、極めて柔軟な応答性
を得ることが可能となる。

（ｂ）計測精度の向上を図ることが可能となる。

すなわち、従来の時定数演算方式では、ｅ　−１″ｒ計
算や乗算等の複雑な演算を必要とすることから、桁落ち
等によって計算誤差が大きくなり、結果として計ｉ’Ｔ
ＩＩＩ誤差が大きくなる傾向があったのに対して、本実
施例ではパルス計数値を簡易な平均化処理によって計数
率を算出するようにしているため、計算による誤差を小
さくし、結果として計測精度の向上を図ることが可能と
なる。

尚、上記実施例において、放射線計数率の罎測精度をよ
り一層向上させるために、以下の機能を追加するように
しても良い。すなわち、第５図に示すように外部電気ノ
イズ、他の要因によって、ある時刻の入力パルス計数値
がその前後のパルス計数値よりも明らかに異常に高い場
合には、当該パルス計数値を捨て、計数率演算時にはこ
の異常値を捨てた個数分だけ前に遡って古いパルス計数
値を補充して計数率を算出する。このようにして計数率
を算出することにより、外部電気ノイズ等による影響を
無くして計ＤＩ精度をより一層向上させることが可能と
なる。なお、がかる方法は、第１図における計数率演算
手段で得られた計数率ｎ、が、例えば標準偏差σの３倍
以上であるが否か（ｎ＋≧３σ）によって異常値を判別
し、放射線パルス計数手段からの入力パルス計数値が異
常値である場合には、記憶手段への当該パルス計数値の
格納を行なわないようにすることによって実現すること
ができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、放射線パルスの人
力変動に対して柔軟に対応できると共に、応答性および
計１１Ｐ１精度を著しく向上させつつ口（１易に計数率
を求めることが可能な極めて信頼性の高いデジタル式計
数率計が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデジタル式計数率計を示すブロック図
、第２図は本発明によるデジタル式計数率計の一実施例
を示すブロック図、第３図および第４図は同実施例にお
ける作用を説明するための図、第５図は本発明の他の実
施例を説明するための図である。 ２・・・放射線検出器、３・・・計数率計、４・・・パ
ルスカウントモジュール、５・・・メモリ、６・・・マ
イクロプロセッサ、７・・・クロック発振器、８・・・
出力インタフェース、１０・・・入力装置、１１・・・
表示装置、１２・・・外部記憶装置。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第１　図 取りげ【でｒＣｍイ固３ｍ１六−”ｒ受）第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 放射線レベルを検出する放射線検出器からの放射線パル
   スを計数し計数値を出力する放射線パルス計数手段と、 先入れ先出し方式の待ち行列構造を有し、前記放射線パ
   ルス計数手段による計数値を複数個格納するための記憶
   手段と、 前記記憶手段の格納内容に基づいて計数率変化率を算出
   する計数率変化率算出手段と、 前記計数率変化率算出手段で算出された計数率変化率と
   予め設定された標準偏差とに基づいて、前記記憶手段か
   ら取り出すべき演算に必要な計数値の個数を決定する計
   数値取出個数決定手段と、前記計数値取出個数決定手段
   で決定された個数分の計数値を前記記憶手段から取り出
   す計数値取出手段と、 前記計数値取出手段で取り出された計数値を用いて平均
   化処理を行ない計数率を演算する計数率演算手段と、 前記計数率演算手段で演算された計数率を出力する出力
   手段と、 を備えてなることを特徴とするデジタル式計数率計。