JPH0382929A - Method and element for detecting fluid leak in radiation environment - Google Patents

Method and element for detecting fluid leak in radiation environment

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JPH0382929A
JPH0382929A JP1219038A JP21903889A JPH0382929A JP H0382929 A JPH0382929 A JP H0382929A JP 1219038 A JP1219038 A JP 1219038A JP 21903889 A JP21903889 A JP 21903889A JP H0382929 A JPH0382929 A JP H0382929A
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JP
Japan
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fluid
conductors
resistance wire
leakage
conductor
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JP1219038A
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Japanese (ja)
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Shigeji Akiba
秋葉 重二
Akira Yasue
安江 朗
Akio Uehara
上原 秋男
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Junkosha Co Ltd
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Junkosha Co Ltd
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to detect the leakage of fluid stably and highly accurately in a radiation environment by arranging a plurality of conductors in close proximity, and insulating the conductors with an inorganic insulating member which has radiation resistance property and can hold and secure the fluid. CONSTITUTION:Conductors 1 and 2 are combined in a cable shape, and a detecting element is formed. The conductor 1 is a high resistance wire, and the conductor 2 is a low resistance wire. The conductors 1 and 2 are surrounded with a detecting dielectric part 3 formed of glass fiber. The glass fiber has gaps which are suitable for holding and securing fluid. The conductors 1 and 2 having the dielectric parts 3 are surrounded with a first protecting braid 4 together, and the braid 4 is further surrounded with a second protecting braid 5. Thus the conductors are protected. When a point of the high resistance wire is electrically connected to the low resistance wire 2 through leaked water and the resistivity of the water is sufficiently low, both conductors are shorted. Therefore, when the resistances of the conductors 1 and 2 are measured, the resistance which is proportional to the length of the high resistance wire 2 to the leaking point is obtained and the distance can be simply operated.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は原子炉、核燃料再処理設備等の放射線環境下で
の流体漏洩検出技術に関し、特に放射線環境下での流体
機器・配管における流体漏洩の発生と渥1IJ1位置を
検出することのできる流体漏洩検出技術に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a technology for detecting fluid leaks in a radiation environment such as a nuclear reactor or nuclear fuel reprocessing facility, and particularly to detect fluid leaks in fluid equipment and piping in a radiation environment. The present invention relates to a fluid leakage detection technology that can detect the occurrence and position of the pipe.

たとえば、原子炉の一次冷却水は高線量の放射能を有し
、漏洩すると放射能汚染を起こす危険性を有している。
For example, the primary cooling water of a nuclear reactor has a high dose of radioactivity, and there is a risk of radioactive contamination if it leaks.

従って、−次冷却水のような高線量の放射能流体は漏洩
を起こさないよう厳密に監視する必要がある。
Therefore, high-dose radioactive fluids such as secondary cooling water must be closely monitored to prevent leakage.

[従来の技術] 原子力発電設備や再処理8備等における高温、高圧、高
放射能の流体を内包する機器・配管は、破断に至る前に
原子炉や再処理設備を安全に停止させるため、微少の漏
洩も生じさせないように確実かつ短時間で漏洩を検出す
る必要がある4また、停止後速やかに補修、修復対策を
実施するために漏洩位置の検出ができることか望ましい
[Conventional technology] Equipment and piping containing high temperature, high pressure, and highly radioactive fluids in nuclear power generation equipment and reprocessing facilities are required to safely shut down the reactor and reprocessing equipment before they break. It is necessary to detect leaks reliably and in a short time to prevent even the slightest leakage. 4 It is also desirable to be able to detect leak positions in order to carry out repairs and restoration measures promptly after shutdown.

さらに、検出系は簡単であり、かつ同一センサで広い検
出対象領域をカバーできることが望ましい。
Furthermore, it is desirable that the detection system be simple and that the same sensor can cover a wide detection target area.

現在、高放射能環境下での流体漏洩検出技術としては、
アコースティックエミッションモニタやモイスチャセン
シンクテー1等が開発され、用いられている。
Currently, fluid leakage detection technology in a highly radioactive environment is as follows:
Acoustic emission monitors, moisture sensing sinks 1, etc. have been developed and are in use.

しかしながら、検出精度が十分でないことが多く、検出
感度を上げようとすると、誤信号による停止が起きたり
、検出感度を下げると漏洩か生じているのに検出をしな
かったりすることが生じる。
However, the detection accuracy is often insufficient, and if the detection sensitivity is increased, a stop occurs due to an erroneous signal, and if the detection sensitivity is decreased, the leakage may not be detected even though it has occurred.

[発明が解決しようとする課題] 以上説明したように、従来の技術によれば放射線環境下
での流体検出技術において検出感度が十分ではなかった
[Problems to be Solved by the Invention] As explained above, according to the conventional technology, detection sensitivity was not sufficient in fluid detection technology under a radiation environment.

本発明の目的は、検出感度が十分優れている放射線環境
下で流体漏洩を検出することのできる素子を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to provide an element capable of detecting fluid leakage in a radiation environment with sufficiently excellent detection sensitivity.

また、本発明の目的は、放射線環境下で十分な感度で流
体漏洩を検出する方法を提供することである。
It is also an object of the present invention to provide a method for detecting fluid leaks with sufficient sensitivity in a radiation environment.

さらに、流体漏洩検出において、その漏洩位置が検出で
きること、1つのセンサで漏洩検出対象を広範囲にカバ
ーできることか望ましい。
Furthermore, in fluid leak detection, it is desirable that the leak position can be detected and that one sensor can cover a wide range of leak detection targets.

[課題を解決するための手段] 本発明によれば、複数の導電体を近接配置し、その間を
耐放射線性があり、流体を保持・確保できる無機絶縁部
材で絶縁し、流体が漏洩した時には、その流体を無機絶
縁部材で保持・確保する。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, a plurality of conductors are arranged close to each other and insulated between them by an inorganic insulating member that is radiation-resistant and capable of holding and securing fluid, so that when fluid leaks, , the fluid is held and secured by an inorganic insulating member.

[作用] 近接配置された複数の導電体の間の無機絶縁部材に流体
が保持、確保されると、流体と空気ないしは真空との誘
電的性質の相違から該複数の導電体間の電気的特性が変
化するにの変化を測定することにより、流体の漏洩を検
出することができる。
[Operation] When a fluid is retained and secured in an inorganic insulating member between a plurality of conductors arranged in close proximity, the electrical characteristics between the plurality of conductors change due to the difference in dielectric properties between the fluid and air or vacuum. Fluid leaks can be detected by measuring changes in .

[実施例] 第1図(A)、(B)、(C)に本発明の1実施例によ
る耐放射線流体漏洩検出素子を示す。
[Embodiment] FIGS. 1A, 1B, and 1C show a radiation-resistant fluid leak detection element according to an embodiment of the present invention.

第1図(A>が断面図を示し、第1図(B)が1部破断
正面図を示す。
FIG. 1(A) shows a cross-sectional view, and FIG. 1(B) shows a partially cutaway front view.

第1図(A>、(B)に示されるように、2つの導体1
.2がケーブル状に組み合わされて検出素子を構成して
いる。2つの導体1.2の内、導体1は高抵抗線であり
、導体2は低抵抗線である。
As shown in Figure 1 (A>, (B)), two conductors 1
.. 2 are combined in the form of a cable to constitute a detection element. Of the two conductors 1.2, conductor 1 is a high resistance wire and conductor 2 is a low resistance wire.

低抵抗線2は、低抵抗率材料たとえば軟鋼の線で構成さ
れ、高抵抗線1は、比較的高抵抗率の材料たとえばニク
ロム線で構成される。また、高抵抗線1の断面積を相対
的に小さなものとすることによって、抵抗を高めること
を行ってもよい。各導体1.2の周囲はガラス繊維で構
成された感知部誘電体3が取り巻いている。ガラス繊維
は束ねられて配置され、その間に流体を保持・確保する
のに好適な間隙を形成している6ガラスは一般的に水に
対して濡れる性質を有するが、流体をより確実に吸収す
るようガラス繊維表面に適当な表面処理を行ってもよい
。これら感知部誘電体3を備えた2つの導体1.2をま
とめて1次保護絹組4が取り巻いて保護している。この
1次保護編組4は、たとえばガラス繊維で構成される。
The low resistance wire 2 is made of a low resistivity material, such as a mild steel wire, and the high resistance wire 1 is made of a relatively high resistivity material, such as a nichrome wire. Furthermore, the resistance may be increased by making the cross-sectional area of the high resistance wire 1 relatively small. Each conductor 1.2 is surrounded by a sensing dielectric 3 made of glass fiber. Glass fibers are arranged in bundles, forming gaps between them suitable for holding and securing fluids. 6 Glass generally has the property of being wet with water, but it absorbs fluids more reliably. The glass fiber surface may be subjected to a suitable surface treatment. A primary protection silk set 4 surrounds and protects the two conductors 1.2 provided with the sensing dielectric 3. This primary protective braid 4 is made of, for example, glass fiber.

このガラス繊維の1次保護編組4の周囲をさらに、たと
えばステンレス(SUS)から構成される2次保護編組
5が取り巻いて保護している。この1次保護編組4及び
2次保護編組5は、繊維状の素材で構成され、流体が浸
透することができる構造になっている。漏洩流体は漏洩
時は気体でも、外部で凝縮して液体となれば同様に検出
できる。
A secondary protection braid 5 made of stainless steel (SUS), for example, surrounds and protects the primary protection braid 4 made of glass fiber. The primary protection braid 4 and the secondary protection braid 5 are made of a fibrous material and have a structure through which fluid can penetrate. The leaked fluid may be a gas when it leaks, but if it condenses outside and becomes a liquid, it can be detected in the same way.

このような検出素子の導体1.2は、乾燥した状態では
高い絶縁状態にある。すなわち、導体1と導体2の間は
高抵抗率の空気ないし真空とやはり高抵抗率のガラス繊
維で隔てられており、高い絶縁状態にある。この感知部
誘電体3に、たとえば水が浸透すると、空気ないし真空
を水が置き換えることになる。漏洩箇所で導体1と導体
2の間を浸透した水が短絡すると、第1図(C)に示す
ような状態になる。すなわち、高抵抗線1のある点か漏
洩した水によって低抵抗線2と電気的に接続される。水
の抵抗率か十分低ければ両導体は短絡する6従って、導
体1.2間の抵抗を測定すると、漏洩した箇所までの高
抵抗線1の長さXに比例した抵抗が得られる。今、高抵
抗線1の全長Qか抵抗Rを有するとずれは、Xの位置で
漏洩が生じた場合、測定される漏洩箇所まての抵抗はR
−x/Q となる、このように漏洩か生じると、その位置に応じた
電気信号を得ることができる。従って、計測端において
漏洩時の検出素子線間電圧を計測して抵抗値を算出し、
それによって簡単に距離Xを演算できる。
The conductor 1.2 of such a detection element is highly insulating in dry conditions. That is, the conductor 1 and the conductor 2 are separated from high-resistivity air or vacuum by a high-resistivity glass fiber, and are in a highly insulated state. If, for example, water penetrates into the sensing dielectric 3, the water will replace air or vacuum. If the water that has permeated between the conductor 1 and the conductor 2 at the leakage point causes a short circuit, a state as shown in FIG. 1(C) will occur. That is, a certain point of the high resistance wire 1 is electrically connected to the low resistance wire 2 due to leaked water. If the resistivity of the water is sufficiently low, both conductors will be short-circuited.6 Therefore, if the resistance between the conductors 1 and 2 is measured, a resistance proportional to the length X of the high resistance wire 1 to the leakage point will be obtained. Now, if the high resistance wire 1 has a total length Q or a resistance R, the deviation is, if a leak occurs at the position X, the resistance up to the leakage point to be measured is R
-x/Q When leakage occurs in this way, it is possible to obtain an electrical signal according to its position. Therefore, the resistance value is calculated by measuring the voltage between the detection element lines at the time of leakage at the measurement end.
This allows the distance X to be easily calculated.

さらに、上にのべた構成は金属及びガラス繊維からなる
無機材料であり、高放射能を浴びてもその性質が変化す
ることが少ない。従って、安定に長期間測定を行うこと
ができる。但し、この方法では、漏洩した流体の抵抗率
が比較的高い場合、位置の測定精度が悪くなる。
Furthermore, the structure described above is an inorganic material made of metal and glass fiber, and its properties hardly change even when exposed to high radiation. Therefore, measurements can be performed stably over a long period of time. However, with this method, if the resistivity of the leaked fluid is relatively high, the accuracy of position measurement will be poor.

第2図(A)、(B)に第1図(A)、(B)に示した
検出素子を用いたマーレーループ方式による検出装置を
示す。
FIGS. 2(A) and 2(B) show a detection apparatus using the Murray loop method using the detection elements shown in FIGS. 1(A) and 1(B).

第2図(A)において、センサ11は第1図(A)、(
B)に示したような構成のものであり、その内部に低抵
抗線2と高抵抗線1を有している。
In FIG. 2(A), the sensor 11 is shown in FIG. 1(A), (
It has the configuration shown in B), and has a low resistance wire 2 and a high resistance wire 1 inside.

さらに、低抵抗の耐熱ケーブル1つが高抵抗線1と先端
で接続されている。このセンサ11と耐熱ケーブル1つ
を流体の配管20の下部に配置する。
Furthermore, one low-resistance heat-resistant cable is connected to the high-resistance wire 1 at its tip. This sensor 11 and one heat-resistant cable are placed at the bottom of the fluid piping 20.

センサ11中の導体1.2と耐熱ケーブル19の導体は
、接続コネクタ12を介して信号伝送用ケーブル13に
接続される。
The conductor 1.2 in the sensor 11 and the conductor of the heat-resistant cable 19 are connected to a signal transmission cable 13 via a connector 12.

直流抵抗ブリッジ回路10は高抵抗線1と直列に接続さ
れ、ブリッジ回路を構成する直流摺動抵抗器15を含む
4この直流摺動抵抗器15と高抵抗線1の接続点間に電
流計14が接続される。直流電源17は保護抵抗16を
介して直流摺動抵抗器15の摺動端子及びセンサの低抵
抗線2に接続される。また、直流摺動抵抗器15の摺動
端子と電流計14とは演算処理装置18に接続される。
The DC resistance bridge circuit 10 is connected in series with the high resistance wire 1 and includes a DC sliding resistor 15 forming the bridge circuit. is connected. The DC power supply 17 is connected to the sliding terminal of the DC sliding resistor 15 and the low resistance wire 2 of the sensor via the protective resistor 16. Furthermore, the sliding terminal of the DC sliding resistor 15 and the ammeter 14 are connected to an arithmetic processing unit 18 .

今、配管20のある箇所21に漏洩が発生し、漏洩した
流体がセンサ11の感知部誘電体3に浸透し、センサ1
1内の高抵抗線1と低抵抗線2を電気的に接続したとす
る。この漏洩が接続コネクタ12測から距離Xの場所で
起きたとする。また、高抵抗線の全長はQであるとする
。すなわち、直流電源17からの電圧か高抵抗線の端か
らXの距離の場所に供給されたことになる。
Now, a leak has occurred at a certain point 21 in the piping 20, and the leaked fluid has penetrated into the sensing part dielectric 3 of the sensor 11.
Assume that high resistance wire 1 and low resistance wire 2 in 1 are electrically connected. Assume that this leakage occurs at a distance X from the connecting connector 12. It is also assumed that the total length of the high resistance wire is Q. In other words, the voltage from the DC power supply 17 is supplied to a location at a distance of X from the end of the high resistance wire.

この状態を第2図(B)に概略的に示す。漏洩21によ
って低抵抗線2が高抵抗線1と接続され、高抵抗線1の
2つの部分と摺動直流抵抗器15の2つの部分がブリッ
ジ回路の抵抗を構成し、接続点に電流計14が接続され
ている。摺動抵抗器15の摺動端子から両端までの距離
の比をA:Bとし、漏洩が生じた点の位置から高抵抗線
1の両端までの距離の比を図のようにx:yとする。す
ると、 A  :  y=B  :  x になった時に電流計に電流か流れず、バランス状態か測
定できる。この時には、 A−x=B−y=B (Q−x) x=Q−B/ (A十B) となる。同様に、 y=Q−A/ (A十B) となる。
This state is schematically shown in FIG. 2(B). The low resistance wire 2 is connected to the high resistance wire 1 by the leakage 21, the two parts of the high resistance wire 1 and the two parts of the sliding DC resistor 15 constitute the resistance of the bridge circuit, and the ammeter 14 is installed at the connection point. is connected. Let the ratio of the distance from the sliding terminal of the sliding resistor 15 to both ends be A:B, and the ratio of the distance from the position of the leakage point to both ends of the high resistance wire 1 be x:y as shown in the figure. do. Then, when A: y = B: x, no current flows to the ammeter, and it is possible to measure whether it is in a balanced state. At this time, A-x=B-y=B (Q-x) x=Q-B/ (A0B). Similarly, y=Q-A/(A+B).

この関係は、ブリッジ回路内の抵抗値の比によって定ま
り、漏洩によって低抵抗線2と高抵抗線1とがどのよう
な抵抗値で接続されるかによらず成立する。従って、漏
洩する流体が導電性でありさえすれば十分な精度を有す
る検出が可能である。
This relationship is determined by the ratio of resistance values in the bridge circuit, and holds true regardless of the resistance value at which the low resistance line 2 and the high resistance line 1 are connected due to leakage. Therefore, detection with sufficient accuracy is possible as long as the leaking fluid is conductive.

演算処理装置18は電流計14が零になるように摺動抵
抗器15の摺動端子を調整し、その時の摺動端子の位置
に基づいて漏洩箇所Xを算出する。
The arithmetic processing unit 18 adjusts the sliding terminal of the sliding resistor 15 so that the ammeter 14 becomes zero, and calculates the leak point X based on the position of the sliding terminal at that time.

なお、漏洩がない状態では、直流摺動抵抗器15と高抵
抗線1及び耐熱ケーブル19とは閉じたループを構成し
、同電位にあるので電流計14の針は振れない。
Note that in a state where there is no leakage, the DC sliding resistor 15, the high resistance wire 1, and the heat-resistant cable 19 form a closed loop and are at the same potential, so the needle of the ammeter 14 does not swing.

第3図に本発明の他の実施例による、耐放射線流体漏洩
検出素子を示す、たとえば、軟鋼の撚線から構成された
内部導体31の周囲をガラス繊維からなる感知部誘電体
32が包み、その外測を軟0 銅線からなる外部編組導体33が取り囲み、その周囲を
さらにガラス繊維の編組からなる外部保護編組34が包
んでいる。感知部誘電体32、外部編組導体33、外部
保護編組34はそれぞれ繊維状の部材から構成され、流
体を浸透、透過させることができる。乾燥した状態では
、内部導(*31と外部編組導体33とは同軸ケーブル
を楕或し、たとえば50Ω等の一定の特性インピーダン
スを有する。
FIG. 3 shows a radiation-resistant fluid leak detection element according to another embodiment of the present invention. For example, a sensing dielectric material 32 made of glass fiber is wrapped around an inner conductor 31 made of twisted wires of mild steel. An outer braided conductor 33 made of soft copper wire surrounds the outer conductor, and an outer protective braid 34 made of glass fiber braid surrounds the conductor 33 . The sensing dielectric 32, the outer braided conductor 33, and the outer protective braid 34 are each made of a fibrous member, and are capable of permeating and permeating fluid. In a dry state, the inner conductor (*31) and the outer braided conductor 33 form a coaxial cable and have a constant characteristic impedance, such as 50Ω.

外部から空気ないしは真空の誘電率と異なる誘電率を有
する流体が浸透し、内部導体31と外部編組導体33と
の間の感知部誘電体32に保持・確保されると、その部
分で誘電率が変化することにより、同軸ケーブルの特性
インピーダンスが変化する。この特性インピーダンスの
変化を検出すれば、流体の漏洩を検出することかできる
。この漏洩検出素子の場合、流体は必すしも導電性を有
していなくても検出が可能である。
When air or a fluid having a dielectric constant different from that of vacuum penetrates from the outside and is retained and secured in the sensing dielectric 32 between the inner conductor 31 and the outer braided conductor 33, the dielectric constant changes in that part. Due to this change, the characteristic impedance of the coaxial cable changes. By detecting this change in characteristic impedance, fluid leakage can be detected. In the case of this leak detection element, detection is possible even if the fluid does not necessarily have conductivity.

第4図(A)〜(D)にパルス反射法による漏洩検出シ
ステムを示す。
FIGS. 4(A) to 4(D) show a leakage detection system using the pulse reflection method.

1 第4図(A>はシステム構成を概略的に示すブロック図
である6パルス発射検出回#r45が第3図に示すよう
な流体8洩検出素子のセンサ42の内部導体31と接続
コネクタ43、ケーブル44を介して接続される。また
、センサ42は流体の配管46に沿って配置され、その
端部を終端抵抗41によって接地されている。なお、セ
ンサ42の特性インピーダンスと終端抵抗41とはマツ
チングさせ、反射がないようにしである。配管46で漏
洩47が生じた時に、漏洩47から流失した流体によっ
て、センサ42のインピーダンスが局部的に変化する。
1. FIG. 4 (A> is a block diagram schematically showing the system configuration. 6 pulse emission detection circuit #r45 is connected to the internal conductor 31 of the sensor 42 of the fluid 8 leak detection element as shown in FIG. 3 and the connecting connector 43. , are connected via a cable 44. Also, the sensor 42 is arranged along a fluid pipe 46, and its end is grounded by a terminating resistor 41. Note that the characteristic impedance of the sensor 42 and the terminating resistor 41 are are matched so that there is no reflection. When a leak 47 occurs in the pipe 46, the impedance of the sensor 42 changes locally due to the fluid flowing out from the leak 47.

このインピータンス変化によって入射したパルスが反射
されるようになる。これを検出すれば漏洩が生じたこと
、及び漏洩の位置を検出することができる。
This impedance change causes the incident pulse to be reflected. If this is detected, it is possible to detect that a leak has occurred and the location of the leak.

第4図(B)は検出原理を示す概念図である。FIG. 4(B) is a conceptual diagram showing the detection principle.

センサ42の内部導体31と外部導体33とがパルス反
射検出回路45に接続されている。また、センサ42の
内部導体31と外部導体33の@端は終端抵抗41でマ
ツチングを取って終端されて2 いる。正常な状態でセンサ42のケーブルは、たとえば
特性インピーダンスZO=50Ωを有する。
The inner conductor 31 and outer conductor 33 of the sensor 42 are connected to a pulse reflection detection circuit 45 . Further, the @ ends of the inner conductor 31 and the outer conductor 33 of the sensor 42 are matched and terminated with a terminating resistor 41. Under normal conditions, the cable of the sensor 42 has, for example, a characteristic impedance ZO=50Ω.

今、センサ42の一部に漏洩47が生じたとする。Suppose now that a leak 47 occurs in a part of the sensor 42.

漏洩によって流体が浸透した部分においては、インピー
ダンスZが低下する。たとえば、水分が浸透するとセン
サ42のインピーダンスは大きく低下し、通常40Ω以
下に低下する。この時、パルス発射検出口F#145か
ら電圧パルスを発射すると、漏洩位置47におけるセン
サ42のインピーダンスミスマツチングによってパルス
が反射して、発射点まで戻る。
Impedance Z decreases in a portion where fluid has permeated due to leakage. For example, when moisture penetrates, the impedance of the sensor 42 decreases significantly, typically to 40Ω or less. At this time, when a voltage pulse is emitted from the pulse emission detection port F#145, the pulse is reflected by impedance mismatching of the sensor 42 at the leakage position 47 and returns to the emission point.

第4図(C)は発射パルスと反射パルスの波形の例を示
す、矩形の発射パルス48を発射した場合、漏洩によっ
て反射され、帰ってくるパルスは48に示すようにその
波形が変化している。第4図(D>において、発射後反
射してパルスが帰ってくるまでの時間をT1とすると、
この時間から漏洩の位置が検出できる。また、反射パル
ス波形から漏洩範囲を読み取ることができる。第4図(
D)はこの波形の1例である。パルス発射後、3 T1後に反射パルスがあり、その反射パルスの範囲がT
2に亘っている場合、センサの信号伝播遅延時間T O
(n5ec/11)は一定であることから、パルス発射
点から漏洩位置までの距離及び漏洩範囲を計算により求
めることができる。
FIG. 4(C) shows an example of the waveforms of the emitted pulse and the reflected pulse. When a rectangular emitted pulse 48 is emitted, it is reflected by leakage and the waveform of the returning pulse changes as shown in 48. There is. In Figure 4 (D>), if the time required for the pulse to return after being emitted is reflected as T1,
The location of the leak can be detected from this time. Furthermore, the leakage range can be read from the reflected pulse waveform. Figure 4 (
D) is an example of this waveform. After the pulse is emitted, there is a reflected pulse after 3 T1, and the range of the reflected pulse is T.
2, the sensor signal propagation delay time T O
Since (n5ec/11) is constant, the distance from the pulse emission point to the leakage position and the leakage range can be calculated.

以上説明した漏洩検出システムは、センサは全て無機材
料で構成され、耐放射線性が高い2まな、耐熱性も高い
ため、高温、高放射能の環境下でも安定な性質を保持す
る。また、漏洩が生じた時、漏洩した流体が液体であれ
ば、そのままの状態で測定ができる。温度150−20
0℃の冷却水のように漏洩した流体が蒸気である場合に
も、外気により冷却されて11mし、外部保護l#紐3
4、外部編組導体33を浸透、通過して感知部誘電体3
2に浸透すると、その部分のセンサのインピーダンスか
定常状態と比較して低下し、インピータンス低下部分が
センサの他の部分とインピーダンスミスマツチングを起
こし、検出が可能になる。パルス発射検出回路からミス
マツチング部に向けてパルスが入射すると、パルスはミ
スマツチング部4 で反射され、反射されたパルスがパルス発射検出回路で
検出される。発射したパルスと反射により戻ってきたパ
ルスの時間差を用いて、演算回路により演算を行い、漏
洩位置、漏洩範囲を検出することかできる。
In the leak detection system described above, all the sensors are made of inorganic materials, and the sensor has high radiation resistance and high heat resistance, so it maintains stable properties even in high temperature and high radioactivity environments. Further, when a leak occurs, if the leaked fluid is a liquid, measurement can be performed in that state. temperature 150-20
Even if the leaked fluid is steam, such as cooling water at 0°C, it will be cooled by the outside air and will extend to 11m, and the external protection l# string 3
4. Penetrates and passes through the external braided conductor 33 to form the sensing dielectric 3
2, the impedance of the sensor in that part decreases compared to the steady state, and the reduced impedance part causes impedance mismatching with other parts of the sensor, making detection possible. When a pulse enters the mismatching section from the pulse emission detection circuit, the pulse is reflected by the mismatching section 4, and the reflected pulse is detected by the pulse emission detection circuit. Using the time difference between the emitted pulse and the reflected pulse, the arithmetic circuit performs calculations to detect the leakage position and leakage range.

以上説明した実施例において、感知部誘電体はガラス繊
維で構成したが、その他セラミック繊維等を用いること
もできる。耐放射線の高い無機材料で形成することか重
要である。
In the embodiments described above, the sensing portion dielectric is made of glass fiber, but other materials such as ceramic fiber can also be used. It is important to use an inorganic material with high radiation resistance.

以上、実方也例に沿って本発明を説明したか、本発明は
これら実施例に限定されるものではない。
Although the present invention has been described above with reference to practical examples, the present invention is not limited to these examples.

たとえば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なこ
とは当業者には自明であろう。
For example, it will be obvious to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, etc. are possible.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、放射線環境下に
おいて、流体の漏洩を高精度に安定に検出することがで
きる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, fluid leakage can be detected stably with high accuracy in a radiation environment.

また、検出素子をケーブル状の形態とすることにより、
広い範囲に亘って同一の検出素子によっ5 て漏洩を検出することができる。
In addition, by making the detection element into a cable-like form,
Leakage can be detected over a wide range using the same detection element.

センサか耐熱性、耐放射線性を有する無機材料で製造さ
れているため、放射線環境下の高温状態でも経時変化す
ることなく長期間安定に漏洩を検出することかできる。
Since the sensor is manufactured from an inorganic material that is heat-resistant and radiation-resistant, it can stably detect leaks over a long period of time without changing over time, even in high-temperature conditions in radiation environments.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(A)、(B)、(C)は本発明の実施例による
耐放射線流体漏洩検出素子を示し、第1図(A)は断面
図、第1図(B)は1部破断正面図、第1図(C)は等
価回路図、 第2図(A)、(B)はマーレーループ方式による検出
装置を示し、第2図(A)は構成を示すブロック図、第
2図(B)は要部の等価回路図、第3図は本発明の他の
実施例による流体漏洩検出素子を示し、第3図(A)は
断面図、第3図(B)は1部破断正面図、 第4図(A)〜(D)はパルス反射法による漏洩検出シ
ステムを示し、第4図(A)はシステム構成を示すブロ
ック図、第4図(B)は検出原理6 を説明する線図、第4図(C)は発射パルスと反射パル
スの波形を示す線図、第4図(D)は検出信号の検出波
形図である。 図において、 0 1 2 3 4 5 導体(高抵抗線) 導体(低抵抗線) 感知部誘電体(ガラス繊維) 1次保護編組(ガラスm維) 2次保護編組 直流抵抗ブリッジ回路 内部導体 感知部誘電体(ガラス繊維) 外部編組導体 外部保護編組 パルス発射検出回路
FIGS. 1(A), (B), and (C) show a radiation-resistant fluid leak detection element according to an embodiment of the present invention, FIG. 1(A) is a sectional view, and FIG. 1(B) is a partially broken view. Front view, Fig. 1 (C) is an equivalent circuit diagram, Fig. 2 (A) and (B) show a detection device using Murray loop method, Fig. 2 (A) is a block diagram showing the configuration, Fig. 2 (B) is an equivalent circuit diagram of the main part, FIG. 3 shows a fluid leakage detection element according to another embodiment of the present invention, FIG. 3(A) is a sectional view, and FIG. 3(B) is a partially broken view. Front view, Figures 4(A) to (D) show a leakage detection system using the pulse reflection method, Figure 4(A) is a block diagram showing the system configuration, and Figure 4(B) explains the detection principle 6. FIG. 4(C) is a diagram showing the waveforms of the emitted pulse and reflected pulse, and FIG. 4(D) is a diagram showing the detected waveform of the detection signal. In the figure, 0 1 2 3 4 5 Conductor (high resistance wire) Conductor (low resistance wire) Sensing part dielectric (glass fiber) Primary protection braid (glass m fiber) Secondary protection braid DC resistance bridge circuit internal conductor sensing part Dielectric (glass fiber) External braided conductor External protection braid Pulse emission detection circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、近接配置された複数の導電体の組と、前記複数
の導電体間を絶縁すると共に流体が接触した時にその流
体を保持確保することのできる耐放射線性のある無機絶
縁部材と、電極を有することを特徴とする放射線環境下
での流体漏洩検出素子。
(1) a set of a plurality of conductors arranged in close proximity, and an inorganic insulating member with radiation resistance that insulates between the plurality of conductors and can retain and secure the fluid when the fluid comes into contact; A fluid leak detection element for use in a radiation environment, characterized by having an electrode.
(2)、放射線環境下で、流体を内包する機器・配管近
傍に請求項1記載の流体漏洩検出素子を配置し、 前記機器・配管から流体が漏洩して、前記流体漏洩検出
素子の無機絶縁部材中に保持確保された時、前記複数の
導電体間の電気的特性を測定することにより、前記流体
の漏洩を検出する放射線環境下での流体漏洩検出方法。
(2) In a radiation environment, the fluid leak detection element according to claim 1 is disposed near equipment/piping containing fluid, and when fluid leaks from the equipment/piping, inorganic insulation of the fluid leak detection element is provided. A method for detecting fluid leakage in a radiation environment, comprising: detecting leakage of the fluid by measuring electrical characteristics between the plurality of conductors when the fluid is held and secured in a member.
JP1219038A 1989-08-25 1989-08-25 Method and element for detecting fluid leak in radiation environment Pending JPH0382929A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06334568A (en) * 1993-05-25 1994-12-02 Nec Corp Catv repeater and water infiltration detecting method therefor

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JPS5517407A (en) * 1978-07-24 1980-02-06 Toshiba Corp Detector for vapor leakage position
JPS57114833A (en) * 1981-01-09 1982-07-16 Toshiba Corp Leakage detector

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