JPH04204031A - 音響式漏洩検出器 - Google Patents
音響式漏洩検出器Info
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- JPH04204031A JPH04204031A JP2329071A JP32907190A JPH04204031A JP H04204031 A JPH04204031 A JP H04204031A JP 2329071 A JP2329071 A JP 2329071A JP 32907190 A JP32907190 A JP 32907190A JP H04204031 A JPH04204031 A JP H04204031A
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- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 11
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- 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
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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。
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、検出した音響信号から原子炉冷却系の機器の
漏洩を検出する装置に係り、特に、蒸気発生器内部の漏
洩を検出するに好適な音響式漏洩検出器に関する。
漏洩を検出する装置に係り、特に、蒸気発生器内部の漏
洩を検出するに好適な音響式漏洩検出器に関する。
従来の蒸気発生器の音響式漏洩検出手段では、蒸気発生
器の容器壁に多数のセンサを配置し、仮想音源位置に対
応してセンサ出力に時間差を与えて加算することでＳＮ
比の向上を図り、漏洩検出を行っていた。従来方式の特
徴は、ＳＮ比の向上のほかに仮想音源ごとにその音源の
発生パワーの分布を知ることができる点にあり、これに
よりある仮想音源点のみがパワーが大きい場合、漏洩発
生の判断が下し易いということがあげられる。これは、
蒸気発生器内部の音源はおもにその中の流体の流れに伴
う音であり、その流体は容器内のほぼ全域に存在し局所
的に音源になり得ないという知見による。このような装
置には、特開昭６２−２５５８４２号公報の音響式漏洩
検出器があげられる。
器の容器壁に多数のセンサを配置し、仮想音源位置に対
応してセンサ出力に時間差を与えて加算することでＳＮ
比の向上を図り、漏洩検出を行っていた。従来方式の特
徴は、ＳＮ比の向上のほかに仮想音源ごとにその音源の
発生パワーの分布を知ることができる点にあり、これに
よりある仮想音源点のみがパワーが大きい場合、漏洩発
生の判断が下し易いということがあげられる。これは、
蒸気発生器内部の音源はおもにその中の流体の流れに伴
う音であり、その流体は容器内のほぼ全域に存在し局所
的に音源になり得ないという知見による。このような装
置には、特開昭６２−２５５８４２号公報の音響式漏洩
検出器があげられる。
上記従来技術は、漏洩に伴って発生する漏洩音が蒸気発
生器容器内で反射し、その残響により見かけ上の音源が
容器内の多数点に生じ得ることについて考慮されておら
ず、漏洩による音源は局所的であるという知見が有効で
ない場合が有り得ることについて充分な考慮がなされて
いなかった。
生器容器内で反射し、その残響により見かけ上の音源が
容器内の多数点に生じ得ることについて考慮されておら
ず、漏洩による音源は局所的であるという知見が有効で
ない場合が有り得ることについて充分な考慮がなされて
いなかった。
また、注目する音圧分布は容器断面内のものであり、軸
方向分布については考慮されてなかった。
方向分布については考慮されてなかった。
従来法の位置標定機能は、前述したように漏洩の有無の
判断の信頼性をあげるのに特に有効ではあるが、運転中
に漏洩位置がわかるということは必ずしも重要ではない
６例えば、漏洩が発生してることがわかってから、原子
炉の出力を落として雑音が少ない環境での位置標定の方
が正確に漏洩点を見つけられるわけであり、この機能は
漏洩検出装置の必須の要素ではない。
判断の信頼性をあげるのに特に有効ではあるが、運転中
に漏洩位置がわかるということは必ずしも重要ではない
６例えば、漏洩が発生してることがわかってから、原子
炉の出力を落として雑音が少ない環境での位置標定の方
が正確に漏洩点を見つけられるわけであり、この機能は
漏洩検出装置の必須の要素ではない。
本発明の目的は、漏洩によって蒸気発生器の全体の検出
音レベルが上昇した場合でも、容器内の音圧分布から特
定の位置で漏洩が発生してることを知り、それにより漏
洩判定する音響式漏洩検出装置を提供することにある。
音レベルが上昇した場合でも、容器内の音圧分布から特
定の位置で漏洩が発生してることを知り、それにより漏
洩判定する音響式漏洩検出装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は蒸気発生器の軸方
向の音圧分布と、あらかじめ算出しである漏洩点と音圧
分布データとを比較して、流体の流れに起因した音圧分
布なのか、漏洩に伴う音圧分布なのかを判断し漏洩の有
無を知ることができるようにしている。
向の音圧分布と、あらかじめ算出しである漏洩点と音圧
分布データとを比較して、流体の流れに起因した音圧分
布なのか、漏洩に伴う音圧分布なのかを判断し漏洩の有
無を知ることができるようにしている。
また、本発明では検出のＳＮ比を向上するため、蒸気発
生器内部の流体の流れにともなって定常的に発生してい
る雑音を周波数領域上で検出音から除き、漏洩に伴って
直接センサに到達する音や反射してセンサに到達する音
だけを検出するようにする。
生器内部の流体の流れにともなって定常的に発生してい
る雑音を周波数領域上で検出音から除き、漏洩に伴って
直接センサに到達する音や反射してセンサに到達する音
だけを検出するようにする。
蒸気発生器容器内のある点で音源がある場合の音圧Ｐは
、音源パワーＷ、音源とセンサ幅距離りの関数となり、 ここで、 １−α となる。Ｒは部屋定数、Ｓは蒸気発生器内部の吸音にか
かわる表面積、αは表面積の平均的な吸音率である。
、音源パワーＷ、音源とセンサ幅距離りの関数となり、 ここで、 １−α となる。Ｒは部屋定数、Ｓは蒸気発生器内部の吸音にか
かわる表面積、αは表面積の平均的な吸音率である。
この式を用いて容器壁の軸方向音圧分布を算出すると、
漏洩点の近傍にピーク値をもつなだらかな音圧分布とな
る。一方、漏洩が無い場合の音圧分布は、流体の流れに
より発生する音で支配的なのが蒸気音であるため、蒸気
発生器の構造上軸方向の上側にピークをもつが、点音源
よりさらになだらかになる。このため、軸方向音圧分布
を比較することで漏洩の有無がわかる。
漏洩点の近傍にピーク値をもつなだらかな音圧分布とな
る。一方、漏洩が無い場合の音圧分布は、流体の流れに
より発生する音で支配的なのが蒸気音であるため、蒸気
発生器の構造上軸方向の上側にピークをもつが、点音源
よりさらになだらかになる。このため、軸方向音圧分布
を比較することで漏洩の有無がわかる。
周波数領域上で検出音から雑音のみを除くことにより、
流体の流れに伴う軸方向音圧分布の効果を減じて、漏洩
音のみによる音圧分布を測定し、漏洩発生の判断の信頼
性を向上する。
流体の流れに伴う軸方向音圧分布の効果を減じて、漏洩
音のみによる音圧分布を測定し、漏洩発生の判断の信頼
性を向上する。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は１本発明の漏洩検出器を原子炉冷却系の蒸気発生器
の水漏洩検出に適用した例である。
図は１本発明の漏洩検出器を原子炉冷却系の蒸気発生器
の水漏洩検出に適用した例である。
蒸気発生器の容器胴７０５内部は冷却材であるナトリウ
ムと水が通るようくなっている。ナトリウムは、ナトリ
ウム入口配管７０１を通り、水が入った伝熱管７０７を
加熱し、ナトリウム出口配管７０２を通って畠でいく。
ムと水が通るようくなっている。ナトリウムは、ナトリ
ウム入口配管７０１を通り、水が入った伝熱管７０７を
加熱し、ナトリウム出口配管７０２を通って畠でいく。
一方、水は給水入口配管７０３から伝熱管７０７を通り
、加熱されて蒸気となって蒸気出口配管７０４から出る
。伝熱管７０７は、伝熱管支持構造体７０６で支えられ
ている。伝熱管７０７から水が洩れた場合、容器胴 、
７０５内でナトリウム・水反応が発生し内圧が高くなる
ので、これを未然に検出しようとするのが本実施例の漏
洩検出装置の主要機能である。
、加熱されて蒸気となって蒸気出口配管７０４から出る
。伝熱管７０７は、伝熱管支持構造体７０６で支えられ
ている。伝熱管７０７から水が洩れた場合、容器胴 、
７０５内でナトリウム・水反応が発生し内圧が高くなる
ので、これを未然に検出しようとするのが本実施例の漏
洩検出装置の主要機能である。
構成の概略は以下のようである。容器胴７０５壁に取り
付けた音響センサ１０１〜１０６で容器壁音を検出し、
軸方向音圧分布から漏洩の有無を判定するようにしてい
る６音響センサ１０１〜１０６で容器胴７０５壁の音響
を電気信号に変換し、増幅器２０１〜２０６で増幅し１
周波数分析部３００で周波数分析し、スペクトル累積・
減算部４００で音響信号の内の雑音信号のみを減じて。
付けた音響センサ１０１〜１０６で容器壁音を検出し、
軸方向音圧分布から漏洩の有無を判定するようにしてい
る６音響センサ１０１〜１０６で容器胴７０５壁の音響
を電気信号に変換し、増幅器２０１〜２０６で増幅し１
周波数分析部３００で周波数分析し、スペクトル累積・
減算部４００で音響信号の内の雑音信号のみを減じて。
差信号の実効値を実効値演算値５００で演算し、漏洩判
定部６００では、検出音圧の大きさを示す実効値の分布
と、あらかじめ算出しである音圧分布を比較し、点音源
による音圧分布であると判定したときに漏洩発生と判断
するようになっている。
定部６００では、検出音圧の大きさを示す実効値の分布
と、あらかじめ算出しである音圧分布を比較し、点音源
による音圧分布であると判定したときに漏洩発生と判断
するようになっている。
本実施例のスペクトル累積・減算部４００以降をさらに
詳細化したのが第２図である。第２図において、漏洩判
定器６１０と警報・表示器６２０を除いた他の要素は、
各センサに対応して１台ずつ装備している。第２図に示
しているのは、音響センサ１０１に対応した計測系であ
る。周波数分析器３０１の分析結果である検出音響信号
の周波数スペクトルは、検出音スペクトル累積器４０１
と基準スペクトル累積器４１１に入力する。検出音スペ
クトル累積器４０１は、一定時間累積した平均的な周波
数スペクトルを出力する。基準スペクトル累積器４１１
は、あらかじめ起動試験等で採取した雑音の周波数スペ
クトルか、運転中に得た雑音の周波数スペクトルを出力
する。減算器４２１は、両出力の差をとるためのもので
ある。
詳細化したのが第２図である。第２図において、漏洩判
定器６１０と警報・表示器６２０を除いた他の要素は、
各センサに対応して１台ずつ装備している。第２図に示
しているのは、音響センサ１０１に対応した計測系であ
る。周波数分析器３０１の分析結果である検出音響信号
の周波数スペクトルは、検出音スペクトル累積器４０１
と基準スペクトル累積器４１１に入力する。検出音スペ
クトル累積器４０１は、一定時間累積した平均的な周波
数スペクトルを出力する。基準スペクトル累積器４１１
は、あらかじめ起動試験等で採取した雑音の周波数スペ
クトルか、運転中に得た雑音の周波数スペクトルを出力
する。減算器４２１は、両出力の差をとるためのもので
ある。
実効値演算器５０１は、減算後の差の周波数スペクトル
から実効値を演算する機能を有する。漏洩判定器６２０
は、各音響センサ１０１〜１０６の実効値の分布が点音
源と想定される場合に漏洩と判定する。警報・表示器６
２０では、漏洩と判定された場合に警報を発生すると共
に、その音圧分布を表示する機能をもつ。
から実効値を演算する機能を有する。漏洩判定器６２０
は、各音響センサ１０１〜１０６の実効値の分布が点音
源と想定される場合に漏洩と判定する。警報・表示器６
２０では、漏洩と判定された場合に警報を発生すると共
に、その音圧分布を表示する機能をもつ。
第３図は、漏洩判定、すなわち、点音源と判定するため
の漏洩判定部６００の動作を説明するた、めの図である
。実線は、すでに解析により得られている音圧分布の例
である。この場合の解析値は、破線位置に点音源をもつ
場合である。解析値は。
の漏洩判定部６００の動作を説明するた、めの図である
。実線は、すでに解析により得られている音圧分布の例
である。この場合の解析値は、破線位置に点音源をもつ
場合である。解析値は。
蒸気発生器の中央に漏洩点がある場合、端部にある場合
などで分布に違いが生じる場合があるので、必要な代表
的音圧分布の解析値があらかじめ漏洩判定器６０１にイ
ンプットされている。本実施例では、これらの解析値と
測定値のパターン距離の違いから、点音源かどうかを算
出する。第３図の場合、漏洩点位置と音圧を変更して最
小のパターン距離を求める。他の解析値についても同様
に最小のパターン距離を求め、各パターン距離のうち最
小値が、あらかじめ設定したパターン距離よりも小さけ
れば漏洩が発生したと判断する。パターン距離が大きい
ということは、点音源の場合の音圧分布とは違っている
ということで、雑音が増加したと判断する。
などで分布に違いが生じる場合があるので、必要な代表
的音圧分布の解析値があらかじめ漏洩判定器６０１にイ
ンプットされている。本実施例では、これらの解析値と
測定値のパターン距離の違いから、点音源かどうかを算
出する。第３図の場合、漏洩点位置と音圧を変更して最
小のパターン距離を求める。他の解析値についても同様
に最小のパターン距離を求め、各パターン距離のうち最
小値が、あらかじめ設定したパターン距離よりも小さけ
れば漏洩が発生したと判断する。パターン距離が大きい
ということは、点音源の場合の音圧分布とは違っている
ということで、雑音が増加したと判断する。
本実施例では、軸方向音圧分布を（１）式から得ている
が、（１）式によらなくても、数値計算等でも得ること
はできる。また、実験値を用いることも可能である。
が、（１）式によらなくても、数値計算等でも得ること
はできる。また、実験値を用いることも可能である。
以上説明したように、軸方向の音圧分布から点音源、す
なわち、漏洩点の有無の判断ができるようになる。
なわち、漏洩点の有無の判断ができるようになる。
本実施例特有の効果として下記の事項がある。
（１）直達音のみでなく漏洩音の反影音も含めて漏洩音
としてとらえる方式のため、信号強度が強＜ＳＮ比改善
できるので、音響式漏洩検出器の性能改善効果がある。
としてとらえる方式のため、信号強度が強＜ＳＮ比改善
できるので、音響式漏洩検出器の性能改善効果がある。
（２）ＳＮ比が良く、かつ、比較的なだらかな音圧分布
を測定対象とするため、音響センサ数が少なくて済み、
音響式漏洩検出器の経済性改善の効果がある。
を測定対象とするため、音響センサ数が少なくて済み、
音響式漏洩検出器の経済性改善の効果がある。
（３）定状雑音を検出音から除く構成としであるため、
漏洩判定部でそれを考慮せずに点音源判定が可能となる
ため、装置が簡単になり、経済性改善の効果がある。
漏洩判定部でそれを考慮せずに点音源判定が可能となる
ため、装置が簡単になり、経済性改善の効果がある。
本発明によれば、蒸気発生器の軸方向音圧分布から点音
源の有無、すなわち、漏洩の有無をわがるようになるた
め、蒸気発生器内部の音響の反射率が高い場合でも漏洩
検出が可能となり、音響式漏洩検出器の性能向上の効果
がある。
源の有無、すなわち、漏洩の有無をわがるようになるた
め、蒸気発生器内部の音響の反射率が高い場合でも漏洩
検出が可能となり、音響式漏洩検出器の性能向上の効果
がある。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は、周
波数分析部から漏洩判定部を示したブロック図、第３図
は漏洩判定部の動作を説明するための音圧分布図である
。 １０１〜１０６・・・音響センサ、２０１〜２０６・・
・増幅器、３００・・・周波数分析部、４００・・・ス
ペクトル累積・減算部、５００・・・実効値演算部、６
００・・・漏洩判定部、３０１・・・周波数分析器、４
０１・・・検出音スペクトル累積器、４１１・・・基準
スペクトル累積器、４２１・・・減算器、５ｏ１・・・
実効値演算器、６０１・・・漏洩判定器、６２０・・・
警報表示器。 ＄３ 口 ↑ 舌圧（〆す
波数分析部から漏洩判定部を示したブロック図、第３図
は漏洩判定部の動作を説明するための音圧分布図である
。 １０１〜１０６・・・音響センサ、２０１〜２０６・・
・増幅器、３００・・・周波数分析部、４００・・・ス
ペクトル累積・減算部、５００・・・実効値演算部、６
００・・・漏洩判定部、３０１・・・周波数分析器、４
０１・・・検出音スペクトル累積器、４１１・・・基準
スペクトル累積器、４２１・・・減算器、５ｏ１・・・
実効値演算器、６０１・・・漏洩判定器、６２０・・・
警報表示器。 ＄３ 口 ↑ 舌圧（〆す
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、容器表面の音圧分布測定手段と、測定した音圧分布
と点音源が容器内にある場合の音圧分布を比較する手段
と、比較により両音圧分布間の差があらかじめ設定され
た範囲内ならば漏洩発生と判定する手段から成ることを
特徴とする音響式漏洩検出器。 ２、請求項１において、測定音圧から正常運転時の音圧
を減じる雑音低減手段を付加した音響式漏洩検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2329071A JPH04204031A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 音響式漏洩検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2329071A JPH04204031A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 音響式漏洩検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204031A true JPH04204031A (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=18217293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2329071A Pending JPH04204031A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 音響式漏洩検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04204031A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5533383A (en) * | 1994-08-18 | 1996-07-09 | General Electric Company | Integrated acoustic leak detection processing system |
| EP0707205A3 (en) * | 1994-08-18 | 1998-04-08 | General Electric Company | Apparatus for detecting anomalies within a monitored volume |
| US6954971B1 (en) * | 2000-02-14 | 2005-10-18 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method for simultaneously making a plurality of acoustic signal sensor elements |
| KR100691405B1 (ko) * | 2005-11-16 | 2007-03-09 | 한국원자력연구소 | 주파수 분석법에 의한 액체금속로 증기발생기에서의 물누출사고 음향감지방법 및 장치 |
| CN106482912A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-03-08 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种真空设备泄漏检测及定位方法 |
| CN113223739A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-06 | 中广核工程有限公司 | 一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统 |
| CN115435984A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-06 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种汽车动态密封性能的台架模拟测试分析方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2329071A patent/JPH04204031A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5533383A (en) * | 1994-08-18 | 1996-07-09 | General Electric Company | Integrated acoustic leak detection processing system |
| EP0707205A3 (en) * | 1994-08-18 | 1998-04-08 | General Electric Company | Apparatus for detecting anomalies within a monitored volume |
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| CN113223739A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-06 | 中广核工程有限公司 | 一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统 |
| CN113223739B (zh) * | 2021-04-16 | 2023-08-22 | 中广核工程有限公司 | 一种纵深防御下的核电站安全壳试验系统 |
| CN115435984A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-06 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种汽车动态密封性能的台架模拟测试分析方法 |
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