JPH05223684A - 流量測定装置 - Google Patents
流量測定装置Info
- Publication number
- JPH05223684A JPH05223684A JP4028103A JP2810392A JPH05223684A JP H05223684 A JPH05223684 A JP H05223684A JP 4028103 A JP4028103 A JP 4028103A JP 2810392 A JP2810392 A JP 2810392A JP H05223684 A JPH05223684 A JP H05223684A
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- JP
- Japan
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- flow rate
- temperature
- rate measuring
- fluid
- measuring
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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
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】配管の途中に設けた複数の温度測定手段により
流体の温度ゆらぎを測定して、微少な流体の流量を精度
良く測定することのできる流量測定装置を提供する。 【構成】配管途中に配設して流体の温度ゆらぎを測定す
る複数の温度測定手段を備えた流量測定部と、この流量
測定部で得られた信号の相互相関をとる流量を演算する
相関分析手段を備えた計装部と、この計装部における演
算結果から流体の流量を出力する出力装置とを備えたこ
とを特徴とする。
流体の温度ゆらぎを測定して、微少な流体の流量を精度
良く測定することのできる流量測定装置を提供する。 【構成】配管途中に配設して流体の温度ゆらぎを測定す
る複数の温度測定手段を備えた流量測定部と、この流量
測定部で得られた信号の相互相関をとる流量を演算する
相関分析手段を備えた計装部と、この計装部における演
算結果から流体の流量を出力する出力装置とを備えたこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体の配管における流
量測定に係り、特に原子炉の制御棒駆動機構における冷
却水のリーク水等の微小流量測定に適した流量測定装置
に関する。
量測定に係り、特に原子炉の制御棒駆動機構における冷
却水のリーク水等の微小流量測定に適した流量測定装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の沸騰水型原子炉の制御棒駆動機構
におけるリーク量測定装置は図８の系統構成図に示すよ
うに、原子炉圧力容器１に設けた制御棒駆動機構ハウジ
ング２内の図示しない制御棒駆動機構には制御棒３が連
結されている。この制御棒３が制御棒案内管４内を上下
動して図示しない炉心に挿入、引き抜きされ、原子炉の
運転調整・出力制御を行っている。
におけるリーク量測定装置は図８の系統構成図に示すよ
うに、原子炉圧力容器１に設けた制御棒駆動機構ハウジ
ング２内の図示しない制御棒駆動機構には制御棒３が連
結されている。この制御棒３が制御棒案内管４内を上下
動して図示しない炉心に挿入、引き抜きされ、原子炉の
運転調整・出力制御を行っている。
【０００３】なお、前記制御棒駆動機構ハウジング２に
はリーク配管５が接続されており、また制御棒駆動機構
ハウジング２内には、クラッドの付着、堆積等による放
射性物質の蓄積を防止するために冷却水を流していて、
この冷却水のリーク水が前記リーク配管５から流出され
る。
はリーク配管５が接続されており、また制御棒駆動機構
ハウジング２内には、クラッドの付着、堆積等による放
射性物質の蓄積を防止するために冷却水を流していて、
この冷却水のリーク水が前記リーク配管５から流出され
る。
【０００４】原子炉運転に際しては、この冷却水のリー
ク水を含め、図示しない原子炉格納容器全体のリーク水
を監視し、このリーク水量が管理値を越えると、原子炉
を通常の方法で停止させるか、24時間以内に冷温停止状
態にしなければならないので、原子炉格納容器のリーク
水の一部である前記制御棒駆動機構のリーク水量を精度
よく把握することは、原子炉の運転性、安全性の維持、
向上に大きく関連している。従って、常時このリーク水
量の測定が行われている。
ク水を含め、図示しない原子炉格納容器全体のリーク水
を監視し、このリーク水量が管理値を越えると、原子炉
を通常の方法で停止させるか、24時間以内に冷温停止状
態にしなければならないので、原子炉格納容器のリーク
水の一部である前記制御棒駆動機構のリーク水量を精度
よく把握することは、原子炉の運転性、安全性の維持、
向上に大きく関連している。従って、常時このリーク水
量の測定が行われている。
【０００５】従来、このリーク水量の測定は、数体の制
御駆動機構のリーク配管５，５をまとめて１グループと
し、可視タンク（グループ流量計）６にリーク水７を導
いて目視測定するか、あるいは可視タンク６のリーク水
７を一括して一括リーク配管８で抜き出してシステム流
量計９でリーク水量を測定していた。
御駆動機構のリーク配管５，５をまとめて１グループと
し、可視タンク（グループ流量計）６にリーク水７を導
いて目視測定するか、あるいは可視タンク６のリーク水
７を一括して一括リーク配管８で抜き出してシステム流
量計９でリーク水量を測定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】リーク水７の目視測定
は、監視員の個人差等から測定精度が低く、しかもグル
ープ化していることによって、シール機能の劣化した制
御棒駆動機構を特定することが困難であり、これを正確
に特定するためには、その都度グループ中の各制御棒駆
動機構について分解点検する必要があり、このため作業
効率が極めて悪く、かつ作業時において作業員が被曝す
る機会が多くなるという課題があった。
は、監視員の個人差等から測定精度が低く、しかもグル
ープ化していることによって、シール機能の劣化した制
御棒駆動機構を特定することが困難であり、これを正確
に特定するためには、その都度グループ中の各制御棒駆
動機構について分解点検する必要があり、このため作業
効率が極めて悪く、かつ作業時において作業員が被曝す
る機会が多くなるという課題があった。
【０００７】本発明の目的とするところは、配管の途中
に設けた複数の温度測定手段により流体の温度ゆらぎを
測定して、微少な流体の流量を精度良く測定することの
できる流量測定装置を提供することにある。
に設けた複数の温度測定手段により流体の温度ゆらぎを
測定して、微少な流体の流量を精度良く測定することの
できる流量測定装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】配管途中に配設して流体
の温度ゆらぎを測定する複数の温度測定手段を備えた流
量測定部と、この流量測定部で得られた信号の相互相関
をとる流量を演算する相関分析手段を備えた計装部と、
この計装部における演算結果から流体の流量を出力する
出力装置とを備えたことを特徴とする。
の温度ゆらぎを測定する複数の温度測定手段を備えた流
量測定部と、この流量測定部で得られた信号の相互相関
をとる流量を演算する相関分析手段を備えた計装部と、
この計装部における演算結果から流体の流量を出力する
出力装置とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】流量測定部を通過する流体は、突出した加熱器
で温度ゆらぎが活発化され、配置を異ならせた複数の温
度測定手段により流体における温度ゆらぎ信号を測定す
る。この温度ゆらぎ信号から計装部の相関分析手段にお
いて流体の流速を求め、この流速信号から出力装置によ
り、流速、流量等を表、グラフ等で出力する。
で温度ゆらぎが活発化され、配置を異ならせた複数の温
度測定手段により流体における温度ゆらぎ信号を測定す
る。この温度ゆらぎ信号から計装部の相関分析手段にお
いて流体の流速を求め、この流速信号から出力装置によ
り、流速、流量等を表、グラフ等で出力する。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の系統構
成図に示すように原子炉圧力容器１には制御棒駆動機構
ハウジング２が配設されている。この制御棒駆動機構ハ
ウジング２の内部には駆動軸10が配設され、この駆動軸
10の上部に形成されたカップリング11には制御棒３が取
付けられている。
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の系統構
成図に示すように原子炉圧力容器１には制御棒駆動機構
ハウジング２が配設されている。この制御棒駆動機構ハ
ウジング２の内部には駆動軸10が配設され、この駆動軸
10の上部に形成されたカップリング11には制御棒３が取
付けられている。
【００１１】また駆動軸10の下部には軸封パッキン12を
介して電動機13が軸封ハウジング14と結合して設けられ
ている。さらに、制御棒駆動機構ハウジング２内を流れ
る冷却水のリーク水７は、リーク配管５を流れて流量測
定部20に導かれる。この流量測定部20における測定値は
計装部21と出力装置22を介して出力する構成となってい
る。
介して電動機13が軸封ハウジング14と結合して設けられ
ている。さらに、制御棒駆動機構ハウジング２内を流れ
る冷却水のリーク水７は、リーク配管５を流れて流量測
定部20に導かれる。この流量測定部20における測定値は
計装部21と出力装置22を介して出力する構成となってい
る。
【００１２】リーク配管５の途中にに介挿されている前
記流量測定部20は、図２の拡大断面図で示すように、リ
ーク水７を通過させるフランジ付円筒状のケーシング23
内に、上流側から突出した加熱器24と距離ｌを隔てた２
つの温度測定手段である温度測定プローブ25，26を配置
した構成で、リーク水７は加熱器24で加熱されて通過す
るが、この時の温度ゆらぎを２つの温度測定プローブ2
5，26で測定し、この温度ゆらぎ信号は計装部21へ伝達
される。
記流量測定部20は、図２の拡大断面図で示すように、リ
ーク水７を通過させるフランジ付円筒状のケーシング23
内に、上流側から突出した加熱器24と距離ｌを隔てた２
つの温度測定手段である温度測定プローブ25，26を配置
した構成で、リーク水７は加熱器24で加熱されて通過す
るが、この時の温度ゆらぎを２つの温度測定プローブ2
5，26で測定し、この温度ゆらぎ信号は計装部21へ伝達
される。
【００１３】図３は計装部のブロック構成図で、直流成
分除去フィルタ27、ノイズ除去フィルタ28、増幅器29、
および相関分析手段である相関分析器30で構成されてい
る。前記流量測定部20からの温度ゆらぎ信号はリーク水
７自身の温度に重畳した信号であり、大きな直流成分を
直流成分除去フィルター27で除去して変動成分のみを取
り出す。
分除去フィルタ27、ノイズ除去フィルタ28、増幅器29、
および相関分析手段である相関分析器30で構成されてい
る。前記流量測定部20からの温度ゆらぎ信号はリーク水
７自身の温度に重畳した信号であり、大きな直流成分を
直流成分除去フィルター27で除去して変動成分のみを取
り出す。
【００１４】さらに高周波成分、他の機器の電源周波数
成分をノイズ除去フィルター28で除去した後に、増幅器
29で増幅してその後、相関分析器24にて相互相関の分析
を行ない、リーク水７の流速信号を出力する。計装部21
からの流速信号は出力装置22に入力されて、前記流量測
定部20における流路面積等からリーク水量を算出してグ
ラフ、表等の出力をする。
成分をノイズ除去フィルター28で除去した後に、増幅器
29で増幅してその後、相関分析器24にて相互相関の分析
を行ない、リーク水７の流速信号を出力する。計装部21
からの流速信号は出力装置22に入力されて、前記流量測
定部20における流路面積等からリーク水量を算出してグ
ラフ、表等の出力をする。
【００１５】次に上記構成による作用について説明す
る。図１に示す制御棒駆動機構ハウジング２から漏洩し
たリーク水７は、リーク配管５に導かれて図２に示す流
量測定部20を矢印の方向に流れる。この時に温度ゆらぎ
信号を測定するが、リーク水７自体の温度ゆらぎは微小
であるので、流路内に突出した加熱器24により加熱し、
また流れに乱れを発生させて温度ゆらぎの発生を活発に
して測定を容易にしている。
る。図１に示す制御棒駆動機構ハウジング２から漏洩し
たリーク水７は、リーク配管５に導かれて図２に示す流
量測定部20を矢印の方向に流れる。この時に温度ゆらぎ
信号を測定するが、リーク水７自体の温度ゆらぎは微小
であるので、流路内に突出した加熱器24により加熱し、
また流れに乱れを発生させて温度ゆらぎの発生を活発に
して測定を容易にしている。
【００１６】いま、リーク水７が加熱器24で加熱され、
ある温度の流体塊を伴って流速Ｖｃで流れるとすると、
この流体塊が温度測定プローブ26を通過する時刻は、距
離ｌを隔て上流に配置されている温度測定プローブ25に
比べてｌ／Ｖｃほど遅れることになる。これにより、温
度測定プローブ25と温度測定プローブ26間の温度ゆらぎ
の相互相関分析を相関分析器30によって行い、遅れ時間
を求めれば逆にリーク水７の流速が求められる。
ある温度の流体塊を伴って流速Ｖｃで流れるとすると、
この流体塊が温度測定プローブ26を通過する時刻は、距
離ｌを隔て上流に配置されている温度測定プローブ25に
比べてｌ／Ｖｃほど遅れることになる。これにより、温
度測定プローブ25と温度測定プローブ26間の温度ゆらぎ
の相互相関分析を相関分析器30によって行い、遅れ時間
を求めれば逆にリーク水７の流速が求められる。
【００１７】従って、この流量測定部20の温度測定プロ
ーブ25，26で測定された温度ゆらぎ信号は、計装部21に
入力され、ノイズ除去、増幅された後に、相関分析器30
にて流速信号処理される。前記相関分析器30における相
互相関関数の一例を図４の特性曲線図で示す。横軸は相
関分析を行っている２つの温度信号の遅れ時間、縦軸は
相関強度で、曲線Ａは相関強度を示している。
ーブ25，26で測定された温度ゆらぎ信号は、計装部21に
入力され、ノイズ除去、増幅された後に、相関分析器30
にて流速信号処理される。前記相関分析器30における相
互相関関数の一例を図４の特性曲線図で示す。横軸は相
関分析を行っている２つの温度信号の遅れ時間、縦軸は
相関強度で、曲線Ａは相関強度を示している。
【００１８】次に相関分析器30における相関分析の方法
について図５の特性曲線図を用いて説明する。なお、曲
線Ａと曲線Ｂの温度については、相互の時差を理解し易
いように縦軸方向にシフトして表示している。相互相関
は対象となる温度測定プローブ25，26から得られた２つ
の温度ゆらぎ信号（曲線Ｔ1 ，Ｔ2 ）を相関分析器30内
において、作為的に微小な時間Δτだけずらして乗算し
て分析される。
について図５の特性曲線図を用いて説明する。なお、曲
線Ａと曲線Ｂの温度については、相互の時差を理解し易
いように縦軸方向にシフトして表示している。相互相関
は対象となる温度測定プローブ25，26から得られた２つ
の温度ゆらぎ信号（曲線Ｔ1 ，Ｔ2 ）を相関分析器30内
において、作為的に微小な時間Δτだけずらして乗算し
て分析される。
【００１９】図５中においては、曲線Ｔ1 のある１点の
データに対して曲線Ｔ2 のデータをΔτずつずらしてＰ
1 ，Ｐ2 ，…Ｐｎとｎ個のデータと乗算を行わせる。そ
して、その乗算された値をデータとして蓄積する。この
動作を繰り返して統計的な処理を施すことによって、図
４に示すような相互相関関数の曲線Ａが得られる。この
図４中においては遅れ時間がτ12の時に相関強度が最大
となっているが、これは図５において曲線Ｔ2 の温度ゆ
らぎ信号が曲線Ｔ1 の温度信号に比較してτ12遅れて検
出され、その信号の乗算が同一信号の積、すなわち二乗
となりその和をとっていることによる。
データに対して曲線Ｔ2 のデータをΔτずつずらしてＰ
1 ，Ｐ2 ，…Ｐｎとｎ個のデータと乗算を行わせる。そ
して、その乗算された値をデータとして蓄積する。この
動作を繰り返して統計的な処理を施すことによって、図
４に示すような相互相関関数の曲線Ａが得られる。この
図４中においては遅れ時間がτ12の時に相関強度が最大
となっているが、これは図５において曲線Ｔ2 の温度ゆ
らぎ信号が曲線Ｔ1 の温度信号に比較してτ12遅れて検
出され、その信号の乗算が同一信号の積、すなわち二乗
となりその和をとっていることによる。
【００２０】この遅れ時間で温度測定手段相互間の距離
を除すると、リーク水の流速が求められる。また出力装
置22では、入力した流速信号および、この流速信号と前
記流量測定部20における流路面積等からリーク水量を算
出して、図示しない表示装置あるいは印字装置によりグ
ラフ、表として出力する。
を除すると、リーク水の流速が求められる。また出力装
置22では、入力した流速信号および、この流速信号と前
記流量測定部20における流路面積等からリーク水量を算
出して、図示しない表示装置あるいは印字装置によりグ
ラフ、表として出力する。
【００２１】図６の拡大断面図は本発明の他の実施例の
流量測定部31を示し、フランジ付円筒状のケーシング23
内に、２つの温度測定プローブ25，26を間隔をもって配
置した構成である。この実施例は加熱器を設けず、特に
熱拡散の小さな流体の温度ゆらぎの測定において流体の
加熱が不要な場合に適している。また図７の拡大断面図
は本発明のその他の実施例の流量測定部32を示し、フラ
ンジ付円筒状のケーシング23内に、上流側から突出した
加熱器24と３つの温度測定プローブ25，26，33を夫々間
隔をもって配置した構成している。
流量測定部31を示し、フランジ付円筒状のケーシング23
内に、２つの温度測定プローブ25，26を間隔をもって配
置した構成である。この実施例は加熱器を設けず、特に
熱拡散の小さな流体の温度ゆらぎの測定において流体の
加熱が不要な場合に適している。また図７の拡大断面図
は本発明のその他の実施例の流量測定部32を示し、フラ
ンジ付円筒状のケーシング23内に、上流側から突出した
加熱器24と３つの温度測定プローブ25，26，33を夫々間
隔をもって配置した構成している。
【００２２】このように温度測定プローブが３つの場合
には、前記２つの一実施例の比べて相互相関が多くな
り、測定精度が向上する。すなわち、相互相関は温度測
定プローブの数を多数配置してｎ個とすれば、ｎ（ｎ−
１）／２ほどとれるので、より高い測定精度が得られる
ことになる。従って、前記図６に示す加熱器の無い他の
実施例においても、同様に温度測定プローブ数を増すこ
とによって流量の測定精度が向上することは勿論であ
る。
には、前記２つの一実施例の比べて相互相関が多くな
り、測定精度が向上する。すなわち、相互相関は温度測
定プローブの数を多数配置してｎ個とすれば、ｎ（ｎ−
１）／２ほどとれるので、より高い測定精度が得られる
ことになる。従って、前記図６に示す加熱器の無い他の
実施例においても、同様に温度測定プローブ数を増すこ
とによって流量の測定精度が向上することは勿論であ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上本発明によれば、流体の微小流量を
精度良く測定することができるので、例えば原子炉の多
数の制御棒駆動機構における冷却水のリーク水の測定に
適用して、多数の制御棒駆動機構の中からシール性能が
劣化した制御棒駆動機構の特定が容易に行えるため、原
子炉格納容器におけるリーク水管理と制御棒駆動機構の
保全性が向上し、また作業員の被曝低減とプラントの健
全性、安全性が向上する効果がある。
精度良く測定することができるので、例えば原子炉の多
数の制御棒駆動機構における冷却水のリーク水の測定に
適用して、多数の制御棒駆動機構の中からシール性能が
劣化した制御棒駆動機構の特定が容易に行えるため、原
子炉格納容器におけるリーク水管理と制御棒駆動機構の
保全性が向上し、また作業員の被曝低減とプラントの健
全性、安全性が向上する効果がある。
【図１】本発明に係る一実施例の制御棒駆動機構のリー
ク流量測定装置の系統構成図。
ク流量測定装置の系統構成図。
【図２】本発明に係る流量測定部の一実施例を示す拡大
断面図。
断面図。
【図３】本発明に係る計装部のブロック構成図。
【図４】相関分析器によって出力される温度ゆらぎの相
互相関関数の特性図。
互相関関数の特性図。
【図５】相関分析器内で施される相関分析方法の特性
図。
図。
【図６】本発明の他の実施例の流量測定部の拡大断面
図。
図。
【図７】本発明のその他の実施例の流量測定部の拡大断
面図。
面図。
【図８】従来の制御棒駆動機構のリーク量測定装置の系
統構成図。
統構成図。
５…リーク配管、７…リーク水、20，31，32…流量測定
部、21…計装部、22…出力装置、23…ケーシング、24…
加熱器、25，26，33…温度測定プローブ、27…直流成分
除去フィルタ、28…ノイズ除去フィルタ、29…増幅器、
30…相関分析器。
部、21…計装部、22…出力装置、23…ケーシング、24…
加熱器、25，26，33…温度測定プローブ、27…直流成分
除去フィルタ、28…ノイズ除去フィルタ、29…増幅器、
30…相関分析器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 17/00 17/02
Claims (1)
- 【請求項１】 配管途中に配設して流体の温度ゆらぎを
測定する複数の温度測定手段を備えた流量測定部と、こ
の流量測定部で得られた信号の相互相関をとる流量を演
算する相関分析手段を備えた計装部と、この計装部にお
ける演算結果から流体の流量を出力する出力装置とを備
えたことを特徴とする流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028103A JPH05223684A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028103A JPH05223684A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05223684A true JPH05223684A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=12239473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4028103A Pending JPH05223684A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | 流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05223684A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019184252A (ja) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 学校法人明治大学 | 乱流特性の導出方法および導出装置 |
| JP2021504713A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-02-15 | クリスティアン・マイヤー・ゲーエムベーハー・ウント・コ・カーゲー | シールの漏出流の量を測定する方法 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP4028103A patent/JPH05223684A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021504713A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-02-15 | クリスティアン・マイヤー・ゲーエムベーハー・ウント・コ・カーゲー | シールの漏出流の量を測定する方法 |
| JP2019184252A (ja) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | 学校法人明治大学 | 乱流特性の導出方法および導出装置 |
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