JPH06791Y2

JPH06791Y2 - 中性子束測定装置

Info

Publication number: JPH06791Y2
Application number: JP1983131973U
Authority: JP
Inventors: 隆男本馬; 順政遠藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-08-26
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 1998-08-26
Also published as: JPS6039982U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の技術分野〕本考案は、原子炉の出力測定に関し、中性子源領域から
中間領域の起動領域における約１０桁の中性子束レベル
を測定する中性子束測定装置の改良に関する。

〔考案の技術的背景〕

BWR型原子力発電所等の原子炉の起動領域における中性
子束レベルを測定する中性子束測定装置には、中性子源
領域の中性子束レベルを測定する中性子源領域モニタ
（以下、SRMと呼す）と、中間領域の中性子束レベルを
測定する中間領域モニタ（以下、IRMと呼す）とがあ
る。第１図はSRMの構成図である。このSRMは、SRM用中
性子検出器１からの検出信号(パルス信号)をプリアンプ２
を介してSRMモニタ部３へ送り、このSRMモニタ部３にお
いて中性子束レベルおよび中性子束レベルの上昇速度
（ペリオド測定）などを求めている。つまり、対数計数
率部４は、プリアンプ２を通ってきた検出信号の単位時
間当りのパルス数を平均計数し、さらに対数演算を行な
い直流信号に変換してSRMモニタ部３の出力とするとと
もにペリオド部５へ出力する。このペリオド部５では、
入力された直流信号を微分演算して原子炉のペリオドを
測定しその信号を出力する。トリップ回路６では、これ
ら対数計数率部４およびペリオド部５の出力信号を監視
し、異常動作時にそのトリップ信号を出力する。なお、
７は対数計数率部４の動作を校正するための対数計数率
部校正回路であり、８はペリオド部校正回路である。ま
た、SRMモード切換部９には、例えば構成する各部の動
作を校正したり、またテストを行なったりするためのモ
ードが設けられている。

一方、第２図はIRMの構成図である。このIRMは、IRM用
中性子束検出器１０からプリアンプ１１を介してきた検
出信号によりIRMモニタ部１２でその中性子束レベルな
どを求めている。つまり、線形キャンベル部１３は、プ
リアンプ１１を通ってきた脈動信号を増幅し、かつ自乗
平均演算して直流信号に変換し、この信号をIRMモニタ
部１２の出力とするとともにトリップ部１４へ出力して
いる。トリップ部１４では、入力された信号を監視して
異常動作時にそのトリップ信号を出力する。なお、１５
は線形キャンベル部１３の動作を校正するための線形キ
ャンベル部校正回路、１６はSRMモード切換部９と同様
のモードを有するIRMモード切換部、１７はレンジスイ
ッチ１８の操作に対応したレンジ切換信号を線形キャン
ベル部１３へ送るレンジ切換部である。

そうして、このように構成されたSRMおよびIRMのプラン
トへのチャンネル構成数は、プラントの大きさによって
異なるが、例えば１１０万kWクラスの発電所では、SRM
が４チャンネル、IRMが８チャンネルとなっている。

ところで従来、上記したようなSRM系およびIRM系の機能
を有し、１つの中性子束検出器およびプリアンプを用い
て約１０桁の広い領域における中性子束の測定を行う中
性子束測定装置いわゆるワイドレンジモニタ（以下、WR
Mと呼す）がある。このようなWRMでは、従来のSRMおよ
びIRMでの測定方式（構成）を大幅に変更しない方が、
正確な解析、運転操作および計測設備のうえにおいて適
したものとなる。第３図は以上のような条件を備えたWR
Mの構成図である。すなわち、SRM系として対数計数率部
３１およびペリオド部３２、IRM系として線形キャンベ
ル部３３およびレンジスイッチ３４、レンジ切換部３５
が設けられ、各系の出力信号はトリップ部３６へ送られ
ている。さらに、WRMには、対数キャンベル部３７が設
けられ、この対数キャンベル部３７は対数キャンベル測
定法に基づいてWRM用中性子束検出器３８からプリアン
プ３９を通ってきた脈動信号を増幅し、実効値(RMS)演
算および対数演算して直流信号に変換し検出・切換部４
０を介してペリオド部３２およびトリップ部３６へ送っ
ている。

このように構成されたWRMには、SRM，IRMおよびWRMの３
つの測定系を有し、これら測定系のいずれかの出力を任
意に選択して表示し、かつ３系統独立に監視でき、さら
に測定する全領域に対してペリオド監視ができるという
利点がある。したがって、このWRMは、従来のSRM,IRMに
取って代わる機能を有し、中性子測定装置のコスト低
下、監視機能の向上および運転操作の容易さなど多くの
メリットがあり、今後は発電所への採用が提案されてい
る。

ところで従来、WRMの校正、特に対数計数率部３１およ
び対数キャンベル部３７の校正は第４図に示す如くの構
成にて行なわれている。すなわち、対数計数率部３１の
校正は、対数計数率部校正回路４１からの校正信号を用
いて行なわれるが、この校正信号はプリアンプ３８から
の検出信号の波形と同一なことが望まれる。そして校正
に利用するパルス計数率は、炉出力の変化範囲の内から
選んだ通常２点の炉出力に対応するものとし、この計数
率値により対数計数率部３１の利得調整、平行移動調整
が行なわれる。この平行移動調整は、利得調整により出
力信号の傾きが調整されても、真値からシフトしている
場合があるのでこのシフトを校正するものである。例え
ば対数計数率部３１の入力測定範囲が１０^-1〜１０⁶〔C
PS〕の７デカードとすると、第５図に示す如く１０⁵〔C
PS〕の校正パルス（校正信号）(イ)により利得調整が行
なわれ、また１０〔CPS〕の校正パルス信号(ロ)により平
行移動調整が行われて、対数計数率部３１の入力計数率
ｎに対する出力信号の直線性が校正される。

また、対数キャンベル部３７は、入力の実効値(RMS)と
周波数値とにより校正が行なわれる。第６図は対数キャ
ンベル部３７の校正の具体的な構成図である。すなわ
ち、対数キャンベル部３７の帯域増幅回路３７ａは、第
７図(a)(b)(c)に示す如く例えば対数キャンベル部校正
回路４２からの炉出力１０^-1%の校正パルス信号(ハ)を用
いて利得調整が行なわれる。なお、校正パルス信号(ハ)
は、プリアンプ３８からの検出信号の波形と同一の波形
となっている。また、RMS値および周波数は測定系統に
より決まる値が入力される。一方、対数変換回路３７ｃ
は、第７図(a)(b)(c)に示す如く炉出力１０％および１
０^-3％の校正パルス信号(ニ)(ホ)を用いて利得調整、平行
移動調整が行なわれる。校正パルス信号(ニ)(ホ)はRMS回
路３７ｂからの信号と同一の直流信号となっている。こ
の校正により対数変換回路３７ｃの入力に対する出力信
号の直線性が校正される。

〔背景技術の問題点〕このようなWRMの校正では、特に対数キャンベル部３７
の校正に次のような問題がある。

帯域増幅回路３７ａと対数変換回路３７ｃとを別々の
校正信号により校正しているので、対数キャンベル部校
正回路４２は校正信号として交流信号と直流信号とを出
力しなければならず、これにより回路構成が複雑とな
る。

帯域増幅回路３７ａへの校正パルス信号(ハ)は１つ
（すなわち校正点が１箇所）であるため、帯域増幅回路
３７ａおよびRMS回路３７ｂの入力測定範囲をカバーす
る校正は正確に行なえない。

対数キャンベル部３７には、３種の校正信号(ハ)(ニ)
(ホ)が入力されるので、その校正方法が煩雑となる。

〔考案の目的〕

本考案は上記実情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、従来のSRMおよびIRMの校正機能をその
まま使用するとともに、対数キャンベル部の校正回路の
構成を簡単にし、その校正方法を容易になし得る中性子
束測定装置を提供することにある。

〔考案の概要〕

本考案は、中性子源領域モニタの校正を行うための校正
信号を出力する第１の校正回路と、中間領域モニタの校
正を行うための校正信号を出力する第２の校正回路と、
ワイドレンジモニタの校正を行うための校正信号を出力
するもので、所定の出力周波数の発振器と、この発振器
から出力された信号レベルを所定の各減衰比で減衰した
２つの信号を各校正信号としてワイドレンジモニタの帯
域増幅回路に送出する減衰器とを有する第３の校正回路
とをそれぞれ設け、これら校正回路により各モニタの校
正を行う中性子束測定装置である。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例について第８図ないし第１２図
を参照して説明する。第８図は本考案に係る中性子束測
定装置の構成図である。この中性子束測定装置は、中性
子源領域における中性子束を測定するSRM系５０中間領
域における中性子束を測定するIRM系６０および中性子
源領域から中間領域までにおける中性子束を測定するワ
イドレンジモニタ系７０の機能を有している。

SRM系５０は、WRM用中性子検出器（以下WRM用検出器と
略す）８０からプリアンプ８１を介して送られてくる検
出パルス信号の単位時間当りのパルス数を平均計数し対
数演算して直流信号に変換し出力する対数計数率部５１
と、この対数計数率部５１の動作の校正やテストを行な
うなどのモードを有するSRMモード切換部５２とを有し
ている。

IRM系６０は、WRM用検出器８０からの検出パルス信号の
脈動信号を増幅し、かつ自乗平均演算して直流信号に変
換し出力する線形キャンベル部６１、SRMモード切換部
５２と同様の機能を持つIRMモード切換部６２、レンジ
スイッチ６３およびレンジ切換部６４を有している。

WRM系７０は、WRM用検出器８０からの検出パルス信号の
脈動信号を増幅し、かつ実効値(RMS)演算および対数演
算して直流信号に変換し出力する対数キャンベル部７１
を有している。この対数キャンベル部７１は、第９図に
示す如く帯域増幅回路７１ａ、実効値回路７１ｂおよび
対数変換回路７１ｃから構成されている。

また、ペリオド部８２は、対数計数部５１および対数キ
ャンベル部７１から検出切換部８３を通ってくる信号に
より中性子束の上昇速度（ペリオド）を測定しその信号
を出力するものである。トリップ部８４は、対数計数率
部５１、線形キャンベル部６１、検出切換部８３および
ペリオド部８２からの各信号を監視し、異常動作時にそ
のトリップ信号を出力するものである。なお、８５はWR
Mモード切換部であり、８６はペリオド部校正回路であ
る。

さらに、この中性子束測定装置には、第１、第２および
第３の校正回路９０，９１，９２が設けられている。す
なわち第１の校正回路としての対数計数率部校正回路９
０は、プリアンプ８１からの信号の波形と同一波形を有
する校正パルス信号Ａ，Ｂを出力するものである。第２
の校正回路としての線形キャンベル部校正回路９１は、
第１の校正回路と同様にプリアンプ８１を通ってくる信
号の波形と同一波形を有する校正信号を出力するもので
ある。さらに第３の校正回路としての対数キャンベル部
校正回路９２は、同一周波数でその大きさが異なる校正
信号Ｆ，Ｇを対数キャンベル部７１の帯域増幅回路７１
ａへ出力するものである。具体的には、第１０図に示す
如く発振器９２ａと、この発振器９２ａからの信号のレ
ベルを減衰する減衰器９２ｂとから構成されている。そ
こで、校正信号Ｆは減衰比が１：１、校正信号Ｇは減衰
比が１対（１√1000）となる。なお、校正信号Ｆ，Ｇは
WRMモード切換部８５からの制御信号によりその出力が
制御される。

次に上記の如く構成された装置の校正について説明す
る。対数計数率部５１、線形キャンベル部６１および対
数キャンベル部７１の校正を行なう場合、そのSRMモー
ド切換部５２、IRMモード切換部６２およびWRMモード切
換部８５は校正モードに切換えられる。そこで対数計数
率部校正回路９０からは、例えば炉出力１０^-5〜１０^-4
〔％〕における校正パルス信号Ａと炉出力１０^-9〜１０
^-8〔％〕における校正パルス信号Ｂが出力される。これ
ら校正パルス信号Ａ，Ｂにより対数計数率部５１の利得
調整および平行移動調整が行なわれて、対数計数率部５
１の入力信号対出力信号の直線性が校正される。また、
線形キャンベル部校正回路９１からは、プリアンプ８１
を通ってくる信号の波形と同一の波形を有する校正信号
を出力される。線形キャンベル部６１は、この校正信号
に基づいて校正される。

一方、WRMモード切換部８５から校正モードの制御信号
が対数キャンベル部７１および校正回路９２に送られる
と、その発振器９２ａおよび減衰器９２ｂにより同一周
波数の校正信号F,Ｇが出力される。ここで校正信号Ｆの
レベルは、校正信号Ｇの√1000倍となっている。すなわ
ち、第１１図に示す如く校正信号Ｆは炉出力１〔％〕に
おけるものであり、校正信号Ｇは炉出力１０^-3〔％〕に
おけるものである。そこで、これら校正信号Ｆ，Ｇが帯
域増幅回路１１ａに入力され、校正信号Ｆを用いて利得
調整が行なわれ、また校正信号Ｇを用いて平行移動調整
が行なわれる。

また、検出切換部８３の出力信号により上記の校正を説
明すると、第１２図に示す如く、対数計数率部校正回路
９０では炉出力の低い領域すなわち中性子源領域におけ
る校正が行われ、対数キャンベル部校正回路９２では炉
出力の高い領域すなわち中間領域における校正が行なわ
れる。

このように本装置においては、SRM系５０、IRM系６０お
よびWRM系７０ごとに校正回路９０，９１，９２を設け
て校正を行なうようにしたので、従来のSRMおよびIRMの
機能を損なうことなく、かつSRM系５０、IRM系６０およ
びWRM系７０の校正を別々に行なえる。また、WRM系７０
を設けてあるので、SRM系５０、IRM系６０からWRM系７
０への切換えがスム-ズに行なえる。

さらに、対数キャンベル部校正回路９２の校正信号Ｆ，
Ｇを対数キャンベル部７１の帯域増幅回路７１ａに入力
させ、かつこれら校正信号Ｆ，Ｇはその実効値レベルが
異なるだけなので、対数計数キャンベル部校正回路９２
の構成は、第１０図に示す如く従来のものより簡単とす
ることがでる。また、その校正方法は、SRM系５０の校
正と同様にその校正点が２個所で行なわれるので容易と
なる。

このように校正点が２箇所にできるのは次の理由によ
る。すなわち、図６に示す帯域増幅回路３７ａと対数変
換回路３７ｃとに個別に校正回路４２からの校正信号が
入力している。

このうち帯域増幅回路３７ａは、ＷＲＭ用中性子束検出
器３８からプリアンプ３９を通ってきた脈動信号（交流
信号）を増幅するため交流増幅器を具備している。この
ため、帯域増幅回路３７ａに入力する校正信号は交流信
号である必要がある。

又、対数変換回路３７ｃには、実効値回路３７ｂで交流
から変換された直流信号が入力されるため、校正信号も
直流信号である必要がある。

そして、帯域増幅回路３７ａの校正は利得調整のみでよ
いため交流信号の校正信号（ハ）の１つのみを、対数変
換回路３７ｃは利得調整と平行移動調整が必要であるた
め直流信号（ニ）（ホ）の２つを入力している。このた
め、従来にあっては、交流、直流合わせて３つの校正信
号が必要である。

次にこれら校正信号（ハ）（ニ）（ホ）がそれぞれ炉出
力のどの位置にあるかを示す第７図(a)から、校正信号
（ハ）は、校正信号（ニ）（ホ）の中間に位置している
ことが分かる。

このことから帯域増幅回路３７ａに入力する校正信号
（ハ）は、対数変換回路３７ｃに入力する校正信号
（ニ）（ホ）がカバーする炉出力の範囲に含まれること
が分かる。

従って、従来において対数変換回路のみに入力していた
校正信号（ニ）（ホ）を帯域増幅回路のみに入力し、こ
の校正信号によって帯域増幅回路を校正するようにでき
れば、交流信号で帯域増幅回路に入力した校正信号は、
実効値回路で交流−直流変換された直流信号として対数
変換回路に入力するので、対数変換回路の校正用として
利用することが可能となる。

そこで、上記一実施例では、従来、対数変換回路７１ｃ
に入力していた２つの直流の校正信号を交流信号で帯域
増幅回路７１ａに入力するようにしたので、帯域増幅回
路７１ａでは、２つの校正信号のうち１つを用いて校正
を行うことができ、交流の校正信号が帯域増幅回路７１
ａと実効値回路７１ｂを通って出力されてきた直流信号
により対数変換回路７１ｃを校正するようにしたため、
従来における校正信号（ニ）（ホ）に相当する信号のみ
で校正ができる。

なお、本考案は上記一実施例に限定されるものではな
い。ＷＲＭ系７０の入力信号は、ＩＲＭ系６０の入力信
号と同一なので、校正回路９２の一部を変更すれば、IR
M系６０の校正回路９１と共用することができ、校正回
路９１，９２の構成をさらに簡単にすることができる。
これにより、IRM系６０とWRM系７０との校正を精度高く
行なうことができる。この場合、校正回路９２に入力さ
れる制御信号は、第１３図に示す如くWRMモード切換部
８５からの制御信号の他に、IRMモード切換部６２から
の制御信号が付加されたものとなる。そして、この校正
回路９２からの線形キャンベル部６１を校正するための
校正信号Ｈが出力される。

また、上記一実施例ではWRM系の校正信号として校正信
号Ａ，Ｂを対数計数部校正回路９０から対数計数率部５
１に加え、その出力を検出切換部８３に送っているが、
第１４図に示す如く選択回路９３を設け、直流校正回路
９４からの校正信号をストレートに検出切換部８３に入
力させてもよい。この場合、対数計数率部５１の出力は
すでに対数演算された後の直流信号であるので校正点は
１つですむ。

〔考案の効果〕

本考案によれば、中性子源領域モニタ系に第１の校正回
路、中間領域モニタ系に第２の校正回路、さらにワイド
レンジモニタ系に第３の校正回路を設け、この第３の校
正回路の校正信号を帯域増幅回路に入力させるようにし
たので、従来のSRMおよびIRMの校正機能を損なうことな
く対数キャンベル部の校正回路の構成を簡単にし得、そ
の校正方法を容易になし得る中性子束測定装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は中性子源領域モニタの構成図、第２図は中間領
域モニタの構成図、第３図は従来における中性子束測定
装置の構成図、第４図は従来における中性子束測定装置
に校正回路を付加した構成図、第５図は第４図に示す対
数計数率部の校正を説明するための図、第６図は第４図
に示す対数キャンベル部の具体的な構成図、第７図(a)
(b)(c)は第４図に示す対数キャンベル部の校正を説明す
るための図、第８図は本考案に係る中性子束測定装置の
一実施例を示す構成図、第９図は本装置における対数キ
ャンベル部の具体的な構成図、第１０図は本装置におけ
る対数キャンベル部校正回路の具体的な構成図、第１１
図は本装置における対数キャンベル部の校正を説明する
ための図、第１２図は本装置の校正を説明するための
図、第１３図および第１４図は本装置の変形例を示す構
成図である。５１…対数計数率部、５２…SRMモード切換部、６１…
線形キャンベル部、６２…IRMモード切換部、７１…対
数キャンベル部、７１ａ…帯域増幅回路、７１ｂ…実効
値回路、７１ｃ…対数変換回路、８０…WRM用中性子検
出器、８１…プリアンプ、８１…ペリオド部、８３…検
出切換部、８４…トリップ部、８５…WRMモード切換
部、８６…ペリオド部校正回路、９０…対数計数率部校
正回路、９１…線形キャンベル部校正回路、９２…対数
キャンベル部校正回路、９２ａ…発振器、９２ｂ…減衰
器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】中性子検出器からの検出信号を受けて原子
炉の中性子源領域における中性子束を測定する中性子源
領域モニタと、前記中性子検出器からの検出信号を受けて中間領域にお
ける中性子束を測定する中間領域モニタと、中性子源領域と中間領域とにおける中性子束を測定する
もので、前記中性子検出器からの検出信号を帯域増幅回
路を通して実効値回路で実効値演算し、この後に対数変
換処理を行うワイドレンジモニタと、前記中性子源領域モニタの校正を行うための校正信号を
出力する第１の校正回路と、前記中間領域モニタの校正を行うための校正信号を出力
する第２の校正回路と、前記ワイドレンジモニタの校正を行うための校正信号を
出力するもので、所定の出力周波数の発振器と、この発
振器から出力された信号レベルを所定の各減衰比で減衰
した２つの信号を各校正信号として前記帯域増幅回路に
送出する減衰器とを有する第３の校正回路と、を具備したことを特徴とする中性子束測定装置。