JPS583278B2 - 複合トランスデュ−サ - Google Patents

複合トランスデュ−サ

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JPS583278B2
JPS583278B2 JP52083619A JP8361977A JPS583278B2 JP S583278 B2 JPS583278 B2 JP S583278B2 JP 52083619 A JP52083619 A JP 52083619A JP 8361977 A JP8361977 A JP 8361977A JP S583278 B2 JPS583278 B2 JP S583278B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、温度、圧力、液体レベル、流体流量、ガス混
合物中における成分ガスの濃度または中性子束密度のご
とき物理的条件を測定するためのトランスデューサに関
する。
しかして、こゝに列挙の条件は、これに限定されるもの
ではない。
この種のトランスデューサは、普通センサの出力信号を
受信する。
センサは、熱電対の場合のごとく、自己付勢される場合
もあり、抵抗温度計の場合のごとく、外部電源を具備す
る場合もある。
センサの出力信号は、次いで、トランスデューサにおい
て増幅され、もし必要ならばスケールされ、直線化され
、記録および／または制御目的のため、センサの出力信
号に比例した出力信号を発生する。
周知のごとく、この種のトランスデューサは、雑音対信
号比が許容限界以上に維持されるように、フィルタ、遮
蔽体等のごとき回路部品を備えていよう。
かゝる物理的条件の測定において普偏的に必要なことは
、トランスデューサが物理的条件の変化に速答性を有し
、合わせて高度の精度を有することである。
多くの場合、これらの条件は相反するものである。
すなわち、裸の熱電対は、温度の変化に迅速に応答する
。
しかしながら、この種の熱電対は、周囲の状態から汚染
を受け、これが精度の減退させる。
他方、有害な周囲の状態から適正に保護された熱電対ま
たは抵抗温度計は、温度の変化に対する応答が緩慢であ
り、多くの応用に受け容れられなくなることが分ろう。
これは、条件の変化に対する迅速な応答ならびに、高度
の精度を要求する物理的条件の測定で経験される一般的
な困難性のほんの１例である。
本発明が目ざすのは、この問題の解決である。
本発明にしたがえば、トランスデューサは、精度中庸で
応答迅速な第１のセンサからの入力信号と、高精度で応
答が比較的緩慢な第２のセンサから導かれる第２の入力
信号の複合である出力信号を生ずる。
さらに、本発明にしたがえば、トランスデューサの出力
信号は、第１のセンサの出力信号の変化に直ちに応答し
、それにより物理的状態の変化を直ちに示し、また第１
のセンサの出力信号の、第２のセンサの出力信号からの
離脱の時間積分に応答して、第２のセンサの出力信号に
比例した出力信号を発生し、それにより物理的条件の値
を高精度で示す。
また、本発明にしたがえば、第２のセンサの出力信号が
、定常状態下において第１センサの出力信号を連続的に
較正するのに利用され、それにより、トランスデューサ
出力信号を第２センサの出力信号に比例するように維持
するに必要とされるトランスデューサ出力信号の補正を
最小にすることができる。
本発明のこれらおよびその他の目的は、図面と関連して
なせる以下の説明から明らかとなろう。
原子炉の動作における重要な測定は、炉心中性子束密度
の測定である。
従来、選択された炉心位置におけるかゝる測定は、自己
付勢ロジウムセンサによりなされて来た。
この種のセンサは、容認できる程度の精度を有するが、
中性子束密度の変化に対する応答が緩慢であり、約１分
またはそれ以上の時定数、すなわち、中性子束密度の段
階変化の６３％までの崩壊または上昇に必要とされる時
間を有し、それにより原子炉制御または安全チャンネル
での使用は妨げられ、そして動作モード中パワ分配およ
び変動の履歴の提供への利用は制限される。
かゝるセンサは、図面において２で例示されている。
約１ないし２０ミリ秒の時定数を有し、したがって原子
炉制御または安全チャンネルでの使用に必要な応答速度
を有する速答センサは、炉心中性子束密度測定にも利用
できる。
しかしながら、このような速応性センサは、容認できる
程度の初精度を有しないことがあり、また中性子束密度
および信号出力間に予定された関数的関係を有しないこ
とがある。
かくして、現在のところ、原子炉動作の監視における有
用性は制限される。
かゝる速応性センサの典型は、第１図に１で略示される
イツテルビウムセンサである。
第１図および第２図に示されるごときセンサ対が、原子
炉心中の選択された重要点に位置づけられる。
こゝに記載される複合トランスデューサにおいては、セ
ンサ１および２の信号出力は、それぞれ増幅器３および
４において必要に応じて増幅される。
増幅器からの出力信号は、もし所望または必要ならば、
関数発生器５および６において直線化され、スケールさ
れる。
センサ１の出力信号に比例した信号である関数発生器５
からの出力信号は、後述の回路要素７，８および９中を
順方向信号として、１０で図示されるごとき適当な指示
、記録および／または制御装置に伝達される。
かくして、トランスデューサは、中性子束密度に直ちに
応答する出力信号を発生する。
センサ２の出力信号に比例する信号である関数発生器６
から生ずる出力信号は、センサ１の出力信号に比例する
信号である関数発生器５から生ずる出力信号を、閉鎖フ
ィードバックループにより、比較的緩やかな連続する割
合で変更する働きをする。
しかして、この変更は、定常状態において、導線１８を
介して装置１０に入力するトランスデューサ出力信号が
、関数発生器６からの出力信号に等しくなるまで行なわ
れる。
この変更は、２２で総括的に指示されるフィードバック
ループにより遂行される。
しかして、トランスデューサ出力信号は、導線２０を介
して差動装置１１に供給され、トランスデューサ出力信
号の関数発生器６の出力信号からの離脱に比例した出力
信号を発生する。
この信号を受信する時間積分装置１２は、加算装置９を
介して、トランスデューサ出力信号を、関数発生器６の
出力信号に等しくなるまで制御された割合で調節する出
力信号を発生する。
かくして、トランスデューサ出力信号は、中性子束密度
の変化に迅速に応答しつゝ、緩慢に応答する高精度セン
サ２の精度の程度で中性子束密度のレベルを示す。
フィードバックループ２２によるトランスデューサ出力
信号に必要とされる補正を減ずるために、本発明では、
この信号を直ちに、センサ２から発生される信号の変化
に比例して変更する。
これは、後者の信号を、導線１７を介して加算装置８に
伝達することによりなされる。
この加算装置から加算装置９に伝達される出力信号は、
関数発生器５の出力信号を直ちに、関数発生器６からの
出力信号の変化に比例して変化させる働きをする。
速応性センサ１の精度が広範囲に多少不規則的に変わる
ような場合には、本発明では、この信号を、長い定常状
態の下で、標準として緩応性センサ２から発生される信
号を使って較正する。
図示されるように、関数発生器６から導線１７および導
線２１に供給される出力信号は、差動装置１４に入力さ
れる。
しかして、該差動装置へは、乗算装置からの出力信号が
戻される。
差動装置１４から出力信号を受信する積分装置１６から
発生される出力信号は、乗算装置７に入力され、定状状
態下において関数発生器５で発生される信号を較正する
働きをする。
上に詳しく説明の通り、本発明にしたがえば、速応性の
第１のセンサ（比較的に不精確）と、同じ物理的条件を
測定しかつ第１センサに比べて高精度の緩応性の第２の
センサとが設けられる。
さらに、この第１および第２のセンサに応答して、第１
センサにより発生される信号の変化にしたがって変化す
る複合出力信号を発生する回路が設けられており、この
出力信号を、高精度の、たゞし緩応性の第２センサに対
応するように制御された割合で調節する手段が含まれて
いる。
かくして、本複合トランスデューサは、測定された物理
的条件の粗い概略値をまず生じ、この初測定値を緩応性
の第２センサの値により高精度で修正することができる
。
それゆえ、本複合トランスデューサは、物理的条件を迅
速にかつ高精度で指示することができるのである。
図面および説明においては、論理符号が使用されている
。
かゝる符号が代表する制御部品またはハードウエアは、
商業上入手でき、それらの動作は技術に精通したものに
十分理解されよう。
空気形式、液圧形式または電子形式のごとき任意特定の
形式の部品での特定の識別を避けるために、従来形式の
符号を使用した。
これは、本発明では、かゝる形式の任意のものまたは組
合せを利用できるからである。
複合トランスデューサは、例示として図示説明されたも
ので、特許請求の範囲内において種々の変更をなしうろ
ことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
図面は、自己付勢炉心中性子束センサによる原子炉中性
子束密度の測定に応用される本発明の原理を具体化せる
トランスデューサの論理図である。 図中主要な符号は以下の通りである。 １・・・・・・速応性センサ、２・・・・・・緩応性セ
ンサ、３，４・・・・・・増幅器、５，６・・・・・・
関数発生器、７・・・・・・乗算装置、８，９・・・・
・・加算装置、１０・・・・・・指示／記録／制御装置
、１１．１４・・・・・・差動装置、１２．１６・・・
・・・積分装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 物理的条件の大きさに比例する出力信号を発生する
    トランスデューサにおいて、物理的条件の大きさに対応
    する信号を発生する第１の速応性センサと、該第１セン
    サの精度に関して高精度であるが長い時定数を有する第
    ２の緩応性センサと、第１および第２センサにより発生
    される信号に応動して、前記第１センサにより発生され
    る信号の変化にしたがって変化する出力信号を発生し、
    かつ制御された割合で前記第２センサにより発生される
    信号に応答するように回路出力信号を調節する手段を含
    む回路とを含むトランスデューサ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のトランスデューサにお
    いて、前記調節手段が、前記第１センサにより発生され
    る信号の前記第２センサにより発生される信号からの偏
    りの時間積分に比例する割合で回路出力信号を変更する
    トランスデューサ。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のトランスデューサにお
    いて、前記第１センサにより発生される信号を、前記第
    ２センサにより発生される信号の変化に比例して変更す
    る手段を含むトランスデューサ。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のトランスデューサにお
    いて、前記第１センサにより発生される信号を、該第１
    センサにより発生される信号の前記第２センサにより発
    生される信号からの偏りの時間積分に比例した割合で変
    更する手段を含むトランスデューサ。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のトランスデューサにお
    いて、前記変更手段が、前記第１および第２センサによ
    り発生される信号間の差に比例した出力信号を発生する
    差動装置、該差動装置の出力信号に応答して、該出力信
    号の時間積分に比例した出力信号を発生する積分装置、
    および前記第１センサにより発生される信号を前記積分
    装置の信号出力により変更して、前記第２センサにより
    発生される信号に等しい変更信号を発生させる乗算装置
    を含むトランスデューサ。 ６ 特許請求の範囲第３項記載のトランスデューサにお
    いて、前記変更手段が、前記第１および第２センサによ
    り発生される信号の和に比例する出力信号を発生する加
    算装置を含むトランスデューサ。 ７ 特許請求の範囲第１項記載のトランスデューサにお
    いて、前記回路か前記第１および第２センサにより発生
    される信号にそれぞれ応動して、前記第１および第２セ
    ンサにより発生される信号に予定された関数関係で変化
    する出力信号を発生する関数発生器を含むトランスデュ
    ーサ。 ８ 特許請求の範囲第１項記載のトランスデューサにお
    いて、前記第１速応性センサが、中性子束密度に応答す
    る自己付勢イツテルビウムセンサであり、前記第２緩応
    性センサが、中性子束密度に応答する自己付勢ロジウム
    センサであるトランスデューサ。
JP52083619A 1976-07-15 1977-07-14 複合トランスデュ−サ Expired JPS583278B2 (ja)

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US05/705,638 US4103161A (en) 1976-07-15 1976-07-15 Composite transducer

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JPS5311050A JPS5311050A (en) 1978-02-01
JPS583278B2 true JPS583278B2 (ja) 1983-01-20

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CH (1) CH622095A5 (ja)
DE (1) DE2731381B2 (ja)
ES (1) ES460838A1 (ja)
FR (1) FR2358641A1 (ja)
GB (1) GB1561520A (ja)
IL (1) IL52408A (ja)
IT (1) IT1075483B (ja)
LU (1) LU77712A1 (ja)
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