JPS5850500A - ワイドレンジモニタ装置 - Google Patents

ワイドレンジモニタ装置

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JPS5850500A
JPS5850500A JP56149855A JP14985581A JPS5850500A JP S5850500 A JPS5850500 A JP S5850500A JP 56149855 A JP56149855 A JP 56149855A JP 14985581 A JP14985581 A JP 14985581A JP S5850500 A JPS5850500 A JP S5850500A
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JP
Japan
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signal
campbell
measurement
detector
amplifier
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Pending
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JP56149855A
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English (en)
Inventor
遠藤 順政
福島 俊樹
中井 英人
英治 関
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP56149855A priority Critical patent/JPS5850500A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Measurement Of Radiation (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉の中性子束レベル信号をキャンベル法お
よび直流法を用い℃広い測定レンジで測定するワイドレ
ンジモニタ装置に関する。
原子炉の中性子束レベルは広い測定レンジを持っている
。例えは沸騰水温原子炉(以下、BWRと指称する)の
場合、第1図(二示すよう(二11桁の測定レンジを持
っており、このため1つの測定手段で測定することは技
術的(二困難である。そこで、一般(二3つの測定手段
を組合せて使用し℃いる。■その1つは起動系領域検出
器SRM+二よる測定手段である。この場合は炉出力が
計数率(二比例するので、低レンジ6桁を用いてパルス
計数(二よる計数率を求めて中性子束レベルを測定し又
いる。0次に、中間系領域検出器I RM+=よる測定
手段である。この場合は炉出力が自乗平均値(=比例す
ることC二着目し、キャンベル法を用いて測定する。つ
まり、検出器出力信号の交流成分の実効値又は自乗平均
値を用いてキャンベルの理論(二よって測定するもので
ある。■出力系領域検出器Pi(Ml=よる測定手段で
ある。この場合は炉出力が直流(二比例することζ二着
目し、検出器P几Mからの直流電流を測定するものであ
る。
次に、検出器について述べる。従来のBWRでは、4個
の起動系領域検出器8RM、8個の中間糸領域検出器I
 BM 、100〜200個の出カ系検出器P几Mをそ
れぞれ炉心内(二設置し、かつこれらの糸ごと別棟の検
出器をそれぞれ炉心内の別位置(−設けて中性子束レベ
ルを測定している。
このよう(=従来のBWRは系ごとそれぞれ異なる検出
器を用いて中性子束を測定するものである0以下、図面
を参照しながら説明する。先ず、起動系領域モニタはパ
ルスを81数するものであるが、第2図C二示すよう(
二起動糸領域検出器81UJ  とパルス用プリアンプ
1との間(−同軸ケーブル2および入力側N53を接続
しているが、このケーブル2を短かくできないためケー
ブル容量は2000〜5000 PIi’と非常に大き
い。このため高ηを敬重の測定を行なう場合、パルス用
プリアンプ1を入力抵抗■も1(=低入力インピーダン
スとして受けている0また、同軸ケーブル2か長いと、
信−り反射が生ずるので同軸ケーブル2とプリアンプ1
とを整合する必要がある。
一方、 中r&[IJ[モニタの場合は、パルスの計数
ではなく入力電流の交流成分の実効値を測定するもので
あり、信号レベルが非常小さいため低ノイズ測定とする
必要がある。第3図はその構成を示し、中間系領域検出
器I11.Mの出力側に同軸ケーブル2を接続し、ケー
ブル2他端(二人力回路4を介して高入力インピーダン
ス型低ノイズのキャンベル用スリアンプ(電圧アンプ)
5を接続してなる構成である。このアンプ5は例えば5
〜10にΩ程度の入力インピーダンスを持つ低ノイズ電
圧型のアンプである。
従って、以上のような%性上の差異から明らかなよう1
ニパルス信号とキャンベル信号どな同一の測定装置を用
いて測定することは非常に困難である。つまり、両測定
検出器(二対−のものを使用しかつ各々の系の測定ζ二
対する要求を満足させなからパル゛ス信号とキャンベル
用信号とを分離させることは技術的(−非常(二難しく
、さらC電画領域のオーバラップを充分とることも困難
であり、レンジ切換えも難かしい。
次(二、局所出力系領域モニタの場合は、炉出力が直流
C=比例すること(電着目し、第4図のよう(二高圧電
詠6から局所出力系領域検出器LPRM l電流れる電
流をアンプ7の出力をもって直流信号成分を測定するも
のである。8は直流電流測定用抵抗、9は測定1路、1
0は中央制御室である。
ところで、近年、1つのワイドレンジ用起動系領域検出
器SRMで検出した中性子束信号をSN比良くパルス信
号とキャンベル信ぢとに分離して同時かつ独立して測定
できるワイドレンジモニタ装置が開発されている(%願
昭55−20083号)Q しかし、従来多数有する検出器のうち局所出力系領域検
出5LPRMで測定する範囲は2桁だけであり、検出器
SRM、IBM等(=比し利用効率が悪い。それにも拘
らず第4図のようなモニタを用いるのは、プラントのシ
ステム設計上の理由の他(二、現場倶j1ニプリアンプ
がなく、また中央制御室109二設置される局所出方系
領域モニタLPRMに直接検出器信号が入るため微小信
号を測定できないこと、またキャンベル信号と直流信号
との分離が困難とされていたためである。
しかし、従来の構成を保持し、現場側にプリアンプを設
置することなく、中央制御室1oの局所出力系領域モニ
タLPRMにより測定範囲を拡大できれは原子炉の特性
を監視する上で有益であり、また検出器の故障等の場合
でも互換性があって保守管理等(二も便利である。また
、局所出力系領域モニタLPRMの測定範囲の拡大は従
来技術(特願昭55−20083号)(二於けるワイド
レンジ用起動系領域検出器SRMの測定範囲を必ずしも
拡大する必要がなく、この点で起動系領域検出器8RM
の負担が少なくなって設計の面でも容易である。
本発明は上記実情にかんがみてなされたもので、その目
的とするところは、1つの局所出力系領域検出器からの
信号を2重シールドケーブル(二て中央制御室に導き、
ここで比較的高い入カインピーダンスを持つアンプで受
けて直流法およびキャンベル法により直流成分およびそ
の交m1.変動成分をSN比良く分離すること(二より
、1つの検出器で直流信号とキャンベル信号を測定する
ワイドレンジモニタ装置を提供するものである。
以下、本発明の一笑施?lI(一ついて第5図を参照し
て説明する。同図(−おいて1]は原子炉12内(=設
置1イしてlZる局H「出力糸饋域4・灸出器であって
、この検出器11と中央制御141室13(二設置され
る測定回路14とが2重シールドグープル15を介して
接続されている。そして、検出器11の出力端および検
出器外筐はそれぞれ2車シールドケーブル15の芯線1
5aおよび外側シールド15bに接続し、一方中火制御
室13側では、2重シールドケーブル15の芯線15a
と内側シールド15Cとの1!j(二抵抗RJJを、内
側シールド15Cど外側シールド15bとの間(二^圧
電源16を設けている。つまり、この2車シールドケー
ブル15は、直流信号成分のケーブル(=よるもれ電流
を防止するため内枦1[シールド15c(二は高電圧を
印加して直流信号成分のガードリングとするととも(=
、キャンベル信号へのノイズ混入を回避するため外側シ
ールド15bを施している。前記抵抗RIJは直流電流
を電圧レベル(二変換する機能をもっており、^圧電源
16は局所出力系領域検出器11(−印加する電源であ
る。17は高入力インピーダンスをもった絶縁形式をと
った直流信号測定回路であつ工、これは抵抗1%11に
重畳する高圧レベルを除去し同抵抗R11(二現われる
局所出力系領域検出器11の直流信号成分を出力する機
能をもっている。なお、この直流信号測定(gl回路7
は、例えは絶縁アンプを使用する。
18はキャンベルアンプを示し、これは結合コンデンサ
011、入力抵抗R,72およびアンプAJJより構成
される。このキャンベルアンプ18は2″iLシール□
ドケーブル15の容量Co(検出器側の容量も含む)と
し、抵抗kL12、容量coおよび容量C8とからなる
フィルタの通過特性をキャンベル信号放形帝域程度の周
波数成分を通過するよう(二抵抗1t12の値を設定す
ること(二より、キャンベル信号をSN比よく分離しア
ンプ11の入力側に導き入れ測定する。19は自乗演算
回路であって検出器出力信号の交流成分の自乗平均値を
用いてキャンベル法(二よりキャンベル信匈を糊るもの
である。
次(二、以上のように構成するワイドレンジモニタ装置
の作用を説明する。局′P)j出力系領域検出器11で
杉へ出された中性子束レベル個号は2重シールドケーブ
ル15を介して中央制用1室13の測定回路14(−導
入する。この測定回路14にあっては検出器出力を抵抗
1(12にて電圧レベルに変換し直流信号測定回路17
(二供給する。従って、この測定回路17はホトカプラ
により抵抗)f、11にN畳する^Lレベルを除去し検
出器出力の直流信号成分のみ取り出して直流fM号を測
定用能とする。
一方、キャンベルアンプ系(二あっては、結合コンデン
サC11、入力抵抗lL12、ケーブル容量co(二よ
り、検出器出力のキャンベル信号帯域のみ通過させ、さ
らに後続の自乗演算回路19で自乗平均値を求めこの信
号をキャンベル信号として出力するものである。従って
、本装置は第6図のように1つの局所出力系領域検出器
11を用いてキャンベル信号と直流信号を分離して同時
(=測定できる。
なお、本発明は上記実施例(二限定されるものではない
。通常、原子炉12内に100〜200個の検出器11
、・・・が実装されているが、キャンベル測定系は炉の
安全上からこれらの総ての検出器11・・・について行
なう必要がなく、測定系の構成を容易にするため第7図
のよう(−切換回路21を設け、この切換回路21で選
択された信号のみ自乗演算回路19で自乗平均してキャ
ンベル信号を得るようにしてもよい。従ってかかる構成
(ニすれば、自乗演算回路19を大幅に減らすことがで
きる。また、第5図に示す装置の直流信号測定回路17
として絶縁アンプを用いたが、これ以外の構成でもよい
。その例を第8図(二示す。misはキャンベル信号分
離のための抵抗であり、この抵抗RJ 、9 (二でキ
ャンベル信号帯域のインピーダンスを茜くする。この抵
抗比13は直流信号成分の測定には何ら影響を受けるこ
となく、第4図とほぼ同じ構成で実現できる利点がある
。なお、抵抗1%1sの抵抗値は測定電流(二よる電圧
降下が検出器11のプラトー範囲内にとり、かつキャン
ベ/l/伯゛号のSN比が劣化しない範囲とする。例え
目、BWIjプラントの局所出力系領域検出器LPRM
の場合、約1にΩ程度のものを用いる。第8図において
I’11は第5図(=示す抵抗111ノと同一機能を持
つ抵抗、22はアンプである。その他、本発明はその要
旨を逸脱しない範囲で抽々変形して実施できる。
従って、本発明装置は以上のよう(二構成したので、次
のような幼米を有する。
■ 局所出力糸領域モニタがワイドレンジ化されたこと
(二より、起動不領域モニタの測定範囲が従来よりも狭
くてもよい。これは、起動系領域モニタの設h[条件が
楽i二なる利点を有する。一方、局所出力系領域モニタ
はプリアンシ“を必要とせずに中央制御室で広いレンジ
範囲で測定できる。
■ 検出器の出力をワイドレンジで測定すること(二よ
り、測定範囲が拡大するととも(=、炉内の各部の状況
が充分監視できシステムの信頼性を向上できる。
■ また、局所出力系領域モニタの測定範囲の拡大によ
り、起動系領域モニタの負担が軽減され、%(=起動系
領域検出器の寿命を伸ばすことができる。
■ 局所出力系領域モニタ(二よりキャンベル信号およ
び直流信号を同時に測定すること(二より、炉内中性子
束レベノンとγ線レベルの情報を得ることができる。キ
ャンベル法では、γ線の影響を殆んど無視できる。この
ことは、スクラム直後の炉の状況が高いγ線レベルの影
響を受けず(二監視することができる・
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置(二よる中性子束レベルの測定範囲を
示す図、第2図ないし第4図はそれぞれ従来のパルス測
定、キャンベル測定および直流6(1j定を行なう装置
の構成図、第5図は本発明に係るワイドレンジ化二り装
置の一実施例を示す構成図、第6図は第5図の装置シニ
よる測定範囲を示す図、第7図および第8図はそれぞれ
本発明装置の他の実施例をボす構成図である011・・
・局所出力系領域検出器、12・・・原子炉、14・・
・測定(ロ)路、15・・・2亜V−ルドグープル、1
6・・・高圧電源、17・・・自流信号測定回路、18
・・・キャンベルアンプ、19・・・出来演算(9)路
、21・・・切換回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 原子炉の中性子束レベル信号を広い測定レンジで測定す
    るものにおいて、炉心内の所定個所ζ二設置された局所
    出力系領域検出器と、この検出器の出力端(ニ一端を接
    続してなる2重シールドグープルと、このケーブルの他
    端(二面インピーダンス抵抗を接続し前記検出器出力の
    直流信号成分を得る直流信号測定回路と、前記ケーブル
    の他端にコンデンサおよび抵抗を接続し所望の周波数帯
    域の信号を増幅して出力するキャンベルアンプと、この
    アンプの出力を自乗平均してキャンベル信号を得る自乗
    演算回路とを備えたことを特徴とするワイドレンジモニ
    タ装置。
JP56149855A 1981-09-22 1981-09-22 ワイドレンジモニタ装置 Pending JPS5850500A (ja)

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Cited By (4)

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JPH05281363A (ja) * 1992-03-30 1993-10-29 Toshiba Corp 起動領域モニタシステム
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