JPS60186771A - ワイドレンジモニタ装置 - Google Patents

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】 「発明の技術分野」 本発明は原子力発電所等に用いられる原子炉の出力を監
視する装置に係り、特に１０桁以上の広範囲にわたって
変化するランダムに生起する核分裂による中性子密度を
検出して原子炉の出力を監視する装置に関する。

「発明の技術的背景」 この種の監視装置は原子炉起動、停止時に、原子炉の出
力が中性子束密度レベルに換算して１０桁以上と広範囲
に渡って変化する中性子束密度を監視する必要がある。

あまりにも広範囲のため１つの計測監視技術で全域の測
定が不可能のため監視範囲の異なるいくつかの計測監視
技術を組合せて、それにて全域の監視を行なっている。

例えばＢＷＲの起動領域モニタシステムでは、監視範囲
全域を２分割し、その一方の低い中性子束範囲はパルス
計測技術を用い、他方の高い中性子束範囲はキャンベル
計測技術を用いるようにして、原子炉の低出力領域から
高出力領域に至る全域を監視している。

ところで広範囲にわたって１種類の検出器からなる一種
類の監視装置によって監視を実現することは、原子炉計
装コスト而からも運転操作を容易にし、保守を簡素化す
る上でも有益である。

このため少なくとも２種類の異なった監視技術を必要と
するような充分広い中性子束範囲にわたって変化する中
性子束の対数に比例する単一の出力信号を発生するだめ
の装置として、特公昭４８−１８４３６号［名称ラント
ムパルス監視装置（０８Ｐ第３５７９１２７号）公報に
示すようなワイドレンジモニタ装置がある。

このラントムパルス監視装置は箒１図に示すような構成
となっている。

第１図において核分裂イオンチェンバＩ】ノ一対の電極
１２．１３間にインピーダンス素子１５を弁して直流電
源１４の高電圧が印加される。インピーダンス素子１５
が接続する核分裂イオンチェンバー１１の電極１３はコ
ンデンサ１６を介して、イオン化された信号を広帯域増
幅器１７の入力側に供給する。その広帯域増幅器１７で
増幅された信号はケーブル１８を介し対数計数率チャン
ネル１９とキャンベル形チャンネル２０に与えられる。

゛との対紗計数率チャンネル１９は、全測定範囲を２分
割されたうち低域側を受けもつもので、高周波帯域濾波
増幅器１９１で増幅された入力パルス信号を対Ｖ計数率
回路１９２で対数に比例した信号を出力する。まだキャ
ンベル形チャンネル２０は前記全測定範囲を２分割され
たうちの高域側を受けもつもので高周波帯域濾波増幅器
２０１、平均整流回路２０２、対数増幅器２０３、差動
増幅器２０４からなり、高周波帯域瀘波増＠器２０１で
増幅された入力信号は、平均整流回路２０２で検波され
たのち対数増幅器２０３で入射中性子束の対数に比例し
だ信号に変換され、バイアス電圧２０５と差が差動増幅
器２０４でとられ、チャンネルの出力となる。各チャン
ネルの出力（＋Ｉｉ号は結合回路２１に入力される。こ
の結合回路２１は中性子束の対数に対する各チャンネル
の出力の比例関係を対数に比例した直線上に一致するよ
うに調整し、調整結呆、対数計数率チャンネルの出力特
性とキャンベル（ｎＶ）において、所定中性子束値以上
の対数計数率チャンネル１９の出力をｂ「定レベルでク
ランプし、所定中性子束値以下でカットオフ状態にキャ
ンベル型チャンネルの差動増幅器２０４のバイアス２０
５を調整して、結合点２１１で対Ｖ計数率チャンネルの
出力とキャンベル型チャンネルの出力の和をめ、この結
合点２１１から対数計数率チャンネルの出力とキャンベ
ル型チャンネルの出力とが連訃′的に結合された単一７
４１カを得るようにする。

次にこのように構成されたワイドレンジモニタ装置の作
動を説明する。

核分裂型イオンチェンバ１１からの出方は直流成分がコ
ンデンサ１６でカットされ、対数計数量チャンネル１９
およびキャンベル型チャンネル２０の入力端に与えられ
る。対数計数率チャンネル１９はある値の中性子束密度
値第２図の２２までは中性子束の対数に比例した信号を
出力する。その中性子束値を越えると中性子検出器のパ
ルス分解能計数損の影響のため出力電圧の損失（第２図
Ａの点線部分）が生じ、中性子束値が増大するほど出力
電圧が減少し、第２図Ａに示すような特性を示す。

キャンベル型チャンネル２０からの出力はある中性子束
値２２（第２図の２２と同じ値）以上において中性子束
値の対数に比例した出力信弓を得ることができるが、こ
の中性子束値以下では、第３図Ｂの点線部分で示される
よう回路雑音またはバックグランド放射線雑音などのた
め中性子束に比例しない部分が生じ、第３図Ｂに示すよ
うな特性を示す。

このため対数計数率チャンネルとキャンベル型チャンネ
ルの測定領域が直線部において、オーバーラツプする領
域でパルス分解能計数損の現象がなく、シかも回路雑音
・バックグランド放射線雑音の影響のない所定中性子束
値（第２図、第３図の２２の中性子束値）を決定し、結
合回路２１がこの所定中性子束値を境として低い方は対
数計数率チャンネルの出力（第２図Ａの実線部）とキャ
ンベル型チャンネルのカットオフとなる差動増幅器２０
４の零信月（第３図Ｂ）との和（第４図Ａ）を出力し、
高い方は７ｆｆｒ定出カレベル（第２図２３の点線部）
にクランプされた対数計数率チトンネルの出力にカット
オフの解除となったキャンベル型チャンネルの出力（第
３図Ｂの実線部分）の和（第４図Ｂ）を出力するように
して、対数計数率チャンネルのＢ１測領域からキャンベ
ル形チャンネルの計数領域に至る広範囲の計測領域をカ
バーする。なお第４図２２は第２図、第３図に示す２２
と同一中性子束値とする。

しかしながらこの種のワイドレンジモニタ装置は （ａ）　高い中性子束値範囲における対数計数率回路の
出力の低下による指示出力の異常 （ｂ）　原子炉停止後の高レベルのバックグランドγ線
による雑音のだめの指示出力の異常（Ｃ）　原子炉出力
上昇速度の監視の不具合のような問題点がある。

すなわち問題点（ａｌについては、中性子束レベルが所
定中性子束値（第２図２２）より更に上昇した場合、第
２図Ａに示されるように対数計数撰により上昇傾向から
下降方向に転じ、減少し、あらかじめ定められたクラン
プレベル（第２図２３）以下になる。結合回路２１はそ
のクランプレベル以下の入力信号に対しクランプ機能が
働かず、中性子束の上昇に伴って第４図Ａ−Ａ１で示さ
れるような対数計数率チャンネルの出力にキャンベル型
チャンネルの出力（第４図Ｂ）を加えたものを出力する
ためＡ−Ｂ−Ｂ、（第４図）の特性通如、中性子束の高
い値で中性子束値に比例しない’Ｗｒ１９７が生ずる。

高中性子束領域で比例し々い部分が存在すれば、原子炉
の出力を監視する上で支障を生ずる。

問題点（ｂ）について、原子炉が定格出力で運転中で、
その後に停止した場合、その直後は中性子束レベルは急
速に減少するもののバックグランドｒｍレベルは非常に
高く、この高いバックグランドγ線による雑音のためキ
ャンベル型チャンネルの出力は第３図８２で示されるよ
うｂｔ定中性子束（第３図２２）以下において１Ｊｌｒ
定出力レベルより上首わる。結合回路２１は、予定の中
性子束値に対応する電圧以下の入力信号をカットオフし
ようにもその電圧レベルよりキャンベル形チャンネルの
出力レベルが大きいため、第４図のＡ２−Ｂに示される
よう所定中性子束以下では実際の中性子束より大きな値
を示し、所定中性子束値近傍で急激な変化を示す入出力
特性となり、低中性子領域で実際値より多く指示したり
、所定中性子近傍で指示値が急激に変化するとなれば、
原子炉の出力或は上昇、下降速度を監視する上で問題と
なる。

問題点（Ｃ）については、一般に原子炉の起動時には、
所定上昇率で中性子束を変化させている。

その上昇中ｆＣ急激な変化があると原子炉の運転に支障
をきだすので、中性子束の変化速度（・（ワイド）の監
視をし、予定以上の急激な変化に対しては、原子炉のス
クラムを含む炉保安対策がとられる。ワイドレンジモニ
タ装置もぺＩＪ　、ｔド監視が要求されている。

ペリオド計は原子炉の単位時間当りの出力の変動率を示
すもので、原子炉出力に比例するワイドレンジモニタ装
置の結合回路２１の出力電圧の対数出力を微分すること
により得られる。

一般に単位時間当りの原子炉出力Ｐ（ｔ）の変動率△Ｐ
は と与えられ、ペリオドＴＰは原子炉出力の変動率が一定
の場合には、原子炉出力が０倍になるのに要する時間（
亀）を表わすことになる。

ペリオド計回路は主にワイドレンジモニタ装置の出力信
号の低周波成分のみを微分する特性を利用するものであ
り、その回路は第９図に示される通りである。

入力端の信号はコンデンサＣ１１抵抗Ｒ１を順々に介し
て微分すなわちペリオドがめられ、一対の入力端子を有
する第１差動増幅器Ａ１の反転入力側に入力される。そ
の差動増幅器Ａｌは非反転入力側が接地され、反転入力
側と出力側との間に抵抗ＪとコンデンサＯｆとからなる
並列回路により負帰還が施されて、第１０図Ｏに示され
るような周波数−ゲイン特性をもつ。前記差動増幅器Ａ
１の出力は、非反転入力端が接地され、抵抗Ｒ３，ＩＮ
４により負帰還が施された第２差動増幅器Ａ２０反転入
力端に接続され、第２差動増幅器Ａ２の出力をペリオド
計の出力とするものである。

ペリオド計出力は、原子炉起動の際の運転操作の目安を
与え、原子炉出力上昇重過大成は過小の際は図示しない
ペリオドトリップ回路により安全操作のためのアラーム
信号を出すようにし、必要に応じて制御棒引抜停止或は
挿入などの安全操作が行なわれる。

したがってペリオド計に信号を出力するワイドレンジモ
ニタ装置は、原子炉出力に比例した信号を出力すること
が要求され、高い中性子束値範囲における対数計数率回
路の出力低下による出力異常、原子炉停止直後の高レベ
ルのノくツクグランドｒ線による雑音のだめの出力異常
、これ以外に全監視範囲にわたって中性子束の対数に比
例した単一出力を得るため、対数計数率チャンネルの出
力をクランプする中性子束値とキャンベル型チャンネル
の出力をカットオフする中性子束値を同じ１つの中性子
束レベルであることが必要であるが、調整の不一致或は
調整後のドリフト等のズレで必ずしも全監視範囲にわた
って中性子束の対数に比例している単一出力を得ていな
い。

例えば対数計数率チャンネルとキャンベル形チャンネル
の予じめ設定された中性子束に対応する電圧のズレとし
て第５の中性子束のズレ或は第６図の出力レベルのズレ
がおる。

すなわち第５図、第６図は、対数計数率チャンネルのク
ランプレベルとキャンベル型チャンネルのカットオフレ
ベルとの間にズレが生ずると結合回路２１の結合点２１
１に第５図、第６図Ａ−Ｂで示されるような特性上に中
性子束の対数に比例しない非直線部が生じる。その非直
線の大きさが、その結合点の出力信号に含まれる中性子
束パルスの統計的変動に基づくゆらぎの大きさよシも小
さければ出力レベルの監視において大きな問題とならな
いが実際の原子炉出力より大きかったり小かったシ、異
なった指示値を示し、ペリオド監視する上では、特に第
５図のようなズレの場合には、第５図の２２“、２２”
′の中性子束値でペリオド計の出力（第１０図Ｂ）は大
きく変化し、また、２２”から２２”′に至る中性子値
をとる区間ではワイドレンジモニタの出力信号は変化し
ない。第６図のようなズレの場合、第６図の２２“、２
２“′の中性′子束値でペリオド計の出力信号は第１０
．Ａのように変化し、また２２“〜２２″′に至る中性
子値をとる区間においても原子炉の出力の上昇或は下降
とは異なった出力を示し、正しい上昇・下降の監視を行
々えヤベル形チャンネルのカットオフレベルにズレが生
じていた場合、原子炉出方が一足レベルになっていても
制御棒操作やボイド変化の影響を受けて一般にある程度
ゆらいでるので第７図、第８図の２２“と２２“′の近
傍において、失踪の中性子束のゆらぎとは大きく異なり
、かつ急激な変化を含む応答を示すことになり、誤トリ
ップを発生するような大きなペリオド出方を発生する恐
れがあった。

「発明の目的」 本発明は、上記欠点を除去し、異なる測定範囲の２つの
測定回路を切換えて１ｏ桁以上の広範囲にわたシ変化す
る中性子束を測定できるワイドレンジモニタ装置を提供
する。

本発明の他の目的は、１ｏ桁以上の広範囲にわたシ変化
する中性子束の対数に比例する単一の出力を得るワイド
レンジモニタ装置を提供する。

卿シ 本発明の目的は、切換点近傍の中性子束のゆらぎ等を忠
実に出力側で再現し得るワイドレンジモニタ装置を提供
する。

本発明♂箔′的は切換中性子束における対数計数率測定
回路の出力レベルとキャンベル測定回路の出力レベルと
に差があったとしてもペリオド出力側にその影響が表わ
れることのないワイドレンジモニタ装置を提供すること
にある。

〔本発明の概要〕

本発明は対数計数率測定回路の出方直線性領域とキャン
ベル測定回路の出力直線性領域とがオーバーラツプする
中性子束レベルの例えば、１０８ｎｖの中性子束を定め
、その中性子束に対応する第１判定レベルに所定電圧を
加減して得た値とで対数計数率測定回路の出力とをヒス
テリシスもたせて比較して得られた第一判定信号と第１
判定レベルの中性子束よシ大きな値の中性ｆ束に対する
第２判定レベルに所定電圧を加・減して得た値とキャン
ベル測定回路の出力とをヒステリシスもたせて比較して
得られた第２判定倍号とを組み合せて、所定の論理式を
満した条件のとき、その論理式に応じて対数計数率測定
回路の出力か、キャンベル測定回路の出力かを選択する
ような構成にしたため、対数計数率測定回路の測定時に
キャンベル測定回路が切離されるのでバックグランドｒ
線による雑音の影響を受けなくすることができた。また
対数計数率測定回路の出力が分解能計数損によって所定
レベル以下となるような例えば１０１０ｎｖ以上の中性
子束域において、対数計数率測定回路の出力がワイドレ
ンジモニタ装置の出力になることはなくなる。本発明は
例えば１０８ｎｖの中性子束で対数計数率測定回路の出
力とキャンベル測定回路の出力とを切換える際、ヒステ
リシス特性をもちつつ切換わるため、中性子束が１０８
ｎｖ近傍で」二・下にゆらいでもヒステリシス範囲内で
あれば吸収されるので、原子炉の中性子束のゆらぎで誤
トリップ信号を発生するようなことをなくし得る。そし
て、本願は、調整の不良、ドリフト等によって切換えら
れる中性子束でキャンベル測定回路の出力と対数計数率
測定回路の出力とにおいて差があっても、ペリオド測定
部の入力側に設けられた入力追従機能によりペリオド出
力信号に何ら変化を現われないように切換えるものであ
る。

〔実施例の説明〕

以下本発明の一実施例を第ｘｘ：ｒａ、１４図を参照し
ながら説明する。

第１図の回路構成と同一機能を有するものには同一番号
を付し、その説明を省略して説明するＯ 第１１図において、原子炉の中性子束を検出する中性子
束検出器１１は陽極１３と陰極１２との間にインピーダ
ンス素子１５を介して直流電源１４から高電圧が印加さ
れている。インピーダンス素子１５に発生した中性子検
出器１１の信号は、直流成分をカットするコンデンサ１
６を介して広帯域増幅器１７の入力側に供給される。こ
の広帯増１＠器１７の出力側はケーブル１８を介して全
測定レンジの２分割されたうちの低域側を受けもつ対Ｖ
計数率測定回路２３と２分割されたうちの高域側を受け
もつキャンベル泪１１定回路２４のそれぞれの入力側に
接続し、中性子検出器１−↑の出力を増幅して供給する
。

前記対数計数率測定回路２３は、広帯域１首１＠器１７
の出力を増幅するノくルス増幅器２３１、このパルス増
幅器の出力を入力して、その入力信号の対徐に比例しだ
信号を出力する対数計数率回路２３２、この対数計数率
回路２３２の出力を増幅し、前記対数計数率測定回路２
３の出力とする可変利得増幅器２３３とからなる。

この対１ａ　ｍ−ｔ　ｕ率測定回路２３は、第２図・第
３図・第４図の所定中性子束と同じ値をとる中性子束レ
ベル２２（第１３図・第１４図）以下の低域測定範囲を
受けもつ、なお対数計数率測定回路２３は、中性子束に
対し出力を可変利得増幅器２３３の利得を調節して対数
に比例する直線部を所定式で表現される直線上（第１３
図Ａ・Ｙで示される式のＡ）に一致させる。

前記キャンベル測定回路２４は第１３図・第１４図の２
２の中性子束以上を受けもち、広帯域増幅器１７の出力
のうち高周波成分のみ増幅する高周波帯域増幅器２４１
と、この高周波帯域増幅器２４】の出力を入力し、入力
信号の自乗平均をとって出力する自乗平均回路２４２と
、この自乗平均回路の出力を入力し、入力の対数をとる
対数変換回路２４３と、前記対数変換回路２４３の出力
レベルをシフトする回路２４４と、レベルシフトされた
対数信号を増幅する可変利得直流増幅器２４５とからな
り、シフト回路２４４によってそのキャンベル測定回路
２４の出力（第１３図１３）を上下方向にシフトし、可
変利得直流増幅器２４５の利得によってキャンベル測定
回路の中性子連に対する出力の分配を可変し、前記Ｈ１
定式（第１３図・第１４図のＡ、　−０で示される式の
０の箇所）で表現される直線」−に入出力特性を一致さ
せる。

切換判定回路２５は、ヒステリシス特性を有し中性子束
レベル値２２（第１３図・第１４図の２２）に対応する
第１判定レベルの電圧値に所定値の電圧（ヒステリシス
幅値）を加減した電圧と対数計数率測定回路２３の出力
とをヒステリシスをもたせて比較し、中性子束が１０以
下より上昇し、所定中性子値より大きな値の第１３図２
２Ａのとき対数ＫＦ数数量定回路の出力が大きいとする
判別信号を、中性子束が１０以上の値より下降し、所定
中性子より小さな値の第１３図２２Ｂで対数計数率測定
回路の出力が小さいとする比較判別した信号を出力する
第１比較器２５１と、ヒステリシス特性を有し、所定中
性子束（第１３図の２２）より約１〜２桁はど大きな値
のある中性子束レベル（図示せず）に対応した第２判定
レベルのｉＹＫ　ｒ−ｈ　＊　電音を加減した電圧と、
キャンベル測定回路２４の出力とがヒステリシスをもた
せて比較し、パルス分解能計数損領域か否かを判別した
信号を出力する第２比較器２５２と、各比較器の出力を
入力し、対数計数率測定回路２３の出力が小さいとする
第１比較器２５１からの比較判別信号とキャンベル測定
回路２４の出力が小さいとする第２比較器２５２からの
それぞれ比較判別信号を入力した条件のとき第１切換信
号を、対数計数率測定回路２３の出力が大きいとする第
１比較器からの比較判別信号或はキャンベル測定回路２
４の出力が大きいとする第２比較器からの判別信号を受
けたときに第２切換信号を出力する論理回路２５３とか
ら々る。

前記切換判定回路２５の第１．第２切換信号を受けて切
換動作をする切換回路２６は第１入力端に対数計数率測
定回路２３の出力信号を、第２入力端にキャンベル測定
回路２４の出力信号をそれぞれ入力し、第１切換信号が
与えられたとき、第１入力端を出力端に、第２切換信号
が与えられたとき第２入力端を出力端に切り換わるよう
切替判定回路２５の切換え指令通り出力端にこれら入力
端を選択切換、接続する。

切換回路２６の出力を入力する直流増幅器２７は出力を
ワイドレンジモニタ用出力端２８とペリオド回路２９の
入力側に接続する。

繭記ペリオド回路２９は、第１２図の通りペリオド回路
２９０．切換回路２９１．切換回路の切換えを制御する
駆動部２９２．積分回路２９３．増幅回路２９４からな
り、切換回路２９１は、入力端抵抗Ｒ２にそれぞれ接続
し、切替判定回路２５の出力を受けたとき、入力端を抵
抗Ｒ１側から一時的に抵抗几２側に切換え、のち抵抗ａ
ｔに戻るような切換動作が行なわれる。なおコンデンサ
Ｃ１と抵抗几１によりペリオド回路が構成され、コンデ
ンサＣ１と抵抗Ｒ１とで定まる時定数Ｔｏ（例えば２秒
）で微分して抵抗几２よりペリオド（Ｍ号を出力する。

積分回路２９３の差動増幅器Ａ１は、抵抗Ｒ１を介して
さた切換回路２９１の出力を反転入力端に、ペリオド信
号からノイズ成分を除去した成分の信号を出力するもの
で、切換回路２９１が大刀悟号を抵抗Ｒ２側に接続した
状態のとき切換直前の入力信号を抵抗Ｅｌｆとコンデン
サＣｆで定まる時定数ＴＩ（例えば２秒）の値で保持出
力する。

増幅回路２９４の差動増幅器Ａ２は、非反転入力端を接
地点に、抵抗几３を介してきた積分回路２９３の出力信
号を反転入力端に、反転入力端と出力端との間に帰還を
飾す抵抗Ｒ４を、接地点と出力端との間に抵抗８膠と抵
抗Ｒ６とからなる直列回路をそれぞれ接続し、その直列
回路の抵抗の交り点を抵抗Ｒ２の他端に接続して、コン
デンサＣ１と抵抗Ｒ６による決定される時定数Ｔｚ（例
えば１００　ミＩＪ秒）でコンデンサＣ１を放電させる
。

なお時定数の値はＴ’１（＝ＴＯ）に比べＴ２の方が小
さな値とする。

以下このような回路構成の動作を第１２図。

第１３図、第１４図および第１５図を参照しながら説明
する。

対数計数率測定回路２３からは中性子束に応じて第１３
図Ａに示すととき１０’〜１０９程度まで中性子束の対
数に比例した信号が出力され、その１０以上になると中
性子検出器のパルス分解能計数損の影響が表われ、第１
３図Ａの点線のように対数に比例しなく、さらに増加す
るとろる中性子束で飽和したのち下降をたどるような入
出力特性の信号が出力される。

キャンベル測定回路２４からは、中性子束に対応し、第
１３図Ｂに示すごとき約１０の中性子束以下で中性子束
の対数に比例しておらず１０８の中性子束以上になると
中性子束の対数に比例した入出力特性の信号が出力され
る。それらの直線部が中性子束の対数に比例するある関
数式の面線上に一致させる必按から、対数計数率測定回
路において可変利得増幅器２３３の利得が、キャンベル
測定回路２４においてシフト回蕗へ／フト鼠および可変
利得直流増幅器２４５の利得が調整され、８ｇ１３図Ａ
−Ｃの通り、キャンベル測定回路の入出力特性曲線の下
部の１０〜１゜の直線領域と対数計数率測定回路の上部
の１０６〜１０　の直線領域でオーバラップする。

一部でオーバラップするキャンベル測定回路の出力およ
び対数計数率測定回路の出力が切換判定回路２５・切換
回路２６に与えられる。この切換判定回路２５は第１比
較器２５２において１０の中性子束に対応する第１判定
電圧にヒステリシス幅を加減した電圧と対数計数率測定
回路２３の出力とがヒステリシスをもたせて比較され、
中性子が上昇時には１０の中性子を越えた点（第１３図
２２Ａ）になったとき対数計数率測定回路の出力が大き
いとする判別信号が、中性子が下降時には、１０の中性
子束を下廻った点（第１３図２２Ｂ）になったとき対数
１１−数本測定回路の出力が小さいとする判別信号が出
力され、また第２比較器２５２において、１０８の中性
子束より約１〜３桁上の１０９〜１０″の中性子束に対
応する第２判定レベルの電圧とキャンベル測定回路２４
の出力とがヒステリシスをもたせて比較され、それら第
１比較信号、第２比較信号が論理演算回路に与えられる
。その論理演算回路では、対数計数率１１１１１定回路
の出力が小さい内容の第１比較信号とキャンベルｊｉｌ
ｌ定回路の出力が小さい内容の第２比較信号との論理積
が成立したとき、すなわち中性子束が上昇時には第１３
図２２Ａ以下で、下降時には第１３図２２Ｂ以下で対数
計数率回路の出力を選択するだめの第１切換信号を、゛
また対数計数率測定回路の出力が大きい内容の第１比較
信号とキャンベル測定回路の出力が大きい内容の第２比
較信号との論理和が成立したときすなわち中性子が上昇
には第１３図２２Ａ以上で、下降時に第１３図２２Ｂ以
上でキャンベル測定回路の出力を選択するだめの第２切
換信号を切換回路２６に与える。切換回路は、指示通り
作動し、低レベルから中性子束が上昇し、１０になって
もまだ対数計数率測定回路を選択し、１０以上の点（第
１３図２２人）になるとキャンベル測定回路を選択し、
また高域から中性子束が減少し、１０になってもまだキ
ャンベル測定回路を選択し、１０より低い第１３図２２
Ｂになると対数計数率測定回路を選択する。なおパルス
分解能計数損の現象の生ずる１０の中性子束以上におい
て、第２比較器２５２はキャンベル測定回路の出力が判
定レベルより大となる第２比較信号を生じている。対数
計数率測定回路の出力がパルス分解能計数損により第１
判定レベル以下となる領域では論理演算回路がその第２
比較器２５２の出力により対数計数率測定回路の出力を
選択するような信号を切換回路に与えることはない。

切換判定回路２５の第１比較器２５１は第１３畳第１４
図に示す通り、ヒステリシス特性を有し、１０の中性子
よりヒステリシス幅に相当する中性子束レベルを増・減
した中性子束（第１３・第１４図２２Ａ・２２Ｂ）値で
判別（直針が変る。このようにヒステリシスをもだせる
と、１０８の中性子束レベル近傍で原子炉の中性子束が
ゆらいでいる場合には、そのヒステリシス幅よりゆらぎ
の変動中が狭いときには、ヒステリシス作用によって吸
収されゆらぎの様子が切換回路の出力側で忠実に再現で
きる。非ヒステリシス作用により、キャンベル測定回路
の１０の中性子束における出力と対数計数率測定１ｊｉ
ｌ　１，１δの１０８の中性子束における出力とに調整
不良、ドリフト等があってズレが生じても、そのズレが
ヒステリシス幅以内であれば、切換わり頻度を少なくし
得、切換回路の出力側の信号が急激に変化する回数を少
なくし得る。

その切換判定回路により切換えられる切換回路の出力側
には、１０の中性子束を境にし、中性子が上昇し１０を
越えて２２Ａの値に至る中性子束以下の領域と、下降し
て１ｏを下廻って２２Ｂの値以下の中性子束を対数計数
率測定回路が受けもち、中性子が上昇し、２２Ａを越え
る中性子領域と、下降して２２Ｂ以上の中性子領域の中
性子束をキャンベル測定回路が受けもち、中性子束の対
数に比例して１０桁以上にわたって＠線的にかつ不連続
箇所のない中性子束−出力電圧特性の中性子検出信号が
取り出される。

その中性子検出信号は、直流増幅器およびペリオド計に
与えられ、その直流増幅器２７の出力側からワイドレン
ジモニタ信号となって出力される。一方ベワイド計２９
に与えられた信号は、コンデンサＣ！抵抗Ｒ１からなる
微分回路によってＣｓ　、　Ｒ＋　Ｋよって決まる時定
数Ｔ・例えば２秒で微分がとられ、ペリオドがめられ、
コンデンサＣｆ、抵抗ａ（により帰還が施された差動増
幅器Ａ１の入力側に与えられ、その積分回路におけるＣ
ｆ　、　Ｂｆによって決定される時定数ＴＩ例えば２秒
の積分作用によりペリオド信号成分からノイズ成分が除
去されて増幅回路の入力側に与えられ、その増幅回路か
らペリオド計のペリオド信号として出力される。

対数計数率測定回路２３或はキャンベル測定回路２４の
うちいずれかを切換判定回路２５が切換回路２６を選択
していた状態で、中性子束が２２Ａ以上或は２２Ｂ以下
に変化すると、切換判定回路２５の信号を受けて、切換
回路２６の切換タイミングと時を同じくして駆動部２９
２が切換回路２９１を一時的例えば１００ｍ５ｅｃ間だ
け抵抗Ｒ２側に切換接続する。

切換回路２９１が切換わった場合積分回路２９３の出力
は、抵抗Ｒｆ、コンデンサＣｆで決定される時定数ＴＩ
でボールドされ、抵抗Ｒｓと抵抗Ｒ６の交点に切換直前
の入力信号と同じ値のｖｘ　なる電圧となって現われる
。そのとき入力信号（キャンベル測定回路の出力或は対
数計数回路の出力）がコンデンサＣＩ、抵抗ＥＬｚ、抵
抗Ｒ１６を流れる。そのコンデンサＣ１はコンデンサＣ
１と抵抗Ｒ，２，Ｒ，６による時定数例えば切換回路２
９１の切替った状態での１００ｍ５ｅ　ｃよりも短い１
０ｍ５ｅ（程度に定められているので入力信号から■工
を差引いた値の電圧が瞬間にチャジされる。そののち入
力信号は安定状態になりコンデンサーには充電されなく
なる。

切換時力・ら１００ｍ５ｅｃを過ぎると駆動回路２９２
が切換回路２９１を抵抗Ｅ３．ｘ側に切換える。積分回
路の入力とＶＸとが同じ値に調整されているため、切換
接続時に出力側に変動なく入力信号のベリオオド測定を
継続する。

その結果、キャンベル測定回路から対数計数率測定回路
に或はその逆方向に切換られたりしたときにキャンベル
測定回路の出力レベルと対数計数率測定回路の出力レベ
ルとの間の差でペリオド針の入力信号が過渡的な変化が
生じた場合でも、切換回路により積分回路が１００ｍ５
ｅｃだけ出力を保持するだめペリオド針の出力信号には
レベル差による過渡現象による変動が表われない。また
キャンベル測定回路の出力と対数Ｍｔ数率測定回路の出
力に差があっても、切換直前のペリオド針の出力値より
抵抗几］とコンデンサＣ１により定まる時定数で入力信
号のペリオドの測定を行なうものであるからペリオド針
の出力信号が急変するようなこともなくなる。

〔効果〕

以上本願発明は対数計数率測定回路の出力およびキャン
ベル測定回路の出力がオーバラップし、かつ対数に比例
する１０の中性子束に対応する第１判定レベルに所定中
性子束に対応する信号を増減した値と対数計数率測定回
路の出力とをヒステリシスをもたせて比較し、九判別信
号と、１０　以上の中性子束に対応する第２判定レベル
に所定中性子束に対応する信号を増減した値とキャンベ
ル測定回路の出力をヒステリシスをもって比較した判別
信号との論理をめ、対数計数率測定回路の出力およびキ
ャンベル測定回路の出力がともに小さい条件を満足した
ときすなわち中性子が上昇時には第１３図２２Ａ以下、
下降時には第１３図２２Ｂ以下のとき対数計数率測定回
路の出力を用い、対数計数率測定回路の出力或はキャン
ベル測定回路の出力とのうちいずれかでも大きいとき、
すなわち中性子が上昇時には第１３図２２Ａ以上、下降
時には第１３図２２Ｂ以上のときキャンベル測定回路の
出力を選択するように構成したため、１０’以上の中性
子束領域で対数計数率測定回路の出力を誤選択するよう
なことをなくし得た。また対数計数率測定回路の出力と
第１判定レベルを比較する比較器にはヒステリシス機能
を伺加しているため、１０の中性子における回路調整。

ドリフトにもとすくキャンベル測定回路の出力と対数計
数率測定回路の出力との差或は原子炉停止後の高レベル
のバックグランドｒ線による雑音レベルがヒステリシス
幅以内であれば吸収されて出力側に変化として生じない
ため調整、取扱が容易となる。また本願は、対数計数率
測定回路の出力からキャンベル測定回路の出力に、或は
その逆方向に切換える際、キャンベル測定回路の出力レ
ベルと対数計数率測定回路の出力レベルとの間の差で、
切換後のペリオド針の入力信号に過渡現象が生じても、
切換直前の入力信号を過渡現象の表われる時間だけ保持
してペリオド針の出力とし、その切換直前のペリオド針
の出力レベルを測定開始電圧とし、切換後′の測定系の
入力信号のペリオドをめるものであるからペリオド針の
出力側には切換時の変動は無＜　Ｌ［＋た。

【図面の簡単な説明】

第１図および第９図は従来のランダムパルス監視装置・
ペリオド針の構成図、第２図、第３図、；Ｊ４図、俯＝
ト曇−第５図、第６図、第７図、第８図、第１０図は第
１図、第２図の作動を説明するだめの図、第１１図、第
１２図はペリオド計を含むワイドレンジモニタ装置の回
路構成を示す図、第１３図および第１４図はワイドレン
ジモニタ装置の動作を説明するための図である。 １１・・・中性子検出器　１７・・・広帯域１柳隘器２
３・・・対数計数率測定回路　２３１・・・パルス増幅
器２３２・・・対数計数率回路　２３３・・・可変利得
増幅器２４・・・キャンペル測定回路　２４１・・・高
周波帯域増幅器２４２・・１乗平均回路　２４３・・・
対数変換回路２４４・・・シフト回路　２４５・・・可
変利得直流増幅器２５・・・切換判定回路　２５１・・
・第１比較器２５２・・・第２比較器　２５３・・・論
理回路２ｄ・・・切換回路　２７・・・直流増幅器２９
・・・ペリオド回路　２９１・・・切換回路２９２・・
・駆動回路　２９３・・・積分回路代理人　弁理士　則
近憲佑 ほか１名 １０”　１０’　１０’　１０’　１０”　１０”　１
０”中ｆ［子束（ｎｖ） 中性子束（０ｖ） １０２１０″　１０’　１０”　１０”　１０”　１０
”中性子束（ｎｖ） 第５図 第６図 ツメ″２′　中性子束（口Ｖ） 第７図 第９図 第１０図 第１２図 ２つ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中性子検出器の出力を、中性子測定範囲を異え、かつ中
   性子束の対数に比例した信号を出力する対数計数率測定
   回路およびキャンペル測定回路に入力し、中性子束の対
   数に比例する直線域のオーバラップ区間の所定中性子束
   以下のとき対数計数率測定回路の出力を、所定中性子束
   以上のときキャンベル測定回路の出力を選択し、中性子
   束の対数に直線的に比例し、かつ連続した単一信号を選
   択出力するものにおいて、ヒステリシス特性を有し、前
   記対数計数率測定回路の出力と所定中性子束に対応する
   第１判定レベピ′ｌ呵１１う入イｄΔ− ルに猥定中性子束に対応した信号を増減した値と比較し
   た第１判定倍号を出力する第１比較器と、前記キャンペ
   ル測定回路の出力と前記中性子検出器の分解能計数横領
   域を判別するだめの第２判定レベルと比較判別した第２
   刊別信号を出力する第２比較器と、第１刊別信号、第２
   刊別信号を入力し、いずれを判定レベルより小さい内容
   の判別信号のとき第１選択信号を、少なくとも一方が判
   定レベルより大きい内容の判別信号のとき第２選択信号
   を出力する論理回路と、前記対数計数率測定回路の出力
   および前記キャンベル測定回路の出力を入力し、第１選
   択信号のとき対数計数率測定回路の出力を、第２選択ペ
   リオド信号を出力する微分回路と、ペリオド信号を積分
   し、入力断時に、断面前の出力信号を保持出力する積分
   回路と、前記積分回路の出入力したとき一時的に前記積
   分回路の入力を切り離し８部Ｓ記・ンデンサーに前記微
   分回路の入力信号と分圧出力との差の電圧をその微分回
   路の時定数より短い値で充電する手段とを備えたことを
   特徴とするワイドレンジモニタ装置。