JPS6168556A - 常磁性体検出装置 - Google Patents
常磁性体検出装置Info
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- JPS6168556A JPS6168556A JP19296584A JP19296584A JPS6168556A JP S6168556 A JPS6168556 A JP S6168556A JP 19296584 A JP19296584 A JP 19296584A JP 19296584 A JP19296584 A JP 19296584A JP S6168556 A JPS6168556 A JP S6168556A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、強磁性体中に存在する常磁性体の含有量をそ
の磁化強度から検出する検出装置に関するものである。
の磁化強度から検出する検出装置に関するものである。
従来のこの種の装置を第２図を参考にしながら説明する
。図は、原子力燃料棒中に存する常磁性体（ガドリニア
）の含有量をその磁化強度から測定する装置を示すも、
ので（１％開昭５５−３７９９１号公報）、図において
、（１）は燃料棒で、こｎは細艮い管（１ａ）と、この
管（１ａ）に装填さｎた複数の核燃料ベレット（１ｂ）
と、こ九ら金管（ｌａ％封入するためその両端全封止す
る栓（１Ｃ）とから成り、この栓（１Ｃ）のＶ′３側に
はばね部材（１ｄ）が取付けらｎ１封入したベレン）
（１ｔ＋）に管両端から弾接してベレット（１ｂＸ−内
定している。（２） 、 ＩＩ）は燃料棒（１）全囲繞
し、そｎぞｎ異なる直流磁界（Ｈ□）、（Ｈ２）ｋ兄生
する円形コイル、（４１’、 （５１に円形コイル（２
１、（８）内側で、かつ、燃料棒（１）を囲む工う挿設
さｎたサーチコイル、（６） 、 （γ）はサーチコイ
ルＬ４＋ 、 Ｌ５）に′電気的に接続さ几た増幅器、
（８）はサーチコイル（４）からの′畦気侶号を所定時
間遅らせる遅ＩＡ：器、（９）は増幅器（６）ｌ （γ
）で増幅さｎたも増幅値の差をとる走動器、（１（ＪＪ
は積分器、（１刀ｉｒ、記録装置、（胸は燃料棒（１）
をサーチコイル（４）。
。図は、原子力燃料棒中に存する常磁性体（ガドリニア
）の含有量をその磁化強度から測定する装置を示すも、
ので（１％開昭５５−３７９９１号公報）、図において
、（１）は燃料棒で、こｎは細艮い管（１ａ）と、この
管（１ａ）に装填さｎた複数の核燃料ベレット（１ｂ）
と、こ九ら金管（ｌａ％封入するためその両端全封止す
る栓（１Ｃ）とから成り、この栓（１Ｃ）のＶ′３側に
はばね部材（１ｄ）が取付けらｎ１封入したベレン）
（１ｔ＋）に管両端から弾接してベレット（１ｂＸ−内
定している。（２） 、 ＩＩ）は燃料棒（１）全囲繞
し、そｎぞｎ異なる直流磁界（Ｈ□）、（Ｈ２）ｋ兄生
する円形コイル、（４１’、 （５１に円形コイル（２
１、（８）内側で、かつ、燃料棒（１）を囲む工う挿設
さｎたサーチコイル、（６） 、 （γ）はサーチコイ
ルＬ４＋ 、 Ｌ５）に′電気的に接続さ几た増幅器、
（８）はサーチコイル（４）からの′畦気侶号を所定時
間遅らせる遅ＩＡ：器、（９）は増幅器（６）ｌ （γ
）で増幅さｎたも増幅値の差をとる走動器、（１（ＪＪ
は積分器、（１刀ｉｒ、記録装置、（胸は燃料棒（１）
をサーチコイル（４）。
（５）内に通過さぜる移動装置である。
さｎる。
Φ、＝Ｎ１μ０（Ｈｌ”ｌ＋ＭＩＩ・ＳＨ１＋ＭＮｌ・
ｓＮ、 ） ・・・（１）但し、上式において谷因子
は次のものを示している。
ｓＮ、 ） ・・・（１）但し、上式において谷因子
は次のものを示している。
Ｎエ ：サーチコイル（４）の巻数
μ０ ＝真空下の透磁率
Ｈｌ ：円形コイル（２）に発生するベレン） （１ｂ
）部の発生磁界 Ｓよ ：サーチコイル（４）の鎖９．磁束（Φ、）を決
める断面積 Ｍ工□：ペレット（１ｂｙｃ ＠ ’Ｅ ｎ−ている常
磁性体の磁界（Ｈ工）における磁化の強さ ＳＮよ：値化によりサーチコイル（４）に鎖交する磁束
に対するペレットの等価断面積 ところで、サーチコイル（４）に発生する誘導電圧（■
、）は として表わさ扛る。この電圧（Ｖ工）ハ、サーチコイル
（４１、（５）間の距離と燃料棒（１）の移動速度（Ｖ
）に工つて求めらｎる時間だけ遅延器（８）によって遅
らせて増幅器（６）に達する工うになさ几ている。
）部の発生磁界 Ｓよ ：サーチコイル（４）の鎖９．磁束（Φ、）を決
める断面積 Ｍ工□：ペレット（１ｂｙｃ ＠ ’Ｅ ｎ−ている常
磁性体の磁界（Ｈ工）における磁化の強さ ＳＮよ：値化によりサーチコイル（４）に鎖交する磁束
に対するペレットの等価断面積 ところで、サーチコイル（４）に発生する誘導電圧（■
、）は として表わさ扛る。この電圧（Ｖ工）ハ、サーチコイル
（４１、（５）間の距離と燃料棒（１）の移動速度（Ｖ
）に工つて求めらｎる時間だけ遅延器（８）によって遅
らせて増幅器（６）に達する工うになさ几ている。
サーチコイル（５）全鎖交する磁束Φ２および、こｎに
よって発生する′電圧（■２）もサーチコイル（４）と
同様に表現すると次式のようになる。
よって発生する′電圧（■２）もサーチコイル（４）と
同様に表現すると次式のようになる。
Φ２＝Ｎ２μ。（Ｋ２Ｓ２十Ｍ工、・ＳＮ２＋ＭＮ２°
”’Ｎ２）但し各因子は次のものを示している。
”’Ｎ２）但し各因子は次のものを示している。
Ｎ２：サーチコイル（５）の巻数
Ｋ２：円形コイル（８）が発生するベレン） （１ｂ）
部の発生磁界 Ｓ、：サーチコイル（６）の鎖交磁束（Φ２）全快める
断面積 Ｍ□２＝ペレット（１ｂ）に含ま扛る強磁性体の磁界Ｈ
２ｖｃおける磁化の強さ Ｍｌ２ ：ペレツ） （１’ｂ）に含まｎている常磁性
体の磁界Ｈ２における磁化の強さ ５ＮＩＩ：磁化によりサーチコイル（５）に鎖交する磁
束に対するペレットの等価断面槓 すると、電圧（■、）は、遅延器（８）によって電圧（
ｖｌ）発生後電圧（■２）が発生するまでの時間差だけ
遅延器（８１ｉ’？ニーよって遅ｎで増幅器（６）によ
ってに０倍増幅さｎ１他方、電圧（■２）は発生後その
箇ま増幅器（γ）によって Ｋ８倍され、 これらの電
圧はそｆｔ、−ｔｇ’を同時に差動器（９）にかかり、
ここでＶニー■２の′電圧に調整さｎる。次いで調整電
圧が積分器叫に送ら７］て積分さｆｌ 、６ ｏ積分さ
ｆ′した電圧（Ｖｏ）は、サーチコイル（４１、（５）
の巻数を同一にするとＮ□＝Ｎ２となって、 Ｖｏ＝Ｎ、μ０（Ｋ１・Ｍｌ、°ＳＮ−に２・Ｍｌ２・
ＳＮ＋に、・”Ｍｌ・ｓＮ−に、・Ｍｌ２・ＳＮ） となる。ここで、Ｎ工μＢＨＩＳ工及びＮ、μ。Ｈ２Ｅ
！２ の項はＨ工、Ｋ２ が一定であるため、時間
によって微分すると零となる。ここで磁界（Ｈｌ ）
ｅ （Ｋ２ ） ｋ ｓ強磁性体を飽和させるような磁
界（？ｌｌえば１０ Ｋｇａｕθ以上）とすると、Ｍ□
０２Ｍ工２ は回−埴となる。一方、常磁性体は磁界の
強さに比例して大きくなるため、Ｍｌ２ ＝（Ｈ２／Ｈ
□）・ＭＮ工 となる。したがって、Ｋ工＝に２とするとＶｏ＝Ｎ、μ
Ｏ”Ｎ（Ｋｌ ”ａ −） ＭＨＩとなり、Ｖｏから
常磁性体の磁化強度が分かり、こｆＬ、全記録装置 Ｋ
ｉピ録する。
部の発生磁界 Ｓ、：サーチコイル（６）の鎖交磁束（Φ２）全快める
断面積 Ｍ□２＝ペレット（１ｂ）に含ま扛る強磁性体の磁界Ｈ
２ｖｃおける磁化の強さ Ｍｌ２ ：ペレツ） （１’ｂ）に含まｎている常磁性
体の磁界Ｈ２における磁化の強さ ５ＮＩＩ：磁化によりサーチコイル（５）に鎖交する磁
束に対するペレットの等価断面槓 すると、電圧（■、）は、遅延器（８）によって電圧（
ｖｌ）発生後電圧（■２）が発生するまでの時間差だけ
遅延器（８１ｉ’？ニーよって遅ｎで増幅器（６）によ
ってに０倍増幅さｎ１他方、電圧（■２）は発生後その
箇ま増幅器（γ）によって Ｋ８倍され、 これらの電
圧はそｆｔ、−ｔｇ’を同時に差動器（９）にかかり、
ここでＶニー■２の′電圧に調整さｎる。次いで調整電
圧が積分器叫に送ら７］て積分さｆｌ 、６ ｏ積分さ
ｆ′した電圧（Ｖｏ）は、サーチコイル（４１、（５）
の巻数を同一にするとＮ□＝Ｎ２となって、 Ｖｏ＝Ｎ、μ０（Ｋ１・Ｍｌ、°ＳＮ−に２・Ｍｌ２・
ＳＮ＋に、・”Ｍｌ・ｓＮ−に、・Ｍｌ２・ＳＮ） となる。ここで、Ｎ工μＢＨＩＳ工及びＮ、μ。Ｈ２Ｅ
！２ の項はＨ工、Ｋ２ が一定であるため、時間
によって微分すると零となる。ここで磁界（Ｈｌ ）
ｅ （Ｋ２ ） ｋ ｓ強磁性体を飽和させるような磁
界（？ｌｌえば１０ Ｋｇａｕθ以上）とすると、Ｍ□
０２Ｍ工２ は回−埴となる。一方、常磁性体は磁界の
強さに比例して大きくなるため、Ｍｌ２ ＝（Ｈ２／Ｈ
□）・ＭＮ工 となる。したがって、Ｋ工＝に２とするとＶｏ＝Ｎ、μ
Ｏ”Ｎ（Ｋｌ ”ａ −） ＭＨＩとなり、Ｖｏから
常磁性体の磁化強度が分かり、こｆＬ、全記録装置 Ｋ
ｉピ録する。
しかしながら、従来の装置では、サーチコイルを２個便
用しているため、同一に作ったとしても、形状１巻き状
態を児全に同一にすることができず、また取付位置がそ
の都度所定位置に確実に取付けらｎるとは１えず、した
がって磁化の強さＳＮよ。
用しているため、同一に作ったとしても、形状１巻き状
態を児全に同一にすることができず、また取付位置がそ
の都度所定位置に確実に取付けらｎるとは１えず、した
がって磁化の強さＳＮよ。
８Ｎ２も異なり、同一電圧が発生ぜず、Ｋ□、に２
の双方を調整し、その精度全同上させる必要がちまた。
の双方を調整し、その精度全同上させる必要がちまた。
また、サーチコイル（４１、（５）が燃料棒（１）に近
接する程、サーチコイル（４）、（５）Ｋ発生する誘導
電圧（ｖ、）−（ｖ２） カＭ ＜ ｈ ｂが、コＴＬ
らは１９ｒ足距１１Ｈｆ［しているため、燃料棒（１）
の＠純性等から、燃料棒（１）の移動時に振ｎが生じる
欠点があった。また、サーチコイル（４）には遅延器（
８）を設けているが、サーチコイル（４）の信号が燃料
棒（１）の同一個所からの信号であるようにその移動速
度ｔｖｔに応じて正確に侶号を遅らせる心安があったが
、このことは現実には困難であった。
接する程、サーチコイル（４）、（５）Ｋ発生する誘導
電圧（ｖ、）−（ｖ２） カＭ ＜ ｈ ｂが、コＴＬ
らは１９ｒ足距１１Ｈｆ［しているため、燃料棒（１）
の＠純性等から、燃料棒（１）の移動時に振ｎが生じる
欠点があった。また、サーチコイル（４）には遅延器（
８）を設けているが、サーチコイル（４）の信号が燃料
棒（１）の同一個所からの信号であるようにその移動速
度ｔｖｔに応じて正確に侶号を遅らせる心安があったが
、このことは現実には困難であった。
本発明はサーチコイルを２個もつことによる磁化強さの
検出値の不正確さを解消する目的でなさｆしたものであ
る。
検出値の不正確さを解消する目的でなさｆしたものであ
る。
本発明は、強碍性体及び常磁性体を含む被検出物つ１す
、燃料棒會母界によって磁化させる円形コイル、及びこ
の値化作用によるイ戯束変化をとらえるサーチコイル全
１ケ所とし％かっこｎらコイルを往覆動する時上配円形
コイルによって、異なる磁界を付与して、谷磁束変化を
Ｈピ憶し、このｄ［１８憶値に基づいて常磁性体の含有
率を検出する常磁性体検出装置’に提案するものである
。
、燃料棒會母界によって磁化させる円形コイル、及びこ
の値化作用によるイ戯束変化をとらえるサーチコイル全
１ケ所とし％かっこｎらコイルを往覆動する時上配円形
コイルによって、異なる磁界を付与して、谷磁束変化を
Ｈピ憶し、このｄ［１８憶値に基づいて常磁性体の含有
率を検出する常磁性体検出装置’に提案するものである
。
以下図示実施例に基づいて、本発明會従米と同−又は相
当部分には同一符号を付しその説明は省略する。第１図
において、０８）は電源（１りを可変にすることによっ
て磁界（Ｈ）が磁界（Ｈ工）から磁界（Ｈ２）に変化す
る可変円形コイル％ （ＩＱＩは可変円形コイル（１ｂ
）に発生した磁界（Ｈｌによって生じる信号が、サーチ
コイル（４）、増幅器（６）、及び積分器（１０） ｉ
介して入力するアナログ１ｇ号ケデイジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、（１７）はディジタル信号の入力に
よって、サーチコイル（４）が検出した常磁性体の含有
率全演算、表示するマイクロコンピュータで、Ｈｅ ｔ
ｔ 部（１７ａ）、（１７ｂ）お工びこｎら記憶部（１
７ａ）、（１７ｂ）のデータに基づいて演算し、演算結
果全表示テる等の機能を有する本体部と刀）ら桐成さｎ
ている。
当部分には同一符号を付しその説明は省略する。第１図
において、０８）は電源（１りを可変にすることによっ
て磁界（Ｈ）が磁界（Ｈ工）から磁界（Ｈ２）に変化す
る可変円形コイル％ （ＩＱＩは可変円形コイル（１ｂ
）に発生した磁界（Ｈｌによって生じる信号が、サーチ
コイル（４）、増幅器（６）、及び積分器（１０） ｉ
介して入力するアナログ１ｇ号ケデイジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、（１７）はディジタル信号の入力に
よって、サーチコイル（４）が検出した常磁性体の含有
率全演算、表示するマイクロコンピュータで、Ｈｅ ｔ
ｔ 部（１７ａ）、（１７ｂ）お工びこｎら記憶部（１
７ａ）、（１７ｂ）のデータに基づいて演算し、演算結
果全表示テる等の機能を有する本体部と刀）ら桐成さｎ
ている。
然して、電源Ｑ４Ｊ會り肯螢して可変円形コイル（１８
）の磁界（Ｈ）を磁界（Ｈｌ）ｖｃ段設定て、サーチコ
イル（４）円Ｋ１１ｆ１界（Ｈ工）による磁束全発生さ
せ、然る俊、燃料棒（１）を移動装置聞によって実線矢
示Ａ方間に速度（ｖ）で移動させると、サーチコイル（
４）には上述したように、その出束笈化に工って誘導電
圧が発生−こｎが増幅器（６）、積分器叫、υよびＡ／
Ｄ変換器０６）１１Ｊ出してマイクロコンピュータ（１
７） （７） ｔｉｅ 憶部（１７ａ）に入力する。次
いで、電源０りによってサーチコイル（４）の磁界（Ｈ
２）に変え、燃料棒（１）′Ｉｒ：上述したのとは逆方
向、つ１Ｖ）図中、破線矢示Ｂ方間ＶＬ上Ｎｂ速度（ｖ
）で移動させ、このときの記録を上述したと同様の経路
を経てマイクロコンピュータ（１７）の他のｄヒ憶部（
１７ｂ）に入力する。このような動作に引き続き、Ｎｔ
憶部（１７ａ ） ｔ （１７ｂ）のデータを取り出し
て本体部（１７ｃ ）によって燃料棒（１）の常磁性体
含有率を演算し、その結果を表示する。
）の磁界（Ｈ）を磁界（Ｈｌ）ｖｃ段設定て、サーチコ
イル（４）円Ｋ１１ｆ１界（Ｈ工）による磁束全発生さ
せ、然る俊、燃料棒（１）を移動装置聞によって実線矢
示Ａ方間に速度（ｖ）で移動させると、サーチコイル（
４）には上述したように、その出束笈化に工って誘導電
圧が発生−こｎが増幅器（６）、積分器叫、υよびＡ／
Ｄ変換器０６）１１Ｊ出してマイクロコンピュータ（１
７） （７） ｔｉｅ 憶部（１７ａ）に入力する。次
いで、電源０りによってサーチコイル（４）の磁界（Ｈ
２）に変え、燃料棒（１）′Ｉｒ：上述したのとは逆方
向、つ１Ｖ）図中、破線矢示Ｂ方間ＶＬ上Ｎｂ速度（ｖ
）で移動させ、このときの記録を上述したと同様の経路
を経てマイクロコンピュータ（１７）の他のｄヒ憶部（
１７ｂ）に入力する。このような動作に引き続き、Ｎｔ
憶部（１７ａ ） ｔ （１７ｂ）のデータを取り出し
て本体部（１７ｃ ）によって燃料棒（１）の常磁性体
含有率を演算し、その結果を表示する。
以上の説明からも明らかなように、上記実施例に工ｎば
、従来２個所にあったサーチコイル（４）。
、従来２個所にあったサーチコイル（４）。
（５）ヲサーテコイル（４）のみの１個Ｆ９Ｔにしたた
め、従来、２個ＰＪＴにサーチコイルがめったことによ
る弊害全除去することができる。
め、従来、２個ＰＪＴにサーチコイルがめったことによ
る弊害全除去することができる。
また、サーチコイルが１個であるため燃料棒（１）全近
接することができる。
接することができる。
なお、自形コイル（１８１を起屯纒コイルと常電導コイ
ルとに分け、超電導コイル側で磁界（Ｈ工）全発生させ
、他方の常磁性コイルに発生する磁界を合わせて磁界（
Ｈ２）’に発生させるようにし、このことによって、コ
イル冷却用の液体ヘリウム會減少させることができる。
ルとに分け、超電導コイル側で磁界（Ｈ工）全発生させ
、他方の常磁性コイルに発生する磁界を合わせて磁界（
Ｈ２）’に発生させるようにし、このことによって、コ
イル冷却用の液体ヘリウム會減少させることができる。
以上本発明ｖｃ、Ｉｌ：ｆＬ、ば、被測定物に含有さｊ
る常団性体添加物の含有率ケ正確に検出することができ
るとともに、検出装置の簡素化を図ることができる。
る常団性体添加物の含有率ケ正確に検出することができ
るとともに、検出装置の簡素化を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例全示す常磁性体検出装置の要
部縦断面図、第２図は従来の常磁性体検出装置の第１図
相当図である。 （１）：燃料棒（被測定物） （”） ＊ （８） 、 ＬＩＢ） ：円形コイル（第
１コイル）（４＋ 、 （５〕：サーチコイル（第２コ
１ル）朝υ：マイクロコンピュータ
部縦断面図、第２図は従来の常磁性体検出装置の第１図
相当図である。 （１）：燃料棒（被測定物） （”） ＊ （８） 、 ＬＩＢ） ：円形コイル（第
１コイル）（４＋ 、 （５〕：サーチコイル（第２コ
１ル）朝υ：マイクロコンピュータ
Claims (1)
- 強磁性体を飽和させる磁界を発生する第１コイルと、こ
の第１コイル内側に配置され、かつ、同一速度で往復動
する強磁性体及び常磁性体を含む被検出物の上記磁界に
よる磁化強度を検出する第２コイルと、上記往路及び復
路の磁化強度の検出値を記憶し、これらの記憶値に基づ
き上記被検出物の常磁性体含有率を演算処理する処理装
置とを備えたことを特徴とする常磁性体検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19296584A JPS6168556A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 常磁性体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19296584A JPS6168556A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 常磁性体検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6168556A true JPS6168556A (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=16299984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19296584A Pending JPS6168556A (ja) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | 常磁性体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6168556A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6383662A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-14 | Hitachi Ltd | 配管内面のフェライト系酸化物皮膜の厚さ測定方法 |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP19296584A patent/JPS6168556A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6383662A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-14 | Hitachi Ltd | 配管内面のフェライト系酸化物皮膜の厚さ測定方法 |
| JPH0457223B2 (ja) * | 1986-09-29 | 1992-09-10 | Hitachi Ltd |
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