JPS63121718A - 地震検出装置 - Google Patents
地震検出装置Info
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- JPS63121718A JPS63121718A JP61267682A JP26768286A JPS63121718A JP S63121718 A JPS63121718 A JP S63121718A JP 61267682 A JP61267682 A JP 61267682A JP 26768286 A JP26768286 A JP 26768286A JP S63121718 A JPS63121718 A JP S63121718A
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 11
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 9
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- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (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。
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〕
本発明は地震検出装置に係わり、特に原子力発電所の原
子炉緊急停止系に用いるのに好適な地震検出装置に関す
る。
子炉緊急停止系に用いるのに好適な地震検出装置に関す
る。
原子力発電所では、地震による建物や機器の破壊から大
事故になる危険を防止するために、地震検出装置を設置
し、ある程度以上の地震を検出した時には原子炉緊急停
止（スクラム）を行うようにしている。このための従来
の装置としては、特開昭５６−４８５２３号に記載の様
に、感震器として磁界中に可動コイルを吊るしたものを
用い、そのコイルの誘起電圧が所定値よりも大きいとき
スクラム信号を出力する構成としたものがある。また同
様な構成であるが、感震器が第２図に示すように。
事故になる危険を防止するために、地震検出装置を設置
し、ある程度以上の地震を検出した時には原子炉緊急停
止（スクラム）を行うようにしている。このための従来
の装置としては、特開昭５６−４８５２３号に記載の様
に、感震器として磁界中に可動コイルを吊るしたものを
用い、そのコイルの誘起電圧が所定値よりも大きいとき
スクラム信号を出力する構成としたものがある。また同
様な構成であるが、感震器が第２図に示すように。
振子垂直６が地震によって点線のように変位するとマイ
クロスイッチ７がオンし、これを電気回路８へとり込ん
でスクラム信号を出力するものがあった。
クロスイッチ７がオンし、これを電気回路８へとり込ん
でスクラム信号を出力するものがあった。
上記の感震器は、振動の加速度を検出するが、振動の周
波数によってその検出の感度が第３図のように異なって
いる。このために、地震の周波数に応じた感度の補正が
必要であるが、従来はこれがなされていない。一方、建
物の振動も周波数特性をもっているから、スクラム信号
を出力するための振動の閾値は、ゆれの大きい周波数は
ど大きめに設定するべきであるが、この点も従来装置で
は考慮されておらず、正確な地震強度の検出ができない
という欠点があった。更に、多くの方向の地震を検出す
るには、各方向毎に感震器及びその出力をとり込む装置
を設けねばならなかったが、これでは装置を多く必要と
し、またそれらの微細な調整に多くの手間を必要とする
という問題もあった。
波数によってその検出の感度が第３図のように異なって
いる。このために、地震の周波数に応じた感度の補正が
必要であるが、従来はこれがなされていない。一方、建
物の振動も周波数特性をもっているから、スクラム信号
を出力するための振動の閾値は、ゆれの大きい周波数は
ど大きめに設定するべきであるが、この点も従来装置で
は考慮されておらず、正確な地震強度の検出ができない
という欠点があった。更に、多くの方向の地震を検出す
るには、各方向毎に感震器及びその出力をとり込む装置
を設けねばならなかったが、これでは装置を多く必要と
し、またそれらの微細な調整に多くの手間を必要とする
という問題もあった。
本発明の目的は、感震器の周波数特性を補正でき、建物
の振動の周波数特性に見合ったスクラム信号発生の閾値
の設定が可能で、更に少ない装置でどの方向の振動をも
正確に検出できるようにした地震検出装置を提供するに
ある。
の振動の周波数特性に見合ったスクラム信号発生の閾値
の設定が可能で、更に少ない装置でどの方向の振動をも
正確に検出できるようにした地震検出装置を提供するに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的は、互いに直交する３方向の加速度を検出す
るため３個の加速度検出手段と、これらの手段の出力の
周波数スペクトルを求めるフーリエ変換手段と、求めた
周波数スペクトルを加速度検出手段の周波数特性に応じ
て補正する周波数特性補正手段と、該手段により補正さ
れた各検出器の出カスベクトルのベクトル和を算出して
地震の大きさを各周波数毎に求めるベクトル和手段と、
該ベクトル和が各周波数対応に設定された閾値をこえた
時にスクラム信号を出力する比較手段とを設けることに
より達成される。
るため３個の加速度検出手段と、これらの手段の出力の
周波数スペクトルを求めるフーリエ変換手段と、求めた
周波数スペクトルを加速度検出手段の周波数特性に応じ
て補正する周波数特性補正手段と、該手段により補正さ
れた各検出器の出カスベクトルのベクトル和を算出して
地震の大きさを各周波数毎に求めるベクトル和手段と、
該ベクトル和が各周波数対応に設定された閾値をこえた
時にスクラム信号を出力する比較手段とを設けることに
より達成される。
加速度検出器の周波数特性を補正するための補正関数は
、あらかじめ測定してメモリーに記憶しておけば、検出
器からの信号をリアルタイムで補正することができる。
、あらかじめ測定してメモリーに記憶しておけば、検出
器からの信号をリアルタイムで補正することができる。
更に、加速度検出器の感度劣化等の特性の変化にも、校
正試験によって補正関数を修正することにより対応でき
る。周波数毎の閾値設定も、地震時の建物応答スペクト
ルから事前に設定すればよく、これらによって検出器の
特性及び建物の振動特性に応じた精度のよい地震検出が
可能になる。更に３軸方向の検出値のベクトル和を算出
して加速度の大きさを求め、これが設定閾値をこえたか
どうかでスクラム信号を出すという構成であるので、３
組の感震器を用いるだけでどの方向のゆれをも正確に検
出でき装置を簡単化できる。
正試験によって補正関数を修正することにより対応でき
る。周波数毎の閾値設定も、地震時の建物応答スペクト
ルから事前に設定すればよく、これらによって検出器の
特性及び建物の振動特性に応じた精度のよい地震検出が
可能になる。更に３軸方向の検出値のベクトル和を算出
して加速度の大きさを求め、これが設定閾値をこえたか
どうかでスクラム信号を出すという構成であるので、３
組の感震器を用いるだけでどの方向のゆれをも正確に検
出でき装置を簡単化できる。
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。
水平２方向、垂直１方向の加速度検出器１８〜１ｃは従
来例で説明した感震器でよく、要は加速度を検出できる
ものであればよい。これらの出力は演算部２へとりこま
れる。演算部２はマイクロコンピュータ等のディジタル
処理装置で実現すればよく、まずとりこんだ信号を高速
フーリエ変換処理により周波数スペクトルαｘ（ｆ）、
αｙ （ｆ ） ｓαｚ （ｆ）に分解する。次いで第
３図で説明した検出器の周波数特性に基づき、このスペ
クトルが実際の加速度となるように補正する補正係数５
ｘ（ｆ）、Ｓｙ （ｆ）、Ｓｚ （ｆ）を乗じて補正
を行う。補正を終了すると３方向の加速度をベクトル的
に加え合わせ、３次元空間中での加速度α（ｆ）を求め
る。これは ａ （ｆ）” ［（ａｘ （ｆ） ・Ｓｘ （ｆ））
”＋（αｙ （ｆ）・５ｙ（ｆ））” ＋ （ａｚ （ｆ） ・Ｓｚ （ｆ））”］工／２
、、、（１）によってα（ｆ）を算出することであ
る。この演算で求めた加速度は、建て屋応答スペクトル
に応じて定められた閾値とコンパレータで比較され、閾
値を越えたときにスクラム信号が出力される。
来例で説明した感震器でよく、要は加速度を検出できる
ものであればよい。これらの出力は演算部２へとりこま
れる。演算部２はマイクロコンピュータ等のディジタル
処理装置で実現すればよく、まずとりこんだ信号を高速
フーリエ変換処理により周波数スペクトルαｘ（ｆ）、
αｙ （ｆ ） ｓαｚ （ｆ）に分解する。次いで第
３図で説明した検出器の周波数特性に基づき、このスペ
クトルが実際の加速度となるように補正する補正係数５
ｘ（ｆ）、Ｓｙ （ｆ）、Ｓｚ （ｆ）を乗じて補正
を行う。補正を終了すると３方向の加速度をベクトル的
に加え合わせ、３次元空間中での加速度α（ｆ）を求め
る。これは ａ （ｆ）” ［（ａｘ （ｆ） ・Ｓｘ （ｆ））
”＋（αｙ （ｆ）・５ｙ（ｆ））” ＋ （ａｚ （ｆ） ・Ｓｚ （ｆ））”］工／２
、、、（１）によってα（ｆ）を算出することであ
る。この演算で求めた加速度は、建て屋応答スペクトル
に応じて定められた閾値とコンパレータで比較され、閾
値を越えたときにスクラム信号が出力される。
演算部２内の校正用信号発生部は、検出器の周波数特性
の補正やコンパレータにおける比較の閾値の校正を容易
に行えるようにするために設けられている。
の補正やコンパレータにおける比較の閾値の校正を容易
に行えるようにするために設けられている。
第４図は、高速フーリエ処理の詳細な説明図である。通
常、高速ブーリエ処理は、ある時間Ｔの間のデータを収
録してそれから高速フーリエ処理を行うが、この方法だ
とデータ入力からスクラム出力まで少なくとも時間Ｔだ
け遅れてしまい、スクラム地震計のように即応性を求め
られる計装には適さない。そこで即応性をはかるため、
本実施例においては第４図のように、前回にｔｌからｔ
３の間のデータを用いたとすると、これらを記憶してお
き、今回にはその内の最初の八Ｔの間の分を捨て、その
代わりに新しくへＴ時間分のデータを付は加えてＴ時間
分（ｔ２〜ｔ４）のデータとし、これに対して高速フー
リエ処理を行う。この方法によると、へＴ時間ごとに高
速フーリエ処理が行われ、ある程度の即応性が実現でき
る。
常、高速ブーリエ処理は、ある時間Ｔの間のデータを収
録してそれから高速フーリエ処理を行うが、この方法だ
とデータ入力からスクラム出力まで少なくとも時間Ｔだ
け遅れてしまい、スクラム地震計のように即応性を求め
られる計装には適さない。そこで即応性をはかるため、
本実施例においては第４図のように、前回にｔｌからｔ
３の間のデータを用いたとすると、これらを記憶してお
き、今回にはその内の最初の八Ｔの間の分を捨て、その
代わりに新しくへＴ時間分のデータを付は加えてＴ時間
分（ｔ２〜ｔ４）のデータとし、これに対して高速フー
リエ処理を行う。この方法によると、へＴ時間ごとに高
速フーリエ処理が行われ、ある程度の即応性が実現でき
る。
第５図は比較のための閾値の説明図である。会同図（ａ
）のような加速度が検出器１ａ〜ＩＣにより検出された
とすると、これらはフーリエ変換されたのち式（１，）
により補正され、ベクトル和が求められて、第５図（ｂ
）のようなスペクトルα（ｆ）として出力される。これ
に対して閾値の方を同図のように建て屋応答スペクトル
や機器の耐震強度を考慮して定めておき、どこかの周波
数でα（ｆ）が閾値をこえたときにスクラム信号を出力
する。ここで地震検出器を設置した場所の建て屋応答ス
ペクトルは、２〜１０＆ぐらいの周波数域において高い
応答倍率を有することが知られており、またこれ以上の
周波数の振動は地震では発生しない。従ってここでの設
定閾値は、建て屋応答スペクトルにほぼ比例した形で設
定し、かつ２０Ｈｚ以上の高周波数加速度に対してはス
クラムをださないようにするとよい。これによって地震
以外の振動及びノイズに対し、誤動作を防止することが
できる。
）のような加速度が検出器１ａ〜ＩＣにより検出された
とすると、これらはフーリエ変換されたのち式（１，）
により補正され、ベクトル和が求められて、第５図（ｂ
）のようなスペクトルα（ｆ）として出力される。これ
に対して閾値の方を同図のように建て屋応答スペクトル
や機器の耐震強度を考慮して定めておき、どこかの周波
数でα（ｆ）が閾値をこえたときにスクラム信号を出力
する。ここで地震検出器を設置した場所の建て屋応答ス
ペクトルは、２〜１０＆ぐらいの周波数域において高い
応答倍率を有することが知られており、またこれ以上の
周波数の振動は地震では発生しない。従ってここでの設
定閾値は、建て屋応答スペクトルにほぼ比例した形で設
定し、かつ２０Ｈｚ以上の高周波数加速度に対してはス
クラムをださないようにするとよい。これによって地震
以外の振動及びノイズに対し、誤動作を防止することが
できる。
第６図は本実施例における検出範囲の説明図であって、
今もしｘ、ｙ、ｚの三方向の検出加速度のそれぞれに閾
値ａを設けるという従来方法の場合は、第６図（ａ）の
斜線部内に加速度があればスクラム信号は出力されない
。−力木実施例では、第６図（ｂ）のように、斜線に示
す球状となる（或は、方向性に関し重みを考慮するなら
ば、球を重みのある方向に伸ばした形状となる）。両者
を比較すると明らかに、３次元における実加速度に対し
である閾値ａをとった場合の第６図（ｂ）の方がスクラ
ムに対するマージンが少なく、より厳密に地震に対する
保護が行われる事がわかる。
今もしｘ、ｙ、ｚの三方向の検出加速度のそれぞれに閾
値ａを設けるという従来方法の場合は、第６図（ａ）の
斜線部内に加速度があればスクラム信号は出力されない
。−力木実施例では、第６図（ｂ）のように、斜線に示
す球状となる（或は、方向性に関し重みを考慮するなら
ば、球を重みのある方向に伸ばした形状となる）。両者
を比較すると明らかに、３次元における実加速度に対し
である閾値ａをとった場合の第６図（ｂ）の方がスクラ
ムに対するマージンが少なく、より厳密に地震に対する
保護が行われる事がわかる。
このことは２次元だけで加速度を判定する場合にもあて
はまる。即ち２次元だけの場合は検出範囲が円筒状とな
り、２方向に大きな加速度が来た場合無保護となるので
、本例のように３次元で検出すべきである。
はまる。即ち２次元だけの場合は検出範囲が円筒状とな
り、２方向に大きな加速度が来た場合無保護となるので
、本例のように３次元で検出すべきである。
本発明によれば下記の効果がある。
１、感震器を従来の２０個から３個にへらせるので、感
震器が少なくてすみ、またそれらの校正の労力も大幅に
減らすことができる。
震器が少なくてすみ、またそれらの校正の労力も大幅に
減らすことができる。
２、感震器の周波数特性を補正し、また水平２方向及び
垂直１方向の加速度のベクトル和で判定を行うから、常
に正確な加速度でもって判定を行える。
垂直１方向の加速度のベクトル和で判定を行うから、常
に正確な加速度でもって判定を行える。
３、スクラム信号を出す閾値を建て屋応答スペクトルを
考慮して設定できるから、建物の特性に応じた検出範囲
が得られ、また地震以外のノイズによる誤動作を防止で
きる。
考慮して設定できるから、建物の特性に応じた検出範囲
が得られ、また地震以外のノイズによる誤動作を防止で
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は従来の地
震加速度検出装置の説明図、第３図は加速度検出装置の
周波数特性例を示す図、第４図はフーリエ変換方法の説
明図、第５図は検出加速度と閾値の例を示す図、第６図
は検出範囲の説明図である。 １８〜１ｃ・・・加速度検出器、２・・・演算部。
震加速度検出装置の説明図、第３図は加速度検出装置の
周波数特性例を示す図、第４図はフーリエ変換方法の説
明図、第５図は検出加速度と閾値の例を示す図、第６図
は検出範囲の説明図である。 １８〜１ｃ・・・加速度検出器、２・・・演算部。
Claims (1)
- １、対象物の互いに直交する方向の震動を検出するため
の３個の加速度検出手段と、該手段の出力の周波数スペ
クトルを求めるフーリエ変換手段と、該手段により求め
た周波数スペクトルを上記加速検出手段の周波数特性に
応じて補正する補正手段と、該手段により補正した各方
向のスペクトル成分のベクトル和を算出して震動の大き
さを表す周波数スペクトルを求めるベクトル和手段と、
対象物の震動に対する応答特性に応じて各周波数毎に定
められた閾値を上記ベクトル和がこたえた時に検出信号
を出力する比較手段とを設けたことを特徴とする地震検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267682A JPH0682067B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 地震検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61267682A JPH0682067B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 地震検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121718A true JPS63121718A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH0682067B2 JPH0682067B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17448064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61267682A Expired - Lifetime JPH0682067B2 (ja) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | 地震検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682067B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0678876A1 (en) * | 1994-02-21 | 1995-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Soundness inspection apparatus and method for nuclear reactor fuel assembly |
| JPH1151759A (ja) * | 1997-08-01 | 1999-02-26 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | 簡易感震装置 |
| JP2007320685A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Ltd | エレベーター装置 |
| JP2016024044A (ja) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 自動分析装置 |
| US9683478B2 (en) | 2014-10-22 | 2017-06-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispersion plate and internal combustion engine |
-
1986
- 1986-11-12 JP JP61267682A patent/JPH0682067B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0678876A1 (en) * | 1994-02-21 | 1995-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Soundness inspection apparatus and method for nuclear reactor fuel assembly |
| JPH1151759A (ja) * | 1997-08-01 | 1999-02-26 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | 簡易感震装置 |
| JP2007320685A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Ltd | エレベーター装置 |
| JP2016024044A (ja) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 自動分析装置 |
| US9683478B2 (en) | 2014-10-22 | 2017-06-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispersion plate and internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682067B2 (ja) | 1994-10-19 |
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