JPH0224460B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0224460B2 JPH0224460B2 JP58151053A JP15105383A JPH0224460B2 JP H0224460 B2 JPH0224460 B2 JP H0224460B2 JP 58151053 A JP58151053 A JP 58151053A JP 15105383 A JP15105383 A JP 15105383A JP H0224460 B2 JPH0224460 B2 JP H0224460B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- metal
- temperature
- measuring
- electrical resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の属する技術分野
本発明は高温・高圧水蒸気中の水素濃度を測定
する装置に関する。
する装置に関する。
従来技術の説明
軽水炉では燃料被覆管にジルカロイを使用して
おり、このジルカロイと水（又は水蒸気）との反
応により水素ガスが生成し、これが一次冷却水中
に存在することが予想される。事実1979年に発生
した米国スリーマイルズ島（TMI）の原子炉事
故においては一次冷却水系内での水素爆発が検出
されている。従つて、高温・高圧水蒸気中の水素
の存在量、即ち水素濃度を測定する方法および装
置が必要であるが、かかる技術はいまだ開発され
ていない。
おり、このジルカロイと水（又は水蒸気）との反
応により水素ガスが生成し、これが一次冷却水中
に存在することが予想される。事実1979年に発生
した米国スリーマイルズ島（TMI）の原子炉事
故においては一次冷却水系内での水素爆発が検出
されている。従つて、高温・高圧水蒸気中の水素
の存在量、即ち水素濃度を測定する方法および装
置が必要であるが、かかる技術はいまだ開発され
ていない。
発明の要約
本発明の目的は高温・高圧水蒸気中の水素濃度
を測定する装置を提供することである。
を測定する装置を提供することである。
本発明の別の目的は軽水炉一次冷却水等の高
温・高圧水蒸気中で発生した水素濃度を測定する
ことにより燃料被覆管ジルカロイの腐食を防止す
ると共に事故時等の水素爆発を防止しひいては原
子炉の安全性を高めることである。
温・高圧水蒸気中で発生した水素濃度を測定する
ことにより燃料被覆管ジルカロイの腐食を防止す
ると共に事故時等の水素爆発を防止しひいては原
子炉の安全性を高めることである。
本発明のより特定的な目的は高温・高圧水蒸気
中で発生した水素ガスを焼結金属で支持された水
素透過能の大きな金属薄膜を透過させ、内部に設
置した水素吸収能の大きな金属線に吸収させ、こ
の金属線の電気抵抗の増加量を測定することによ
り吸収水素量を求めることから成る水蒸気中の水
素濃度を測定する装置を提供することである。
中で発生した水素ガスを焼結金属で支持された水
素透過能の大きな金属薄膜を透過させ、内部に設
置した水素吸収能の大きな金属線に吸収させ、こ
の金属線の電気抵抗の増加量を測定することによ
り吸収水素量を求めることから成る水蒸気中の水
素濃度を測定する装置を提供することである。
本発明の更に特定的な目的は(イ)焼結金属で画定
された小室；(ロ)該焼結金属で支持され該焼結金属
の外表面を被覆する水素透過能の大きな金属薄
膜；(ハ)該小室内に設置されている電気抵抗被測定
用線および(ニ)電気抵抗測定装置から主として構成
される高温・高圧水蒸気中の水素濃度を測定する
装置を提供することである。
された小室；(ロ)該焼結金属で支持され該焼結金属
の外表面を被覆する水素透過能の大きな金属薄
膜；(ハ)該小室内に設置されている電気抵抗被測定
用線および(ニ)電気抵抗測定装置から主として構成
される高温・高圧水蒸気中の水素濃度を測定する
装置を提供することである。
本発明の別の目的および利点は以下遂次明らか
にされる。
にされる。
発明の詳細な説明
本発明は、高温・高圧水蒸気中で発生した水素
ガスを焼結金属で支持された水素透過能の大きな
金属薄膜を透過させ、内部に設置した水素吸収能
の大きな金属線に吸収させ、ついでこの金属線の
電気抵抗の増加量を測定することにより吸収水素
量を求めることから成る水蒸気中の水素濃度を測
定する装置に関する。
ガスを焼結金属で支持された水素透過能の大きな
金属薄膜を透過させ、内部に設置した水素吸収能
の大きな金属線に吸収させ、ついでこの金属線の
電気抵抗の増加量を測定することにより吸収水素
量を求めることから成る水蒸気中の水素濃度を測
定する装置に関する。
更に、本発明は(イ)焼結金属で画定された小室；
(ロ)該焼結金属で支持され該焼結金属の外表面を被
覆する水素透過能の大きな金属薄膜；(ハ)該小室内
に設置されている電気抵抗被測定用線および(ニ)電
気抵抗測定装置から主として構成される高温・高
圧水蒸気中の水素濃度を測定する装置に関する。
(ロ)該焼結金属で支持され該焼結金属の外表面を被
覆する水素透過能の大きな金属薄膜；(ハ)該小室内
に設置されている電気抵抗被測定用線および(ニ)電
気抵抗測定装置から主として構成される高温・高
圧水蒸気中の水素濃度を測定する装置に関する。
本発明の構成を図面に基づいて説明する。
図は本発明の装置の一具体例の縦断面図であ
る。
る。
図において、は水素透過能の大きな金属薄
膜、は焼結金属、は電気抵抗被測定用線、
はヒーター線での温度を一定に保つためのもの
である。は熱電対での温度の検出のためのも
のであり、は本装置を高温・高圧水蒸気中へ保
持するとともに、電気抵抗測定装置と接続するた
めの電気リード線類を外部に取り出すためのチユ
ーブである。
膜、は焼結金属、は電気抵抗被測定用線、
はヒーター線での温度を一定に保つためのもの
である。は熱電対での温度の検出のためのも
のであり、は本装置を高温・高圧水蒸気中へ保
持するとともに、電気抵抗測定装置と接続するた
めの電気リード線類を外部に取り出すためのチユ
ーブである。
高温・高圧水蒸気（軽水炉一次冷却水の場合約
350℃、80〜120気圧）中で発生した水素ガスは、
の金属薄膜を拡散透過し、の焼結金属の空孔
を通しての電気抵抗被測定用金属線に吸収され
る。の金属線は水素を吸収することにより電気
抵抗が増加するのでこの増加量より吸収した水素
量を求める。の金属線の電気抵抗はその温度に
より変動するため、のヒーターで温度を一定に
保持する。吸収水素量の検出限度は、その温度制
御の度合いと密接に関連する。次に予め測定した
校正データーに基ずき吸収した水素量から、高
温・高圧水蒸気中の水素濃度が測定される。
350℃、80〜120気圧）中で発生した水素ガスは、
の金属薄膜を拡散透過し、の焼結金属の空孔
を通しての電気抵抗被測定用金属線に吸収され
る。の金属線は水素を吸収することにより電気
抵抗が増加するのでこの増加量より吸収した水素
量を求める。の金属線の電気抵抗はその温度に
より変動するため、のヒーターで温度を一定に
保持する。吸収水素量の検出限度は、その温度制
御の度合いと密接に関連する。次に予め測定した
校正データーに基ずき吸収した水素量から、高
温・高圧水蒸気中の水素濃度が測定される。
本発明の装置で使用する最外被覆層の金属薄膜
の厚さと面積は水素濃度検出の応答速度と密接
に関連するが、高温水中で表面に酸化被覆を作ら
ず水素透過能の大きな金属で、水素脆化が生じな
いもの、例えばPd−Ag合金やNi等が好ましい。
の焼結金属はの金属薄膜を周囲の水蒸気の高
圧から守るためのものであり水素の拡散透過の障
害にはならない。この厚さは水蒸気圧力に十分耐
えるように設計され、その形状はチユーブ状が好
ましく、材質はNiあるいはSusが好ましい。の
電気抵抗被測定用線はPd，Ｖ，Ti等水素吸収能
の大きな金属が好ましい。
の厚さと面積は水素濃度検出の応答速度と密接
に関連するが、高温水中で表面に酸化被覆を作ら
ず水素透過能の大きな金属で、水素脆化が生じな
いもの、例えばPd−Ag合金やNi等が好ましい。
の焼結金属はの金属薄膜を周囲の水蒸気の高
圧から守るためのものであり水素の拡散透過の障
害にはならない。この厚さは水蒸気圧力に十分耐
えるように設計され、その形状はチユーブ状が好
ましく、材質はNiあるいはSusが好ましい。の
電気抵抗被測定用線はPd，Ｖ，Ti等水素吸収能
の大きな金属が好ましい。
上述した構成の装置を使用することによつて、
従来直接知ることが出来なかつた軽水炉一次冷却
水（水蒸気）中の水素濃度を測定することが出来
る。これにより燃料被覆管ジルカロイの腐食防止
に役立つとともに、事故時等に素速やく水素濃度
を検出し水素爆発防止に役立ち、原子炉の安全性
を高めることができる。また、たとえの金属膜
に欠陥が生じて、水蒸気が内部に浸入した場合で
も、他の装置類に被害を及ぼすことはない。
従来直接知ることが出来なかつた軽水炉一次冷却
水（水蒸気）中の水素濃度を測定することが出来
る。これにより燃料被覆管ジルカロイの腐食防止
に役立つとともに、事故時等に素速やく水素濃度
を検出し水素爆発防止に役立ち、原子炉の安全性
を高めることができる。また、たとえの金属膜
に欠陥が生じて、水蒸気が内部に浸入した場合で
も、他の装置類に被害を及ぼすことはない。
図は本発明の装置の一例の縦断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高温、高圧水蒸気中で発生した水素ガスを水
素透過能の大きな金属薄膜を透過させ、内部に設
置した水素吸収能の大きな電気抵抗被測定用金属
線に吸収させ、ついでこの金属線の電気抵抗の増
加量を測定することにより吸収水素量を求めるこ
とから成る水蒸気中の水素濃度を測定する装置に
おいて、前記装置が (イ) 焼結金属で画定された小室、 (ロ) 焼結金属で支持され、前記焼結金属の外表面
を被覆する水素透過能の大きな金属薄膜、 (ハ) 前記小室内に設置されている電気抵抗被測定
用金属線、 (ニ) 前記金属線の温度を一定に保持するための加
熱手段、及び (ホ) 前記金属線の温度を測定するための温度測定
手段から主として構成されることを特徴とする
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15105383A JPS6042647A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 高温、高圧水蒸気中の水素濃度を測定する装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15105383A JPS6042647A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 高温、高圧水蒸気中の水素濃度を測定する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042647A JPS6042647A (ja) | 1985-03-06 |
| JPH0224460B2 true JPH0224460B2 (ja) | 1990-05-29 |
Family
ID=15510265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15105383A Granted JPS6042647A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 高温、高圧水蒸気中の水素濃度を測定する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042647A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7563022B2 (en) * | 2003-11-28 | 2009-07-21 | Ontario Power Generation Inc. | Methods and apparatus for inspecting reactor pressure tubes |
| JP4714825B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-06-29 | 国立大学法人東北大学 | 金属薄膜を用いた溶存水素センサ |
| JP6784486B2 (ja) * | 2015-10-13 | 2020-11-11 | 株式会社ミクニ | 水素センサおよびその製造方法 |
| JP6585463B2 (ja) * | 2015-10-23 | 2019-10-02 | 株式会社東芝 | 原子力施設用の水素濃度測定装置 |
| JP6526587B2 (ja) * | 2016-03-10 | 2019-06-05 | 株式会社東芝 | 水素センサシステム |
| JP6799474B2 (ja) * | 2017-02-07 | 2020-12-16 | 株式会社東芝 | 水素センサ |
| JP2018138876A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 株式会社東芝 | 水素濃度測定素子及び水素濃度測定装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5550148A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-11 | Hitachi Ltd | Hydrogen concentration detecting method and device |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP15105383A patent/JPS6042647A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6042647A (ja) | 1985-03-06 |
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