JPH0389196A - ハイドロボール・ストリング検知装置 - Google Patents
ハイドロボール・ストリング検知装置Info
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- JPH0389196A JPH0389196A JP2221427A JP22142790A JPH0389196A JP H0389196 A JPH0389196 A JP H0389196A JP 2221427 A JP2221427 A JP 2221427A JP 22142790 A JP22142790 A JP 22142790A JP H0389196 A JPH0389196 A JP H0389196A
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
- G21C17/108—Measuring reactor flux
-
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- 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
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (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】
免咀立１１
本発明は、原子炉用感知装置に関し、特に、ハイドロボ
ール・ストリングの位置及び速度を測定するためのハイ
ドロボール・ストリング感知装置に関するものである。
ール・ストリングの位置及び速度を測定するためのハイ
ドロボール・ストリング感知装置に関するものである。
原子炉の作動を制御するために、炉心領域における中性
子束が監視される。この中性子束を監視するために、多
数の管が炉心内に配置されている。
子束が監視される。この中性子束を監視するために、多
数の管が炉心内に配置されている。
これらの管は、ステンレス鋼製のフレキシブルケーブル
上にステンレス鋼球を有して戒るストリング、いわゆる
ハイドロボール・ストリングを収容する。ステンレス鋼
球の各々は、炉心領域に在る間、中性子を吸収するマン
ガンのような物質を含んでいる。
上にステンレス鋼球を有して戒るストリング、いわゆる
ハイドロボール・ストリングを収容する。ステンレス鋼
球の各々は、炉心領域に在る間、中性子を吸収するマン
ガンのような物質を含んでいる。
ストリングが数分間、炉心内に置かれた後、このストリ
ングは炉心領域から取り出され、各鋼球の放射化マンガ
ンの減衰時間が測定される。この測定値は、各ｗ４球が
炉心領域内において受ける中性子束を示す。ハイドロボ
ール・ストリングは、管内に水を所望のストリング移動
方向に圧送することによって、炉心領域から出し入れさ
れる。
ングは炉心領域から取り出され、各鋼球の放射化マンガ
ンの減衰時間が測定される。この測定値は、各ｗ４球が
炉心領域内において受ける中性子束を示す。ハイドロボ
ール・ストリングは、管内に水を所望のストリング移動
方向に圧送することによって、炉心領域から出し入れさ
れる。
炉心領域の中性子束を概算するための前記技術の場合、
次の事項が重要となる。即ち、（１）ハイドロボール・
ストリングが炉心領域内に置かれていた時間の長さを知
ること、（２）ストリングが炉心領域から取り出されて
から、各ハイドロボールから放射される放射線の測定を
開始するまでの経過時間を知ること、（３）ハイドロボ
ール・ストリングが炉心領域から出し入れされる際にお
けるハイドロボール・ストリングの位置を確認すること
、が重要である。ハイドロボール・ストリングは、炉心
内と同じ圧力で炉心流体を含んでいる厚肉のステンレス
鋼管内に収容されるので、前述した重要な目的を達成す
ることは困難である。
次の事項が重要となる。即ち、（１）ハイドロボール・
ストリングが炉心領域内に置かれていた時間の長さを知
ること、（２）ストリングが炉心領域から取り出されて
から、各ハイドロボールから放射される放射線の測定を
開始するまでの経過時間を知ること、（３）ハイドロボ
ール・ストリングが炉心領域から出し入れされる際にお
けるハイドロボール・ストリングの位置を確認すること
、が重要である。ハイドロボール・ストリングは、炉心
内と同じ圧力で炉心流体を含んでいる厚肉のステンレス
鋼管内に収容されるので、前述した重要な目的を達成す
ることは困難である。
免監△且贋
本発明の目的は、原子炉の炉心領域内にハイドロボール
・ストリングが置かれていた時間を正確に測定すること
のできるハイドロボール・ストリング感知装置を提供す
ることにある。
・ストリングが置かれていた時間を正確に測定すること
のできるハイドロボール・ストリング感知装置を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、３１６℃（６００’Ｆ）以上に保
たれている管上で用いることのできるハイドロボール・
ストリング感知装置を提供することにある。
たれている管上で用いることのできるハイドロボール・
ストリング感知装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、ハイドロボール・ストリン
グの位置を正確に定めることのできるハイドロボール・
ストリング感知装置を提供することにある。
グの位置を正確に定めることのできるハイドロボール・
ストリング感知装置を提供することにある。
更にまた、本発明の他の目的は、特定のハイドロボール
からの放射線の検出時間を正確に測定することのできる
ハイドロボール・ストリング感知装置を提供することに
ある。
からの放射線の検出時間を正確に測定することのできる
ハイドロボール・ストリング感知装置を提供することに
ある。
本発明の更に別の目的は、管内のハイドロボール・スト
リングの速度を検出し且つ制御することのできるハイド
ロボール・ストリング感知装置を提供することにある。
リングの速度を検出し且つ制御することのできるハイド
ロボール・ストリング感知装置を提供することにある。
上記及び他の目的を達成するために、本発明は、所定の
流体圧力で流体を含んでいる炉心を備える原子炉のため
のハイドロボール・ストリング感知装置であって、（ａ
） Ｆ心の流体圧力とほぼ同じ流体圧力で流体を流通さ
せることができるように、原子炉に連結可能な管と、（
ｂ）物体が特定の間隔を置いて長手方向に沿って配置さ
れているストリング部材から戒るハイドロボール・スト
リングであり、前記物体が、複数のハイドロボールと、
前記ストリング部材の両端に配置された弾丸型部材とを
含んでいる前記ハイドロボール・ストリングと、（ｅ）
前記管の第１部分の外側に配置された第１のセンサ手段
であり、前記第１部分内に位置した前記物体の１つを感
知すると共に、前記感知に応答する感知信号を形成する
ようになっている前記第１のセンサ手段と、を備えるハ
イドロボール・ストリング感知装置を提供する。
流体圧力で流体を含んでいる炉心を備える原子炉のため
のハイドロボール・ストリング感知装置であって、（ａ
） Ｆ心の流体圧力とほぼ同じ流体圧力で流体を流通さ
せることができるように、原子炉に連結可能な管と、（
ｂ）物体が特定の間隔を置いて長手方向に沿って配置さ
れているストリング部材から戒るハイドロボール・スト
リングであり、前記物体が、複数のハイドロボールと、
前記ストリング部材の両端に配置された弾丸型部材とを
含んでいる前記ハイドロボール・ストリングと、（ｅ）
前記管の第１部分の外側に配置された第１のセンサ手段
であり、前記第１部分内に位置した前記物体の１つを感
知すると共に、前記感知に応答する感知信号を形成する
ようになっている前記第１のセンサ手段と、を備えるハ
イドロボール・ストリング感知装置を提供する。
また、本発明は、所定の流体圧力で流体を含んでいる炉
心を備える原子炉のためのハイドロボール・ストリング
感知装置であって、（ａ）炉心の流体圧力と実質的に同
じ流体圧力で流体を流通させることができるよう、原子
炉に連結可能な管と、（ｂ）物体が特定の間隔を置いて
長手方向に沿って配置されているストリング部材がら成
るハイドロボール・ストリングであり、前記物体が、複
数のハイドロボールと、前記ストリング部材の両端に配
置された弾丸型部材とを含んでいる前記ハイドロボール
・ストリングと、（ｃ）管の第１部分の外側に配置され
た第１の超音波トランスデユーサセンサ手段であり、第
１部分内に位置した物体の１つを感知すると共に、前記
感知に応答する感知信号を形成するようになっている前
記第１の超音波トランスデユーサセンサ手段と、（ｄ）
管に沿って前記第１部分から所定の間隔が置かれた管の
第２部分の外側に配置されている第２の超音波トランス
デユーサセンサ手段であり、第２部分内に位置した物体
の１つを感知すると共に、前記感知に応答する感知信号
を形成するようになっている前記第２の超音波トランス
デユーサセンサ手段と、（Ｃ）第１のセンサ手段が第１
部分内の物体の１つを感知した時点と、第１のセンサ手
段が第１部分内の物体の他の１つを感知した時点との間
の時間の長さを測定するための計時手段と、（ｆ）前記
の測定された時間及び特定の間隔に基づいて物体の速度
を測定する手段と、（ｇ）前記の測定された速度が所望
の速度に実質的に等しくなるように流体の流量を調整す
る手段と、（ｈ）物体の１つが第１のセンサ手段と第２
のセンサ手段の間に在る間にその物体から発せられるガ
ンマ線を計数するために、管の外側であって、第１部分
と第２部分の間に配置された検出器手段と、を備えてい
るハイドロボール・ストリング感知装置を提供する。
心を備える原子炉のためのハイドロボール・ストリング
感知装置であって、（ａ）炉心の流体圧力と実質的に同
じ流体圧力で流体を流通させることができるよう、原子
炉に連結可能な管と、（ｂ）物体が特定の間隔を置いて
長手方向に沿って配置されているストリング部材がら成
るハイドロボール・ストリングであり、前記物体が、複
数のハイドロボールと、前記ストリング部材の両端に配
置された弾丸型部材とを含んでいる前記ハイドロボール
・ストリングと、（ｃ）管の第１部分の外側に配置され
た第１の超音波トランスデユーサセンサ手段であり、第
１部分内に位置した物体の１つを感知すると共に、前記
感知に応答する感知信号を形成するようになっている前
記第１の超音波トランスデユーサセンサ手段と、（ｄ）
管に沿って前記第１部分から所定の間隔が置かれた管の
第２部分の外側に配置されている第２の超音波トランス
デユーサセンサ手段であり、第２部分内に位置した物体
の１つを感知すると共に、前記感知に応答する感知信号
を形成するようになっている前記第２の超音波トランス
デユーサセンサ手段と、（Ｃ）第１のセンサ手段が第１
部分内の物体の１つを感知した時点と、第１のセンサ手
段が第１部分内の物体の他の１つを感知した時点との間
の時間の長さを測定するための計時手段と、（ｆ）前記
の測定された時間及び特定の間隔に基づいて物体の速度
を測定する手段と、（ｇ）前記の測定された速度が所望
の速度に実質的に等しくなるように流体の流量を調整す
る手段と、（ｈ）物体の１つが第１のセンサ手段と第２
のセンサ手段の間に在る間にその物体から発せられるガ
ンマ線を計数するために、管の外側であって、第１部分
と第２部分の間に配置された検出器手段と、を備えてい
るハイドロボール・ストリング感知装置を提供する。
ｔ の−戸
第１図は、本発明を具体化したハイドロボール・ストリ
ング感知装置を概略的に示すブロック図である。第１図
に示すように、原子炉容器１０は炉心領域１５を有して
いる。原子炉容器１０は、水等の高温加圧流体を含んで
いる。炉心領域１５内の流体圧力は、例えば８４．４〜
１４０ｋｇ／ｃｎ＋２（１２００−２０００ｐｓｉ ）
の範囲にある。炉心領域１５の内部には燃料棒、及び、
第１図において示される管２０のようなステンレス鋼管
が配置されている。多管２０は原子炉容器１０に連結さ
れ、炉心領域１５内と同じほぼ圧力で加圧水を内包して
いる。基本的に、多管２０は原子炉容器１０の延長部と
して機能する。管２０は、炉心１５内と同じ高温く例え
ば、３１６℃（６００°Ｆ））、高圧の水にさらされる
ので、厚肉（例えば、１．２７＋ｍ（０，０５ｉｎ、）
）構造である。
ング感知装置を概略的に示すブロック図である。第１図
に示すように、原子炉容器１０は炉心領域１５を有して
いる。原子炉容器１０は、水等の高温加圧流体を含んで
いる。炉心領域１５内の流体圧力は、例えば８４．４〜
１４０ｋｇ／ｃｎ＋２（１２００−２０００ｐｓｉ ）
の範囲にある。炉心領域１５の内部には燃料棒、及び、
第１図において示される管２０のようなステンレス鋼管
が配置されている。多管２０は原子炉容器１０に連結さ
れ、炉心領域１５内と同じほぼ圧力で加圧水を内包して
いる。基本的に、多管２０は原子炉容器１０の延長部と
して機能する。管２０は、炉心１５内と同じ高温く例え
ば、３１６℃（６００°Ｆ））、高圧の水にさらされる
ので、厚肉（例えば、１．２７＋ｍ（０，０５ｉｎ、）
）構造である。
ハイドロボール・ストリング２５は、ハイドロボール３
５及び弾丸型部材４０を含んで戒る物体を有するストリ
ング部材３０から構成されている。ハイドロボール３５
はストリング部材３０に沿って配置され、各ハイドロボ
ール３５間には特定の間隔が置かれている。第１図に示
すように、弾丸型部材４０は、ストリング部材３０の両
端に配置されている。
５及び弾丸型部材４０を含んで戒る物体を有するストリ
ング部材３０から構成されている。ハイドロボール３５
はストリング部材３０に沿って配置され、各ハイドロボ
ール３５間には特定の間隔が置かれている。第１図に示
すように、弾丸型部材４０は、ストリング部材３０の両
端に配置されている。
ハイドロボール３５は、例えばマンガンを２％含む３０
４ステンレス鋼又は１８−８オーステナイトステンレス
鋼から構成され得る１弾丸型部材４０は、１７−４ＰＩ
（のようなフェライト系ステンレス鋼から構成すること
ができる。ハイドロボール・ストリングのｌＩＩ造及び
作用は当業者にとり周知であり、例えば特願昭６３−２
４１０３号明細書にも開示されている。
４ステンレス鋼又は１８−８オーステナイトステンレス
鋼から構成され得る１弾丸型部材４０は、１７−４ＰＩ
（のようなフェライト系ステンレス鋼から構成すること
ができる。ハイドロボール・ストリングのｌＩＩ造及び
作用は当業者にとり周知であり、例えば特願昭６３−２
４１０３号明細書にも開示されている。
簡単に述べるならば、ハイドロボール・ストリング２５
は、原子炉容器２０に対する所望の移動方向に応じて水
を原子炉容器ＩＯの中に或はその外部に圧送することに
より、ステンレス鋼管２０内で移動される。
は、原子炉容器２０に対する所望の移動方向に応じて水
を原子炉容器ＩＯの中に或はその外部に圧送することに
より、ステンレス鋼管２０内で移動される。
適宜位置に配置されたセンサ（後述する）は、ハイドロ
ボール・ストリング２５の物体、例えば弾丸型部材４０
の存在を感知する。この感知により、ハイドロボール・
ストリング２５が原子炉容器ｌＯに入って来たか、或は
取り出されたかが認識される。
ボール・ストリング２５の物体、例えば弾丸型部材４０
の存在を感知する。この感知により、ハイドロボール・
ストリング２５が原子炉容器ｌＯに入って来たか、或は
取り出されたかが認識される。
この情報により、ハイドロボール・ストリング２５が原
子炉容器１０内に置かれていた時間、及び、ハイドロボ
ール・ストリング２５が原子炉容器１０から取り出され
た後から、位置Ｃ及びカウンタ・ステーション４５に達
するまでの経過時間が測定される。
子炉容器１０内に置かれていた時間、及び、ハイドロボ
ール・ストリング２５が原子炉容器１０から取り出され
た後から、位置Ｃ及びカウンタ・ステーション４５に達
するまでの経過時間が測定される。
実際には、多数のステンレス鋼管２０に対してカウンタ
・ステーション４５は１つだけである。従って、複数ボ
ートバルブ５０が、ステンレス鋼管２０のどれを、即ち
その中に収容されたハイドロボール・ストリング２５の
どれを、カウンタ・ステーション４５に隣接して配置さ
れた管５５に接続するかを決定する。
・ステーション４５は１つだけである。従って、複数ボ
ートバルブ５０が、ステンレス鋼管２０のどれを、即ち
その中に収容されたハイドロボール・ストリング２５の
どれを、カウンタ・ステーション４５に隣接して配置さ
れた管５５に接続するかを決定する。
第２図は、第１図に示すカウンタ・ステーション４５の
概略ブロック図である。第２図において、第１のセンサ
６０が管２０の第１部分６５の外側に配置されている。
概略ブロック図である。第２図において、第１のセンサ
６０が管２０の第１部分６５の外側に配置されている。
第１のセンサ６０（以下で、詳説する）は、第１部分６
５内に在るハイドロボール３５のような物体を感知する
。第１のセンサ６０は信号ライン７０に第１の感知信号
を発する。第１の感知信号は、第１部分６５内にハイド
ロボール３５のような物体が在ることを第１のセンサ６
０が感知した場合に応答する。第１のセンサ６０と同様
に、第２のセンサ７５が、管２０の第２部分８０の外側
に配置されており、第１のセンサ６０から管２０に沿っ
て所定の間隔が置かれている。第２のセンサ７５は信号
ライン８５に第２の感知信号を発し、この信号は、第２
部分８０内にハイドロボール３５のような物体が在るこ
とを第２のセンサ７５が感知した場合に応答する。第１
及び第２のセンサの詳細については後述する。第１と第
２のセンサ６０．７５の間隔は約１２．７ｍｍ（１／２
ｉｎ、）であり、ハイドロボール３５間の間隔は約５０
．８ｍｍ（２ｉｎ、）であるのが一般的である。尚、こ
れらの寸法は例示に過ぎず、前述したものに限られる必
要はない。
５内に在るハイドロボール３５のような物体を感知する
。第１のセンサ６０は信号ライン７０に第１の感知信号
を発する。第１の感知信号は、第１部分６５内にハイド
ロボール３５のような物体が在ることを第１のセンサ６
０が感知した場合に応答する。第１のセンサ６０と同様
に、第２のセンサ７５が、管２０の第２部分８０の外側
に配置されており、第１のセンサ６０から管２０に沿っ
て所定の間隔が置かれている。第２のセンサ７５は信号
ライン８５に第２の感知信号を発し、この信号は、第２
部分８０内にハイドロボール３５のような物体が在るこ
とを第２のセンサ７５が感知した場合に応答する。第１
及び第２のセンサの詳細については後述する。第１と第
２のセンサ６０．７５の間隔は約１２．７ｍｍ（１／２
ｉｎ、）であり、ハイドロボール３５間の間隔は約５０
．８ｍｍ（２ｉｎ、）であるのが一般的である。尚、こ
れらの寸法は例示に過ぎず、前述したものに限られる必
要はない。
第２図に示すように、第１と第２の信号ライン７０．８
５はコントローラ９０に接続されている。コントローラ
９０は可変速度ポンプ９５を駆動する。また、コントロ
ーラ９０は、第１のセンサ６０が、第１部分６５内に第
１のハイドロボール３５が在ることを第１のセンサ６０
が感知した時間と、第１部分内に隣接のハイドロボール
３５が在ることを第１のセンサ６０が感知した時間との
間の経過時間を決定する。隣合うハイドロボール３５の
間の間隔は分かっているので、コントローラ９０は、決
定された経過時間及び既知のハイドロボール３５の間隔
を用いることで、ハイドロボール・ストリング２５の平
均速度を算出する。コントローラ９０により決定された
速度が所望の速度よりも遅い場合、コントローラ９０は
可変速度ポンプ９５を加速する。これにより管２０内の
流体の流量が増し、ハイドロボール・ストリング２５の
速度が上昇する。或はまた、コントローラ９０により決
定された速度が所望の速度よりも早い場合、コントロー
ラ９０は可変速度ポンプ９５を減速する。
５はコントローラ９０に接続されている。コントローラ
９０は可変速度ポンプ９５を駆動する。また、コントロ
ーラ９０は、第１のセンサ６０が、第１部分６５内に第
１のハイドロボール３５が在ることを第１のセンサ６０
が感知した時間と、第１部分内に隣接のハイドロボール
３５が在ることを第１のセンサ６０が感知した時間との
間の経過時間を決定する。隣合うハイドロボール３５の
間の間隔は分かっているので、コントローラ９０は、決
定された経過時間及び既知のハイドロボール３５の間隔
を用いることで、ハイドロボール・ストリング２５の平
均速度を算出する。コントローラ９０により決定された
速度が所望の速度よりも遅い場合、コントローラ９０は
可変速度ポンプ９５を加速する。これにより管２０内の
流体の流量が増し、ハイドロボール・ストリング２５の
速度が上昇する。或はまた、コントローラ９０により決
定された速度が所望の速度よりも早い場合、コントロー
ラ９０は可変速度ポンプ９５を減速する。
これにより管２０内の流体の流量が減じ、ハイドロボー
ル・ストリング２５の速度が落ちる。
ル・ストリング２５の速度が落ちる。
第２図において、参照符号１００はガンマ線シンチレー
ションカウンタを示している。このようなカウンタの構
成及び作用は当業者にとり周知であり、よって、ここで
は説明しない。このカウンタ１００は、ハイドロボール
３５の１つが第１と第２のセンサ６０．７５の間に在る
時間中、そのハイドロボール３５から発せられるガンマ
線を検出する。カウンタ１００が作動する時間は、コン
トローラ９０により制御される０例えば、第１のセンサ
６０が信号ライン７０を介して、ハイドロボール３５が
第１部分６５に在ることを示した場合、コントローラ９
０は信号ライン１０５を介してカウンタ１００による計
数を開始する。また、コントローラ９０は、同じハイド
ロボール３５が第２部分８０に在ることを信号ライン８
５を介して認識した場合、信号ライン１０５を介してカ
ウンタ１００の計数を停止する。このようにしてカウン
タ１００で得られた計数値は、ハイドロボール３５が第
１と第２のセンサ６０．７５間に在る時間中にそのハイ
ドロボール３５から発せられる放射線の量を示すことと
なる。
ションカウンタを示している。このようなカウンタの構
成及び作用は当業者にとり周知であり、よって、ここで
は説明しない。このカウンタ１００は、ハイドロボール
３５の１つが第１と第２のセンサ６０．７５の間に在る
時間中、そのハイドロボール３５から発せられるガンマ
線を検出する。カウンタ１００が作動する時間は、コン
トローラ９０により制御される０例えば、第１のセンサ
６０が信号ライン７０を介して、ハイドロボール３５が
第１部分６５に在ることを示した場合、コントローラ９
０は信号ライン１０５を介してカウンタ１００による計
数を開始する。また、コントローラ９０は、同じハイド
ロボール３５が第２部分８０に在ることを信号ライン８
５を介して認識した場合、信号ライン１０５を介してカ
ウンタ１００の計数を停止する。このようにしてカウン
タ１００で得られた計数値は、ハイドロボール３５が第
１と第２のセンサ６０．７５間に在る時間中にそのハイ
ドロボール３５から発せられる放射線の量を示すことと
なる。
本発明の好適な実施例において、第１と第２のセンサ６
０．７５は超音波トランスデユーサである。
０．７５は超音波トランスデユーサである。
第２図を参照すると、超音波トランスデユーサ送信部１
１０．１１５がそれぞれ、第１部分６５と第２部分８０
内に超音波を伝える。超音波トランスデユーサ受信部１
２０．１２５は、それぞれ、第１部分６５及び第２部分
８５を通過した超音波を受信する。基本的に、ハイドロ
ボール３５が、例えば第１部分６５内に在るとすると、
超音波トランスデユーサ受信部１２０により受信される
超音波の量は、ハイドロボールがない場合に受信される
量よりも相当に少ない。従って、超音波トランスデユー
サ受信部１２０により発せられる信号は、第１部分６５
内のハイドロボール３５の有無に応じて変化する。超音
波トランスデユーサ１２０．１２５は同様に作動する。
１０．１１５がそれぞれ、第１部分６５と第２部分８０
内に超音波を伝える。超音波トランスデユーサ受信部１
２０．１２５は、それぞれ、第１部分６５及び第２部分
８５を通過した超音波を受信する。基本的に、ハイドロ
ボール３５が、例えば第１部分６５内に在るとすると、
超音波トランスデユーサ受信部１２０により受信される
超音波の量は、ハイドロボールがない場合に受信される
量よりも相当に少ない。従って、超音波トランスデユー
サ受信部１２０により発せられる信号は、第１部分６５
内のハイドロボール３５の有無に応じて変化する。超音
波トランスデユーサ１２０．１２５は同様に作動する。
第３図は、コントローラ９０に含まれている第１図の装
置の信号処理部分を概略的に示すブロック図である。第
３図において、クロック回路１３０は、第１と第２のト
ランスデユーサ６０．７５にＲＦ（高周波）パルスのバ
ーストを提供するようＲＰパルスをゲート出力すべく、
ＲＦパルス発生器１３５を制御する。好適な実施例にお
いて、クロックパルスは例えば０．０１秒毎に生じ、Ｒ
Ｆ周波数は５ Ｍ Ｉｔ ｚとなる。尚、この周波数や
パルスタイミングは例示であり、本発明の詳細な説明す
るためにここで用いたに過ぎない、一般的に、トランス
デユーサの直径は、管の直径よりも小さくすべきであり
、管２０に沿うトランスデユーサの長さは、ハイドロボ
ール３５の位置を正確に感知するために、ハイドロボー
ル３５の寸法と同等若しくは小さめとすべきである。
置の信号処理部分を概略的に示すブロック図である。第
３図において、クロック回路１３０は、第１と第２のト
ランスデユーサ６０．７５にＲＦ（高周波）パルスのバ
ーストを提供するようＲＰパルスをゲート出力すべく、
ＲＦパルス発生器１３５を制御する。好適な実施例にお
いて、クロックパルスは例えば０．０１秒毎に生じ、Ｒ
Ｆ周波数は５ Ｍ Ｉｔ ｚとなる。尚、この周波数や
パルスタイミングは例示であり、本発明の詳細な説明す
るためにここで用いたに過ぎない、一般的に、トランス
デユーサの直径は、管の直径よりも小さくすべきであり
、管２０に沿うトランスデユーサの長さは、ハイドロボ
ール３５の位置を正確に感知するために、ハイドロボー
ル３５の寸法と同等若しくは小さめとすべきである。
超音波トランスデユーサ受信部１２０．１２５の各々は
、コントローラ９０内の信号処理・ゲート回路に接続さ
れている。各超音波トランスデユーサ受信部についての
信号処理・ゲート回路は同一であり、従って、ここでは
超音波トランスデユーサ受信部１２０に接続された回路
についてのみ説明する。
、コントローラ９０内の信号処理・ゲート回路に接続さ
れている。各超音波トランスデユーサ受信部についての
信号処理・ゲート回路は同一であり、従って、ここでは
超音波トランスデユーサ受信部１２０に接続された回路
についてのみ説明する。
超音波トランスデユーサ受信部１２０は、受信した超音
波を電気パルスに変換する。このような電気パルスは１
ｍｖ以下の大きさを有するのが一般的である。ハイドロ
ボール３５が超音波トランスデユーサ送信部１１０と超
音波トランスデユーサ受信部１２０の間に位置している
場合、超音波トランスデユーサ受信部１２０により形成
されるパルスは、１ｍｖよりも大幅に小さい。
波を電気パルスに変換する。このような電気パルスは１
ｍｖ以下の大きさを有するのが一般的である。ハイドロ
ボール３５が超音波トランスデユーサ送信部１１０と超
音波トランスデユーサ受信部１２０の間に位置している
場合、超音波トランスデユーサ受信部１２０により形成
されるパルスは、１ｍｖよりも大幅に小さい。
超音波トランスデユーサ受信部１２０により形成された
パルスは、一般的な超音波信号処理システムにより処理
される。この信号処理システムは、パルスを３０〜５０
ｄｂ増幅する増幅器１４０を含んでいる。フィルタ１４
５が５ ＭＨｚのパルスをフィルタリングして通し、検
波器１５０が５ ＭＨｚのパルスのバイポーラ列を包絡
線に変換する。例えば、検波器１５０は簡単な整流・フ
ィルタ回路から構成できる。検波器１５０の出力はシュ
ミット回路のようなしきい値回路１５５に入力される。
パルスは、一般的な超音波信号処理システムにより処理
される。この信号処理システムは、パルスを３０〜５０
ｄｂ増幅する増幅器１４０を含んでいる。フィルタ１４
５が５ ＭＨｚのパルスをフィルタリングして通し、検
波器１５０が５ ＭＨｚのパルスのバイポーラ列を包絡
線に変換する。例えば、検波器１５０は簡単な整流・フ
ィルタ回路から構成できる。検波器１５０の出力はシュ
ミット回路のようなしきい値回路１５５に入力される。
このようにして、第４図に示すように、幾らかのノイズ
の除去、波形形成及び信号形成が行われる。第４図にお
いて、波形（ａ）、（ｂ）の左側の大きなパルスは、例
えば超音波トランスデユーサ送信部１１０により発せら
れた超音波を表す、波形（ｂ）において、２つの小さな
パルスは、超音波トランスデユーサ受信部１２０により
受信された超音波を表す、波形（ａ）に２つの小さなパ
ルスがないのは、ハイドロボール３５が超音波トランス
デユーサ送信部１１０と超音波トランスデユーサ受信部
１２０との間に位置していることを示すものである。
の除去、波形形成及び信号形成が行われる。第４図にお
いて、波形（ａ）、（ｂ）の左側の大きなパルスは、例
えば超音波トランスデユーサ送信部１１０により発せら
れた超音波を表す、波形（ｂ）において、２つの小さな
パルスは、超音波トランスデユーサ受信部１２０により
受信された超音波を表す、波形（ａ）に２つの小さなパ
ルスがないのは、ハイドロボール３５が超音波トランス
デユーサ送信部１１０と超音波トランスデユーサ受信部
１２０との間に位置していることを示すものである。
クロック回路１３０は、ゲート回路１６０も駆動する。
第４図の波形（ｃ）で示すクロック信号により、超音波
トランスデユーサ受信部１２０により受信された超音波
を表す信号のみが確実にピーク感知・保持回路１６５に
送られる。ピーク感知・保持回路１６５は、クロック信
号、即ち第４図の波形（ｃ）の間に生じたパルス（第４
図の波形（ｂ））のピークを検出する。マイクロプロセ
ッサ１７０がピーク感知・保持回路１６５の出力を検出
し、パルスがピーク感知・保持回路１６５の出力で感知
された場合、このマイクロプロセッサ１７０は、ハイド
ロボール３５が超音波トランスデユーサ送信部１１０と
超音波トランスデユーサ受信部１２０との間にないこと
を確認する。
トランスデユーサ受信部１２０により受信された超音波
を表す信号のみが確実にピーク感知・保持回路１６５に
送られる。ピーク感知・保持回路１６５は、クロック信
号、即ち第４図の波形（ｃ）の間に生じたパルス（第４
図の波形（ｂ））のピークを検出する。マイクロプロセ
ッサ１７０がピーク感知・保持回路１６５の出力を検出
し、パルスがピーク感知・保持回路１６５の出力で感知
された場合、このマイクロプロセッサ１７０は、ハイド
ロボール３５が超音波トランスデユーサ送信部１１０と
超音波トランスデユーサ受信部１２０との間にないこと
を確認する。
第５Ａ図は、第１と第２のセンサ６０．７５の変形例を
示す部分断面図である。第５Ａ図において、磁石１７５
が、２重ステンレス鋼管２０の回りに配置されたセラミ
ックファイバの隔離体１７７に取り付けられている。尚
、本発明において２重管を用いる必要がないことは理解
されよう、磁極片１８０．１８５が、セラミックファイ
バ隔離体１７７に隣接する位置であって、磁石１７５に
相対する位置に配置される。磁極片１８０．１８５は、
磁石１７５により形成される磁界の一部を導く、磁極片
１８０．１８５により導カミれた磁界を感知するために
、ホール効果トランスデユーサ１９０が磁極片１８０．
１８５の間に配置されている。
示す部分断面図である。第５Ａ図において、磁石１７５
が、２重ステンレス鋼管２０の回りに配置されたセラミ
ックファイバの隔離体１７７に取り付けられている。尚
、本発明において２重管を用いる必要がないことは理解
されよう、磁極片１８０．１８５が、セラミックファイ
バ隔離体１７７に隣接する位置であって、磁石１７５に
相対する位置に配置される。磁極片１８０．１８５は、
磁石１７５により形成される磁界の一部を導く、磁極片
１８０．１８５により導カミれた磁界を感知するために
、ホール効果トランスデユーサ１９０が磁極片１８０．
１８５の間に配置されている。
第５Ｂ図は、弾丸型部材４０が磁極片１８０．１８５に
より導かれた磁界を妨げた場合に、第５Ａ図に示すホー
ル効果トランスデユーサ１９０が形成する波形を示した
グラフである０弾丸型部材４０のようなフェライト系物
体は磁石１７５による磁界を乱す。
より導かれた磁界を妨げた場合に、第５Ａ図に示すホー
ル効果トランスデユーサ１９０が形成する波形を示した
グラフである０弾丸型部材４０のようなフェライト系物
体は磁石１７５による磁界を乱す。
本質的に、弾丸型部材４０は、磁極片１８０．１８５に
より導かれ゛る磁界の相当な部分を短絡する０弾丸型部
材４０が、磁極片１８０．１８５と磁石１７５との間に
約２７．９＋＋ｓ （１，１ｉｎ、）の間隔があるセン
サを通る際、ホール効果トランスデユーサ１９０の出力
に約６０＋ｍｖの変化が生ずる。磁極片１８０．１８５
と磁石１７５との間の間隔が小さくなるにつれて、より
大きな信号が得られることは理解されるであろう。当業
者にとっては明らかなように、第５Ａ図に示すセンサを
用いた場合、第３図に示すフィルタ１４５及び検波器１
５０は不要となる。
より導かれ゛る磁界の相当な部分を短絡する０弾丸型部
材４０が、磁極片１８０．１８５と磁石１７５との間に
約２７．９＋＋ｓ （１，１ｉｎ、）の間隔があるセン
サを通る際、ホール効果トランスデユーサ１９０の出力
に約６０＋ｍｖの変化が生ずる。磁極片１８０．１８５
と磁石１７５との間の間隔が小さくなるにつれて、より
大きな信号が得られることは理解されるであろう。当業
者にとっては明らかなように、第５Ａ図に示すセンサを
用いた場合、第３図に示すフィルタ１４５及び検波器１
５０は不要となる。
第６Ａ図は、第１と第２のセンサ６０．７５の更に別の
変形例を示す部分断面図である６第６Ａ図に示すセンサ
は磁界の変化率を検出するものである第６Ａ図において
、透磁性又は高透磁性材料の磁極片２００が磁石１７５
により形成された磁界の一部を導く。感知コイル２０５
が鋼製の磁極片２００の回りに巻かれている。感知コイ
ル２０５は、鋼製の磁極片２００を通る磁束の変動を感
知する。感知コイル２０５の出力は、例えば第３図に示
す増幅器１３０に送られ、或はまた、オシロスコープ２
１０のような表示装置に表示される。
変形例を示す部分断面図である６第６Ａ図に示すセンサ
は磁界の変化率を検出するものである第６Ａ図において
、透磁性又は高透磁性材料の磁極片２００が磁石１７５
により形成された磁界の一部を導く。感知コイル２０５
が鋼製の磁極片２００の回りに巻かれている。感知コイ
ル２０５は、鋼製の磁極片２００を通る磁束の変動を感
知する。感知コイル２０５の出力は、例えば第３図に示
す増幅器１３０に送られ、或はまた、オシロスコープ２
１０のような表示装置に表示される。
第６Ｂ図は、弾丸型部材４０のようなフェライト系物体
が第６Ａ図に示される位置を通過した場合に、感知コイ
ル２０５が作る信号の波形を示している。第４図に示す
磁界変化率センサを用いた場合、弾丸型部材４０のよう
な物体の位置を正確に表すために、ゼロクロスを検出す
ることが望ましい、従って、第３図のピーク感知・保持
回路１６５はゼロクロス検出回路に置き換えられ、検波
器１５０は不要となる。
が第６Ａ図に示される位置を通過した場合に、感知コイ
ル２０５が作る信号の波形を示している。第４図に示す
磁界変化率センサを用いた場合、弾丸型部材４０のよう
な物体の位置を正確に表すために、ゼロクロスを検出す
ることが望ましい、従って、第３図のピーク感知・保持
回路１６５はゼロクロス検出回路に置き換えられ、検波
器１５０は不要となる。
以上、特定の実施例に関して本発明について説明したが
、これらの実施例は本発明の範囲を制限するものではな
く、本発明の範囲は特許請求の範囲により定められるも
のである。
、これらの実施例は本発明の範囲を制限するものではな
く、本発明の範囲は特許請求の範囲により定められるも
のである。
第１図は、本発明を具体化したハイドロボール・ストリ
ング感知装置を概略的に示すブロック図、第２図は、第
１図の感知装置のカウンタ・ステーション部分を概略的
に示すブロック図、第３図は、第１図の感知装置の信号
処理部分を概略的に示すブロック図、第４図は、第１図
の感知装置における第３図の部分内で現れる信号を示す
図、第５Ａ図は、第１図の感知装置で用いられることの
できるセンサを示す部分断面図、第５Ｂ図は、第５Ａ図
のセンサにより形成される波形を示すグラフ、第６Ａ図
は、第１図の感知装置で用いられることのできる他のセ
ンサを示す部分断面図、第６Ｂ図は、第６Ａ図のセンサ
により形成される波形を示すグラフである０図中、 １０・・・原子炉容器 １５・・・炉心領域２０・
・・管 ２５・・・ハイドロボール・ストリング３０・・・スト
リング部材 ３５・・・ハイドロボール４０・・・弾丸
型部材 ６０・・・第１のセンサ６５・・・第１部
分 ７５・・・第２のセンサ８０・・・第２部分
９０・・・コントローラ１００・・・カウンタ
１７５・・・磁石１９０・・・ホール効果トラ
ンスデユーサ２０５・・・感知コイル Ｔ ＦＩＧ。 ＦＩＧ。 Ｂ ＦＩＧ。 Ｂ
ング感知装置を概略的に示すブロック図、第２図は、第
１図の感知装置のカウンタ・ステーション部分を概略的
に示すブロック図、第３図は、第１図の感知装置の信号
処理部分を概略的に示すブロック図、第４図は、第１図
の感知装置における第３図の部分内で現れる信号を示す
図、第５Ａ図は、第１図の感知装置で用いられることの
できるセンサを示す部分断面図、第５Ｂ図は、第５Ａ図
のセンサにより形成される波形を示すグラフ、第６Ａ図
は、第１図の感知装置で用いられることのできる他のセ
ンサを示す部分断面図、第６Ｂ図は、第６Ａ図のセンサ
により形成される波形を示すグラフである０図中、 １０・・・原子炉容器 １５・・・炉心領域２０・
・・管 ２５・・・ハイドロボール・ストリング３０・・・スト
リング部材 ３５・・・ハイドロボール４０・・・弾丸
型部材 ６０・・・第１のセンサ６５・・・第１部
分 ７５・・・第２のセンサ８０・・・第２部分
９０・・・コントローラ１００・・・カウンタ
１７５・・・磁石１９０・・・ホール効果トラ
ンスデユーサ２０５・・・感知コイル Ｔ ＦＩＧ。 ＦＩＧ。 Ｂ ＦＩＧ。 Ｂ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所定の流体圧力で流体を含んでいる炉心を備える原
子炉のためのハイドロボール・ストリング感知装置であ
って、 炉心の流体圧力とほぼ同じ流体圧力で流体を流通させる
ことができるように、原子炉に連結可能な管と、 物体が特定の間隔を置いて長手方向に沿って配置されて
いるストリング部材から成るハイドロボール・ストリン
グであり、前記物体が、複数のハイドロボールと、前記
ストリング部材の両端に配置された弾丸型部材とを含ん
でいる前記ハイドロボール・ストリングと、 前記管の第１部分の外側に配置された第１のセンサ手段
であり、前記第１部分内に位置した前記物体の１つを感
知すると共に、前記感知に応答する感知信号を形成する
ようになっている前記第１のセンサ手段と、 を備えるハイドロボール・ストリング感知装置。 ２、前記管に沿って前記第１部分から所定の間隔が置か
れた前記管の第２部分の外側に配置された第１のセンサ
手段であり、前記第２部分内に位置した前記物体の１つ
を感知すると共に、前記感知に応答する感知信号を形成
するようになつている前記第２のセンサ手段を備える、
請求項１記載のハイドロボール・ストリング感知装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/397,824 US5064603A (en) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | Hydroball string sensing system |
| US397,824 | 1989-08-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0389196A true JPH0389196A (ja) | 1991-04-15 |
| JPH07119826B2 JPH07119826B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=23572789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2221427A Expired - Fee Related JPH07119826B2 (ja) | 1989-08-24 | 1990-08-24 | ハイドロボール・ストリング検知装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5064603A (ja) |
| JP (1) | JPH07119826B2 (ja) |
| IT (1) | IT1243469B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4412494C2 (de) * | 1994-04-12 | 1997-02-27 | Kugelstrahlzentrum Aachen Gmbh | Verfahren zur Messung der Geschwindigkeitsverteilung eines Strahlmittelstromes |
| US6160863A (en) * | 1998-07-01 | 2000-12-12 | Ce Nuclear Power Llc | Variable speed pump for use in nuclear reactor |
| AU776582B2 (en) * | 1999-07-02 | 2004-09-16 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Flow rate measurement using unsteady pressures |
| US7261002B1 (en) * | 1999-07-02 | 2007-08-28 | Cidra Corporation | Flow rate measurement for industrial sensing applications using unsteady pressures |
| WO2013177539A1 (en) | 2012-05-24 | 2013-11-28 | University Of Utah Research Foundation | Compounds, sensors, methods, and systems for detecting gamma radiation |
| CN116052914B (zh) * | 2022-10-28 | 2025-11-18 | 西安热工研究院有限公司 | 一种htr-pm燃料卸料系统球路管道健康监测系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726003U (ja) * | 1980-07-18 | 1982-02-10 | ||
| JPS63274898A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-11 | ウエスチングハウス・エレクトリック・コーポレーション | ハイドロボール式炉心計装装置及びその操作方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5012080B1 (ja) * | 1970-12-04 | 1975-05-08 | ||
| US4051723A (en) * | 1975-10-29 | 1977-10-04 | Fischer & Porter Co. | Force-type flowmeter |
| US4927593A (en) * | 1988-11-25 | 1990-05-22 | Westinghouse Electric Corp. | Beta ray flux measuring device |
-
1989
- 1989-08-24 US US07/397,824 patent/US5064603A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-07-31 IT IT02115090A patent/IT1243469B/it active IP Right Grant
- 1990-08-24 JP JP2221427A patent/JPH07119826B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5726003U (ja) * | 1980-07-18 | 1982-02-10 | ||
| JPS63274898A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-11 | ウエスチングハウス・エレクトリック・コーポレーション | ハイドロボール式炉心計装装置及びその操作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT9021150A0 (it) | 1990-07-31 |
| IT1243469B (it) | 1994-06-15 |
| JPH07119826B2 (ja) | 1995-12-20 |
| IT9021150A1 (it) | 1992-01-31 |
| US5064603A (en) | 1991-11-12 |
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Legal Events
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