JPH0476054B2 - - Google Patents
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- JPH0476054B2 JPH0476054B2 JP59211431A JP21143184A JPH0476054B2 JP H0476054 B2 JPH0476054 B2 JP H0476054B2 JP 59211431 A JP59211431 A JP 59211431A JP 21143184 A JP21143184 A JP 21143184A JP H0476054 B2 JPH0476054 B2 JP H0476054B2
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- 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
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、プラント系を構成するプラント機
器、配管内に混入したルースパーツ等がプラント
機器、配管と衝突して生ずる衝撃信号の評価方法
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for evaluating impact signals generated when loose parts or the like mixed into plant equipment or piping constituting a plant system collide with plant equipment or piping.
例えば、原子炉建設時または核燃料交換時に原
子炉内に置きわすれた物あるいはプラント機器部
品の脱落または劣化による破損物等の異物がルー
スパーツとして原子炉１次系を漂うことがある。
このようなルースパーツは、特に原子炉圧力容器
底部や蒸気発生部に溜り易く、プラント機器、配
管等に悪影響を与える。
For example, foreign objects such as objects left behind in the reactor during reactor construction or nuclear fuel exchange, or damaged objects due to falling or deteriorating plant equipment parts may float in the primary reactor system as loose parts.
Such loose parts tend to accumulate particularly at the bottom of the reactor pressure vessel and the steam generation section, and have an adverse effect on plant equipment, piping, and the like.
そこで、上記のプラント機器、配管内からルー
スパーツを取り除くには、ルースパーツがプラン
ト機器、配管の内壁に衝突して発する衝撃信号を
正しく評価する必要がある。ところで、ルースパ
ーツの監視手段としては、ルースパーツがプラン
ト機器、配管に衝突して発する衝撃信号（アナロ
グ信号）をデイジタル信号に変換し、この変換し
たデイジタル信号について高速フーリエ変換
（FFT）を行なつて、時間領域のデータを周波数
領域のデータに変換して得られる周波数成分のデ
ータについて評価するという方法が一般に採られ
ている。 Therefore, in order to remove the loose parts from the plant equipment and piping, it is necessary to correctly evaluate the impact signal generated when the loose parts collide with the inner walls of the plant equipment and piping. By the way, as a means of monitoring loose parts, an impact signal (analog signal) generated when a loose part collides with plant equipment or piping is converted into a digital signal, and a fast Fourier transform (FFT) is performed on the converted digital signal. Generally, a method is adopted in which frequency component data obtained by converting time domain data into frequency domain data is evaluated.
しかしながら、このような衝撃信号の評価方法
では衝撃信号中に電源ノイズとかうなり等のバツ
クグランドノイズが含まれていると、かゝるバツ
クグランドノイズも信号処理と同時に周波数解析
が行なわれるため、衝撃信号自体を正確に評価す
ることは困難であつた。 However, in this shock signal evaluation method, if the shock signal contains background noise such as power supply noise or beat, frequency analysis of such background noise is performed at the same time as signal processing. It has been difficult to accurately evaluate the signal itself.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的は衝撃信号に含まれるＳ／Ｎの悪い外乱
成分を通常ノイズと分別することにより衝撃信号
を正確に評価できるようにした衝撃信号評価方法
を提供するにある。
The present invention was made in view of the above circumstances, and
The purpose is to provide an impact signal evaluation method that enables accurate evaluation of impact signals by separating disturbance components with poor S/N included in the impact signal from normal noise.
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するために、検出器
から得られた検出信号をアナログ−デイジタル変
換器によりデイジタル信号に変換するとともにこ
のデイジタル信号をスペクトル解析装置によりス
ペクトル解析を行なつてこのデイジタル信号のス
ペクトル成分を求めた後、このスペクトル成分の
少くとも一つが各スペクトル成分ごとに決まる限
界値を越えているか否かにより前記検出信号が衝
撃信号か否かを比較判定装置により判定するよう
にした衝撃信号の評価方法に係るものである。ま
た前記比較判定装置は検出信号が衝撃信号か否か
を判定するとともに衝撃信号と判定すると、その
正味のスペクトル成分を算出することができる
次に、本発明による衝撃信号評価方法の基本的
考え方について説明する。[Summary of the Invention] In order to achieve the above object, the present invention converts a detection signal obtained from a detector into a digital signal using an analog-digital converter, and performs spectrum analysis on this digital signal using a spectrum analyzer. After determining the spectral components of this digital signal, a comparison and determination device determines whether the detected signal is an impact signal based on whether at least one of the spectral components exceeds a limit value determined for each spectral component. The present invention relates to a method for evaluating an impact signal that is determined. Further, the comparison/determination device determines whether the detected signal is an impact signal or not, and if determined to be an impact signal, calculates its net spectral component.Next, regarding the basic idea of the impact signal evaluation method according to the present invention, explain.
第３図ａ〜ｄは、本発明に係る衝撃信号の評価
方法を説明するための図である。すなわち、第３
図ａはノイズのない場合の衝撃信号１の生波形α
を示すもので、第３図ｂは生波形αを時間領域に
ついてスペクトル解析したスペクトル成分２を示
したものである。第３図ｃは、ノイズ３がある場
合の衝撃信号４の生波形βを示したもので、第３
図ｄの５は生波形βを時間領域についてスペクト
ル解析したスペクトル成分を示したものである。
しかしながら、このスペクトル成分５には第３図
ｅにおけるノイズ３のスペクトル成分が含まれて
いると考えられる。 FIGS. 3a to 3d are diagrams for explaining the impact signal evaluation method according to the present invention. That is, the third
Figure a shows the raw waveform α of impact signal 1 when there is no noise.
FIG. 3b shows spectral component 2 obtained by spectral analysis of the raw waveform α in the time domain. Figure 3c shows the raw waveform β of the impact signal 4 when there is noise 3.
5 in FIG. d shows spectral components obtained by spectral analysis of the raw waveform β in the time domain.
However, it is considered that this spectral component 5 includes the spectral component of the noise 3 in FIG. 3e.
そこで、ノイズ３のスペクトル成分を求めるた
めに衝撃信号４の直前の信号波形γのスペクトル
解析を行なう。このスペクトル解析に基づいて表
わされたスペクトル成分６を衝撃信号４内に含ま
れるノイズのスペクトル成分と推定し、衝撃信号
４のスペクトル成分５からここで求めたスペクト
ル成分６を差引くと、第３図ｄにおける点線で示
されるスペクトル成分７を得ることができる。こ
のスペクトル成分７により正味の衝撃信号４の評
価を行なうことができる。 Therefore, in order to obtain the spectral components of the noise 3, a spectrum analysis of the signal waveform γ immediately before the impact signal 4 is performed. The spectral component 6 expressed based on this spectral analysis is estimated to be the spectral component of the noise contained in the impact signal 4, and the spectral component 6 obtained here is subtracted from the spectral component 5 of the impact signal 4. A spectral component 7, indicated by the dotted line in Figure 3d, can be obtained. This spectral component 7 allows an evaluation of the net impact signal 4.
しかしながら、第４図に示すように過渡的なノ
イズｎを取り込むような場合には、衝撃信号βの
直前の波形γ8のみでは衝撃信号βを評価すること
はできない。それは、過渡的なノイズｎは第４図
に示すように、必ずしも衝撃信号βの直前の信号
波形に表われるとは限らず、また、過渡的なノイ
ズｎが衝撃信号βに含まれているか否かは衝撃信
号βの直前の信号波形及び衝撃信号βの波形から
では判定できないからである。ちなみに第４図で
は過渡的なノイズｎは信号波形γ1及びγ5に含まれ
でいる。 However, when transient noise n is introduced as shown in FIG. 4, it is not possible to evaluate the impact signal β using only the waveform γ 8 immediately before the impact signal β. As shown in Figure 4, the transient noise n does not necessarily appear in the signal waveform immediately before the shock signal β, and whether the transient noise n is included in the shock signal β or not. This is because it cannot be determined from the signal waveform immediately before the impact signal β and the waveform of the impact signal β. Incidentally, in FIG. 4, the transient noise n is included in the signal waveforms γ 1 and γ 5 .
ところで、上述したような衝撃信号βに含まれ
る過渡的なノイズは第５図に示すように２通りの
スペクトル成分になると考えられる。すなわち、
一つは第５図ａに示すように過渡的なノイズを含
まない信号波形γ2，γ3，γ4，γ6，γ7，γ8のスペク
トル成分であり、他の一つは第５図ｂに示すよう
に過渡的なノイズを含む信号波形γ1，γ5のスペク
トル成分である。 Incidentally, the transient noise contained in the impact signal β as described above is considered to have two types of spectral components as shown in FIG. That is,
One is the spectral components of signal waveforms γ 2 , γ 3 , γ 4 , γ 6 , γ 7 , γ 8 that do not contain transient noise, as shown in FIG. As shown in FIG. b, these are spectral components of signal waveforms γ 1 and γ 5 that include transient noise.
そこで、本発明は、上記のような知見に基づい
てなされたもので、衝撃信号の評価方法として、
全周波数帯域の生信号について行なうのではな
く、周波数領域に変換したデータについて信号の
評価を行なうものである。つまり、信号のノイズ
を含む波形のスペクトル解析を行い、各スペクト
ル成分でのデータのゆらぎがある限界値を越えた
ときその信号は衝撃信号であると評価するもので
ある。このことを第６図についてさらに詳しく説
明する。第６図において曲線８，９，１０はそれ
ぞれ各スペクトル成分についてのノイズの最小
値、最大値、平均値である。そして曲線１１を各
スペクトル成分ごとの限界値とする。そして、こ
の限界値１１をあるどこかのスペクトル成分が越
えた時に衝撃信号とみなすものである。スペクト
ル成分１２からなる信号は２個所で限界値を越え
ており、このスペクトル成分１２を有する信号は
衝撃信号ということができる。 Therefore, the present invention was made based on the above knowledge, and as a method for evaluating impact signals,
Rather than performing evaluation on raw signals in all frequency bands, signal evaluation is performed on data converted into the frequency domain. In other words, a spectrum analysis of a signal waveform containing noise is performed, and when data fluctuation in each spectrum component exceeds a certain limit value, the signal is evaluated as an impact signal. This will be explained in more detail with reference to FIG. In FIG. 6, curves 8, 9, and 10 are the minimum value, maximum value, and average value of noise for each spectral component, respectively. The curve 11 is then set as the limit value for each spectral component. When a certain spectral component exceeds this limit value 11, it is regarded as an impact signal. The signal consisting of spectral component 12 exceeds the limit value at two points, and the signal having spectral component 12 can be said to be an impact signal.
ここでいう限界値は、機器、配管ごとに予め収
集されたノイズデータを用いて信号に含まれるノ
イズの特性を考慮して設定されるもので、一義的
に決めることができない。通常は、ノイズのスペ
クトル成分について、ノイズの最小値、最大値、
平均値を求め、これらの値よりその広がり、すな
わち分散値を求め、この分散値の３倍とか、ある
いは（最大値＋分散値）というような値を限界値
とする場合が多い。また、この限界値はノイズの
経時的な変化、例えば、ポンプの回転数の変化に
よつてノイズのパターンが変化する場合でも、誤
つて衝撃信号として検出しないような値としなけ
ればならない。 The limit value referred to here is set using noise data collected in advance for each device and piping, taking into consideration the characteristics of noise included in the signal, and cannot be determined uniquely. Usually, for the spectral components of noise, the minimum value, maximum value,
The average value is determined, and the spread, that is, the dispersion value, is determined from these values, and a value such as three times this dispersion value or (maximum value + dispersion value) is often set as the limit value. Further, this limit value must be set to such a value that even if the noise pattern changes due to changes in noise over time, for example due to changes in the number of revolutions of the pump, it will not be mistakenly detected as an impact signal.
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を図面を参照して説明する
第１図は本発明の一実施例のブロツク構成図で
ある。検出器２０はプラント機器および配管に配
設されており、この検出器２０によつて得られた
アナログ信号は増幅器２１で増幅されてＡ／Ｄ変
換器２２に入力される。このＡ／Ｄ変換器２２に
より入力されたアナログ信号はデイジタル信号に
変換された後次の周波数解析装置２３においてス
ペクトル解析を行ない比較判定装置２４に入力す
る。この比較判定装置２４においてはリアルタイ
ムで各ノイズ信号をスペクトル解析したスペクト
ル領域での各スペクトル成分のデータのゆらぎが
その限界値を越えたか否かの判定を行い、もしこ
の限界値をどこかのスペクトル成分が越えたとき
にはそのノイズを衝撃信号と推定するとともにこ
の衝撃信号のスペクトル成分から通常のノイズの
スペクトル成分を差引いたスペクトル成分を正味
の衝撃信号のスペクトル成分として表示器２５に
より表示するものである。[Embodiment of the Invention] An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the invention. The detector 20 is installed in plant equipment and piping, and the analog signal obtained by the detector 20 is amplified by an amplifier 21 and input to an A/D converter 22. The analog signal inputted by the A/D converter 22 is converted into a digital signal, subjected to spectrum analysis in the next frequency analysis device 23, and inputted to the comparison/judgment device 24. This comparison/determination device 24 determines in real time whether or not the fluctuation of the data of each spectral component in the spectral domain in which the spectrum of each noise signal is analyzed exceeds its limit value. When the component exceeds the noise, the noise is estimated to be an impact signal, and the spectral component obtained by subtracting the spectral component of normal noise from the spectral component of this impact signal is displayed on the display 25 as the spectral component of the net impact signal. .
第２図は上記第１図の本発明の衝撃信号の評価
方法のフローチヤートを示したものであり、この
フローチヤートにより本実施例の作用を説明す
る。すなわち、検出器より得られた検出信号は、
第１ステツプ101として増幅器により増幅された
後次の第２ステツプ102においてＡ／Ｄ変換され
る。第３ステツプ103では、この入力されたデイ
ジタル信号をスペクトル解析した後第４ステツプ
104において、各スペクトル成分がその限界値を
越えているか否かにより信号判定が行なわれる。
各スペクトル成分がその限界値を越えてなけれ
ば、ノイズ信号と判定し、次の第５ステツプ105
においてノイズ信号のスペクトル成分のデータ収
集処理を行い、ノイズ信号のスペクトル成分およ
び上記の限界値の修正がリアルタイムで行なわれ
る。一方、第４ステツプ104において検出信号の
スペクトル成分中のあるスペクトル成分がその限
界値を越えていると、衝撃信号と判定し、次の第
６ステツプ106において、この衝撃信号のスペク
トル成分から第５ステツプ105においてデータ収
集処理されたノイズ信号のスペクトル成分を差引
いた差分比較を行い、その結果を第７ステツプ
107において衝撃信号の正味スペクトルとして表
示するものである。 FIG. 2 shows a flowchart of the impact signal evaluation method of the present invention shown in FIG. 1, and the operation of this embodiment will be explained using this flowchart. In other words, the detection signal obtained from the detector is
After being amplified by an amplifier in a first step 101, it is A/D converted in a second step 102. In the third step 103, the input digital signal is subjected to spectrum analysis, and then the fourth step is performed.
At 104, a signal determination is made as to whether each spectral component exceeds its limit value.
If each spectral component does not exceed its limit value, it is determined to be a noise signal and the next fifth step 105 is performed.
Data collection processing of the spectral components of the noise signal is performed in the step, and the spectral components of the noise signal and the above-mentioned limit values are corrected in real time. On the other hand, in the fourth step 104, if a certain spectral component of the detection signal exceeds its limit value, it is determined that it is an impact signal, and in the next sixth step 106, a fifth spectral component of this impact signal is detected. In step 105, a difference comparison is performed by subtracting the spectral components of the noise signal that has been subjected to data collection processing, and the result is sent to the seventh step.
107 as a net spectrum of the impact signal.
以上説明したように、本発明によれば、衝撃信
号がある一部のスペクトル成分を含んでいる場合
に、そのスペクトル成分に着目したトリガー機能
を有するために着目しているスペクトル成分につ
いてのノイズと信号の比は全スペクトル成分につ
いてのノイズと信号の比にくらべて大きいので、
衝撃信号の検出感度を向上させることができる。
また、電源ノイズとかうなり等のノイズも衝撃信
号と区別できるので、衝撃信号を正確に評価する
ことができる。
As explained above, according to the present invention, when an impact signal includes a certain spectral component, since the trigger function focuses on the spectral component, noise and Since the signal ratio is large compared to the noise-to-signal ratio for all spectral components,
The detection sensitivity of impact signals can be improved.
Further, since noise such as power supply noise and humming can be distinguished from the impact signal, the impact signal can be evaluated accurately.
第１図は、本発明の一実施例のブロツク構成
図、第２図は第１図の作用を説明するためのフロ
ーチヤート、第３図ａ〜ｄは本発明に係る衝撃信
号の評価方法を説明するための図、第４図は過渡
的ノイズと衝撃信号とが並存する波形図、第５図
ａと第５図ｂはそれぞれ過渡的なノイズを含まな
い場合と過渡的なノイズを含む場合のスペクトル
成分を示す図、第６図は衝撃信号か否かを説明す
るためのスペクトル成分−ゲイン曲線図である。
２０……検出器、２１……増幅器、２２……
Ａ／Ｄ変換器、２３……スペクトル解析装置、２
４……比較判定装置、２５……表示器。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of FIG. 1, and FIGS. Diagrams for explanation: Figure 4 is a waveform diagram in which transient noise and impact signal coexist; Figures 5a and 5b are diagrams for cases in which no transient noise is included and cases in which transient noise is included, respectively. FIG. 6 is a spectral component-gain curve diagram for explaining whether the signal is an impact signal or not. 20...detector, 21...amplifier, 22...
A/D converter, 23...spectrum analyzer, 2
4... Comparison/judgment device, 25... Display device.
Claims (1)
イジタル変換器によりデイジタル信号に変換する
とともに該デイジタル信号をスペクトル解析装置
によりスペクトル解析を行なつて当該信号のスペ
クトル成分を求めた後、該スペクトル成分の少く
とも一つが各スペクトル成分ごとに決まる限界値
を越えているか否かにより前記検出信号が衝撃信
号か否かを比較判定するようにしたことを特徴と
する衝撃信号の評価方法。 ２ 比較判定装置は検出信号が衝撃信号か否かを
判定するとともに、衝突信号と判定すると、その
正味のスペクトル成分を算出することができるよ
うに構成されている特許請求の範囲第１項記載の
衝撃信号の評価方法。[Claims] 1. The detection signal obtained from the detector is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter, and the digital signal is subjected to spectrum analysis by a spectrum analyzer to determine the spectral components of the signal. and then comparing and determining whether or not the detected signal is an impact signal based on whether at least one of the spectral components exceeds a limit value determined for each spectral component. Method. 2. The comparison and determination device is configured to determine whether or not the detection signal is an impact signal, and if determined to be a collision signal, to calculate its net spectral component. Impact signal evaluation method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59211431A JPS6190090A (en) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | Method of evaluating impact signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59211431A JPS6190090A (en) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | Method of evaluating impact signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190090A JPS6190090A (en) | 1986-05-08 |
| JPH0476054B2 true JPH0476054B2 (en) | 1992-12-02 |
Family
ID=16605833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59211431A Granted JPS6190090A (en) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | Method of evaluating impact signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190090A (en) |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP59211431A patent/JPS6190090A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6190090A (en) | 1986-05-08 |
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