JPH0695058B2 - 金属性ル−スパ−ツの質量推定方法 - Google Patents
金属性ル−スパ−ツの質量推定方法Info
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- JPH0695058B2 JPH0695058B2 JP59037250A JP3725084A JPH0695058B2 JP H0695058 B2 JPH0695058 B2 JP H0695058B2 JP 59037250 A JP59037250 A JP 59037250A JP 3725084 A JP3725084 A JP 3725084A JP H0695058 B2 JPH0695058 B2 JP H0695058B2
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- metallic loose
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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
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、原子炉１次系に混入した金属性ルースパーツ
の質量推定方法に関する。
の質量推定方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 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
劣化による破損物が原子炉１次系に漂うことがある。こ
のように原子炉１次系に漂う異物を通常ルースパーツと
呼称している。このようなルースパーツは、特に原子炉
圧力容器や蒸気発生器の底部に溜り易く、プラント機器
に悪影響を与えることが予想される。すなわち、ルース
パーツが炉内構造物を構成する機器，蒸気発生器，また
は燃料棒に損傷を与えたり、原子炉１次系の放射性クラ
ツドの増加，制御棒の駆動不能等の不具合が予想され、
さらにはこれらに伴なつてプラント運転継続上並びに安
全上重大な問題が生起することが予想される。
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
劣化による破損物が原子炉１次系に漂うことがある。こ
のように原子炉１次系に漂う異物を通常ルースパーツと
呼称している。このようなルースパーツは、特に原子炉
圧力容器や蒸気発生器の底部に溜り易く、プラント機器
に悪影響を与えることが予想される。すなわち、ルース
パーツが炉内構造物を構成する機器，蒸気発生器，また
は燃料棒に損傷を与えたり、原子炉１次系の放射性クラ
ツドの増加，制御棒の駆動不能等の不具合が予想され、
さらにはこれらに伴なつてプラント運転継続上並びに安
全上重大な問題が生起することが予想される。
このようにプラントにとつて不具合の要因を作るルース
パーツをプラント機器内から取り除くためには、先ず、
ルースパーツがプラントのどこに存在しているかを検知
する必要があり、このためにルースパーツがプラント機
器および配管等に衝突することにより発生する衝撃音を
検出して、この衝撃音に基づいてルースパーツの衝撃位
置を標定するようにしたルースパーツ位置標定方法は既
に提案されたところである。例えば、複数の衝撃音検出
器への衝撃波の到達時間差データを直接利用する時間差
直示方式あるいは時間差一定の２個の双曲線の交点とし
て図示する標定点表示方式等が提案されている。また金
属性ルースパーツが衝突によって発生する衝撃音の周波
数スペクトルから衝撃物体の質量、大きさ、形状等を知
る方法として衝撃音の周波数スペクトルのパターンを求
め、予め求めておいたパターン（以下基本パターンとい
う）と質量の関係からパターン認識により質量を推定す
る方法が提案されているが、この方法では検出されたパ
ターンが基本パターンに似ているパターンであると質量
の推定が可能であるが、検出されたパターンが基本パタ
ーンより外れると質量の推定が非常にむづかしくなる。
通常、検出されたパターンは種々あり、基本パターンに
似たパターンはほとんど無いのでルースパーツの質量の
判定は非常にむづかしいという問題があった。しかして
ルースパーツの位置は勿論、その質量を推定し、評価す
ることができれば、これに基づいてプラントの安全性を
高めることができるし、併せてその稼動率を向上させる
ことができるので、特に金属性ルースパーツの質量を推
定する技術の開発が望まれていた。
パーツをプラント機器内から取り除くためには、先ず、
ルースパーツがプラントのどこに存在しているかを検知
する必要があり、このためにルースパーツがプラント機
器および配管等に衝突することにより発生する衝撃音を
検出して、この衝撃音に基づいてルースパーツの衝撃位
置を標定するようにしたルースパーツ位置標定方法は既
に提案されたところである。例えば、複数の衝撃音検出
器への衝撃波の到達時間差データを直接利用する時間差
直示方式あるいは時間差一定の２個の双曲線の交点とし
て図示する標定点表示方式等が提案されている。また金
属性ルースパーツが衝突によって発生する衝撃音の周波
数スペクトルから衝撃物体の質量、大きさ、形状等を知
る方法として衝撃音の周波数スペクトルのパターンを求
め、予め求めておいたパターン（以下基本パターンとい
う）と質量の関係からパターン認識により質量を推定す
る方法が提案されているが、この方法では検出されたパ
ターンが基本パターンに似ているパターンであると質量
の推定が可能であるが、検出されたパターンが基本パタ
ーンより外れると質量の推定が非常にむづかしくなる。
通常、検出されたパターンは種々あり、基本パターンに
似たパターンはほとんど無いのでルースパーツの質量の
判定は非常にむづかしいという問題があった。しかして
ルースパーツの位置は勿論、その質量を推定し、評価す
ることができれば、これに基づいてプラントの安全性を
高めることができるし、併せてその稼動率を向上させる
ことができるので、特に金属性ルースパーツの質量を推
定する技術の開発が望まれていた。
［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、プラントに混入した金属性ルースパーツの発生のみ
でなく、その質量をも推定できるようにした金属性ルー
スパーツの質量推定方法を提供するにある。
は、プラントに混入した金属性ルースパーツの発生のみ
でなく、その質量をも推定できるようにした金属性ルー
スパーツの質量推定方法を提供するにある。
［発明の概要］ 本発明は、上記目的を達成するために、原子炉１次系に
混入した金属性ルースパーツが衝突により生ずる衝撃信
号をセンサにて検出し、この検出された信号を２つの周
波数帯域に分け、夫々の周波数帯域を通過した信号の実
効値またはパワーの比を求め、この信号の実効値またパ
ワーの比を夫々の基準値と比較することにより金属性ル
ースパーツの質量を推定するようにしたものである。
混入した金属性ルースパーツが衝突により生ずる衝撃信
号をセンサにて検出し、この検出された信号を２つの周
波数帯域に分け、夫々の周波数帯域を通過した信号の実
効値またはパワーの比を求め、この信号の実効値またパ
ワーの比を夫々の基準値と比較することにより金属性ル
ースパーツの質量を推定するようにしたものである。
次に、本発明による金属性ルースパーツの質量推定方法
について説明する。
について説明する。
例えば原子炉圧力容器内において、金属性ルースパーツ
が圧力容器内壁と衝突して生じた例えば第１図の如き衝
突信号をセンサ例えば加速度計にて検出する。この検出
された加速度信号は増幅された後スペクトル解析を行な
い周波数スペクトルを求める。このような周波数スペク
トルは金属性ルースパーツの質量の影響を受け、質量が
大きい場合は、相対的に低周波側のスペクトルが増大す
るが、質量が小さい場合に低周波側のスペクトルは相対
的に減少することが前記周波数スペクトルを詳細に観測
した結果得られた。
が圧力容器内壁と衝突して生じた例えば第１図の如き衝
突信号をセンサ例えば加速度計にて検出する。この検出
された加速度信号は増幅された後スペクトル解析を行な
い周波数スペクトルを求める。このような周波数スペク
トルは金属性ルースパーツの質量の影響を受け、質量が
大きい場合は、相対的に低周波側のスペクトルが増大す
るが、質量が小さい場合に低周波側のスペクトルは相対
的に減少することが前記周波数スペクトルを詳細に観測
した結果得られた。
今、金属性ルースパーツが圧力容器内壁と衝突して生じ
た加速度信号をＸ（ｔ）とし、この加速度信号Ｘ（ｔ）
をフーリエ変換したものをＸ（）とすると、Ｘ（）
は下記（１）式で表わされる。
た加速度信号をＸ（ｔ）とし、この加速度信号Ｘ（ｔ）
をフーリエ変換したものをＸ（）とすると、Ｘ（）
は下記（１）式で表わされる。
ただし、：周波数,t:時間,N:データ数とする。
次に、パワースペクトル密度をＰ（）とすると、Ｐ
（）は下記（２）式で表わされる。
（）は下記（２）式で表わされる。
Ｐ（）＝＜Ｘ（）・Ｘ＊（）＞ ……（２） たゞし、Ｘ＊（）:X（）の複数共役， M:平均数を表わすものとする。
しかして、金属性ルースパーツＡの加速度信号を前述し
たような手順により処理して第２図のａ曲線で表わされ
るパワースペクトル密度が得られたとする。このａ曲線
の低周波領域Ｌの積分値 および同曲線の高周波領域Ｈの積分値 を求めこの両積分値の比をFRとすると、FR値は下記
（３）式で表わすことができる。
たような手順により処理して第２図のａ曲線で表わされ
るパワースペクトル密度が得られたとする。このａ曲線
の低周波領域Ｌの積分値 および同曲線の高周波領域Ｈの積分値 を求めこの両積分値の比をFRとすると、FR値は下記
（３）式で表わすことができる。
一方、あらかじめ種々の質量に対するFR値を求めて第３
図の如き質量対FR値の相関図を作製しておけば、例え
ば、前記金属性ルースパーツＡのFR値を求めれば第３図
の質量対FR値相関図により金属性ルースパーツＡの質量
を推定することができる。
図の如き質量対FR値の相関図を作製しておけば、例え
ば、前記金属性ルースパーツＡのFR値を求めれば第３図
の質量対FR値相関図により金属性ルースパーツＡの質量
を推定することができる。
なお、前記金属性ルースパーツＡよりも質量の小さい金
属性ルースパーツＢの周波数に対するパワースペクト
ル密度ＰＢ（）はｂ曲線で表わされる。すなわち低周
波領域Ｌではａ曲線が相対的にｂ曲線より大きく、高
周波領域Ｈではａ曲線とｂ曲線とは低周波領域Ｌに
おけるような大きな差はない。
属性ルースパーツＢの周波数に対するパワースペクト
ル密度ＰＢ（）はｂ曲線で表わされる。すなわち低周
波領域Ｌではａ曲線が相対的にｂ曲線より大きく、高
周波領域Ｈではａ曲線とｂ曲線とは低周波領域Ｌに
おけるような大きな差はない。
［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４図は、本発明の一実施例を示す金属性ルースパーツ
の推定方法のブロック構成図を示すものである。１は加
速度計で、図示しない金属性ルースパーツと圧力容器と
の衝突によつて生じる加速度信号を検出する。この加速
度信号は、増幅器２により増幅された後、警報回路３と
スペクトル解析装置５に入力される。警報回路３は金属
性ルースパーツの発生したことを警報器４に入力して、
この警報器４から警報を出して知らせるとともにスペク
トル解析装置５に入力する。スペクトル解析装置５では
警報回路３からのルースパーツの発生信号に基づいて加
速度信号の周波数スペクトルを求めるとともにこの周波
数スペクトルに基づいてパワースペクトル密度を演算
し、次段の質量推定装置６に入力する。質量推定装置６
においては、入力されたパワースペクトル密度の低周波
領域の積分値対高周波領域の積分値の比であるFR値を求
め、このFR値が既知の質量対FR値の相関図と比較するこ
とによりこの金属性ルースパーツの質量を推定する。そ
して、この推定した質量を出力表示器７に入力して、表
示する。
の推定方法のブロック構成図を示すものである。１は加
速度計で、図示しない金属性ルースパーツと圧力容器と
の衝突によつて生じる加速度信号を検出する。この加速
度信号は、増幅器２により増幅された後、警報回路３と
スペクトル解析装置５に入力される。警報回路３は金属
性ルースパーツの発生したことを警報器４に入力して、
この警報器４から警報を出して知らせるとともにスペク
トル解析装置５に入力する。スペクトル解析装置５では
警報回路３からのルースパーツの発生信号に基づいて加
速度信号の周波数スペクトルを求めるとともにこの周波
数スペクトルに基づいてパワースペクトル密度を演算
し、次段の質量推定装置６に入力する。質量推定装置６
においては、入力されたパワースペクトル密度の低周波
領域の積分値対高周波領域の積分値の比であるFR値を求
め、このFR値が既知の質量対FR値の相関図と比較するこ
とによりこの金属性ルースパーツの質量を推定する。そ
して、この推定した質量を出力表示器７に入力して、表
示する。
第５図は、本発明の他の実施例を示す金属性ルースパー
ツの推定方法のブロツク構成図を示すもので、第４図と
同一箇所には同一符号を附してその説明は省略するもの
とする。８または９はそれぞれ低周波領域または高周波
領域のみの信号を通過させる帯域フイルタ、10,11はい
ずれも実効値回路、12は割算器である。
ツの推定方法のブロツク構成図を示すもので、第４図と
同一箇所には同一符号を附してその説明は省略するもの
とする。８または９はそれぞれ低周波領域または高周波
領域のみの信号を通過させる帯域フイルタ、10,11はい
ずれも実効値回路、12は割算器である。
第４図では加速度計の出力信号をスペクトル解析装置を
用いて周波数スペクトルを求め、ＬとＨのスペクト
ルの比から金属性ルースパーツの質量を推定したが、第
５図の実施例に示すように、増幅器２の出力を低周波領
域（Ｌ）のみの信号を通過させる帯域フイルタ（B
FＬ）８と高周波領域（Ｈ）のみの信号を帯域フイル
タ（BFＨ）９に印加し、各フイルタの出力信号の実効値
をそれぞれ実効値回路10,11で求めこれら実効値または
パワーの比を割算器12で求めて質量推定装置６により質
量を推定してこれを出力表示器７にて表示しても前記実
施例と同様な結果が得られる。
用いて周波数スペクトルを求め、ＬとＨのスペクト
ルの比から金属性ルースパーツの質量を推定したが、第
５図の実施例に示すように、増幅器２の出力を低周波領
域（Ｌ）のみの信号を通過させる帯域フイルタ（B
FＬ）８と高周波領域（Ｈ）のみの信号を帯域フイル
タ（BFＨ）９に印加し、各フイルタの出力信号の実効値
をそれぞれ実効値回路10,11で求めこれら実効値または
パワーの比を割算器12で求めて質量推定装置６により質
量を推定してこれを出力表示器７にて表示しても前記実
施例と同様な結果が得られる。
［発明の効果］ 以上説明したように、金属性ルースパーツの衝突による
衝撃音が発生した場合、従来のような判定の困難なパタ
ーン認識手法を採用するのではなく、本発明は、衝撃音
の周波数スペクトルの低周波領域と高周波領域のそれぞ
れの領域の実効値またはパワーの比であるFR値という判
定し易い簡単な指標を採用しており、しかもFR値と質量
の関係は連続的に得られるので、その関係を用いて推定
する質量推定値も連続的に得られる。また、FR値と質量
の関係のデータ幅より推定誤差も簡単に評価できるの
で、金属性ルースパーツが発生した場合のプラントへの
影響の評価に役立つと共にプラントの稼働率を向上させ
ることができる、というすぐれた効果を有する。
衝撃音が発生した場合、従来のような判定の困難なパタ
ーン認識手法を採用するのではなく、本発明は、衝撃音
の周波数スペクトルの低周波領域と高周波領域のそれぞ
れの領域の実効値またはパワーの比であるFR値という判
定し易い簡単な指標を採用しており、しかもFR値と質量
の関係は連続的に得られるので、その関係を用いて推定
する質量推定値も連続的に得られる。また、FR値と質量
の関係のデータ幅より推定誤差も簡単に評価できるの
で、金属性ルースパーツが発生した場合のプラントへの
影響の評価に役立つと共にプラントの稼働率を向上させ
ることができる、というすぐれた効果を有する。
第１図は金属性ルースパーツが衝撃により生ずる衝撃
音、第２図は本発明に係る金属性ルースパーツの衝突に
よる加速度信号の周波数対パワースペクトル密度図、第
３図は本発明に係る質量対FR値相関図、第４図は本発明
の一実施例のブロツク構成図、第５図は本発明の他の実
施例のブロツク構成図である。 １……加速度計、２……増幅器 ３……警報回路、４……警報器 ５……スペクトル解析装置、６……質量推定装置 ７……出力表示器、8,9……帯域フイルタ 10,11……実効値回路、12……割算器
音、第２図は本発明に係る金属性ルースパーツの衝突に
よる加速度信号の周波数対パワースペクトル密度図、第
３図は本発明に係る質量対FR値相関図、第４図は本発明
の一実施例のブロツク構成図、第５図は本発明の他の実
施例のブロツク構成図である。 １……加速度計、２……増幅器 ３……警報回路、４……警報器 ５……スペクトル解析装置、６……質量推定装置 ７……出力表示器、8,9……帯域フイルタ 10,11……実効値回路、12……割算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 999999999 北陸電力株式会社 富山県富山市桜橋通り３番１号 (71)出願人 999999999 中国電力株式会社 広島県広島市中区小町４番33号 (71)出願人 999999999 日本原子力発電株式会社 東京都千代田区大手町１丁目６番１号 (71)出願人 999999999 株式会社東芝 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 (72)発明者 加藤 俊明 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 平田 和也 宮城県仙台市一番町３丁目７番１号 東北 電力株式会社内 (72)発明者 関戸 洋二 愛知県名古屋市東区東新町１番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 千代 鴻一郎 富山県富山市桜橋通り３番１号 北陸電力 株式会社内 (72)発明者 水野 政明 東京都千代田区大手町１丁目６番１号 日 本原子力発電株式会社内 (72)発明者 角田 十三男 神奈川県川崎市川崎区浮島町４番１号 日 本原子力事業株式会社研究所内 (72)発明者 佐野 健一 神奈川県川崎市川崎区浮島町４番１号 日 本原子力事業株式会社研究所内 (72)発明者 常岡 治 神奈川県川崎市川崎区浮島町４番１号 日 本原子力事業株式会社研究所内 (72)発明者 盛岡 俊彦 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 東 京芝浦電気株式会社東京事務所内 (56)参考文献 特開 昭56−16821（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】プラント機器または配管等の容器内に存在
する金属性ルースパーツが衝突によって発生する衝撃音
をセンサにより検出し、この検出した信号の周波数成分
と金属性ルースパーツの質量との関連を利用して金属性
ルースパーツの質量を推定する金属性ルースパーツの質
量推定方法において、信号の周波数成分の低周波領域と
高周波領域のそれぞれの領域の実効値またはパワーの比
を質量の指標として導入し、この実効値またはパワーの
比をそれぞれ対応する基準値と比較することにより前記
金属性ルースパーツの質量を推定するようにしたことを
特徴とする金属性ルースパーツの質量推定方法。 - 【請求項２】センサとして加速度計を用いている特許請
求の範囲第１項記載の金属性ルースパーツの質量推定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037250A JPH0695058B2 (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 金属性ル−スパ−ツの質量推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037250A JPH0695058B2 (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 金属性ル−スパ−ツの質量推定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60183591A JPS60183591A (ja) | 1985-09-19 |
| JPH0695058B2 true JPH0695058B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=12492386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59037250A Expired - Lifetime JPH0695058B2 (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | 金属性ル−スパ−ツの質量推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695058B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60104208A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-08 | Nippon Atom Ind Group Co Ltd | 流路内における固体の形状判別方法 |
| JP6559579B2 (ja) * | 2016-01-06 | 2019-08-14 | 中部電力株式会社 | 観測地震の距離パラメータを推定する方法ならびに距離パラメータ推定プログラムおよび距離パラメータ推定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| EP3812859B1 (en) | 2019-10-23 | 2023-11-15 | DENTSPLY SIRONA Inc. | Method of identifying dental consumables equipped into a dental tool machine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4285241A (en) * | 1979-07-13 | 1981-08-25 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for the determination of the mass of an impacting object |
-
1984
- 1984-03-01 JP JP59037250A patent/JPH0695058B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60183591A (ja) | 1985-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |