JPH07101238B2 - 広域系中性子束計測監視装置 - Google Patents
広域系中性子束計測監視装置Info
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- JPH07101238B2 JPH07101238B2 JP61093826A JP9382686A JPH07101238B2 JP H07101238 B2 JPH07101238 B2 JP H07101238B2 JP 61093826 A JP61093826 A JP 61093826A JP 9382686 A JP9382686 A JP 9382686A JP H07101238 B2 JPH07101238 B2 JP H07101238B2
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- neutron 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
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、原子炉圧力容器内の起動系領域ならびに中間
系領域にある中性子束を計測および表示し、原子炉の平
均出力または局部出力が異常に上昇する等の過渡現象を
示した場合に制御棒引抜阻止信号やスクラム信号を発生
する広域系中性子束計測監視装置に関する。
系領域にある中性子束を計測および表示し、原子炉の平
均出力または局部出力が異常に上昇する等の過渡現象を
示した場合に制御棒引抜阻止信号やスクラム信号を発生
する広域系中性子束計測監視装置に関する。
（従来の技術） 一般に原子炉圧力容器内に中性子束レベルは、広い測定
レンジ（たとえば、沸騰水形原子炉では11桁の測定レン
ジ）を持っており、一つの測定手段で測定することは技
術的に困難である。このため、従来から三つの測定手段
を組み合せて使用している。
レンジ（たとえば、沸騰水形原子炉では11桁の測定レン
ジ）を持っており、一つの測定手段で測定することは技
術的に困難である。このため、従来から三つの測定手段
を組み合せて使用している。
第一の測定手段は低中性子束レンジ（起動系領域）によ
るもので、この領域では炉出力が計数率に比例するの
で、低レンジ６桁をパルス計測方による計数で計数率を
求めて中性子束レベルを測定している。第二の測定手段
は中間の中性子束レンジ（中間領域）によるもので、こ
の領域では炉出力が出力信号のゆらぎ成分の二乗平均値
に比例することに着目し、キャンベル法を用いて測定す
る。つまり、検出器出力信号の交流成分の実効値の二乗
によって測定する。第三の測定手段は高中性子束レンジ
（出力領域）によるもので、この領域では炉出力が直流
電流に比例することに着目し、検出器からの直流電流を
測定するものである。
るもので、この領域では炉出力が計数率に比例するの
で、低レンジ６桁をパルス計測方による計数で計数率を
求めて中性子束レベルを測定している。第二の測定手段
は中間の中性子束レンジ（中間領域）によるもので、こ
の領域では炉出力が出力信号のゆらぎ成分の二乗平均値
に比例することに着目し、キャンベル法を用いて測定す
る。つまり、検出器出力信号の交流成分の実効値の二乗
によって測定する。第三の測定手段は高中性子束レンジ
（出力領域）によるもので、この領域では炉出力が直流
電流に比例することに着目し、検出器からの直流電流を
測定するものである。
これらの測定手段では、起動系領域用検出器４個、中間
系領域用検出器８個、出力系領域用検出器100〜200個を
それぞれ炉心内に設置し、各系ごとに検出器を検出回路
に接続して中性子束レベルを測定している。
系領域用検出器８個、出力系領域用検出器100〜200個を
それぞれ炉心内に設置し、各系ごとに検出器を検出回路
に接続して中性子束レベルを測定している。
また、上述の測定手段を原子炉の安全系として使用する
場合の取り扱い方もそれぞれ異なっている。一般に出力
がｅ（自然対数の底）倍になるまでの時間Ｔをペリオド
と定義し出力変化の指標とする。起動系においては、中
性子束の時間変化率を直接微分回路により計測し、この
値が一定値を超えた場合に制御棒引抜阻止信号が出力さ
れる。中間系の場合は、出力表示方式にレンジ切換リニ
ア表示方式を採用しているため、各レンジごとの指示値
が一定値以上になった時にスクラム信号が出力される。
出力系では、その出力指示値が一定値たとえば定格の12
0％出力を超えた場合にスクラム信号が出力される。こ
こで、起動系および中間系は急激な出力上昇を防止し、
また，出力系は定格出力を超えないように監視して原子
炉の安全性を確保する。
場合の取り扱い方もそれぞれ異なっている。一般に出力
がｅ（自然対数の底）倍になるまでの時間Ｔをペリオド
と定義し出力変化の指標とする。起動系においては、中
性子束の時間変化率を直接微分回路により計測し、この
値が一定値を超えた場合に制御棒引抜阻止信号が出力さ
れる。中間系の場合は、出力表示方式にレンジ切換リニ
ア表示方式を採用しているため、各レンジごとの指示値
が一定値以上になった時にスクラム信号が出力される。
出力系では、その出力指示値が一定値たとえば定格の12
0％出力を超えた場合にスクラム信号が出力される。こ
こで、起動系および中間系は急激な出力上昇を防止し、
また，出力系は定格出力を超えないように監視して原子
炉の安全性を確保する。
第５図は、従来の起動系領域における中性子束計測監視
装置のブロック図である。この起動系領域における中性
子束計測監視装置は、起動系領域における中性子束を検
出する検出器（核分裂計数管）１と、この検出器１の出
力信号を増幅するパルス系用増幅器２と、このパルス系
用増幅器２によって増幅された信号を信号パルスとノイ
ズ成分に弁別する波高弁別回路および信号パルスの計数
率を計測するカウンタを備えた起動系出力処理回路３
と、この起動系出力処理回路３の出力を微分して中性子
束の時間変化率を直接に求める微分回路を有し、この微
分回路によって求められた中性子束の時間変化率と設定
値との比較を行い、前記中性子束の時間変化率が前記設
定値より大きい場合に制御棒引抜阻止信号を出力するペ
リオド回路４と、前記中性子束の時間変化率を表示する
表示器５とを備えている。
装置のブロック図である。この起動系領域における中性
子束計測監視装置は、起動系領域における中性子束を検
出する検出器（核分裂計数管）１と、この検出器１の出
力信号を増幅するパルス系用増幅器２と、このパルス系
用増幅器２によって増幅された信号を信号パルスとノイ
ズ成分に弁別する波高弁別回路および信号パルスの計数
率を計測するカウンタを備えた起動系出力処理回路３
と、この起動系出力処理回路３の出力を微分して中性子
束の時間変化率を直接に求める微分回路を有し、この微
分回路によって求められた中性子束の時間変化率と設定
値との比較を行い、前記中性子束の時間変化率が前記設
定値より大きい場合に制御棒引抜阻止信号を出力するペ
リオド回路４と、前記中性子束の時間変化率を表示する
表示器５とを備えている。
第６図は、従来の中間系領域における中性子束監視装置
のブロック図である。この中間系領域における中性子束
監視装置は、中間系領域における中性子束を検出する検
出器６と、この検出器６の出力信号を増幅するキャンベ
ル系用増幅器７と、このキャンベル系用増幅器７によっ
て増幅された信号を二乗する二乗回路８、およびこの二
乗回路８の出力信号を平滑化する平滑回路９を有する中
間系出力処理回路10と、この中間系出力処理回路10の出
力を表示する表示器11と、中間系出力処理回路10の出力
と設定値の比較を行い、中間系出力処理回路10の出力が
前記設定値以上の場合にスクラム信号を発生する比較回
路12を備えている。なお、二乗回路８にはレンジ切換増
幅器が内蔵されており、プラントの運転員は表示器11の
出力レベルを確認しながら、比較回路12からスクラム信
号が発生しないように、適切なレンジ切換信号を入力し
ながら原子炉出力の上昇を行なう。
のブロック図である。この中間系領域における中性子束
監視装置は、中間系領域における中性子束を検出する検
出器６と、この検出器６の出力信号を増幅するキャンベ
ル系用増幅器７と、このキャンベル系用増幅器７によっ
て増幅された信号を二乗する二乗回路８、およびこの二
乗回路８の出力信号を平滑化する平滑回路９を有する中
間系出力処理回路10と、この中間系出力処理回路10の出
力を表示する表示器11と、中間系出力処理回路10の出力
と設定値の比較を行い、中間系出力処理回路10の出力が
前記設定値以上の場合にスクラム信号を発生する比較回
路12を備えている。なお、二乗回路８にはレンジ切換増
幅器が内蔵されており、プラントの運転員は表示器11の
出力レベルを確認しながら、比較回路12からスクラム信
号が発生しないように、適切なレンジ切換信号を入力し
ながら原子炉出力の上昇を行なう。
このような特性上の差異のため、パルス系による測定と
キャンベル系による測定とを同一の測定装置で行なうこ
とは不可能と考えられ、従前は別々の装置によりその出
力を表示していた。
キャンベル系による測定とを同一の測定装置で行なうこ
とは不可能と考えられ、従前は別々の装置によりその出
力を表示していた。
第７図は、上記の問題点を解決するための手段として開
発された従来の広域系中性子束計測監視装置である。こ
の従来の広域系中性子束計測監視装置は、核分裂計数管
等を有する広域系用検出器20と、この広域系用検出器20
の出力を周波数帯域分離し、高周波数帯域増幅可能なパ
ルス系用増幅器22および低ノイズ中間周波数帯域増幅可
能なキャンベル系用増幅器23を並列接続してなる広域前
置増幅器21と、パルス系用増幅器22の出力側に第５図と
同様に接続された起動系出力処理回路３、ペリオド回路
４、および表示器５と、キャンベル系用増幅器23の出力
側に第６図と同様に接続された二乗回路８および平滑回
路９を有する中間系出力処理回路10、比較回路12および
表示器11とを備えている。パルス系用増幅器22およびキ
ャンベル系用増幅器23は図示していない入力インピーダ
ンスと結合コンデンサの適当な組み合せによって周波数
分離を行なう。すなわち、起動系では高周波成分のみが
パルス系用増幅器22により増幅され、また中間系では中
間周波数帯成分のみがキャンベル系用増幅器23により増
幅されることになり、起動系における計数率特性と中間
系におけるS/N特性のいずれも満足できるとともに、そ
れぞれの増幅器利得をも適切な値に設定できる。したが
って１個の広域用検出器20によって起動系中性子束およ
び中間系中性子束の検出が可能となるが広域前置増幅器
21以降の計測監視手段は、それぞれ単独の第５図に示さ
れた起動系領域の中性子束計測監視手段および第６図に
示された中間系領域の中性子束計測監視手段と何ら変わ
るところはなく、同じ問題点を含んでいる。すなわち、
起動系領域でのペリオド回路４は中性子束の時間変化率
を直接求める微分回路を含んでいることから回路ノイズ
等の微変動により出力信号が大きく変わり、系が不安定
になりやすい。また、中性子束信号にのってくるノイズ
成分により出力信号が大幅に変動するため、このノイズ
成分除去のために回路が複雑になっている。制御棒引抜
き等により正の反応度が加わった場合、原子炉は短時間
で一旦出力が急上昇し、以後安定した上昇率で出力上昇
するという現象を示し、この短時間の出力上昇は即発ジ
ャンプと呼ばれている。しかし、出力上昇の時間が極め
て短く出力上昇もそれ程大きくならないことから原子炉
の安全上特に問題となる現象ではないにもかかわらず、
微分回路があると、この短時間の入力信号を微分するた
め、出力信号である中性子束の時間変化率は急激に大き
くなる。そのため中性子束の時間変化率は設定値以上と
なり、ペリオド回路は制御棒引抜阻止信号をだす可能性
があり、微分回路の存在は、運転性能を低下させる要因
となる。そのため、この即発ジャンプの影響をとり除く
必要から複雑な回路構成をとらざるを得ない。また中間
系領域の中性子束計測監視装置では、運転員は表示器11
で原子炉の出力レベルを確認しつつ、スクラム信号が発
生しないよう適切なレンジに切換えて原子炉の出力上昇
を行なう必要があるため、運転員の負担軽減および運転
上の省力化にはなり得なかった。
発された従来の広域系中性子束計測監視装置である。こ
の従来の広域系中性子束計測監視装置は、核分裂計数管
等を有する広域系用検出器20と、この広域系用検出器20
の出力を周波数帯域分離し、高周波数帯域増幅可能なパ
ルス系用増幅器22および低ノイズ中間周波数帯域増幅可
能なキャンベル系用増幅器23を並列接続してなる広域前
置増幅器21と、パルス系用増幅器22の出力側に第５図と
同様に接続された起動系出力処理回路３、ペリオド回路
４、および表示器５と、キャンベル系用増幅器23の出力
側に第６図と同様に接続された二乗回路８および平滑回
路９を有する中間系出力処理回路10、比較回路12および
表示器11とを備えている。パルス系用増幅器22およびキ
ャンベル系用増幅器23は図示していない入力インピーダ
ンスと結合コンデンサの適当な組み合せによって周波数
分離を行なう。すなわち、起動系では高周波成分のみが
パルス系用増幅器22により増幅され、また中間系では中
間周波数帯成分のみがキャンベル系用増幅器23により増
幅されることになり、起動系における計数率特性と中間
系におけるS/N特性のいずれも満足できるとともに、そ
れぞれの増幅器利得をも適切な値に設定できる。したが
って１個の広域用検出器20によって起動系中性子束およ
び中間系中性子束の検出が可能となるが広域前置増幅器
21以降の計測監視手段は、それぞれ単独の第５図に示さ
れた起動系領域の中性子束計測監視手段および第６図に
示された中間系領域の中性子束計測監視手段と何ら変わ
るところはなく、同じ問題点を含んでいる。すなわち、
起動系領域でのペリオド回路４は中性子束の時間変化率
を直接求める微分回路を含んでいることから回路ノイズ
等の微変動により出力信号が大きく変わり、系が不安定
になりやすい。また、中性子束信号にのってくるノイズ
成分により出力信号が大幅に変動するため、このノイズ
成分除去のために回路が複雑になっている。制御棒引抜
き等により正の反応度が加わった場合、原子炉は短時間
で一旦出力が急上昇し、以後安定した上昇率で出力上昇
するという現象を示し、この短時間の出力上昇は即発ジ
ャンプと呼ばれている。しかし、出力上昇の時間が極め
て短く出力上昇もそれ程大きくならないことから原子炉
の安全上特に問題となる現象ではないにもかかわらず、
微分回路があると、この短時間の入力信号を微分するた
め、出力信号である中性子束の時間変化率は急激に大き
くなる。そのため中性子束の時間変化率は設定値以上と
なり、ペリオド回路は制御棒引抜阻止信号をだす可能性
があり、微分回路の存在は、運転性能を低下させる要因
となる。そのため、この即発ジャンプの影響をとり除く
必要から複雑な回路構成をとらざるを得ない。また中間
系領域の中性子束計測監視装置では、運転員は表示器11
で原子炉の出力レベルを確認しつつ、スクラム信号が発
生しないよう適切なレンジに切換えて原子炉の出力上昇
を行なう必要があるため、運転員の負担軽減および運転
上の省力化にはなり得なかった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、起動系領域または中間系領域にある中性子束
を分離計測することなく、これらの中性子束を自動計測
および自動監視し、かつ即発ジャンプ等の影響を除去す
るための複雑な回路構成を有しない広域系中性子束計測
監視装置を提供することを目的とする。
を分離計測することなく、これらの中性子束を自動計測
および自動監視し、かつ即発ジャンプ等の影響を除去す
るための複雑な回路構成を有しない広域系中性子束計測
監視装置を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段および作用） 本発明は、原子炉圧力容器内の起動系領域にある中性子
束、および中間系領域にある中性子束を検出する広域中
性子束検出器と、この広域中性子束検出器によって検出
された広域中性子束の信号を周波数帯域分離し、この周
波数帯域分離された高周波数成分が入力されるパルス系
用増幅器、および中間周波数成分が入力されるキャンベ
ル系用増幅器を備えた広域前置増幅器と、前記パルス系
用増幅器の出力を入力して波高弁別し、かつ計数率を計
測して波高弁別された信号を起動系信号φaとして出力
する起動系出力処理回路と、前記キャンベル系用増幅器
の出力信号を入力とし、この入力の二乗平均値を平滑化
し中間系信号φbとして出力する中間系出力処理回路
と、前記起動系出力処理回路によって出力された前記起
動系信号φaの計数率が予め設定した設定値以上のとき
に切換指示信号を出力する出力比較回路と、前記出力比
較回路の出力である切換指示信号に基づいて、前記起動
系信号φaの計数率が前記設定値以上のとき前記中間系
信号φbを通過させ、前記起動系信号φaの計数率が前記
設定値未満のときは、前記起動系信号φaを通過させる
ように接続を切換える切換器と、第一の増幅器、第一の
ローパスフィルタ、および第一の信号比較回路を備え、
前記起動系信号φaの計数率が前記設定値未満の場合の
み前記切換器によって前記起動系出力処理回路に接続さ
れ、前記起動系信号φaが前記第一の増幅器および前記
第一のローパスフィルタを通過した後の信号φa′と前
記起動系信号φaを前記第一の信号比較回路で比較し、
前記起動系信号φaの大きさが前記信号φa′の大きさ以
上のときに制御棒引抜阻止信号を出力する第一のペリオ
ド計測監視手段と、第二の増幅器、第二のローパスフィ
ルタおよび第二の信号比較回路を備え、前記起動系信号
φaの計数率が前記設定値以上のとき前記切換器によっ
て前記中間系出力処理回路に接続され、前記中間系出力
信号φbが前記第二の増幅器および第二のローパスフィ
ルタを通過した後の信号φb′と前記中間系信号φbを前
記第二の信号比較回路で比較し、前記中間系信号φbの
大きさが前記信号φb′の大きさ以上のときに制御棒引
抜阻止信号を出力する第二のペリオド計測監視手段と、
第三の増幅器、第三のローパスフィルタおよび第三の信
号比較回路を備え、前記第二のペリオド計測監視手段と
並列に配置され、前記起動系信号φaの計数率が前記設
定値以上のとき前記切換器によって前記中間系出力処理
回路に接続され、前記中間系信号φbが前記第三の増幅
器および前記第三のローパスフィルタを通過した後の信
号φc′と前記中間系信号φbを前記第三の信号比較回路
で比較し、前記中間系信号φbの大きさが前記信号φc′
の大きさ以上のときにスクラム信号を発生する第三のペ
リオド計測監視手段とを具備していることを特徴とする
ものである。
束、および中間系領域にある中性子束を検出する広域中
性子束検出器と、この広域中性子束検出器によって検出
された広域中性子束の信号を周波数帯域分離し、この周
波数帯域分離された高周波数成分が入力されるパルス系
用増幅器、および中間周波数成分が入力されるキャンベ
ル系用増幅器を備えた広域前置増幅器と、前記パルス系
用増幅器の出力を入力して波高弁別し、かつ計数率を計
測して波高弁別された信号を起動系信号φaとして出力
する起動系出力処理回路と、前記キャンベル系用増幅器
の出力信号を入力とし、この入力の二乗平均値を平滑化
し中間系信号φbとして出力する中間系出力処理回路
と、前記起動系出力処理回路によって出力された前記起
動系信号φaの計数率が予め設定した設定値以上のとき
に切換指示信号を出力する出力比較回路と、前記出力比
較回路の出力である切換指示信号に基づいて、前記起動
系信号φaの計数率が前記設定値以上のとき前記中間系
信号φbを通過させ、前記起動系信号φaの計数率が前記
設定値未満のときは、前記起動系信号φaを通過させる
ように接続を切換える切換器と、第一の増幅器、第一の
ローパスフィルタ、および第一の信号比較回路を備え、
前記起動系信号φaの計数率が前記設定値未満の場合の
み前記切換器によって前記起動系出力処理回路に接続さ
れ、前記起動系信号φaが前記第一の増幅器および前記
第一のローパスフィルタを通過した後の信号φa′と前
記起動系信号φaを前記第一の信号比較回路で比較し、
前記起動系信号φaの大きさが前記信号φa′の大きさ以
上のときに制御棒引抜阻止信号を出力する第一のペリオ
ド計測監視手段と、第二の増幅器、第二のローパスフィ
ルタおよび第二の信号比較回路を備え、前記起動系信号
φaの計数率が前記設定値以上のとき前記切換器によっ
て前記中間系出力処理回路に接続され、前記中間系出力
信号φbが前記第二の増幅器および第二のローパスフィ
ルタを通過した後の信号φb′と前記中間系信号φbを前
記第二の信号比較回路で比較し、前記中間系信号φbの
大きさが前記信号φb′の大きさ以上のときに制御棒引
抜阻止信号を出力する第二のペリオド計測監視手段と、
第三の増幅器、第三のローパスフィルタおよび第三の信
号比較回路を備え、前記第二のペリオド計測監視手段と
並列に配置され、前記起動系信号φaの計数率が前記設
定値以上のとき前記切換器によって前記中間系出力処理
回路に接続され、前記中間系信号φbが前記第三の増幅
器および前記第三のローパスフィルタを通過した後の信
号φc′と前記中間系信号φbを前記第三の信号比較回路
で比較し、前記中間系信号φbの大きさが前記信号φc′
の大きさ以上のときにスクラム信号を発生する第三のペ
リオド計測監視手段とを具備していることを特徴とする
ものである。
（実施例） 第１図は、本発明による広域系中性子束計測監視装置の
一実施例を示すブロック図である。この広域系中性子束
計測監視装置は、原子炉内に設置された広域中性子束検
出器（たとえば核分裂計数管）30と、この広域中性子束
検出器30の出力信号を周波数帯域分離し、この周波数帯
域分離された高周波数成分が入力されるパルス系用増幅
器32、および中間周波数成分が入力されるキャンベル系
用増幅器33を有する広域前置増幅器31と、パルス系用増
幅器32の出力を波高弁別し、計数率を計測し、起動系信
号φaとして出力する起動系出力処理回路34と、キャン
ベル系用増幅器33の出力信号を入力とし、この入力の二
乗平均値を平滑化し中間系信号φbとして出力する中間
系出力処理回路35と、起動系出力処理回路34によって出
力された起動系信号φaの計数率が予め設定した設定値
以上のときに切換指示信号を出力する出力比較回路40
と、この出力比較回路40の出力である切換指示信号に基
づいて、起動系信号φaの計数率が前記設定値以上のと
き中間系信号φbを通過させ、起動系信号φaの計数率が
前記設定値未満のときは、前記起動系信号φaを通過さ
せるように接続を切換える切換器41と、第一の増幅器37
a、第一のローパスフィルタ38a、および第一の信号比較
回路39aを備え、起動系信号φaの計数率が前記設定値未
満の場合のみ切換器41によって起動系出力処理回路34に
接続され、起動系信号φaが第一の増幅器37aおよび第一
のローパスフィルタ38aを通過した後の信号φa′と起動
系信号φaを第一の信号比較回路39aで比較し、起動系信
号φaの大きさが信号φa′の大きさ以上のときに制御棒
引抜阻止信号を出力する第一のペリオド計測監視手段36
aと、この第一のペリオド計測監視手段36aに接続され、
起動系信号を表示する表示器42aと、第二の増幅器37b、
第二のローパスフィルタ38bおよび第二の信号比較回路3
9bを備え、起動系信号φaの計数率が前記設定値以上の
とき切換器41によって中間系出力処理回路35に接続さ
れ、中間系出力信号φbが第二の増幅器37bおよび第二の
ローパスフィルタ38bを通過した後の信号φb′と中間系
信号φbを第二の信号比較回路39bで比較し、中間系信号
φbの大きさが信号φb′の大きさ以上のときに制御棒引
抜阻止信号を出力する第二のペリオド計測監視手段36b
と、起動系信号φaの計数率が前記設定値以上のときに
中間系信号φbを表示する第二の表示器42bと、第三の増
幅器37c、第三のローパスフィルタ38cおよび第三の信号
比較回路37cを備え、第二のペリオド計測監視手段36bと
並列に配置され、起動系信号φaの計数率が前記設定値
以上のとき切換器41によって中間系出力処理回路35に接
続され、中間系信号φc（＝φb）が第三の増幅器37cお
よび第三のローパスフィルタ37cを通過した後の信号
φc′と中間系信号φcを第三の信号比較回路37cで比較
し、中間系信号φcの大きさが信号φc′の大きさ以上の
ときにスクラム信号を発生する第三のペリオド計測監視
手段36cとを具備している。またパルス系用増幅器32は
インピーダンスR1と結合コンデンサC1の適当な組み合せ
により、キャンベル系用増幅器33はインピーダンスR2と
結合コンデンサC2の適当な組み合せにより周波数分離を
行なっている。起動系出力処理回路34からは起動系領域
における中性子束レベルに相当する信号が起動系信号φ
aとして出力され、中間系出力処理回路35からは中問系
領性子束レベルに相当する信号が中間系信号φbと域に
おける中して出力される。ペリオド計測監視手段36a,36
b,36cにおけるそれぞれの入力信号φa，φb，φcと、こ
れらの入力信号φa，φb，φcがそれぞれ増幅器37a,3
7b,37cおよびローパスフィルタ38a,38b,38cを通過した
後の信号φa′，φb′，φb′との関係は次の式に表現
される。
一実施例を示すブロック図である。この広域系中性子束
計測監視装置は、原子炉内に設置された広域中性子束検
出器（たとえば核分裂計数管）30と、この広域中性子束
検出器30の出力信号を周波数帯域分離し、この周波数帯
域分離された高周波数成分が入力されるパルス系用増幅
器32、および中間周波数成分が入力されるキャンベル系
用増幅器33を有する広域前置増幅器31と、パルス系用増
幅器32の出力を波高弁別し、計数率を計測し、起動系信
号φaとして出力する起動系出力処理回路34と、キャン
ベル系用増幅器33の出力信号を入力とし、この入力の二
乗平均値を平滑化し中間系信号φbとして出力する中間
系出力処理回路35と、起動系出力処理回路34によって出
力された起動系信号φaの計数率が予め設定した設定値
以上のときに切換指示信号を出力する出力比較回路40
と、この出力比較回路40の出力である切換指示信号に基
づいて、起動系信号φaの計数率が前記設定値以上のと
き中間系信号φbを通過させ、起動系信号φaの計数率が
前記設定値未満のときは、前記起動系信号φaを通過さ
せるように接続を切換える切換器41と、第一の増幅器37
a、第一のローパスフィルタ38a、および第一の信号比較
回路39aを備え、起動系信号φaの計数率が前記設定値未
満の場合のみ切換器41によって起動系出力処理回路34に
接続され、起動系信号φaが第一の増幅器37aおよび第一
のローパスフィルタ38aを通過した後の信号φa′と起動
系信号φaを第一の信号比較回路39aで比較し、起動系信
号φaの大きさが信号φa′の大きさ以上のときに制御棒
引抜阻止信号を出力する第一のペリオド計測監視手段36
aと、この第一のペリオド計測監視手段36aに接続され、
起動系信号を表示する表示器42aと、第二の増幅器37b、
第二のローパスフィルタ38bおよび第二の信号比較回路3
9bを備え、起動系信号φaの計数率が前記設定値以上の
とき切換器41によって中間系出力処理回路35に接続さ
れ、中間系出力信号φbが第二の増幅器37bおよび第二の
ローパスフィルタ38bを通過した後の信号φb′と中間系
信号φbを第二の信号比較回路39bで比較し、中間系信号
φbの大きさが信号φb′の大きさ以上のときに制御棒引
抜阻止信号を出力する第二のペリオド計測監視手段36b
と、起動系信号φaの計数率が前記設定値以上のときに
中間系信号φbを表示する第二の表示器42bと、第三の増
幅器37c、第三のローパスフィルタ38cおよび第三の信号
比較回路37cを備え、第二のペリオド計測監視手段36bと
並列に配置され、起動系信号φaの計数率が前記設定値
以上のとき切換器41によって中間系出力処理回路35に接
続され、中間系信号φc（＝φb）が第三の増幅器37cお
よび第三のローパスフィルタ37cを通過した後の信号
φc′と中間系信号φcを第三の信号比較回路37cで比較
し、中間系信号φcの大きさが信号φc′の大きさ以上の
ときにスクラム信号を発生する第三のペリオド計測監視
手段36cとを具備している。またパルス系用増幅器32は
インピーダンスR1と結合コンデンサC1の適当な組み合せ
により、キャンベル系用増幅器33はインピーダンスR2と
結合コンデンサC2の適当な組み合せにより周波数分離を
行なっている。起動系出力処理回路34からは起動系領域
における中性子束レベルに相当する信号が起動系信号φ
aとして出力され、中間系出力処理回路35からは中問系
領性子束レベルに相当する信号が中間系信号φbと域に
おける中して出力される。ペリオド計測監視手段36a,36
b,36cにおけるそれぞれの入力信号φa，φb，φcと、こ
れらの入力信号φa，φb，φcがそれぞれ増幅器37a,3
7b,37cおよびローパスフィルタ38a,38b,38cを通過した
後の信号φa′，φb′，φb′との関係は次の式に表現
される。
ここで、ｉ＝a,b,c φi(t)：ペリオド計測監視手段36iの入力信号 φi′（ｔ）：増幅器37iおよびローパスフィルタ38iを
通過した信号 Gi：増幅器37iのゲイン λi:1/RCi RCi：ローパスフィルタ38iの時定数 （１）式は中性子束がペリオドτiで上昇すると解析的
に解け で与えられる。
通過した信号 Gi：増幅器37iのゲイン λi:1/RCi RCi：ローパスフィルタ38iの時定数 （１）式は中性子束がペリオドτiで上昇すると解析的
に解け で与えられる。
（φi（ｔ）＝φi（ｏ）ｅt/τ ｉ） さらにｔ＝∞においてφi′＝φiとなることを利用する
と RCi＝（Gi−１）・τi……（３） となりローパスフィルタ38iの時定数RCiとゲインGiの関
係が与えられる。したがって、このペリオド計測監視手
段36iにおいてRCiとGiを設定するとペリオドτiが与え
られることになり、あるペリオド（例えば10秒）で制御
棒引抜阻止信号またはスクラム信号を出したい時にはそ
れに対応するRCiとGiの組み合せを設定すれば良い。
と RCi＝（Gi−１）・τi……（３） となりローパスフィルタ38iの時定数RCiとゲインGiの関
係が与えられる。したがって、このペリオド計測監視手
段36iにおいてRCiとGiを設定するとペリオドτiが与え
られることになり、あるペリオド（例えば10秒）で制御
棒引抜阻止信号またはスクラム信号を出したい時にはそ
れに対応するRCiとGiの組み合せを設定すれば良い。
さらにこのペリオド計測監視手段36iの設定ペリオドτS
iに対して炉の出力上昇がペリオドτiに起った時にφi
≧φi′となるまでに要する時間Tiを決めるとTiは、 で与えられるため一義的にGiが決まる。このGiと（３）
式を用いてRCiを決定すれば 「ペリオドτiの出力上昇が起った時からTi時間後に制
御棒引抜阻止信号またはスクラム信号を出すペリオド計
測監視手段」 が与えられることになる。
iに対して炉の出力上昇がペリオドτiに起った時にφi
≧φi′となるまでに要する時間Tiを決めるとTiは、 で与えられるため一義的にGiが決まる。このGiと（３）
式を用いてRCiを決定すれば 「ペリオドτiの出力上昇が起った時からTi時間後に制
御棒引抜阻止信号またはスクラム信号を出すペリオド計
測監視手段」 が与えられることになる。
例えばRCi＝10秒、Gi＝２とすると、トリップ設定ペリ
オドτiは（３）式よりτi＝10秒となり炉の出力上昇が
ペリオドτSi＝９秒で起った場合、（４）式よりTi＝15
秒後にトリップ信号を出力する。
オドτiは（３）式よりτi＝10秒となり炉の出力上昇が
ペリオドτSi＝９秒で起った場合、（４）式よりTi＝15
秒後にトリップ信号を出力する。
以上のように本発明による広域系中性子束計測監視装置
は、直接中性子束の信号を微分することなく原子炉の出
力上昇のペリオドが設定ペリオド以下であるかどうかを
監視できる。
は、直接中性子束の信号を微分することなく原子炉の出
力上昇のペリオドが設定ペリオド以下であるかどうかを
監視できる。
第２図は、起動系領域において制御棒引抜阻止信号を発
生した場合の応答例を示した図である。符号43aは起動
系信号φaを示し、符号44aはペリオド計測監視手段36a
の増幅器37aおよびローパスフィルタ38aを通過後の信号
φa′を示しており、交点46で制御棒引抜阻止信号が発
生している。
生した場合の応答例を示した図である。符号43aは起動
系信号φaを示し、符号44aはペリオド計測監視手段36a
の増幅器37aおよびローパスフィルタ38aを通過後の信号
φa′を示しており、交点46で制御棒引抜阻止信号が発
生している。
第３図は、中間系領域において制御棒引抜阻止信号およ
びスクラム信号を発生した場合の応答例を示した図であ
る。符号43bは中間系信号φbを示し、符号44bはペリオ
ド計測監視手段36bの構成要素である増幅器37bおよびロ
ーパスフィルタ38bを通過後の信号φb′を示し、符号45
はペリオド計測監視手段36cの構成要素である増幅器37c
およびローパスフィルタ38cを通過後の信号φc′を示し
ており、交点46で制御棒引抜阻止信号、交点47でスクラ
ム信号が発生している。
びスクラム信号を発生した場合の応答例を示した図であ
る。符号43bは中間系信号φbを示し、符号44bはペリオ
ド計測監視手段36bの構成要素である増幅器37bおよびロ
ーパスフィルタ38bを通過後の信号φb′を示し、符号45
はペリオド計測監視手段36cの構成要素である増幅器37c
およびローパスフィルタ38cを通過後の信号φc′を示し
ており、交点46で制御棒引抜阻止信号、交点47でスクラ
ム信号が発生している。
第４図は中間系領域において、ペリオド計測監視手段の
入力信号と前記ペリオド計測監視手段の構成要素である
増幅器およびローパスフィルタを通過後の信号の時間に
対する変化を示したグラフである。符号48はペリオド計
測監視手段の入力信号を示し符号49は前記増幅器および
前記ローパスフィルタ通過後の信号を示している。
入力信号と前記ペリオド計測監視手段の構成要素である
増幅器およびローパスフィルタを通過後の信号の時間に
対する変化を示したグラフである。符号48はペリオド計
測監視手段の入力信号を示し符号49は前記増幅器および
前記ローパスフィルタ通過後の信号を示している。
本発明による広域中性子束計測監視装置は、起動系領域
または中間系領域にある中性子束を自動計測および自動
監視することができ、ペリオド計測監視手段に微分回路
を使用しないで増幅器、ローパスフィルタおよび信号比
較回路を備えさせているため極めて単純な構成となって
おり、かつ前記増幅器のゲインおよびローパスフィルタ
の時定数を適切に選ぶことにより即発ジャンプ等の影響
を除去することができる。
または中間系領域にある中性子束を自動計測および自動
監視することができ、ペリオド計測監視手段に微分回路
を使用しないで増幅器、ローパスフィルタおよび信号比
較回路を備えさせているため極めて単純な構成となって
おり、かつ前記増幅器のゲインおよびローパスフィルタ
の時定数を適切に選ぶことにより即発ジャンプ等の影響
を除去することができる。
第１図は本発明による広域系中性子束計測監視装置の一
実施例を示したブロック図、第２図は起動系領域におい
て制御棒引抜阻止信号を発生した場合の応答例を示した
図、第３図は中間系領域において制御棒引抜阻止信号お
よびスクラム信号を発生した場合の応答例を示した図、
第４図は中間系領域においてペリオド計測監視手段の入
力信号と前記ペリオド計測監視手段の構成要素である増
幅器およびローパスフィルタを通過後の信号の時間に対
する変化を示したグラフ、第５図は従来の起動系領域に
おける中性子束計測監視装置のブロック図、第６図は従
来の中間系領域における中性子束計測監視装置のブロッ
ク図、第７図は従来の広域系中性子束計測監視装置のブ
ロック図である。 30……広域中性子束検出器、31……広域前置増幅器、32
……パルス系用増幅器、33……キャンベル系用増幅器、
34……起動系出力処理回路、35……中間系出力処理回
路、36a,36b,36c……ペリオド計測監視手段、37a,37b,3
7c……増幅器、38a,38b,38c……ローパスフィルタ、3
9a,39b,39c……信号比較回路、40……出力比較回路、41
……切換器、42a,42b……表示器。
実施例を示したブロック図、第２図は起動系領域におい
て制御棒引抜阻止信号を発生した場合の応答例を示した
図、第３図は中間系領域において制御棒引抜阻止信号お
よびスクラム信号を発生した場合の応答例を示した図、
第４図は中間系領域においてペリオド計測監視手段の入
力信号と前記ペリオド計測監視手段の構成要素である増
幅器およびローパスフィルタを通過後の信号の時間に対
する変化を示したグラフ、第５図は従来の起動系領域に
おける中性子束計測監視装置のブロック図、第６図は従
来の中間系領域における中性子束計測監視装置のブロッ
ク図、第７図は従来の広域系中性子束計測監視装置のブ
ロック図である。 30……広域中性子束検出器、31……広域前置増幅器、32
……パルス系用増幅器、33……キャンベル系用増幅器、
34……起動系出力処理回路、35……中間系出力処理回
路、36a,36b,36c……ペリオド計測監視手段、37a,37b,3
7c……増幅器、38a,38b,38c……ローパスフィルタ、3
9a,39b,39c……信号比較回路、40……出力比較回路、41
……切換器、42a,42b……表示器。
Claims (1)
- 【請求項１】原子炉圧力容器内の起動系領域にある中性
子束、および中間系領域にある中性子束を検出する広域
中性子束検出器と、この広域中性子束検出器によって検
出された広域中性子束の信号を周波数帯域分離し、この
周波数帯域分離された高周波数成分が入力されるパルス
系用増幅器、および中間周波数成分が入力されるキャン
ベル系用増幅器を備えた広域前置増幅器と、前記パルス
系用増幅器の出力を入力して波高弁別し、かつ計数率を
計測して波高弁別された信号を起動系信号φaとして出
力する起動系出力処理回路と、前記キャンベル系用増幅
器の出力信号を入力とし、この入力の二乗平均値を平滑
化し中間系信号φbとして出力する中間系出力処理回路
と、前記起動系出力処理回路によって出力された前記起
動系信号φaの計数率が予め設定した設定値以上のとき
に切換指示信号を出力する出力比較回路と、前記出力比
較回路の出力である切換指示信号に基づいて、前記起動
系信号φaの計数率が前記設定値以上のとき前記中間系
信号φbを通過させ、前記起動系信号φaの計数率が前記
設定値未満のときは、前記起動系信号φaを通過させる
ように接続を切換える切換器と、第一の増幅器、第一の
ローパスフィルタ、および第一の信号比較回路を備え、
前記起動系信号φaの計数率が前記設定値未満の場合の
み前記切換器によって前記起動系出力処理回路に接続さ
れ、前記起動系信号φaが前記第一の増幅器および前記
第一のローパスフィルタを通過した後の信号φa′と前
記起動系信号φaを前記第一の信号比較回路で比較し、
前記起動系信号φaの大きさが前記信号φa′の大きさ以
上のときに制御棒引抜阻止信号を出力する第一のペリオ
ド計測監視手段と、第二の増幅器、第二のローパスフィ
ルタおよび第二の信号比較回路を備え、前記起動系信号
φaの計数率が前記設定値以上のとき前記切換器によっ
て前記中間系出力処理回路に接続され、前記中間系出力
信号φbが前記第二の増幅器および第二のローパスフィ
ルタを通過した後の信号φb′と前記中間系信号φbを前
記第二の信号比較回路で比較し、前記中間系信号φbの
大きさが前記信号φb′の大きさ以上のときに制御棒引
抜阻止信号を出力する第二のペリオド計測監視手段と、
第三の増幅器、第三のローパスフィルタおよび第三の信
号比較回路を備え、前記第二のペリオド計測監視手段と
並列に配置され、前記起動系信号φaの計数率が前記設
定値以上のとき前記切換器によって前記中間系出力処理
回路に接続され、前記中間系信号φbが前記第三の増幅
器および前記第三のローパスフィルタを通過した後の信
号φc′と前記中間系信号φbを前記第三の信号比較回路
で比較し、前記中間系信号φbの大きさが前記信号φc′
の大きさ以上のときにスクラム信号を発生する第三のペ
リオド計測監視手段とを具備していることを特徴とする
広域系中性子束計測監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61093826A JPH07101238B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 広域系中性子束計測監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61093826A JPH07101238B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 広域系中性子束計測監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250396A JPS62250396A (ja) | 1987-10-31 |
| JPH07101238B2 true JPH07101238B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=14093200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61093826A Expired - Lifetime JPH07101238B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 広域系中性子束計測監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101238B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000275383A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Toshiba Corp | 原子炉中性子束レベル測定装置 |
| CN104795117A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-22 | 中国核动力研究设计院 | 基于h2滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法 |
| CN104778984A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-15 | 中国核动力研究设计院 | 基于h2滤波的铑自给能探测器信号延迟消除方法 |
| CN104778981A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-15 | 中国核动力研究设计院 | 基于Luenberger形式H2/H∞混合滤波的铑探测器信号延迟消除方法 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP61093826A patent/JPH07101238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62250396A (ja) | 1987-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |