JPH0850191A - ルースパーツモニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 監視対象物が定常的に金属衝撃を発生する機
器構造を有する場合でも、検出感度を低下させることな
く、ルースパーツの発生を確実に監視する。 【構成】 加速度検出器５により、原子炉容器１におけ
る衝撃信号を検出し、プリアンプ７及び信号増幅回路８
等で増幅した後、信号時間遅延回路２１で一定時間遅延
させる。衝撃信号検出部９は、信号時間遅延回路２１で
遅延した信号が入力されると、包絡線検波を行なった
後、その検波出力信号が設定レベル以上で、かつ、設定
時間以上の時間幅を持っているときに衝撃信号として検
出し、ＣＰＵ１０へ出力する。ＣＰＵ１０は、衝撃信号
検出部９から出力される衝撃信号に基づいてルースパー
ツ６の監視を行なうが、検出禁止信号発生回路２５から
衝撃検出禁止信号が送られて来ている間、即ち、保温材
構造２で金属衝撃が発生している間はルースパーツ６の
監視動作を中止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加圧水型原子炉プラン
トの一次系等に適用されるルースパーツモニタ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば加圧水型原子炉プラントに
おいては、常に高い機能を保持し、また、高い安全性を
保つために、原子炉容器をはじめとする一次系バウンダ
リ内に、外れた部品や緩んだ部品等のルースパーツがあ
るか否かをルースパーツモニタ装置により検出してい
る。このルースパーツモニタ装置は、外れた部品がバウ
ンダリに衝突して発生する衝撃音、あるいは緩んだ部品
の振動等によって発生する衝撃音を検出することによ
り、ルースパーツの有無を判断するもので、図６に示す
ような構成となっている。

【０００３】図６において、１は加圧水型原子炉プラン
トにおける原子炉容器で、この原子炉容器１から保温材
構造２が吊下げられている。この保温材構造２は、原子
炉容器１に吊下げられている上端部が支点３となってい
る。更に、上記原子炉容器１と保温材構造２との間に
は、保温効果を高めるために複数の対流防止部材４が設
けられている。そして、上記原子炉容器１の外側部に
は、複数個の加速度検出器５が取付けられる。この加速
度検出器５は、原子炉容器１で外れた部品や緩んだ部品
等のルースパーツ６と原子炉容器１との衝突等により発
生して原子炉容器１の外壁を伝播する衝撃信号を検出す
る。

【０００４】上記各加速度検出器５の検出信号は、それ
ぞれ長距離伝送が可能な電圧信号に変換するプリアンプ
７を経由して信号増幅回路（シグナルコンディショナ）
８へ送られる。この信号増幅回路８は、アナログ信号処
理に必要なレベルにまで入力信号を増幅して衝撃信号検
出部９へ出力する。この衝撃信号検出部９は、信号増幅
回路８の出力信号からルースパーツ６による衝撃信号を
検出してＣＰＵ（中央演算処理装置）１０へ出力する。
このＣＰＵ１０は、少なくとも２チャンネルの衝撃信号
検出部９において衝撃信号が検出された場合、各衝撃信
号検出部９の出力情報を収集・加工してルースパーツ６
に関する衝撃位置・エネルギ等の情報をＣＲＴ等の表示
装置１１に出力して表示すると共に、プリンタ１２に出
力してプリントアウトする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のルースパー
ツモニタ装置によれば、ルースパーツ６が原子炉容器１
の内壁に衝突する等して衝撃信号が生じると、その衝撃
信号が加速度検出器５により検出され、プリアンプ７、
信号増幅回路８を経由して衝撃信号検出部９へ送られ、
更にＣＰＵ１０で処理されて表示装置１１に表示される
と共にプリンタ１２に出力される。従って、監視員は、
表示装置１１あるいはプリンタ１２に出力された結果か
ら、ルースパーツ６が生じたことを知ることができる。

【０００６】一方、上記原子炉容器１は、保温材構造２
が原子炉容器１周辺の対流ファン等による加振力で支点
３を中心に振り子運動をし、対流防止部材４が原子炉容
器１に干渉して定常的に衝撃音を原子炉容器１に与え
る。このように監視対象物が定常的に金属衝撃を発生す
る機器構造を持っている場合、この定常的な金属衝撃と
ルースパーツ６による衝撃とを判別することが困難であ
り、ルースパーツ６が存在している訳でもないのに、誤
動作して金属衝撃の検知信号を出力してしまう場合があ
る。このような現象に対して、従来では、衝撃信号検出
部９の検知設定値を、定常的に発生する金属衝撃音を検
知しない程度まで高くして誤動作を防止するようにして
いる。しかし、この方法では、本来のルースパーツに対
する検出感度を結果的に低下させてしまうという問題が
ある。

【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、監視対象物が定常的に金属衝撃を発生する機器構造
を有している場合でも、検出感度を低下させることな
く、ルースパーツの発生を確実に監視し得るルースパー
ツモニタ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、定常的に金属
衝撃を発生する機器構造を有する監視対象物におけるル
ースパーツを監視するルースパーツモニタ装置におい
て、上記監視対象物に対する金属衝撃を検出する検出手
段と、この手段により検出された信号を遅延する遅延手
段と、この遅延手段により遅延された信号に基づいてル
ースパーツの発生を監視する手段と、上記定常的に金属
衝撃を発生する機器構造に対して金属衝撃を検出する検
出手段と、この検出手段から出力される金属衝撃検出信
号に基づいて上記ルースパーツの発生監視手段の動作を
一時的に禁止する手段とを具備したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】監視対象物において、ルースパーツの発生によ
り金属衝撃を生じると、その金属衝撃が加速度検出器等
の検出手段により検出され、その検出信号が遅延手段で
一定時間遅延される。そして、この一定時間遅延された
信号をルースパーツの発生監視手段でチェックし、設定
レベル以上で、かつ、設定時間以上の時間幅を持ってい
れば衝撃信号であると判断し、ルースパーツの発生を表
示装置等に表示する。

【００１０】一方、定常的に金属衝撃を発生する機器構
造に対しても金属衝撃の検出動作を常に行なっており、
金属衝撃を検出したときに、上記ルースパーツの発生監
視手段の動作を一時的に禁止する。

【００１１】このように定常的に発生する金属衝撃を検
知して、ルースパーツの発生監視手段の動作を一時的に
禁止することにより、ルースパーツの発生監視手段の誤
動作を確実に防止できる。従って、ルースパーツの発生
監視手段の検出感度を低下させる必要は全くなく、常に
高い感度でルースパーツの発生を監視することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例に係るルースパーツモ
ニタ装置の構成図である。図１において、１は監視対象
物、例えば加圧水型原子炉プラントにおける原子炉容器
で、この原子炉容器１から保温材構造２が吊下げられて
いる。この保温材構造２は、原子炉容器１に吊下げられ
ている上端部が支点３となっている。更に、上記原子炉
容器１と保温材構造２との間には、保温効果を高めるた
めに複数の対流防止部材４が設けられている。そして、
上記原子炉容器１の外側部には、複数個の加速度検出器
５が取付けられる。この加速度検出器５は、原子炉容器
１で外れた部品や緩んだ部品等のルースパーツ６と原子
炉容器１との衝突等により発生して原子炉容器１の外壁
を伝播する衝撃信号を検出する。

【００１３】上記各加速度検出器５の検出信号は、それ
ぞれ長距離伝送が可能な電圧信号に変換するプリアンプ
７を経由して信号増幅回路（シグナルコンディショナ）
８へ送られ、アナログ信号処理に必要なレベルにまで増
幅される。この信号増幅回路８の出力信号は、信号時間
遅延回路２１により一定時間遅延されて衝撃信号検出部
９へ送られる。上記信号時間遅延回路２１は、例えば入
力信号をＡ／Ｄ変換回路でデジタル信号に変換してメモ
リに記憶し、その後、このメモリに記憶した信号を読出
してＤ／Ａ変換回路によりアナログ信号に戻して出力す
る等の処理により、簡単に実現することができる。ま
た、上記衝撃信号検出部９は、信号時間遅延回路２１を
介して入力される信号からルースパーツ６による衝撃信
号を検出してＣＰＵ（中央演算処理装置）１０へ出力す
る。このＣＰＵ１０は、少なくとも２チャンネルの衝撃
信号検出部９において衝撃信号が検出された場合、各衝
撃信号検出部９の出力情報を収集・加工してルースパー
ツ６に関する衝撃位置・エネルギ等の情報をＣＲＴ等の
表示装置１１に出力して表示すると共に、プリンタ１２
に出力してプリントアウトする。

【００１４】一方、上記原子炉容器１は、定常的に金属
衝撃を発生する機器構造として、例えば保温材構造２を
備えている。この保温材構造２は、原子炉容器１周辺の
対流ファン等による加振力で支点３を中心に振り子運動
をし、対流防止部材４が原子炉容器１に干渉して衝撃音
を原子炉容器１に与える。上記保温材構造２と原子炉容
器１との干渉を検出する目的で、保温材構造２の外側に
変位計２２を設けている。この変位計２２により検出し
た信号をプリアンプ２３及び信号増幅回路（シグナルコ
ンディショナ）２４で増幅した後、衝撃検出禁止信号発
生回路２５に入力する。この衝撃検出禁止信号発生回路
２５は、信号増幅回路２４から出力される信号のレベル
を検出し、そのレベルが予め設定したレベルを越え、か
つ、その状態が一定時間継続した時に上記保温材構造２
が原子炉容器１に干渉して衝撃音を発生したものと判断
し、衝撃検出禁止信号（インヒビット信号）を発生して
ＣＰＵ１０へ出力する。また、衝撃検出禁止信号発生回
路２５は、保温材構造２において衝撃音が発生している
間、衝撃検出禁止信号の出力を継続すると共に、衝撃音
の発生が終了した後においても、信号時間遅延回路２１
による信号遅延を考慮して一定時間例えば５秒間程度遅
延して出力する。

【００１５】上記ＣＰＵ１０は、衝撃検出禁止信号発生
回路２５から衝撃検出禁止信号が入力されると、その
間、衝撃信号検出部９の出力信号に対する処理を中止す
る。即ち、保温材構造２が衝撃音を発生していない状態
ではルースパーツ６に対する検出動作を行ない、保温材
構造２が衝撃音を発生すると、その間、ＣＰＵ１０の動
作を禁止してルースパーツ６の検出動作を行なわないよ
うにしている。

【００１６】次に上記実施例の動作を説明する。加速度
検出器５により、原子炉容器１の外壁を伝播する衝撃信
号が検出され、プリアンプ７及び信号増幅回路８で増幅
された後、信号時間遅延回路２１で一定時間遅延されて
衝撃信号検出部９に入力される。この衝撃信号検出部９
の処理と衝撃検出禁止信号発生回路２５の処理は同時に
行なわれているので、加速度検出器５により検出された
信号が変位計２２で検出された信号より先行しないよう
に信号時間遅延回路２１を設けて加速度検出器５の検出
信号を遅延させている。

【００１７】上記衝撃信号検出部９は、信号時間遅延回
路２１を介して送られてくる信号に対し、図２に示すフ
ローチャートに従って衝撃信号の検出処理を実行する。
即ち、衝撃信号検出部９は、信号時間遅延回路２１を介
して信号が入力されると（ステップＡ１）、図３に示す
包絡線検波を行なう（ステップＡ２）。そして、この検
波した信号に対し、図４に示すように予め設定したレベ
ルＥ0 以上か否かの判断を行ない（ステップＡ３）、設
定レベル以上であれば、更に予め設定した時間ｔ0 以上
であるか否かの判断を行なう（ステップＡ４）。即ち、
衝撃信号検出部９は、検波した信号が設定レベルＥ0 以
上で、かつ、設定時間ｔ0 以上の時間幅を持っていると
きに衝撃信号として検出する（イベント検出という）。
上記設定レベルＥ0 は、定常的にプラントが発生してい
る暗騒音（バックグランドノイズ）の影響を除くために
設定され、また、時間しきい値であるｔ0 は、回路に混
入する電気ノイズによる誤検知を防止する目的で設定さ
れる。そして、上記のようにして求めたイベント検出信
号をＣＰＵ１０へ出力する（ステップＡ５）。

【００１８】ＣＰＵ１０は、上記衝撃信号検出部９によ
り検出された衝撃信号が送られてくると、図５に概略を
示す処理フローに従って処理を開始する。この処理フロ
ーは、衝撃信号検出部９の検出信号により起動されるも
ので、まず、衝撃検出禁止信号発生回路２５から衝撃検
出禁止信号（インヒビット信号）が送られてきているか
否かを判断し（ステップＢ１）、衝撃検出禁止信号が送
られて来ていれば、そのまま処理を終了する。衝撃検出
禁止信号が送られて来ていなければ、各衝撃信号検出部
９間の検知時間差を計算し（ステップＢ２）、その計算
結果と衝撃位置パターンテーブルを照合し（ステップＢ
３）、更にルースパーツ衝撃エネルギを計算する（ステ
ップＢ４）。そして、上記の計算結果に基づいて表示装
置１１及びプリンタ１２へメッセージを出力する（ステ
ップＢ５）等の処理を行なってタスク処理を終了する。

【００１９】一方、上記保温材構造２は、原子炉容器１
周辺の対流ファン等による加振力で支点３を中心に振り
子運動をし、対流防止部材４が原子炉容器１に干渉して
衝撃音を発生するが、この衝撃音は変位計２２により検
出され、プリアンプ２３、信号増幅回路２４を介して衝
撃検出禁止信号発生回路２５へ送られる。この衝撃検出
禁止信号発生回路２５は、信号増幅回路２４から出力さ
れる信号のレベルを検出し、そのレベルが予め設定した
レベルを越え、かつ、その状態が一定時間継続した時に
衝撃検出禁止信号を発生してＣＰＵ１０へ出力する。こ
の場合、衝撃検出禁止信号発生回路２５は、保温材構造
２において衝撃音が発生している間、衝撃検出禁止信号
を継続して出力すると共に、衝撃音の発生が終了した後
においても、信号時間遅延回路２１による信号遅延を考
慮して一定時間例えば５秒間程度遅延して出力する。

【００２０】上記のように衝撃検出禁止信号発生回路２
５から衝撃検出禁止信号が出力されている間、ＣＰＵ１
０はルースパーツ６に対する検出処理を中止し、衝撃検
出禁止信号が出力されなくなった時点で、ルースパーツ
６に対する検出処理を再開する。従って、ルースパーツ
６を検出する処理系統は、保温材構造２が定常的に発す
る金属衝撃の影響を受けず、誤動作を防止する目的で検
出感度を低下させる必要がない。

【００２１】なお、上記実施例では、プラントが定常的
に金属衝撃を発する構造を有する例として原子炉容器１
に設けられた保温材構造２の場合について説明したが、
その他の構造を有する場合であっても上記実施例と同様
にして実施し得るものである。

【００２２】また、上記実施例では、衝撃検出禁止信号
発生回路２５は、保温材構造２における衝撃音の発生が
終了した後も、信号時間遅延回路２１による信号遅延を
考慮して衝撃検出禁止信号を一定時間遅延するようにし
たが、この遅延処理はＣＰＵ１０側で行なうことも可能
である。

【００２３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、監
視対象物が定常的な金属衝撃を発生する構造を有する場
合においても、検出感度を低下させることなく、ルース
パーツ発生の有無を確実に監視することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るルースパーツモニタ装
置の全体システムの構成図。

【図２】同実施例におけるす衝撃信号検出部の動作を示
すフローチャート。

【図３】同実施例における衝撃信号検出部の包絡線検波
処理を示す図。

【図４】同実施例における衝撃信号検出部の信号検出レ
ベル設定状態を示す図。

【図５】同実施例におけるＣＰＵの処理動作を示すフロ
ーチャート。

【図６】従来のルースパーツモニタ装置の全体システム
の構成図。

【符号の説明】

１ 原子炉容器 ２ 保温材構造 ３ 支点 ４ 対流防止部材 ５ 加速度検出器 ６ ルースパーツ ７ プリアンプ ８ 信号増幅回路 ９ 衝撃信号検出部 １０ ＣＰＵ １１ 表示装置 １２ プリンタ ２１ 信号時間遅延回路 ２２ 変位計 ２３ プリアンプ ２４ 信号増幅回路 ２５ 衝撃検出禁止信号発生回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定常的に金属衝撃を発生する機器構造を
   有する監視対象物におけるルースパーツを監視するルー
   スパーツモニタ装置において、上記監視対象物に対する
   金属衝撃を検出する検出手段と、この手段により検出さ
   れた信号を遅延する遅延手段と、この遅延手段により遅
   延された信号に基づいてルースパーツの発生を監視する
   手段と、上記定常的に金属衝撃を発生する機器構造に対
   して金属衝撃を検出する検出手段と、この検出手段から
   出力される金属衝撃検出信号に基づいて上記ルースパー
   ツの発生監視手段の動作を一時的に禁止する手段とを具
   備したことを特徴とするルースパーツモニタ装置。