JPH09243784A - 広領域中性子束計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中性子検出器の保護および感度劣化の防止を図
ると共に、装置の出力を低下させないようにすること。 【解決手段】原子炉の中性子を検出する中性子検出器
と、中性子検出器からの原子炉出力に比例した微小信号
を増幅する増幅器と、増幅器からの信号を処理し出力す
る信号処理回路と、中性子検出器に動作電圧を供給する
高圧電源と、中性子検出器に供給する高圧電源の負荷電
流を制限する電流制限回路と、他計測装置から入力され
る原子炉出力に比例した出力を予め設定された自計測装
置の原子炉出力測定範囲と比較し、入力レベルが原子炉
出力測定範囲内である場合は、信号処理回路からの出力
を、また原子炉出力測定範囲を超えた場合は、当該原子
炉出力測定範囲以上の出力を信号処理回路からの出力に
代えて外部へ供給すると共に、電流制限回路を駆動して
高圧電源の負荷電流を制限する出力切替回路とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば試験研究用
原子炉施設、および原子炉発電プラント等において用い
られる中性子束計測装置に係り、特に中性子検出器の保
護および感度劣化の防止を図ると共に、装置の出力を低
下させないようにした広領域中性子束計測装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば試験研究用原子炉施設、
および原子力発電プラント等において用いられる中性子
束計測装置は、原子炉出力の起動領域から出力領域まで
を計測するために、数種の中性子検出器と中性子束計測
装置とにより構成されている。

【０００３】一方、近年では、原子炉出力の起動領域か
ら中間領域までを一つの装置で測定する広領域中性子束
計測装置と、出力領域中性子束計測装置とにより構成さ
れるプラントが多くなってきている。

【０００４】図４は、この種の従来の広領域中性子束計
測装置の構成例を示すブロック図である。すなわち、従
来の広領域中性子束計測装置は、図４に示すように、原
子炉内または原子炉外に設置されて、原子炉の中性子を
検出する中性子検出器１と、中性子検出器１から出力さ
れる原子炉出力に比例した微小信号を増幅する増幅器
（以下、プリアンプと称する）２と、プリアンプ２から
出力される信号を処理して外部へ信号を出力する信号処
理回路３１と、中性子検出器１に動作電圧を供給する高
圧電源３２とから構成されている。

【０００５】なお、信号処理回路３１と、高圧電流３２
は、広領域測定回路３０に収納されている。図５（ａ）
（ｂ）（ｃ）は、高圧電源３２の出力電流対出力電流の
各種出力特性を示す図である。

【０００６】図６は、原子炉の中性子束レベル（Φ₁ 〜
Φ₅ ）による中性子検出器の印加電圧対出力電流の出力
特性を示す図である。図６に示すように、印加電圧が中
性子検出器のプラトー範囲内であれば、中性子束レベル
が上昇することにより、それに比例して出力電流が増加
する。

【０００７】ところで、このような広領域中性子束計測
装置では、原子炉出力が上昇して、当該広領域中性子束
計測装置の原子炉出力測定範囲を超えるレベルになった
場合には、中性子検出器１を保護し、感度劣化を防止す
るために、 （ａ）中性子検出器１を中性子束レベルが少なくなる位
置まで引き抜く （ｂ）高圧電源３２の出力電圧を、例えば図５（ｃ）に
示すように、フの字特性を持たせて低下させる 等を実施している。

【０００８】しかしながら、上記（ａ）の場合には、原
子炉出力のレベルによって、中性子検出器１の引抜きお
よび挿入を行なう図示しない駆動機構と、この駆動機構
を制御する図示しない駆動機構制御装置とが必要とな
る。そして、これら駆動機構および駆動機構制御装置
は、原子炉の運転領域に対応して頻繁に動作させなけれ
ばならない。

【０００９】また、上記（ｂ）の場合には、高圧電源３
２の出力特性を敢えてフの字特性を持たすようにしなけ
ればならないことに加えて、広領域中性子束計測装置の
出力が、高圧電源３２のフの字特性により中性子検出器
１の出力が低下してしまうため、原子炉出力が広領域中
性子束計測装置の原子炉出力測定範囲以上になっている
にも関わらず出力が低下してしまう、という不合理な状
態になる。

【００１０】この対応の一例として、高圧電源３２の出
力低下を検知して、広領域中性子束計測装置が動作不能
の状態にあることを外部に出力するようにしている装置
もある。

【００１１】このように、原子炉出力が、広領域中性子
束計測装置の原子炉出力測定範囲を超えるレベルになっ
た場合には、中性子検出器１を中性子束レベルが少なく
なる位置まで引抜く駆動機構と、その駆動機構制御装置
とが、また原子炉出力が、広領域中性子束計測装置の原
子炉出力測定範囲内になれば、逆に中性子検出器１を所
定の位置に挿入する駆動機構と、その駆動機構制御装置
とが、それぞれ必要となる。

【００１２】この場合、駆動機構は、中性子検出器１を
引抜き／挿入する駆動機構部を有することから、大型と
なるのに加えて、原子炉の近くに設置する必要がある。
また、駆動時には大きな動力を要することから、微小信
号を測定する広領域中性子束計測装置にとっては不要な
ノイズ源にもなっている。

【００１３】一方、中性子検出器１の引抜き／挿入を行
う駆動機構と、この駆動機構制御装置とを設けないで、
中性子検出器１の保護および感度劣化の防止を行なう場
合には、図５（ｃ）に示すように、高圧電源３２にはフ
の字特性を持たせる必要があることから、広領域中性子
束計測装置に使用する高圧電源３２は、その種類が制約
されてしまう。

【００１４】また、原子炉出力が、広領域中性子束計測
装置の原子炉出力測定範囲を超えた場合には、高圧電源
３２の出力が低下するのに伴ない、広領域中性子束計測
装置の出力も低下してしまうので、広領域中性子束計測
装置が動作不能の状態にあることを外部へ出力するよう
にしておく必要がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
広領域中性子束測定装置においては、原子炉出力が装置
の測定範囲を超える場合、中性子検出器の保護および感
度劣化の防止を図るために、駆動機構と駆動機構制御装
置を設けるか、または高圧電源の出力特性にフの字特性
を持たせて、外部に装置が動作不能であることを出力し
なければならないという問題があった。

【００１６】本発明の目的は、原子炉出力が広領域中性
子束計測装置の原子炉出力測定範囲を超える場合に、駆
動機構と駆動機構制御装置を設けることなく中性子検出
器の保護および感度劣化の防止を図ることができ、また
高圧電源の出力特性の種類はどんな特性のものでも使用
することができ、さらに装置の出力低下を外部へ出力す
ることも不要にして、装置の出力を低下させることなく
測定範囲以上の出力にしておくことが可能な広領域中性
子束計測装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、原子炉出力の起動領域から中間領域までを計測す
る広領域中性子束測定装置において、請求項１に対応す
る発明では、原子炉内または原子炉外に設置されて、当
該原子炉の中性子を検出する中性子検出器と、中性子検
出器から出力される原子炉出力に比例した微小信号を増
幅する増幅器と、増幅器から出力される信号を処理して
出力する信号処理回路と、中性子検出器に動作電圧を供
給する高圧電源と、中性子検出器に供給する高圧電源の
負荷電流を制限する電流制限回路と、他計測装置から入
力される原子炉出力に比例した出力を、あらかじめ設定
された自計測装置の原子炉出力測定範囲と比較し、当該
入力のレベルが自計測装置の原子炉出力測定範囲内であ
る場合には、信号処理回路からの出力を外部へ供給し、
また入力のレベルが自計測装置の原子炉出力測定範囲を
超えた場合には、当該自計測装置の原子炉出力測定範囲
以上の出力を信号処理回路からの出力に代えて外部へ供
給するように自計測装置の出力を切替えると共に、電流
制限回路を駆動して高圧電源の負荷電流を制限する出力
切替回路とを備えて成る。

【００１８】従って、請求項１に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、他計測装置からの出力を
入力し、広領域中性子束計測装置の原子炉出力測定範囲
以上になった場合には、出力切替回路の動作によって原
子炉出力測定範囲以上の出力を供給し、かつ出力切替回
路から電流制限駆動信号を電流制限回路に発して高圧電
源の負荷電流を制限し、中性子検出器の保護および感度
劣化の防止を図ることと、装置の出力を低下させないよ
うにすることができる。

【００１９】一方、請求項２に対応する発明では、原子
炉内または原子炉外に設置されて、当該原子炉の中性子
を検出する中性子検出器と、中性子検出器から出力され
る原子炉出力に比例した微小信号を増幅する増幅器と、
増幅器から出力される信号を処理して出力する信号処理
回路と、中性子検出器に動作電圧を供給する高圧電源
と、中性子検出器に供給する高圧電源の負荷電流を制限
する電流制限回路と、他計測装置から入力される原子炉
出力に比例した出力を、あらかじめ設定された自計測装
置の原子炉出力測定範囲と比較し、当該入力のレベルが
自計測装置の原子炉出力測定範囲内である場合には、信
号処理回路からの出力を外部へ供給し、また入力のレベ
ルが自計測装置の原子炉出力測定範囲を超えた場合に
は、当該自計測装置の原子炉出力測定範囲以上の出力を
信号処理回路からの出力に代えて外部へ供給するように
自計測装置の出力を切替えると共に、電流制限回路を駆
動して高圧電源の負荷電流をしゃ断する出力切替回路と
を備えて成る。

【００２０】従って、請求項２に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、他計測装置からの出力を
入力し、広領域中性子束計測装置の原子炉出力測定範囲
以上になった場合には、出力切替回路の動作によって原
子炉出力測定範囲以上の出力を供給し、かつ出力切替回
路から電流しゃ断駆動信号を電流制限回路に発して高圧
電源の負荷電流をしゃ断し、中性子検出器の保護および
感度劣化の防止を図ることと、装置の出力を低下させな
いようにすることができる。

【００２１】ここで、特に上記他計測装置からの出力と
しては、例えば請求項３に記載したように、自計測装置
の原子炉出力測定範囲より上の領域を計測する出力領域
中性子束計測装置からの中性子束出力を入力することが
好ましい。

【００２２】従って、請求項３に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、広領域中性子束計測装置
の原子炉出力測定範囲より上の領域を計測する出力領域
中性子束計測装置からの出力を入力し、広領域中性子束
計測装置の原子炉出力測定範囲以上になった場合には、
出力切替回路の動作によって原子炉出力測定範囲以上の
出力を供給し、かつ出力切替回路から電流制限駆動信号
を電流制限回路に発して高圧電源の負荷電流を制限し、
中性子検出器の保護および感度劣化の防止を図ること
と、装置の出力を低下させないようにすることができ
る。

【００２３】また、上記他計測装置からの出力として
は、例えば請求項４に記載したように、原子炉熱出力を
計測する原子炉熱出力計測からの原子炉熱出力を入力す
ることが好ましい。

【００２４】従って、請求項４に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、原子炉熱出力計測装置か
らの出力を入力し、広領域中性子束計測装置の原子炉出
力測定範囲以上になった場合には、出力切替回路の動作
によって測定範囲以上の出力を供給し、かつ出力切替回
路から電流制限駆動信号を電流制限回路に発して高圧電
源の負荷電流を制限し、中性子検出器の保護および感度
劣化の防止を図ることと、装置の出力を低下させないよ
うにすることができる。

【００２５】さらに、上記他計測装置からの出力として
は、例えば請求項５に記載したように、自計測装置の原
子炉出力測定範囲より上の領域を計測する出力領域中性
子束計測装置からの中性子束出力を入力することが好ま
しい。

【００２６】従って、請求項５に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、広領域中性子束計測装置
の原子炉出力測定範囲より上の領域を計測する出力領域
中性子束計測装置からの出力を入力し、広領域中性子束
計測装置の原子炉出力測定範囲以上になった場合には、
出力切替回路の動作によって測定範囲以上の出力を供給
し、かつ出力切替回路から電流しゃ断駆動信号を電流制
限回路に発して高圧電源の負荷電流をしゃ断し、中性子
検出器の保護および感度劣化の防止を図ることと、装置
の出力を低下させないようにすることができる。

【００２７】さらにまた、上記他計測装置からの出力と
しては、例えば請求項６に記載したように、原子炉熱出
力を計測する原子炉熱出力計測からの原子炉熱出力を入
力することが好ましい。

【００２８】従って、請求項６に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、原子炉熱出力計測装置か
らの出力を入力し、広領域中性子束計測装置の原子炉出
力測定範囲以上になった場合には、出力切替回路の動作
によって原子炉出力測定範囲以上の出力を供給し、かつ
出力切替回路から電流しゃ断駆動信号を電流制限回路に
発して高圧電源の負荷電流をしゃ断し、中性子検出器の
保護および感度劣化の防止を図ることと、装置の出力を
低下させないようにすることができる。

【００２９】一方、上記出力領域中性子束計測装置から
の中性子束出力としては、例えば請求項７に記載したよ
うに、出力領域中性子束計測装置全チャンネルの平均値
出力とすることが好ましい。

【００３０】従って、請求項７に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、出力領域中性子束計測装
置の全チャンネルの平均出力を入力し、広領域中性子束
計測装置の原子炉出力測定範囲以上になった場合には、
出力切替回路の動作によって原子炉出力測定範囲以上の
出力を供給し、かつ出力切替回路から電流制限駆動信号
を電流制限回路に発して高圧電源の負荷電流を制限し、
中性子検出器の保護および感度劣化の防止を図ること
と、装置の出力を低下させないようにすることができ
る。

【００３１】また、上記出力領域中性子束計測装置から
の出力としては、例えば請求項８に記載したように、自
計測装置の中性子検出器に最も近い位置に配置される出
力領域中性子束計測装置チャンネルの出力とすることが
好ましい。

【００３２】従って、請求項８に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、自計測装置の中性子検出
器に最も近に位置に配置される出力領域中性子束計測装
置チャンネルの出力を入力とし、広領域中性子束計測装
置の原子炉出力測定範囲以上になった場合には、出力切
替回路の動作によって測定範囲以上の出力を供給し、か
つ出力切替回路から電流制限駆動信号を電流制限回路に
発して高圧電源の負荷電流を制限し、中性子検出器の保
護および感度劣化の防止を図ることと、装置の出力を低
下させないようにすることができる。

【００３３】さらに、上記出力領域中性子束計測装置か
らの中性子束出力としては、例えば請求項９に記載した
ように、出力領域中性子束計測装置全チャンネルの平均
値出力とすることが好ましい。

【００３４】従って、請求項９に対応する発明の広領域
中性子束計測装置においては、出力領域中性子束計測装
置の全チャンネルの平均出力を入力し、広領域中性子束
計測装置の原子炉出力測定範囲以上になった場合には、
出力切替回路の動作により原子炉出力測定範囲以上の出
力を供給し、かつ出力切替回路から電流しゃ断駆動信号
を電流制限回路に発して高圧電源の負荷電流をしゃ断
し、中性子検出器の保護および感度劣化の防止を図るこ
とと、装置の出力を低下させないようにすることができ
る。

【００３５】さらにまた、上記出力領域中性子束計測装
置からの出力としては、例えば請求項１０に記載したよ
うに、自計測装置の中性子検出器に最も近い位置に配置
される出力領域中性子束計測装置チャンネルの出力とす
ることが好ましい。

【００３６】従って、請求項１０に対応する発明の広領
域中性子束計測装置においては、自広領域中性子束計測
装置の中性子検出器に最も近い位置に配置される出力領
域中性子束計測装置チャンネルの出力を入力とし、広領
域中性子束計測装置の原子炉出力測定範囲以上になった
場合には、出力切替回路の動作によって原子炉出力測定
範囲以上の出力を供給し、かつ出力切替回路から電流し
ゃ断駆動信号を電流制限回路に発して高圧電源の負荷電
流をしゃ断し、中性子検出器の保護および感度劣化の防
止を図ることと、装置の出力を低下させないようにする
ことができる。

【００３７】一方、上記出力切替回路としては、例えば
請求項１１に記載したように、自計測装置の原子炉出力
測定範囲以上の切替点レベルに設定する切替点設定回路
と、他計測装置からの出力と切替点設定回路からの出力
とを比較する比較回路と、自計測装置の原子炉出力測定
範囲の上限より上のレベルに設定するクランプレベル設
定回路と、比較回路による比較の結果、他計測装置から
の出力のレベルが切替点レベルを超えない場合には、信
号処理回路からの出力を外部へ供給し、また他計測装置
からの出力のレベルが切替点レベルを超えた場合には、
クランプレベル設定回路からの出力を信号処理回路から
の出力に代えて外部へ供給するように出力を切替える切
替回路と、比較回路による比較の結果、他計測装置から
の出力のレベルが切替点レベルを超えた場合に、電流制
限回路へその駆動信号を出力する電流制限駆動回路とか
ら構成することが好ましい。

【００３８】従って、請求項１１に対応する発明の広領
域中性子束計測装置においては、出力切替回路に他計測
装置からの出力を入力させ、その入力と広領域中性子束
計測装置の原子炉出力測定範囲以上のレベルに設定する
切替点設定回路の出力とを比較回路により比較し、他計
測装置からの出力が切替点レベルを超える場合には、比
較回路から切替回路に切替信号を供給し、広領域中性子
束計測装置の出力を原子炉出力測定範囲以上のレベルに
クランプすることにより、広領域中性子束計測装置の出
力を低下させないことができる。また、比較回路からの
出力は、電流制限駆動回路にも供給し、電流制限回路へ
電流を制限またはしゃ断する駆動信号を送って高圧電源
の負荷電流を制限またはしゃ断することにより、中性子
検出器の保護および感度劣化の防止を図ることと、装置
の出力を低下させないようにすることができる。

【００３９】また、上記原子炉熱出力の自計測装置への
入力としては、例えば請求項１２に記載したように、原
子炉熱出力状態およびその出力トレンド、中性子束計測
装置の出力等の原子炉出力に関する各種出力情報を運転
員により確認させ、当該運転員の操作を介して自計測装
置へ入力することが好ましい。

【００４０】従って、請求項１２に対応する発明の広領
域中性子束計測装置においては、上記請求項４または請
求項６に対応する発明の広領域中性子束計測装置におい
て、広領域中性子束計測装置がプラントの安全保護系に
属することから、原子炉熱出力計測装置からの出力を運
転員により確認し、運転員の操作によって広領域中性子
束計測装置に入力させることにより、原子炉熱出力計測
装置からの出力に、より一層高い信頼性を持たせること
ができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態
の広領域中性子束計測装置の構成例を示すブロック図で
あり、図４と同一要素には同一符号を付して示してい
る。

【００４２】すなわち、本実施形態の広領域中性子束計
測装置は、図１に示すように、中性子検出器１と、プリ
アンプ２と、信号処理回路３１と、高圧電源３２と、電
流制限回路３３と、出力切替回路３４とから構成してい
る。

【００４３】なお、信号処理回路３１、高圧電源３２、
電流制限回路３３、出力切替回路３４は、広領域測定回
路３に収納している。ここで、中性子検出器１は、原子
炉内または原子炉外に設置されて、当該原子炉の中性子
を検出するものである。

【００４４】また、プリアンプ２は、中性子検出器１か
ら出力される原子炉出力に比例した微小信号を増幅する
ものである。一方、信号処理回路３１は、プリアンプ２
から出力される信号を処理して出力するものである。

【００４５】また、高圧電源３２は、中性子検出器１に
動作電圧を供給するものである。さらに、電流制限回路
３３は、中性子検出器１に供給する高圧電源３２の負荷
電流を制限するものである。

【００４６】さらにまた、出力切替回路３４は、他計測
装置から入力される原子炉出力に比例した出力を、あら
かじめ設定された自計測装置の原子炉出力測定範囲と比
較し、この入力のレベルが自計測装置の原子炉出力測定
範囲内である場合には、信号処理回路３１からの出力を
外部へ供給し、また入力のレベルが自計測装置の原子炉
出力測定範囲を超えた場合には、自計測装置の原子炉出
力測定範囲以上の出力を信号処理回路３１からの出力に
代えて外部へ供給するように自計測装置の出力を切替え
ると共に、電流制限回路３３を駆動して高圧電源３２の
負荷電流を制限またはしゃ断するものである。

【００４７】なお、上記において、他計測装置からの出
力としては、例えば自計測装置の原子炉出力測定範囲よ
り上の領域を計測する出力領域中性子束計測装置からの
中性子束出力、あるいは原子炉熱出力を計測する原子炉
熱出力計測からの原子炉熱出力を入力することができ
る。

【００４８】図２は、出力切替回路３４の構成例を示す
ブロック図である。すなわち、本出力切替回路３４は、
図２に示すように、切替点設定回路３４１と、比較回路
３４２と、クランプレベル設定回路３４３と、切替回路
３４４と、電流制限駆動回路３４５とから成っている。

【００４９】ここで、切替点設定回路３４１は、自計測
装置の原子炉出力測定範囲以上の切替点レベルに設定す
るものである。また、比較回路３４２は、他計測装置か
らの出力と切替点設定回路３４１からの出力とを比較す
るものである。

【００５０】さらに、クランプレベル設定回路３４３
は、自計測装置の原子炉出力測定範囲の上限より上のレ
ベルに設定するものである。また、切替回路３４４は、
比較回路による比較の結果、他計測装置からの出力のレ
ベルが切替点レベルを超えない場合には、信号処理回路
３１からの出力を外部へ供給し、また他計測装置からの
出力のレベルが切替点レベルを超えた場合には、クラン
プレベル設定回路３４３からの出力を信号処理回路３１
からの出力に代えて外部へ供給するように出力を切替え
るものである。

【００５１】さらに、電流制限駆動回路３４５は、比較
回路３４２による比較の結果、他計測装置からの出力の
レベルが切替点レベルを超えた場合に、電流制限回路３
３へその駆動信号を出力するものである。

【００５２】図３は、電流制限回路３３の構成例を示す
ブロック図である。すなわち、本電流制限回路３３は、
図３に示すように、制限抵抗Ｒと、制限抵抗Ｒに直列に
設けられたスイッチＳ１と、制限抵抗Ｒに並列に設けら
れたスイッチＳ２とから成っている。

【００５３】ここで、制限抵抗Ｒは、高圧電源３２の負
荷電流を制限するものである。一方、出力切替回路３４
から電流制限駆動信号３４６が入力された場合は、スイ
ッチＳ２は開となり、スイッチＳ１は閉となるようにな
っている。

【００５４】また、出力切替回路３４から電流しゃ断駆
動信号３４６が入力された場合は、スイッチＳ１は開と
なり、スイッチＳ２は閉となるようになっている。さら
に、出力切替回路３４から電流制限（しゃ断）駆動信号
３４６が入力されない場合は、スイッチＳ１およびスイ
ッチＳ２は共に閉となるようになっている。

【００５５】次に、以上のように構成した本実施形態の
広領域中性子束計測装置の作用について説明する。図１
において、中性子検出器１により原子炉の中性子が検出
され、その原子炉出力に比例した微小信号が、プリアン
プ２により増幅されて、広領域測定回路３に収納した信
号処理回路３１に入力される。

【００５６】一方、信号処理回路３１では、プリアンプ
２からの微小パルス信号を入力し、増幅および変換等の
信号処理が行なわれ、後段の出力切替回路３４へその出
力が入力される。

【００５７】また、出力切替回路３４では、他の計測装
置からの出力と、信号処理回路３１からの出力とを入力
し、本広領域中性子束計測装置の原子炉出力測定範囲以
上になった場合には、外部へ広領域中性子束計測装置の
原子炉出力測定範囲以上の出力が供給されると共に、電
流制限回路３３に電流制限（しゃ断）駆動信号３４６が
供給される。

【００５８】さらに、電流制限回路３３では、電流制限
（しゃ断）駆動信号３４６により、プリアンプ２を介し
て中性子検出器１に供給される高圧電源３２の負荷電流
を制限またはしゃ断して、中性子検出器１の保護および
感度劣化の防止が行なわれる。

【００５９】なお、上記において、出力切替回路３４で
は、比較回路３４２により、他計測装置からの出力と本
広領域中性子束計測装置の原子炉出力測定範囲以上のレ
ベルに設定する切替点設定回路３４１からの出力とが比
較され、他計測装置からの出力が切替点レベルを超える
場合には、切替回路３４４と電流制限駆動回路３４５
に、それぞれ動作信号が送られる。

【００６０】すると、切替回路３４４では、本広領域中
性子束計測装置の原子炉出力測定範囲内では、信号処理
回路３１からの出力を外部へ供給しているが、比較回路
３４２から動作信号が入力されると、クランプレベル設
定回路３４３からの出力に切替えて、広領域中性子束計
測装置の出力が原子炉出力測定範囲以上のレベルになっ
ていることが外部へ出力される。

【００６１】なお、クランプレベル設定回路３４３で
は、本広領域中性子束計測装置の原子炉出力測定範囲の
上限（例えば、原子炉出力３０％）より上のレベル（例
えば原子炉出力４０％とか５０％）に設定し、広領域中
性子束計測装置の原子炉出力測定範囲以上になった場合
には、広領域中性子束計測装置の原子炉出力測定範囲内
に入るまでは、その設定レベルにクランプされる。

【００６２】一方、上記において、電流制限回路３３で
は、出力切替回路３４から電流制限駆動信号３４６が入
力された時には、スイッチＳ２が開になり、スイッチＳ
１は閉となる。これにより、高圧電源３２の負荷電流
が、制限抵抗Ｒによって制限される。

【００６３】また、出力切替回路３４から電流しゃ断駆
動信号３４６が入力された時には、スイッチＳ１が開
に、スイッチＳ２は閉となる。これにより、高圧電源３
２の負荷電流が、スイッチＳ１によってしゃ断される。

【００６４】さらに、出力切替回路３４から電流制限
（しゃ断）駆動信号３４６が入力されない時には、スイ
ッチＳ１とスイッチＳ２は共に閉となる。これにより、
高圧電源３２の負荷電流は、制限またはしゃ断されるこ
となく、そのまま中性子検出器に供給される。

【００６５】上述したように、本実施形態の広領域中性
子束計測装置は、原子炉内または原子炉外に設置され
て、当該原子炉の中性子を検出する中性子検出器１と、
中性子検出器１から出力される原子炉出力に比例した微
小信号を増幅するプリアンプ２と、プリアンプ２から出
力される信号を処理して出力する信号処理回路３１と、
中性子検出器１に動作電圧を供給する高圧電源３２と、
中性子検出器１に供給する高圧電源３２の負荷電流を制
限する電流制限回路３３と、他計測装置から入力される
原子炉出力に比例した出力を、あらかじめ設定された自
計測装置の原子炉出力測定範囲と比較し、この入力のレ
ベルが自計測装置の原子炉出力測定範囲内である場合に
は、信号処理回路３１からの出力を外部へ供給し、また
入力のレベルが自計測装置の原子炉出力測定範囲を超え
た場合には、自計測装置の原子炉出力測定範囲以上の出
力を信号処理回路３１からの出力に代えて外部へ供給す
るように自計測装置の出力を切替えると共に、電流制限
回路３３を駆動して高圧電源３２の負荷電流を制限また
はしゃ断する出力切替回路３４とから構成したものであ
る。

【００６６】従って、広領域中性子束計測装置の測定範
囲を超える場合、中性子検出器１の保護および感度劣化
の防止を図るために、従来では、中性子検出器を引抜き
／挿入する駆動機構とその駆動機構制御装置を設ける
か、または高圧電源３２の出力特性にフの字特性を持た
せ、外部に広領域中性子束計測装置が動作不能であるこ
とを出力していたのに対して、本実施形態によれば、以
下のような種々の効果を奏することができる。

【００６７】（ａ）中性子検出器１を引抜き／挿入する
駆動機構とその駆動機構制御装置とが不要となり、これ
ら駆動機構と駆動機構制御装置を設けることなく、中性
子検出器１の保護および感度劣化の防止を図ることが可
能となる。

【００６８】これにより、プラントのコスト低減化、プ
ラント運転性の向上、中性子束計測装置の信頼性向上、
メンテナンス性の向上を図ることができる。 （ｂ）広領域中性子束計測装置に使用する高圧電源３２
の出力特性の種類は、制約されず、どんな特性の高圧電
源３２でも使用することが可能となる。

【００６９】これにより、広領域中性子束計測装置のコ
スト低減を図ることができる。 （ｃ）原子炉出力が、広領域中性子束計測装置の原子炉
出力測定範囲を超えた場合に、広領域中性子束計測装置
の出力低下を外部へ出力することも不要にし、広領域中
性子束計測装置の出力を低下させることなく、原子炉出
力測定範囲以上の出力を外部へ供給することが可能とな
る。

【００７０】これにより、プラント運転上、合理的な計
測状態を保つことが可能となる。尚、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、次のようにしても同様
に実施できるものである。

【００７１】（他の実施形態１）上記実施形態におい
て、広領域中性子束計測装置に入力させる装置が、プラ
ントの安全保護系に属していない場合には、その装置か
らの出力をアイソレーションして、広領域中性子束計測
装置に入力させるようにしてもよい。

【００７２】（他の実施形態２）上記実施形態におい
て、出力領域中性子束計測装置からの中性子束出力を入
力させる場合には、出力領域中性子束計測装置全チャン
ネルの平均値出力を入力させることが好ましい。

【００７３】この出力領域中性子束計測装置全チャンネ
ルの平均値出力を入力させる場合には、プラントの安全
保護系の系統分離仕様に基づいて、各チャンネルの平均
値出力を行なうようにすればよい。

【００７４】これにより、例えば１チャンネル故障した
ような場合においても、確実に広領域中性子束計測装置
に出力されることになる。 （他の実施形態３）上記実施形態において、出力領域中
性子束計測装置からの出力としては、自計測装置の中性
子検出器１に最も近い位置に配置される出力領域中性子
束計測装置チャンネルの出力とすることが好ましい。

【００７５】（他の実施形態４）上記実施形態におい
て、原子炉熱出力の自計測装置への入力としては、原子
炉熱出力状態およびその出力トレンド、中性子束計測装
置の出力等の原子炉出力に関する各種出力情報を運転員
により確認させ、当該運転員の操作を介して自計測装置
へ入力することが好ましい。

【００７６】これにより、広領域中性子束計測装置がプ
ラントの安全保護系に属することから、原子炉熱出力計
測装置からの出力に、より信頼性を持たせることが可能
となる。

【００７７】（他の実施形態５）上記実施形態におい
て、図３に示す電流制限回路３３としては、スイッチＳ
１とスイッチＳ２を設けて構成しているが、電流制限す
る場合には、スイッチＳ１は省略するようにしてもよ
い。

【００７８】また、電流しゃ断する場合には、スイッチ
Ｓ２と制限抵抗Ｒは省略するようにしてもよい。さら
に、スイッチＳ１とスイッチＳ２としては、リレー等の
機械的スイッチでも、あるいは半導体スイッチを用いる
ようにしてもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に対応す
る発明によれば、原子炉内または原子炉外に設置され
て、当該原子炉の中性子を検出する中性子検出器と、中
性子検出器から出力される原子炉出力に比例した微小信
号を増幅する増幅器と、増幅器から出力される信号を処
理して出力する信号処理回路と、中性子検出器に動作電
圧を供給する高圧電源と、中性子検出器に供給する高圧
電源の負荷電流を制限する電流制限回路と、他計測装置
から入力される原子炉出力に比例した出力を、あらかじ
め設定された自計測装置の原子炉出力測定範囲と比較
し、当該入力のレベルが自計測装置の原子炉出力測定範
囲内である場合には、信号処理回路からの出力を外部へ
供給し、また入力のレベルが自計測装置の原子炉出力測
定範囲を超えた場合には、当該自計測装置の原子炉出力
測定範囲以上の出力を信号処理回路からの出力に代えて
外部へ供給するように自計測装置の出力を切替えると共
に、電流制限回路を駆動して高圧電源の負荷電流を制限
する出力切替回路とを備えるようにしたので、原子炉出
力が広領域中性子束計測装置の原子炉出力測定範囲を超
える場合に、駆動機構と駆動機構制御装置を設けること
なく中性子検出器の保護および感度劣化の防止を図るこ
とができ、また高圧電源の出力特性の種類はどんな特性
のものでも使用することができ、さらに装置の出力低下
を外部へ出力することも不要にして、装置の出力を低下
させることなく測定範囲以上の出力にしておくことが可
能な広領域中性子束計測装置が提供できる。

【００８０】一方、請求項２に対応する発明によれば、
原子炉内または原子炉外に設置されて、当該原子炉の中
性子を検出する中性子検出器と、中性子検出器から出力
される原子炉出力に比例した微小信号を増幅する増幅器
と、増幅器から出力される信号を処理して出力する信号
処理回路と、中性子検出器に動作電圧を供給する高圧電
源と、中性子検出器に供給する高圧電源の負荷電流を制
限する電流制限回路と、他計測装置から入力される原子
炉出力に比例した出力を、あらかじめ設定された自計測
装置の原子炉出力測定範囲と比較し、当該入力のレベル
が自計測装置の原子炉出力測定範囲内である場合には、
信号処理回路からの出力を外部へ供給し、また入力のレ
ベルが自計測装置の原子炉出力測定範囲を超えた場合に
は、当該自計測装置の原子炉出力測定範囲以上の出力を
信号処理回路からの出力に代えて外部へ供給するように
自計測装置の出力を切替えると共に、電流制限回路を駆
動して高圧電源の負荷電流をしゃ断する出力切替回路と
を備えるようにしたので、原子炉出力が広領域中性子束
計測装置の原子炉出力測定範囲を超える場合に、駆動機
構と駆動機構制御装置を設けることなく中性子検出器の
保護および感度劣化の防止を図ることができ、また高圧
電源の出力特性の種類はどんな特性のものでも使用する
ことができ、さらに装置の出力低下を外部へ出力するこ
とも不要にして、装置の出力を低下させることなく測定
範囲以上の出力にしておくことが可能な広領域中性子束
計測装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による広領域中性子束計測装置の一実施
形態を示すブロック図。

【図２】同実施形態の広領域中性子束計測装置における
出力切替回路の構成例を示すブロック図。

【図３】同実施形態の広領域中性子束計測装置における
電流制限回路の構成例を示すブロック図。

【図４】従来の広領域中性子束計測装置の構成例を示す
ブロック図。

【図５】高圧電源の各種出力特性を示す図。

【図６】原子炉の中性子束レベルによる中性子検出器の
出力特性を示す図。

【符号の説明】

１…中性子検出器、 ２…プリアンプ、 ３…広領域測定回路、 ３１…信号処理回路、 ３２…高圧電源、 ３３…電流制限回路、 ３４…出力切替回路、 ３４１…切替点設定回路、 ３４２…比較回路、 ３４３…クランプレベル設定回路、 ３４４…切替回路、 ３４５…電流制限駆動回路、 ３４６…電流制限（しゃ断）駆動信号、 Ｓ１…スイッチ、 Ｓ２…スイッチ、 Ｒ…制限抵抗。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉出力の起動領域から中間領域まで
   を計測する広領域中性子束測定装置において、 原子炉内または原子炉外に設置されて、当該原子炉の中
   性子を検出する中性子検出器と、 前記中性子検出器から出力される原子炉出力に比例した
   微小信号を増幅する増幅器と、 前記増幅器から出力される信号を処理して出力する信号
   処理回路と、 前記中性子検出器に動作電圧を供給する高圧電源と、 前記中性子検出器に供給する高圧電源の負荷電流を制限
   する電流制限回路と、 他計測装置から入力される原子炉出力に比例した出力
   を、あらかじめ設定された自計測装置の原子炉出力測定
   範囲と比較し、当該入力のレベルが自計測装置の原子炉
   出力測定範囲内である場合には、前記信号処理回路から
   の出力を外部へ供給し、また前記入力のレベルが自計測
   装置の原子炉出力測定範囲を超えた場合には、当該自計
   測装置の原子炉出力測定範囲以上の出力を前記信号処理
   回路からの出力に代えて外部へ供給するように自計測装
   置の出力を切替えると共に、前記電流制限回路を駆動し
   て高圧電源の負荷電流を制限する出力切替回路と、 を備えて成ることを特徴とする広領域中性子束計測装
   置。
2. 【請求項２】 原子炉出力の起動領域から中間領域まで
   を計測する広領域中性子束測定装置において、 原子炉内または原子炉外に設置されて、当該原子炉の中
   性子を検出する中性子検出器と、 前記中性子検出器から出力される原子炉出力に比例した
   微小信号を増幅する増幅器と、 前記増幅器から出力される信号を処理して出力する信号
   処理回路と、 前記中性子検出器に動作電圧を供給する高圧電源と、 前記中性子検出器に供給する高圧電源の負荷電流を制限
   する電流制限回路と、 他計測装置から入力される原子炉出力に比例した出力
   を、あらかじめ設定された自計測装置の原子炉出力測定
   範囲と比較し、当該入力のレベルが自計測装置の原子炉
   出力測定範囲内である場合には、前記信号処理回路から
   の出力を外部へ供給し、また前記入力のレベルが自計測
   装置の原子炉出力測定範囲を超えた場合には、当該自計
   測装置の原子炉出力測定範囲以上の出力を前記信号処理
   回路からの出力に代えて外部へ供給するように自計測装
   置の出力を切替えると共に、前記電流制限回路を駆動し
   て高圧電源の負荷電流をしゃ断する出力切替回路と、 を備えて成ることを特徴とする広領域中性子束計測装
   置。
3. 【請求項３】 前記他計測装置からの出力としては、自
   計測装置の原子炉出力測定範囲より上の領域を計測する
   出力領域中性子束計測装置からの中性子束出力を入力す
   るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の広領域
   中性子束計測装置。
4. 【請求項４】 前記他計測装置からの出力としては、原
   子炉熱出力を計測する原子炉熱出力計測からの原子炉熱
   出力を入力するようにしたことを特徴とする請求項１に
   記載の広領域中性子束計測装置。
5. 【請求項５】 前記他計測装置からの出力としては、自
   計測装置の原子炉出力測定範囲より上の領域を計測する
   出力領域中性子束計測装置からの中性子束出力を入力す
   るようにしたことを特徴とする請求項２に記載の広領域
   中性子束計測装置。
6. 【請求項６】 前記他計測装置からの出力としては、原
   子炉熱出力を計測する原子炉熱出力計測からの原子炉熱
   出力を入力するようにしたことを特徴とする請求項２に
   記載の広領域中性子束計測装置。
7. 【請求項７】 前記出力領域中性子束計測装置からの中
   性子束出力としては、出力領域中性子束計測装置全チャ
   ンネルの平均値出力とするようにしたことを特徴とする
   請求項３に記載の広領域中性子束計測装置。
8. 【請求項８】 前記出力領域中性子束計測装置からの出
   力としては、自計測装置の中性子検出器に最も近い位置
   に配置される出力領域中性子束計測装置チャンネルの出
   力とするようにしたことを特徴とする請求項３に記載の
   広領域中性子束計測装置。
9. 【請求項９】 前記出力領域中性子束計測装置からの中
   性子束出力としては、出力領域中性子束計測装置全チャ
   ンネルの平均値出力とするようにしたことを特徴とする
   請求項５に記載の広領域中性子束計測装置。
10. 【請求項１０】 前記出力領域中性子束計測装置からの
    出力としては、自計測装置の中性子検出器に最も近い位
    置に配置される出力領域中性子束計測装置チャンネルの
    出力とするようにしたことを特徴とする請求項５に記載
    の広領域中性子束計測装置。
11. 【請求項１１】 前記出力切替回路としては、 自計測装置の原子炉出力測定範囲以上の切替点レベルに
    設定する切替点設定回路と、 他計測装置からの出力と前記切替点設定回路からの出力
    とを比較する比較回路と、 自計測装置の原子炉出力測定範囲の上限より上のレベル
    に設定するクランプレベル設定回路と、 前記比較回路による比較の結果、他計測装置からの出力
    のレベルが切替点レベルを超えない場合には、前記信号
    処理回路からの出力を外部へ供給し、また他計測装置か
    らの出力のレベルが切替点レベルを超えた場合には、前
    記クランプレベル設定回路からの出力を信号処理回路か
    らの出力に代えて外部へ供給するように出力を切替える
    切替回路と、 前記比較回路による比較の結果、他計測装置からの出力
    のレベルが切替点レベルを超えた場合に、前記電流制限
    回路へその駆動信号を出力する電流制限駆動回路と、 から構成していることを特徴とする請求項１乃至請求項
    １０のいずれか１項に記載の広領域中性子束計測装置。
12. 【請求項１２】 前記原子炉熱出力の自計測装置への入
    力としては、原子炉熱出力状態およびその出力トレン
    ド、中性子束計測装置の出力等の原子炉出力に関する各
    種出力情報を運転員により確認させ、当該運転員の操作
    を介して自計測装置へ入力するようにしたことを特徴と
    する請求項４または請求項６に記載の広領域中性子束計
    測装置。