JPS6015580A - ワイドレンジモニタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は中性子源領域から中間出力領域までの原子炉出
力を同一・の測定系で測定することのできるワイドレン
ジモニタに関する。

［発明の技術的背景とその問題点コ 原子炉の起動時における中性子束の変化範囲は非′帛に
広く、例えば沸騰水型原子炉の場合、１１桁にも及ぶ。

このような広い測定範囲を一種類の測定系で測定ツるこ
とは困難であり、そのため、従来にＪ３いてはこれをい
くつかの範囲にわ（プ、第′１図お」；び第２図に示す
ような夫々に適した測定系を設（プで炉出力の測定を行
なっていた。

第１図は中性子源領域（ＳＲＭ領域）の測定系の（Ｉ１
１成図、第２図は中間出力領域（、ＩＲＭ領域）の測定
系の構成図を示り−０ ＳＲ，Ｍ領域測定系はパルス計数による計数率をめ−Ｕ
　Ｓ　ｔｔ　Ｍ領域の中性子束レベルを測定するもので
、第１図に示ずように、ＳＲＭ検出器１と、この検出器
１の出力パルス信号を入カリ−るＳＲＭプリアンプ２と
、波高弁別回路３ａおよびパルス−数字対数変換回路−
３ｂを備えＳ　ＲＭプリアンプ２の出力信号を入ツノし
−ＵＳＲＭ測定出力を与える対数６１数率ｉｔ回路３を
有゛リ−る。ＳＲＭプリアンプ２は、高周波パルス信号
の高計数率測定の観点をλら、低入力インピーダンスか
つ高利得のものが用いられる。

一方、ＩＲＭ領域測定系はキャンベル法に従い検出器出
力信号のゆらぎ成分の自乗平均値をめてＩ　ＲＭ領域の
中性子束１ノベルを測定するもので、第２図に示すよう
に、ＩＲＭ検出器４と、この検出器４の出力信号を入力
するＩＲＭプリアンプ５と、帯域増幅回路６ａおよび自
乗平均回路６１）を備えＩＲＭプリアンプ５の出力信号
を受りでＩＲＭ測定出力を与えるリニアキ１ｚンベル回
路６と、リニア主１フンベル回路６のレンジ切換えを行
なうレンジスイッヂ７を右する。ＩＲ１ｖｌプリアンプ
５は、キャンベル信号をＳ／Ｎ良く増幅する観点から、
高入力インピーダンスかつ低利得を右するものが用いら
れる。

このＪ：うにＳＲＭ領域とＩ　ＲＩＶＩ領域の測定系は
その構成に大きな相違があるので、従来の核計装にｄ３
いては、ＳＲＭ領域測定系とＩＲＭ領域測定系とが夫々
別個に設（プられＣいた。

ところで、最近、一種類の測定系でＳＲＭ領域からＩＲ
Ｍ領域の約１０桁の原子炉出力を連続的に測定するワイ
ドレンジモニタが提案され“Ｃいる。

このＪ、うなワイドレンジモニタは、単一の中性子検出
器の出力信号をその周波数帯域に応じてパルス信号成分
とキャンベル信号成分とに分離して、パルス信号成分に
ついてはパルス測定系で測定し、キャンベル信号成分に
ついてはキャンベル測定系で測定し、これら測定系の測
定出力を合成することにより、Ｓ　ＲＭ領域からＩＲＭ
領域の中性子束レベルを連続的に測定する。

ところで゛、ワイドレンジモニタを構成する場合には、
キャンベル測定系の出力とパルス測定系の出力との間に
十分なオーバラップの得られること、および、別に設置
される出力領域（ＰＲＭ領域）の測定系の出力とキャン
ベル測定系の出力との間にも十分なオーバラップの得ら
れることが必要である。

どころが、通常電子回路の入出力レベルは動作安定性を
考慮した場合数１０ｍＶ〜数Ｖ程度であり、キレンベル
測定のように原子炉出力からのランダム信号を取扱う場
合には回路のダイナミックレンジが２桁以下に制限され
る。そのため、従来のワイドレンジモニタにｄ３いては
、キャンベル測定系の有効測定範囲が狭くなり、ＳＲＭ
領域又は／及びＰＲＭ領域どの間に十分なオーバラップ
が得られず測定精度が低下づるという問題があった。

［発明の目的コ 本発明は従来の技術の上記問題点を改善づ−るもので、
その目的は、キャンベル測定系の有効測定範囲を広げＳ
ＲＭ領域およびＰ　ＲＭ領域との間に十分なオーバラッ
プをちλることの可能なワイドレンジモニタを提供する
ことにｄうる。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の特徴は、中性子検出
器と、この検出器の出力側に接続されるパルス測定系６
３　Ｊ：び対数キャンベル測定系と、これら測定系の対
数出力を合成して連続的に出カッる合成回路とを備え１
〔ワイドレンジモニタにａ３いて、前記対数キャンベル
測定系に入力されるキャンベル信号成分の増幅利得の可
変およびこの利得の可変と同齢に対数キャンベル測定系
の対数出力を利得変化に対応するレベル変化分だけシフ
１〜するシフト回路と、前記対数キャンベル測定系の出
力レベルに基づ′いて前記シフ］・回路を駆動する切換
レベル検出回路とを設（プたごどぎワイドレンジモニタ
にある。

；した、本発明の別の特徴は、中性子検出器と、この検
出器の出力側に接続されるパルス測定系。

対数キレンベル測定系ａ３よびリニアキレンベル測定系
と、前記パルス測定系と対数キャンベル測定系の対数出
力を合成して連続的に出力づる合成回路とを備えたワイ
ドレンジモニタにおいて、前記対数キ亀・レベル測定系
に入力されるキャンベル信号成分の増幅利得の可変およ
びこの利得の可変と同＋＋５に対数キＡ・レベル測定系
の対数出力を利得変化に対応りるレベル変化分たりシフ
１へ覆るシフト回路と、前記対数キャンベル測定系の出
力レベルに基づいて前記シフト回路に駆動信号を与える
切換レベル検出回路と、前記シフト回路を切換レベル検
出回路の駆動信号により駆動づるか又は前記リニアー１
−レベル変化分のレンジ切換えに連動ざｔＩＣ駆動りる
かを選択する切換モード選択スイッチとを設けたごとぎ
ワイドレンジモニタにある。

［発明の実施例］ 第３図は本発明によるワイドレンジモニタの一実施例を
示す構成図である。

第３図において、８はワイドレンジモニタ用の中性子検
出器＜　Ｗ　ＲＭ検出器）、１０は信号伝送ケーブル９
を介してＷＲＭ検出器８の出力信号を入力するワイドレ
ンジモニタ用プリアンプ（ＷＲＭプリアンプ）、１２は
信号伝送り−プル１１ａ、１１１３１１ｃを介してＷＲ
Ｍプリアンプ１０の出力信号を入力しＳＲＭ測定出力。

ＩＲＭ測定出力おＪ：びワイドレンジモニタ測定出力（
ＷＲＭ測定出ツノ）を与える監視モニタである。

第３図の構成にａ３いて、Ｓ　ＲＭプリアンプ２と対数
Ｅ１数率計回路３によりパルス測定系が構成されること
、およびＩＲＭプリアンプ５どレンジスイッチ７を備え
たりニアキャンベル回路６によりリニアキレンベル測定
系が構成されることについては、第１図および第２図と
同様である。

第３図の構成においては、これら測定系に加え（、倹−
出器出力信号のうちのキャンベル信号成分を増幅出力す
る利１け切換え可能な対数キャンベル川プリアンプ１３
、このプリアンプ１３の出力を信号伝送ケーブル１１Ｃ
を介して入力する対数キＩＩンベル回路１４、対数キャ
ンベル回路１４の出力と前記ＳＩ数率計回路３の出ツノ
を入力しこれらを合成してＷ　ＲＭ測定出力を与える合
成回路１５、対数キ１１ンベル回路１４の出力がフルス
ケールに近いレベルになる点を検出しレベル切換信号を
出力づる切換レベル検出回路１６、この回路１６のレベ
ル切換信号を受（プて対数キャンベル用プリアンプ１３
の利得を切換えると同時に対数キャンベル回路１４の対
数出力をその利得切換えに対応するレベル変化分だ【プ
シフトするシフト回路１７が設【プられる。

対数キ【・レベル用プリアンプ１３は、ＳＲＭプリアン
プ２およびＩＲＭプリアンプ５と共に、Ｗ　ＩＩ　Ｍプ
リアンプ１０を構成する。この対数キャンベル用プリア
ンプ１３は前述したように利得切換え可能に構成されて
おり、例えば、キャンベル信号成分の周波数帯域に応じ
た高利得のものとこれより低い利得の２つの増幅器を有
しこれら増幅器の切換えににり利得切換えが可能に構成
される。

対数キャンベル回路１４は、実効値回路１４ａと対数変
換回路１４ｂを有し、検出器出力信号の交流成分の実効
値を対数出力づる。

第４図（Ａ＞および第４図（Ｂ）は第３図の構成の動作
説明図で、第４図（Ａ＞は実効値回路１４ａの出力を示
す図、第４図（Ｂ）は監視モニタ１２のＷＲＭ測定出力
を示す図である。以下第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）
をイノ１用し−Ｃ第３図の構成の動作を３（明する。

第３図において、対数キャンベル用プリアンプ１３は、
原子炉出力の増大づなわち中性子束レベルの増大に従っ
てシフト回路１７により高利１５Ｉから低利得に切換え
られる。シフ１−回路１７はまた、この利得切換えと同
時に対数変換回路１４ｂの対数出力を当該利得切換えに
対応するレベル変化分だ（プシフトする。

第４図（Ａ）はシフト回路１７の上記作用の説明図Ｃ１
実線（イ）は対数キャンベル用プリアンプ１３の高利得
側での実効値回路１４ａの出力を示し、実線（ロ）は低
利得側でのそれを示す。図中の）〕は切換レベルであり
、このレベルＰは前述したにうに対数キャンベル回路１
４の出力がフルスケールに近いレベルであり、前述の切
換レベル検出回路１６によって検出される。第４図（Ａ
）から明らかなように、対数キャンベル用プリアンプ１
３の利得を切換えなければ中性子束レベルの測定範囲は
実線（イ）の範囲に限定されるが、利得を変えてこれを
小とすることにより実線（ロ）に示づように測定範囲を
広げることができる。しかしこの際、利得低下に対応す
る出力レベルの変化分（ｐ　−ｑ　）を生ずるので、シ
フ１へ回路１７によりこのレベル変化分（ｐ　−ｑ　）
だけ対数出力のシフトが行なわれ、破線で示すように実
線（イ）と連続化される。従って、対数キャンベル回路
１４はシフト分（ｐ　−ｑ　）だけ機能上ダイナミック
レンジが拡大されることになる。

この結果、第４図（Ｂ）に示すように、対数キャンベル
回路１４の出力の下限および上限を広げることができ、
対数計数率計回路３の８８Ｍ測定出力（ハ）と十分にオ
ーバラップし精度の良いＷＲＭ測定出力を与えることが
可能となり、また、ＰＲＭ測定出力（ニ）とも十分なオ
ーバラップが得られＰＲＭ測定出力への受渡しを連続的
に行なうことが可能となる。

第５図は本発明によるワイドレンジモニタの別の実施例
を示す構成図である。

第５図において、８は先の実施例と同様のＷＲＭ検出器
、１８はこの検出器８の出力信号を信号伝送ケーブル９
を介して入力する広帯域ＷＲＭプリアンプ、２０はこの
プリアンプ１８の出力を信号伝送ケーブル１９を介して
入力し８８Ｍ測定出力、１８Ｍ測定出力６３　ヨ（ｆ　
Ｗ　ＲＭ測定出力を与える監視モニタである。

第５図の構成において、対数計数率計回路３、レンジス
イッチ７を有するリニアキャンベル回路６、対数キャン
ベル回路１４、合成回路１５、切換レベル検出回路１６
、シフト回路１７が設けられることについては、第３図
の構成と同様である。

しかし、第５図の構成は、次の点Ｃ第３図と異なる。

第５図の構成においては、検出器出力信号を広帯域のＷ
　ＲＭプリアンプ１８で受【）、検出器出力仁シ〕中の
パルス信号成分およびキャンベル信号成分を中−の信号
伝送ケーブル１９を介して監視モニタ２０に送出する。

また、監視モニタ２０にＳ　ｌ＜　ＩＶＩ用帯域フィル
タアンプ２１．ＩＲＭ用帯域フィルタアンプ２２および
対数キャンベル用帯域フィルタアンプ２３を有し、信号
伝送ケーブル゛１０の検出器出力信号をｌ？ｉｉ祝モニ
タ２０側でパルス信号ど−１−＋７ンベル信号とに分離
する。また、対数−Ｉ＋・ノベル用帯域フィルタアンプ
２３が利１ｑ切換え可能に４ｒ＋旨戊され、このアンプ
２３の利得をジノ１−回路１７にＪ、り切換えること＜
　４７．ｊ成される。

更に、監視モニタ２０に切換モード選択スイッチ２／Ｉ
が設（）られ、シフＩ・回路１７を切換レベル検出回路
１６の切換レベル検出信号により自動的に駆動Ｊ゛るか
又はリニアキャンベル回路６のレンジ切換スイッチ７に
連動してマニュアル駆動するかの選択が可能に構成され
る。

Ｓ　ＲＭ用帯域フィルタアンプ２１．ＩＲＭ用帯域フィ
ルタアンプ２２および対数キャンベル用帯域フィルタア
ンプ２３は、信号伝送ケーブル１９の伝送出力側に並列
的に接続され、ＷＲＭプリアンプ１８の出力信号の周波
数帯域に応じてパルス信号成分と主１フンベル信号成分
とに分離して対数計数率バ１回路３．リニアキャンベル
回路６および対数キャンベル回路１４の夫々に与える。

対数キャンベル用帯域フィルタアンプ２３は前述したよ
うに利得切換え可能な構成を有し、例えば、高利得およ
びこれより低い利得の２つの増幅器を備えその切換え使
用により利得切換えが可能に構成される。この利得の切
換えは、前述したように、シフト回路１７ににり行なわ
れる。シフト回路１７の機能は先の実施例と同様であり
、対数キャンベル用帯域フィルタアンプ２３の利得切換
えと同時に対数キャンベル回路１４の対数出力を当該利
得に対応するレベル変化分だ【プシフトする。このシフ
ト回路１７の駆動は、本実施′例では、切換モード選１
）クスイッチ２４の選択に従い、切換レベル検出回路１
６のレベル切換信号により自動的に又＆ユリニアキ１？
ンベル回路６のレンジスイッチ７によりマニュアル的に
行なわれる９、レンジスイッチ７にＪ、る利得切換えに
おいては、例えば、１〜１２レンジのうちの１〜６レン
ジと７〜１２レンジとの間でレベル切換信号を出カーリ
−るように構成される。なｄ）、切換モード選択スイッ
チ２４はオペレータにより操作される。

このような構成においても、前述の第４図（Ａ）おＪ、
び第４図（Ｂ）から明らかなように、対数キ）ｌレベル
回路１４０機能上のダイナミックレンジをシフ１〜分（
１）　−（＋　＞だり拡大することができ、対数ギシン
ベル回路１４の出力の下限および上限／ＪＸ広がり、ｉ
ｆｊ度の良いＷＲＭ測定出力が得られると共に、Ｐ　Ｒ
，Ｍ測定出力への受渡しも連続的に行なうことが可能に
なる。

以上述べた実施例においては、対数キャンベル用プリア
ンプ１３又は対数キャンベル川帯域フィルタアンプ２３
の利得を高・低２つに切換えこれど同時に対数キ１７ン
ベル回路１４の対数出力をシフトする構成について説明
したが、シフ１−回路を複数個用いて利得切換えおよａ
シフト数を多くすることも可能である。また、第３図の
構成に切換モード選択スイッチを設けるようにしても良
く、逆に第５図の構成から切換モード選択スイッチを除
いた構成としても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、シフ１−回路によ
り対数キ１７ンベル測定系に入力されるキトンベル信号
成分の増幅利得の可変およびこの利得の可変と同時に対
数キャンベル測定系の対数出力を利得変化に対応するレ
ベル変化分だけシフトするようにしたので、対数キャン
ベル回路の出力の下限および上限を拡大することができ
ＳＲＭ領域およびＰＲＭ領域の出力との間に十分なオー
バラップを与えることが可能になり、また測定Ｉｉ度が
向上する。更に、増幅器および実効値回路等として特別
にレンジの広い特殊なものを用いる必要がなく通常のも
ので構成することができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＳＲＭ領域測定系の構成図、第２図は従
来のＩＲＭ領域測定系の構成図、第３図は本発明による
ワイドレンジモニタの一実施例を承り一構成図、第４図
（Ａ）および第４図（Ｂ）は第３図の構成の動作説明図
、第５図は本発明１こよるワイドレンジモニタの別の実
施例を示す構成図（゛ある。 ２・・・ＳＲＭプリアンプ ３・・・対数ａｉ数率計回路 ５５・・・１１犬Ｍプリアンプ ６・・・リニアキレンベル回路 ８・・・Ｗ　ＲＭ検出器 １０．１８・・・ＷＲＭプリアンプ １ζ３・・・対数キレンベル用プリアンプ１４・・・対
数キャンベル回路 １５・・・合成回路 １６・・・切換レベル検出回路 １７・・・シフト回路 ２１・・・ＳＲＭ用帯域フィルタアンプ２２・・・ＩＲ
Ｍ用帯域フィルタアンプ２３・・・対数キャンベル用帯
域フィルタアンプ２４・・・切換モード選択スイッチ 特許出願人　東京芝浦電気株式会社 （ほか２名）゛郊ｎ爪ボ 第１図 第２図 第３図 第４図（Ａ） 第４図（Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）中性子検出器と、この検出器の出力側に接続される
   パルス測定系および対数キャンベル測定系と、これら測
   定系の対数出力を合成して連続的に出力する合成回路と
   を備えたワイドレンジモニタにおいて、前記対数キャン
   ベル測定系に入力されるキャンベル信号成分の増幅利得
   の可変およびこの利）ｑの可変と同時に対数キャンベル
   測定系の対数出力を利得変化に対応するレベル変化分だ
   （プシン１〜す゛るシフト回路と、前記対数キャンベル
   測定系の出力レベルに基づい゛Ｃ前記シフト回路を駆動
   づ゛る切換レベル検出回路とを設置づたことを特徴どり
   るワイドレンジモニタ。 ２）中性子検出器と、この検出器の出力側に接続される
   パルス測定系、対数キレンベル測定系およびリニアキャ
   ンベル測定系と、前記パルス測定系と対数キャンベル測
   定系の対数用ノ〕を合成して連続的に出力する合成回路
   とを備えたワイドレンジモニタにおいて、前記対数キャ
   ンベル測定系に入力されるキャンベル信号成分の増幅利
   得の可変およびこの利得の可変と同時に対数キ１１ンベ
   ル測定系の対数出力を利得変化に対応するレベル変化分
   だけシフトするシフト回路と、前記対数キャンベル測定
   系の出ノｊレベルに基づいて前記シフト回路に駆動信号
   を与える切換レベル検出回路と、前記シフト回路を切換
   レベル検出回路の駆動信号により駆動するか又は前記リ
   ニアキャンベル測定系のレンジ切換えに連動させて駆動
   するかを選択する切換モード選択スイッチとを設（プた
   ことを特徴とするワイドレンジモニタ。