JPS6122293A - 原子炉炉内計測装置 - 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〕 この発明は、原子炉の炉心内の３次元出力分布を計測す
る装置に関し、特に、単一システムで中性子情報と温度
情報とを同時に計測し、あわせて、所定のデータ地理お
よび解析を行ない、その結果を表示することができるよ
うにされた原子炉炉内計測装置に関するものである。

先ず、第１図に示されている原子炉炉内計測装置の全体
的配置図に即して、この種装置の構成およびその動作の
概略を、この発明の理解に資するための前提として説明
する。

第１図において、ｌは原子炉本体であって、これには炉
心−が含まれており、これから′はシンプル３が炉心コ
への挿入通路選択のための／ｊ通路選択装置６からの案
内管ｔに向けて導出され℃このシンプル３と案内管ｔと
はシールテーブルの如き装置を介して選択的に接続され
ている。該／ｊ’通路選択装置６と操作モード選択のた
めの６通路選択装置ｊとの間も案内管ｔによって連結さ
れ、また、咳６通路選択装置書と駆動装置ｑとの間も案
内管ｔによって連結されている。なお、６通路選択装置
ｊと駆動装置亭とを連結する案内管ｔには、６通路選択
装置！どの間には引抜リミットスイツチ７が、駆動装置
ダとの間には安全りイツトスイッチｌが夫々に設けられ
ている。また、所定の検出器を炉心コ内へ挿入するため
の駆動系は基本的には駆動装置グ、６通路選択装置！お
よび／ｊ通路選択装置６から構成されている。駆動装置
ダは実際には参会が設けられており、各駆動装置亭には
１本の検出器が接続される。そして、前記駆動装置Ｖと
同数のｌ！通路選択装置６の各々の出口側圧は／ｊ本の
シンプル３が接続されるようになっており、このシンプ
ル３は較正用の７本のシンプルの他に最大限６０本まで
炉心コまで伸長されている。１０はこれらに対する計測
制御装置である。また、上部炉心板２ｔＶｃ設けられて
いる複数個の熱電対２りは、冷接点補償箱３０を介して
炉内温度計測装置コ２に接続され、さらに、上記計測制
御装置ｉｏおよびこの炉内温度計測装置３１はプロセス
計算機システム２６に接続されている。

次に、このような原子炉炉内計測装置のための従来の駆
動系、従来の計測制御装置および従来の温度計測装置の
構成および動作のし方を、夫々に、第一図ないし第７図
に即して説明する。

〔従来技術〕

第２図は、従来の検出器の駆動系を系統的に示すもので
あり、この図において、／／は検出器の格納領域、ｌコ
は較正用通路、そして１３は弘個の入力管部と１個の出
力管部とを有するＦＹユニットであり、その他の数値記
号は第１図に示されている相当部分を表わすものである
。このような駆動系において、計測作業が行われていな
い場合には、格納領域／／に収納されている検出器は、
計測制御装置ＩＯ（第１図）から駆動装置夕への指令に
より引抜リミットスイッチクまで引抜かれる。なお、安
全リミットスイッチｌは、この引抜りイツトスイッチを
バックアップするために設けられている。

炉心コ内のどのシンプル位置の出力分布を測定するかに
ついての選択操作は、計測制御装置ｉ。

からの所定の指令を与えることにより、６通路選択装置
ｊ、ｉｓ通路選択装置１を選択することでなされるもの
であり、これによって所望のシンプル３に検出器を挿入
する準備が完了する。

即ち、例えば、１台の１通路選択装置の全てが「格納（
Ｓ）」を選択しているときには、全体でダ本の検出器は
所定の格納領域に格納されている。また、その全てが「
正常（Ｎ）」を選択しているときには、例えば人なる記
号をもつ駆動装置亭は同じ記号人の６通路選択装置よを
経由して同じ記号Ａの１３通路選択装置ｉ６に至る経路
が選択される。そして、例えば駆動装置ｌ／−の中の人
なる記号をもつ装置が「較正（Ｃ）」を選択していると
きには、これによって同記号人をもつ６通路選択装置！
を経由して較正用通路ｌコに至る経路が選択されて、検
出器はこれに対応する較正用シンプルで使用されること
になる。また、例えば駆動装置弘の人なる記号をもつ装
置が［オルタネ−）／（人／）Ｊを選択しているときに
は、これによって同記号人をもつ６通路選択装置５から
記号Ｂをもつ７５通路選択装置６に至る経路が選択され
ることになる。

「オルタネ−トコ（人コ）」および「オルタネートＪ（
Ａ、７）Ｊによっても、別異の所定の経路が選択（ダ　
） されるものであることが理解される。そして、／、１通
路選択装置６の出力側の１１本の案内管ｔは、例えば１
番から１５番まで順次に選択されることにより、ある時
点で使用されるシンプルを特定することができる。前述
されたシンプル３に検出器を挿入する準備作業は、この
ようＫして行われる。

このような状態において、Ａ−Ｄで示されている参台の
駆動装置４Ｉ＆ｃ接続された検出器は、計測制御装置１
０から尚該駆動装置亭に与えられた駆動制御信号により
炉心コ内に挿入され、この炉心コ内での選択されたシン
プル位置に坏ける軸方向出力分布を計測するようにされ
、この結果は駆動装置ダを経由して計測制御装置１０に
伝送される。

そして、使用された検出器は、炉心λ内での計測操作が
終了した後で、対応する引抜リミットスイッチまで引抜
かれてからその動作を停止する。

／１通路選択装置６を順次回転させて別異のシンプルを
選択しながら、上記した検出器の炉心コ内への挿入・引
抜動作をくり返すことにより、炉心コ内の全シンプル位
置における軸方向出力分布の計測を実行し、その結果と
して計測制御装置ｉ。

に伝送された信号が所定の処理を施されることにより炉
心コ内の３次元出力分布が求められる。即ち、各検出器
からの検出信号は、計測制御装ｒｔｔ。

を経由してプロセス計算機システムコ４に送うれ、所定
のデータ処理が施されて炉心コ内の３次元出力分布が求
められるととＫなる。

次に、第３図を参照しながら、従来の計測制御装置の構
成および動作のし方について説明する。

これは、上記された駆動系における検出器の駆動制御を
行うと共に、計測操作の結果とし【得られた信号につい
である程度の地理を施すためのものである。この第３図
において、一点鎖線のブロックとし【示されている計測
制御装置１０には、所要の装置がコロ化されて設けられ
ている。即ち、第１のキーボード／４（ａ、第１の周辺
マイクロコンピュータ／ｊａ、−個の第１のコボートメ
モリ／Ａａ、／？ａ、第１のデータリンクコントローラ
ｌざａ、第１のラインプリンタ／Ｐａおよび第１のフロ
ッピィディスク１０＆から成る第１の周辺系統であって
、該第１の周辺マイクロコンピュータ／ｊａ、該コ個の
第１のコボートメモリ／６ａ　。

／？ａおよび該第１のデータリンクコントローラ／ｆｆ
ａは第１のメモリパスコ４／ａによって相互に接続され
ており、該第１のデータリンクコントローラ／ｌａには
該第１のラインプリンタ／９ａおよび該第１のフロッピ
ィディスク二〇ａが接続されている前記第１の周辺系統
、および、第一のキーボード／＆ｂ、第一の周辺マイク
ロコンピュータ／、ｔｂ、一個の第一のコボートメモリ
／Ａｂ。

／？ｂ、第コの第一タリンクコントローラ／ｇｂ。

第一のラインプリンタ／９ｂおよび第２の）四ツビイデ
ィスクコＯｂから成る第一の周辺系統であって、咳第一
の周辺マイクロコンピュータ／！；ｂ。

該一個の第一のコボートメモリ／Ａｂ、／？ｂおよび該
第一のデータリンクコントローラｌｔｂは第一のメモリ
パスコ４ｔｂによって相互に接続されており、該第１の
データリンクコントローラ／ｌｂには該第−のラインプ
リンタ／ｌｂおよび該第一のフロッピィディスク二０ｂ
が接続されている前記（り　　） 第一の周辺系統、第１のプロセスＸ１０バスコｊａによ
って接続されている第１の駆動制御用マイクロコンビュ
ータコ／ａとｇ／のプロセス夏／θココａから成る第１
の制御系統であって、該第１の駆動制御用マイクロコン
ビュータコ／ａは前記第１゜第一のコボートメモリ／Ａ
ａ、／４ｂと接続されている前記第１の制御系統、およ
び、第一のプロセスＸ１０バス２ｋｂによって接続され
ている第一の駆動制御用マイクロコンビュータコ／ｂと
第一のプロセス１１０ココｂから成る第一の制御系統で
あって、該第一の駆動制御用マイクロコンビュータコ／
ｂは前記第１．第２のコボートメモリ／りａ。

／７ｂと接続されている前記第一の制御系統が前記計測
制御装置１０内に構成されている。また、コ３は検出器
駆動システムであって、これはダ個の駆動系統人／　、
　Ｂ／　、　Ｃ／およびＤ′に分けられており、前Ｅ第
１のプロセス１１０ココａはこの中の駆動系統Ａ／　、
　Ｂ／に接続され、前記第１のプロセス１１ココｂは残
りの駆動系統Ｃ’　Ｉ　Ｄ’＆Ｃ接続されている。

なお、上記計測制御装置ｌＯ内の第１．第一のメ（ｔ　
） モリバス２１１ａ　、−ｇ−ｂには、夫々に、第１．第
一計算機インタフェースコクａ、コクｂが設けられてお
り、これらは、夫々に、プロセス計算機システム２６内
の第１．第一のＩ１０ボートコロａ、コロｂに接続され
ている。

このような構成の計測制御装ｇＩｔ、ｌＯにおいて、第
１のキーボードｌ弘ａが操作用と上て選択されたものと
すると、第１の周辺マイクロコンピュータ／ｊａは一個
の１ｓｌのコボートメモリ／６ａ。

／７ｍの中の前者を経由して第１の駆動制御用マイクロ
コンビュータコ／ａを制御し、また後者を経由して第一
の駆動制御用マイクロコンビュータコ／ｂを制御する。

そして、これら１４ｔおよび第一の駆動制御用マイクロ
コンビュータコ／ａ、コ／１）は、夫々に、第１および
第一のプロセス■／。

ココａ、ココｂを経由して、検出器駆動システムコＪに
おける駆動系統人／　、　Ｂ／およびＣ／　、　ｐ／を
制御する。

このようにして、検出器の各々からの信号は一個の第１
のコボートメモリｔｂａ、ｉ７ａ’ｔＡ径由して前記第
１の周辺マイクロコンピュータ／、ｔａに伝送される。

そして、この第１の周辺マイクロコンピュータ／ｊａは
、前記伝送された信号に基づくデータを収集して、この
データを第１のデータリンクコントローラ／ｆａを介し
て周辺機器である第１のラインプリンタｌヂａおよび第
１のフロッピィディスクコＯｈに伝送する。即ち、この
場合には、計測制御装置１０内の第１の周辺系統が第１
および第一の制御系統と共に操作される。また、上記の
ようにして収集されたデータは、第１の計算機インター
フェースコクａを介して第１のＩ１０ボートコロａから
プロセス計算機システムコロに入力され、所定の補正計
算が行われてから、各種の解析がなされ、その結果とし
ての炉心状態についての最新情報は、例えば、対応する
フロッピィディスクに蓄積されたり、所要の表示装置の
画面上に表示されたりする。

また、第一のキーボード／ｌｌｂが操作用として選択さ
れた場合には、計測制御装置１０内の第一の周辺系統が
第１および第一の制御系統と共に操作されることとなる
。

このような計測制御装置ｌＯにおいて、第１および第一
の駆動制御用マイクロコンピュータ２／ａ。

コ／ｋ）の一方、例えば後者に故障が生じたときＫは、
健全な第１の駆動制御用マイクロコンピュータ−／ａは
自己の分担である駆動系統Ａ’　、　Ｂ’の制御をし、
次いで本来は自己の分担ではない駆動系統ＣＩ　、　ｐ
／の制御をも行なうこととなる。

第参図には、従来の炉内温度計測装置３１のブロック図
が示されている。この第ダ図において、原子炉内の上部
炉心板２ｇに設けられている最大１３個までの熱電対コ
ｔにより炉心出口の冷却材温度が計測され、この炉心出
口温度信号と、上記熱電対コ９の冷接点温度補償を行な
うよ５＆Ｃ一定温度に保持された冷接点補償箱３０の測
温抵抗体からの補償信号（抵抗信号）とが上記炉内温度
計測装置３１に入力される。上記炉心出口温度信号は、
この炉内温度計測装置３１において分岐され、プロセス
計算機システムコロに対し【直接的に伝送されると共に
、スキャナユニット３ダを介して第１アナログ入カニニ
ツトＪＡ＆に伝送される。

（ｌｌ　） また、測温抵抗体からの補償信号は、抵抗−電圧変換ユ
ニット３５で電圧信号に変換された後、プロセス計算機
システムコロに対して直接的に伝送されると共に、第１
アナログ入カニニツトＪＡ＆にも伝送される。そして、
これら第１．第１アナログ入カニニツトＪＡ＆　、Ｊｉ
ｂからの出力信号は、主メモＩＪ　、？　ｊを有する第
３データ処理用マイク四コンピユータ３コで所定の演算
処理がなサレ、操作ユニット４ｔｏにより選択された熱
電対コ９または測温抵抗体の温度、炉心出口の平均温度
、最低温度、最高温度がディジタル入カニニット３７、
ディジタル出カニニット３ｇを介して表示ユニツ）ｌＩ
／に表示されると共に、炉心出口の平均温度、最低温度
、最高温度がアナログ出カニニット３？を介して第３記
録計ダコ上に連続的に記録される。

上記された従来の原子炉炉内計測装置は、炉内中性子束
の計測のための計測制御装置１０と炉心状態を監視する
ためには、操作員が双方の装置を並行して監視する必要
があった。

また、炉心内の状態を正確に把握するためには、（／コ
　） 両者の中性子束情報と温度情報とをプロセス計算機シス
テム：１４に送り、所定のデータ処理節さなければなら
ず、全体的なシステムが膨大になり経済性が良くないと
共に、炉心の３次大出力分布を迅速に把握し総合的に評
価するための情報を、操作員に対して即座に提供するこ
とが出来ない欠点があった。

〔発明の概要〕

この発明は、上記された従来装置の欠点を除去するため
になされたものであり、その目的は、炉内温度計測装置
からの温度情報について所定のデータ処理を施すための
手段を計測制御装置内に設け、中性子束情報と温度情報
とを単一の装置で同時に計測し、必要なデータ処理を施
すことにより、原子炉内の３次元出力分布を集中監視す
ることができる、大幅に機能改善された計測制御装置を
含む原子炉炉内計測装置を提供することにある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を第３図に即して説明する。こ
の第Ｓ図において、第３図と同一符号は同−または相当
部分を示すものである。上記第３図の従来装置との構成
上の相違点について説明すると、第１．第一のデータ処
理用マイクロコンピュータググａ、ダグｂは夫々に第１
．第２のメモリバスコグ＾、、２４＜ｋ）に接続されて
いる。そして、上記データ処理用マイクロコンピュータ
ａＩＩＢ　。

１ＩＦｂは夫々に第１１第一のプロセスＩ１０バス１１
、ダｔｂおよび第３．第弘のプロセスｌ１０ｕｔａ　、
１Ｉ４ｂを介して炉心コ側に接続されて、熱電対２デお
よび測温抵抗体からの信号を受けるようにされている。

また、第１．第二の記録計ＩＩＥａ、１Ｉｔｂも夫々に
第１．第一のアナログ出カニニットＦ７ａ　、弘りｂを
介して第１．第一のメモリパスコｏｒ、、　、２＋ｂに
接続されている。このようにして、機能の改善された計
測制御装置１０’が構成される。

次に、上記構成をもつこの発明の実施例の動作を説明す
る。炉内での中性子束を計測する基本的な態様は第３図
のものと同様であるが、第１．第一の駆動制御用マイク
ロコンビュータコ／ａ、コ／１）によって収集された中
性子束分布情報は第１．第一のデータ処理用マイクロコ
ンピュータ１Ｉｌａ　。

＜ｚｔｂによって補正計算や、必要な各種の解析操作が
なされることになる。また、炉内温度計測についてみる
と、複数個の熱電対からの信号等は第３、第ダブ冒セス
Ｉ　／　ｏ　Ｉｌ乙ａ、グ６ｂを経由して、上ＩＣ！第
１．第コのデータ処理用マイクロコンピュータ４ｔ４１
ａ、４１ダｂで所要の演算処理が施され、第１．第一の
キーボード／／Ｉａ　、／４ｔｂで選択された各種の情
報、即ち熱電対コｔまたは測温抵抗体からの温度情報や
、炉心出口の平均温度、最低温度、最高温度が上記第１
．第一のキーボード／４１ａ　、　／４（ｂに対応する
適幽な表示装置の表示画面上に表示されると共に、炉心
出口の平均温度、最低温度、最高温度は第１．第一の記
録計４’ｌａ、４’ｌｂ上に連続的に記録される。

また、上記データ処理用マイクロコンピュータ１Ｉ４４
ａ、ｌＦｂは冗長化されているので、これらの手段また
は第３．第ダのプロセスｌ１０４＜Ａａ。

１Ｉｉｂのいずれか一方の系統が故障し【も、デー（ｌ
ｊ） 夕処理は支障なく行なうことができる。

なお、上記実施例ではｌ対の周辺マイクロコンピュータ
とは別個にｌ対のデータ処理用マイクロコンピュータを
設けたが、両者を統合して、周辺装置の制御とデータ処
理との双方を実行させる構成にしてもよい。

また、ｌ対のラインプリンタとは別個にｌ対の記録針を
設けたものを例示したが、ディジタルトレンド機能とア
ナ四グトレンド機能とを兼備したトレンド・ロガーな設
けることにより構成機器を縮小化させることもできる。

さらに、上記実施例ではｌ対のデータ処理用マイクロコ
ンビ二−タの各々が全ての熱電対の計測を行なうように
されているが、熱電対をコ系統に分割して、各系統の熱
電対を、上記ｌ対のデータ地理用マイクロコンピュータ
に分散化させ計測するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明されたよ５に、この発明によれば中性子束分布
計測装置と炉内温度計測装置とを一体化（ｌ基） したために、全体的なシステムのコストを低減させるこ
とができ、また、炉内の出力分布情報を総合的に単一の
装置で所要のデータ処理を行なうことが可能となる。こ
のため、プロセス計算機システム等の外部の装置の働き
に依存することなく、炉内の監視等に必要な情報を表示
装置に表示させて操作員に対して即座に告知することが
できる。

また、データ処理用マイクロコンピュータを冗長化して
設けたことから、その一方に故障等が生じても、残る一
方で所要の計測、データ処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明が適用される原子炉炉内計測装置の
全体配置図であり、第２図は、従来の検出器駆動系統図
であり、第３図は、従来の計測制御装置のブロック図で
あり、第ダ図は、従来の炉内温度計測装置のブロック図
であり、そして、第Ｓ図は、この発明の実施例のブロッ
ク図である。 ／−・原子炉、コ・・炉心、３・・シンプル、ダ・・駆
動装置、Ｓ・・樋路選択装置、６・・／ｊ’通路選択装
置、り・・引抜リミットスイッチ、ｇ・・安全リミット
スイッチ、？・・案内管、１０゜／　０’・・計測制御
装置、／／・・格納領域、／Ｊ・・較正用通路、１３・
・ｌｌＹユニット、／４’ａ。 ／４Ｚｂｅ−第１．第一のキーボード、／、ｔａ、／ｊ
ｂ・−第１．第一の周辺マイクロコンピュータ、／４ａ
、／？ａ・・−個の第１のコボートメモリ、／Ａｂ、／
７ｂ−・２個の第一の１ボートメモリ、／ｌｌａ、Ｉｔ
ｂａ・第１．第一のデータリンクコントローラ、／？ａ
、／デｂ−・第１．第一のラインプリンタ、コＯａ、コ
ｏｂ・−第１．第一のフｐツピイディスク、コ／ａ、コ
／ｂ・・第１．第一の駆動制御用マイクロコンピュータ
、ココａｌココｂ１第１．第コのプロセスｒ　／　ｏ　
、コ３・・検出器駆動システム、２’ｌａ、コダｂ・・
ｉ／、第一のメモリパス、コｊａ、２．ｔｂ・・ｇ／、
ｇコのプロセスＩ／θバス、コ４・・プロセスｉｔ　１
３１　ｍシステム、２４ａβ１ｂ・・第１．第一のＸ１
０ボート、２７ａ　、　２りｂ・・第１、第一の計算機
インタフェース、コｔ・―上部炉心板、コブ・・熱電対
、３０・・冷接点補償箱、３１・・炉内温度計測装置、
３３・・主メモリ、３ダ・・スキャナユニット、３ｊＴ
・・抵抗−電圧変換ユニット、３６ａ、、３６ｂ・・第
１．第一のアナログ入カニニット、３り・・ディジタル
入カニニット、３ｔ・・ディジタル出カニニット、４ｔ
Ｏ・・操作ユニツ）、Ｆ／・・表示ユニツ）、４＜ｌＩ
ａ。 １４１ｂ　、　Ｊコ・・第１．第一。第３のデータ処理
用マイクロコンピュータ、４’、ｔａ、４’、ｔｂ−第
１．第一のプロセスＩ　／　ｏバス、４ｔＡａ、＋６ｂ
＊ｓ第３１第ダのプロセスＩ　／　Ｏ、４１りａ、ｌＩ
？ｂ、３９　＠　＊第１、第一。第３のアナログ出カニ
ニット、ｅｒａ。 ４ｔｔｂ　、　４ｔコ・・第１．第一。第３の記録針。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉炉心外の駆動装置から操作モード選択用の通路選
   択装置および所定の検出器の炉心の所望の位置への挿入
   のための挿入通路選択用の通路選択装置を経由して挿入
   された前記検出器からの信号に基づいて計測制御装置に
   よつて原子炉炉心内の３次元出力分布を計測するための
   装置において、原子炉炉心内の中性子分布を計測する手
   段、炉内の温度を監視・計測する手段が一体的に設けら
   れ、これらの情報について所定の処理を施す冗長化され
   た手段が組込まれ、上記処理の結果を表示する手段が含
   まれていることを特徴とする原子炉炉内計測装置。