(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力設備内のプロセスフランジとフィールド回路とに接続するための計器であって：
前記プロセスフランジに接続可能で、支持導管ねじ部を有してセンサ出力リード線を導く支持導管を包含するセンサモジュールと；
前記センサ出力リード線からのセンサ出力を受ける電子回路と；
前記電子回路に配線され、フィールド回路接点を有するコネクタであって、前記コネクタの前記フィールド回路接点と位置合わせされたキーを包含するコネクタと；
前記電子回路を封入し、熱および原子力放射線遮蔽体の本体から突出した衝撃保護環を包含するように形成された熱および原子力放射線遮蔽体であって、前記コネクタが前記衝撃保護環の内側に固定され、前記本体が前記支持導管ねじ部に回転可能に係合して前記プロセスフランジに対する前記キーの位置合わせで回転される遮蔽体ねじ部を包含するように形成される、熱および原子力放射線遮蔽体と、
を含む計器。
【請求項２】
前記本体が配線通路を含み、前記配線通路が曲がり部を包含して、前記配線通路内に直線の放射線経路がなく、前記コネクタから前記電子回路への配線が前記配線通路を通る、請求項１記載の計器。
【請求項３】
前記本体が１０ミリメートルを上回る壁厚さの金属遮蔽体を含む、請求項１記載の計器。
【請求項４】
前記１０ミリメートルを上回る壁厚さが、前記計器の周囲の雰囲気の温度の増加による電子回路の温度増加を少なくとも６０秒の熱時定数遅らせる熱質量を提供する、請求項３記載の計器。
【請求項５】
前記金属遮蔽体が、前記電子回路を被爆させる原子力放射線を１０％減衰する、請求項３記載の計器。
【請求項６】
前記衝撃保護環が、少なくとも１０ミリメートルの厚さを有し、前記計器に９．５Ｇの振動を受けても無傷の状態を保つ、請求項３記載の計器。
【請求項７】
前記衝撃保護環が、前記遮蔽体ねじ部の回転軸と平行な環軸を有し、前記遮蔽体の前記回転によりキーの回転方向を調節する、請求項１記載の計器。
【請求項８】
前記衝撃保護環が、エルボを含み、回転軸を横断する環軸を有し、前記本体の前記回転により前記コネクタが向く方向を調節する、請求項１記載の計器。
【請求項９】
前記本体および前記衝撃保護環が、ステンレス鋼で作られる、請求項１記載の計器。
【請求項１０】
前記衝撃保護環が、ねじ部を包含する外部環表面を含む、請求項１記載の計器。
【請求項１１】
前記衝撃保護環が、ツイストコネクタに係合するように形成された外部環表面を含む、請求項１記載の計器。
【請求項１２】
前記環が、波形ばねを受けるように適応されたスラストリング表面を包含する、請求項１１記載の計器。
【請求項１３】
前記本体および前記衝撃保護環が、単一の、継ぎ目のない鋳造品である、請求項１記載の計器。
【請求項１４】
前記遮蔽体が、前記本体上のねじ部に係合する、少なくとも一つのねじ付けされた遮蔽体カバーを含む、請求項１記載の計器。
【請求項１５】
前記遮蔽体が、単室である、請求項１記載の計器。
【請求項１６】
前記遮蔽体が、二室である、請求項１記載の計器。
【請求項１７】
前記コネクタが、前記衝撃保護環に溶接されたコネクタ胴体を含む、請求項１記載の計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は、原子力施設に設置するために適応された計器に関し、より詳細には、原子力発電所に設置するために適応された圧力感知計器に関する。
【０００２】
原子力発電所に設置するために適応された計器が公知である。設置の要件は、より厳しくなりつつある。とりわけ、高振動条件下、例えば、飛行機が原子力発電所に墜落するなどでも機能し続ける原子力計器の設置を提供することが要望されている。原子力放射線は、長い期間にわたり電子装置の性能を低下させることができる。原子力発電所内の計器は時折交換されるが、取り外される計器と同じ製造者のものでない場合がある交換用計器を接続する際に、間違って分極された接続を回避することが要望されている。
【０００３】
本発明の実施態様は、これらおよび他の問題の解決法を提供し、先行技術をしのぐ他の効果をもたらす。
【発明の概要】
【０００４】
原子力設備内のプロセスフランジとフィールド回路とに接続するための計器が開示される。計器は、センサモジュールを包含する。センサモジュールは、プロセスフランジに接続可能である。センサモジュールは、支持導管を包含する。支持導管は、支持導管ねじ部を有する。支持導管は、センサ出力リード線を導く。
【０００５】
計器は、電子回路を包含する。電子回路は、センサ出力リード線からのセンサ出力を受ける。
【０００６】
計器は、コネクタを包含する。コネクタは、電子回路に配線される。コネクタは、コネクタのフィールド回路接点と位置合わせされたキーを包含する。
【０００７】
計器は、熱および原子力放射線遮蔽体を包含する。熱および原子力放射線遮蔽体は、電子回路を封入する。熱および原子力放射線遮蔽体は、衝撃保護環を包含するように形成される。衝撃保護環は、熱および原子力放射線遮蔽体の本体から突出する。コネクタは、衝撃保護環の内側に固定される。本体は、遮蔽体ねじ部を包含するように形成される。遮蔽体ねじ部は、支持導管ねじ部に回転可能に係合してプロセスフランジに対するキーの位置合わせで回転される。
【０００８】
本発明の実施態様を特徴付ける他のフィーチャおよび恩典は、以下の詳細な説明を読み、関連する図面を検討すると明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】まっすぐな衝撃保護環を包含する二室の熱および原子力放射線遮蔽体を有する計器の分解図を図示する。
【図２】エルボを有する衝撃保護環を包含する二室の熱および原子力放射線遮蔽体を包含する計器の正面図ならびに側面図を図示する。
【図３】エルボを有する衝撃保護環を包含する二室の熱および原子力放射線遮蔽体を包含する計器の正面図ならびに側面図を図示する。
【図４】計器内の電子機器の熱遮蔽に関する、時間の関数としての例示的な温度のグラフを図示する。
【図５】エルボ、例えば、図２〜３に示すエルボを有する衝撃保護環の実施態様の拡大断面図を図示する。
【図６】まっすぐな衝撃保護環、例えば、図１に示す衝撃保護環の拡大断面図を図示する。
【図７】フィールド配線の一部である標準的な「クイック接続」嵌合コネクタに係合する突出したピンを包含する衝撃保護環の実施態様の拡大断面図を図示する。
【図８】キーがコネクタシェルに取り付けられたコネクタの実施態様を図示する。
【図９】シェルに対して偏位した位置に取り付けられてキーとして機能する接触ピンを有するコネクタの実施態様を図示する。
【図１０】二室の熱および原子力放射線遮蔽体、エルボを包含する衝撃保護環ならびに共平面プロセスフランジに取り付けるために適応された共平面プロセス入口を有する計器の実施態様を図示する。
【図１１】二室の熱および原子力放射線遮蔽体、エルボを包含する衝撃保護環ならびに共平面プロセスフランジに取り付けるために適応された共平面プロセス入口を有する計器の実施態様を図示する。
【図１２】二室の熱および原子力放射線遮蔽体、エルボを包含する衝撃保護環ならびに共平面プロセスフランジに取り付けるために適応された共平面プロセス入口を有する計器の実施態様を図示する。
【図１３】二室の熱および原子力放射線遮蔽体、まっすぐな衝撃保護環ならびに共面プロセスフランジに取り付けるために適応された共平面プロセス入口を有する計器の実施態様を図示する。
【図１４】単室の熱および原子力放射線遮蔽体、まっすぐな衝撃保護環ならびに共面プロセスフランジに取り付けるために適応された共平面プロセス入口を有する計器の実施態様を図示する。
【図１５】単室の熱および原子力放射線遮蔽体、まっすぐな衝撃保護環ならびに共面プロセスフランジに取り付けるために適応された共平面プロセス入口を有する計器の実施態様を図示する。
【図１６】単室の熱および原子力放射線遮蔽体、まっすぐな衝撃保護環ならびに共面プロセスフランジに取り付けるために適応された共平面プロセス入口を有する計器の実施態様を図示する。
【図１７】二室の第一の熱および原子力放射線遮蔽体、エルボを有する衝撃保護環、圧力ラインに取り付けるために適応されたプロセス入口ならびに第二の熱および原子力放射線遮蔽体の中に封入されたセンサモジュールを有する計器の実施態様を図示する。
【図１８】二室の第一の熱および原子力放射線遮蔽体、エルボを有する衝撃保護環、圧力ラインに取り付けるために適応されたプロセス入口ならびに第二の熱および原子力放射線遮蔽体の中に封入されたセンサモジュールを有する計器の実施態様を図示する。
【００１０】
詳細な説明
以下に記載する実施態様では、計器は、原子力設備内で接続される。計器は、電力および信号を制御室に送信するために電気的にフィールド回路に接続される。計器は、計器にプロセス流体を提供するプロセスフランジに機械的に接続される。計器は、プロセス流体の少なくとも一つの特性、例えば、圧力を感知する。
【００１１】
計器には、電子回路系を封入する熱および原子力放射線遮蔽体が提供されている。熱および原子力放射線遮蔽体は、熱および原子力放射線遮蔽体の本体から突出した衝撃保護環を包含するように形成される。電気コネクタは、キーを包含し、衝撃保護環の内側に固定される。熱および原子力放射線遮蔽体の本体は、センサモジュールの支持導管ねじ部に回転係合する遮蔽体ねじ部を包含するように形成される。ねじ部の係合部を回転させることは、プロセスフランジに対するキーの位置合わせで回転されることになる。
【００１２】
原子力発電所に設置された計器は、故障が発生した場合、取り外しおよび交換を受ける。取り外しには、プロセスからの切断と、電源および制御システムに至る原子力発電所配線からの切断も包含される。交換用計器の設置には、プロセスへの接続と、原子力発電所配線をプロセス計器の電気接続に再接続することとが包含される。
【００１３】
プロセスとの接続は、原子力発電所の一部であるプロセスフランジまたはプロセス管継手との堅固な接続である。原子力プロセス計器とプロセスとの堅固な接続は、原子力計器の取り付けの場所および向きを決定し、とりわけ、計器上の電気接続の取り付け場所および向きを決定する。
【００１４】
圧力、温度、流量、密度、ｐＨ、導電率、化学的組成等を測定するための様々な種類の原子力プロセス計器がある。原子力プロセス計器の一つのタイプは、原子力圧力計器である。
【００１５】
原子力圧力計器は、プロセス接続に堅固に取り付けられたセンサ筐体と、電気接続用のコネクタを支持する回転可能な熱および原子力放射線遮蔽体とを接合する、回転可能なねじ付けされた接合部を包含する。設置時に、熱および原子力放射線遮蔽体は、回転可能な接合部において３６０度までの制限された回転範囲内で手動で回転させることができ、電子筐体上のキー付き電気コネクタを調節して、原子力発電所配線に接続するのに好都合な方向を向くようにする。原子力圧力計器の電気接続を回転できることと、原子力発電所配線の制限された動きの範囲とが組み合わさって、原子力発電所配線と電気接続との好都合な接合を可能にする。
【００１６】
原子力圧力計器内の接続は、複数の導体を包含する。原子力圧力計器は電気的に分極された接続を有し、原子力発電所配線は分極されている。適切な電気動作を確実にするために、原子力発電所配線と原子力プロセス計器内の接続との間に正しく分極された接続を行う必要がある。分極された接続を設置時に誤って逆にした場合、原子力圧力計器は適切に機能せず、または損傷することができる。
【００１７】
原子力発電所環境では、原子力発電所配線と原子力圧力計器内の接続との接合は、過酷な条件下において特に安全で、バラバラになりにくいことが必要とされる。一つの原子力工業規格によると、接続は、原子力発電所に航空機が墜落することに相当する９．５ｇの振動に耐えることが必要とされる。
【００１８】
原子力発電所環境では、原子力発電所配線と原子力圧力計器内の接続との接合は、封止して、湿気および他の汚染物質が接合された接続を腐食しないようにしなければならない。接続の接合は、障害条件下の浸水と清掃動作時の散水に侵されないことが必要とされる。
【００１９】
原子力発電所環境では、原子力発電所配線と圧力計器内の接続との接合は、高レベルの暗振動を受けることができ、接続の配線および接合は、フレッティング腐食および疲労による損傷から保護される。
【００２０】
原子力圧力計器上の外部の第一の分極されたコネクタを機械的に組み立てるために、様々なエルボおよび他の管継手の組み立ては、設置時に行うことができる。そのような配置では、原子力発電所配線は、第二の嵌合する分極されたコネクタを具備することができる。その後、第一の分極されたコネクタと第二の分極されたコネクタとを最終的に接続することができる。第一の分極されたコネクタと第二の分極されたコネクタとを分極することにより、原子力発電所内で行われる交換接続が正しく分極されることが確実になる。
【００２１】
しかし、原子力発電所環境で接続を具現化する際には、先に記載した機械的な支持、封止、振動、腐食等に多数の困難があり、これらの問題は、分極されたコネクタを追加アセンブリとして導入すると、より複雑になる。これらの問題は、本開示中の以下に記載する実施態様により実質的に緩和される。
【００２２】
図１に、計器１００の分解図を図示する。計器１００は、プロセスフランジ１０２、１０４に接続される。プロセスフランジ１０２、１０４は、管継手１０６、１０８により加圧流体ライン（図１には図示せず）に接続される。計器１００は、電気接続（例えば、図５、６、７、８および９に示すもの）により、原子力設備内のフィールド回路に接続される。
【００２３】
計器１００は、センサモジュール１１０を包含する。センサモジュール１１０は、ボルト１１２およびナット１１４でプロセスフランジ１０４、１０６に接続される。Ｏリング１１６、１１８は、センサモジュール１１０とプロセスフランジ１０４、１０６との間で圧縮されて流体封止を提供する。
【００２４】
センサモジュール１１０は、支持導管１２０を包含する。支持導管１２０は、支持導管ねじ部１２２を有する。支持導管１２０は、内部導管通路内にセンサ出力リード線１２４を導く。一つの実施態様によると、センサ出力リード線１２４は、センサモジュール内の圧力センサに通電を提供し、センサモジュールに感知されたプロセス圧力に相当するセンサ出力を提供する、多導体電気ケーブルを包含する。
【００２５】
本明細書で使用する用語「支持導管」は、センサモジュールに堅固に取り付けられ、一つ以上の電気リード線を持ち、計器（例えば、計器１００）のための熱および原子力放射線遮蔽体の重量を支持することが可能なねじ部を有する、電気配線導管を意味する。
【００２６】
計器１００は、電子回路１２６を包含する。電子回路１２６は、センサ出力リード線１２４からセンサ出力を受ける。一つの実施態様によると、電子回路１２６は、コネクタピンで相互に接続された複数の回路基板（図１には図示せず）を包含する。
【００２７】
計器１００は、電線１３０で電子回路１２６に配線されたコネクタ１２８を包含する。コネクタ１２８については、図５〜９に図示する例との関連で以下により詳細に記載する。コネクタ１２８は、キー１３３を包含する。キー１３３は、図８〜９との関連で以下により詳細に記載するように、コネクタ１２８のフィールド回路接点と位置合わせされる。
【００２８】
計器１００は、熱および原子力放射線遮蔽体１３４（１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃ）を包含する。熱および原子力放射線遮蔽体１３４は、本体１３４Ａと、本体１３４Ａにねじ付けされたカバー１３４Ｂ、１３４Ｃとを包含する。熱および原子力放射線遮蔽体については、図４との関連で以下により詳細に記載する。
【００２９】
熱および原子力放射線遮蔽体１３４は、電子回路１２６を封入する。熱および原子力放射線遮蔽体１３４は、熱および原子力放射線遮蔽体１３４の本体１３４Ａから突出した衝撃保護環１３６を包含するように形成される。コネクタ１２８は、衝撃保護環１３６の内側に固定される。コネクタ１２８は、衝撃保護環１３６に追加的に封止された、封止フィードスルーコネクタである。
【００３０】
本体１３４Ａは、支持導管ねじ部１２２に回転可能に係合してプロセスフランジ１０２、１０４に対するキー１３３の位置合わせで回転される、遮蔽体ねじ部１３７（図１では隠れて見えない）を包含するように形成される。プロセスフランジ１０２、１０４は、原子力設備内に堅固に取り付けられ、したがって、支持導管ねじ部１２２と遮蔽体ねじ部１３７との間の相対的な回転により、原子力設備に対するキー１３３の位置合わせが調節される。コネクタ１２８は、回転軸１３８に沿って位置付けられる。熱および原子力放射線遮蔽体１３４が回転すると、回転軸１３８に対するキー１３３の方向が回転する。キー１３３は、０〜３６０度の任意の選択された方向を指すように位置合わせすることができる。ロックナット１４０が提供されて、キー１３３の選択された方向をロックする。キー１３３は、位置合わせされていないコネクタ同士の嵌合を防止して正しく分極された接続を提供する位置合わせキーを提供する。キー１３３により、コネクタ同士が嵌合した場合に分極が正しくなることが確実になる。
【００３１】
図２〜３に、計器２００の正面図および側面図を図示する。計器２００は、コネクタおよび衝撃保護環に関連する詳細を除いて、計器１００と同様である。図２〜３では、コネクタ２２８は回転軸２３８と位置合わせされず、衝撃保護環２３６は曲管またはエルボ曲がり部２３７を包含する。比較として、図１では、コネクタ１２８は回転軸１３８に沿って位置合わせされ、衝撃保護環１３６は曲管またはエルボを包含しない。
【００３２】
計器２００は、プロセスフランジ２０２、２０４に接続する。計器２００は、原子力設備内のフィールド回路２５０に接続する。フィールド回路２５０は、フィールド回路電気コネクタ２５２を包含する。フィールド回路電気コネクタ２５２は、計器２００上のコネクタ２２８および衝撃保護環２３６と嵌合する。
【００３３】
センサモジュール２１０は、プロセスフランジ２０２、２０４に接続される。センサモジュール２１０は、支持導管ねじ部２２２を有する支持導管２２０を包含する。支持導管２２０は、センサ出力リード線２２４を導く。
【００３４】
電子回路２２６は、センサ出力リード線２２４からセンサ出力を受ける。コネクタ２２８は、電線２３０で電子回路２２６に配線される。コネクタ２２８は、キー２３３を包含する。キー２３３は、コネクタ２２８のフィールド回路接点と位置合わせされる。キー２３３は、フィールド回路電気コネクタ２５２内の同様に位置合わせされたキースロット（図示せず）に係合して、電気接続の極性が誤って逆にならないことを確実にする。
【００３５】
熱および原子力放射線遮蔽体２３４Ａ、２３４Ｂ、２３４Ｃは、電子回路２２６を封入する。熱および原子力放射線遮蔽体の本体２３４Ａは、熱および原子力放射線遮蔽体の本体２３４Ａから突出した衝撃保護環２３６を包含するように形成される。コネクタ２２８は、衝撃保護環２３６の内側に固定される。本体２３４Ａは、支持導管ねじ部２２２に回転可能に係合してプロセスフランジ２０２、２０４に対するキー２３３の位置合わせで回転される、遮蔽体ねじ部２３７を包含するように形成される。
【００３６】
図４に、時間の関数としての温度の例示的グラフ４００を図示する。図４は、原子力設備内の障害条件時に大きな周囲温度の過渡変化が生じた後に電子回路の過熱を遅らせる原子力および放射線遮蔽体の機能を図示する。
【００３７】
横軸４０２は、時間Ｔを表す。縦軸４０４は、温度Θを表す。第一のデータプロット４０６は、原子力設備内で原子力計器（例として図１、２、３に示す計器）を取り囲む例示的な周囲雰囲気温度Θ１を表す。第二のデータプロット４０８は、雰囲気中の熱および原子力放射線遮蔽体（例えば、熱および原子力放射線遮蔽体１３４Ａ、Ｂ、Ｃおよび２３４Ａ、Ｂ、Ｃ）内側の電子回路（例えば、図１、図３の電子回路１２６、２２６）の温度Θ２を表す。
【００３８】
時間Ｔ＝Ｔ１における通常の動作条件下では、雰囲気は４１０で通常の雰囲気温度Θ１Ｎであり、電子回路は４１２で通常の電子回路温度Θ２Ｎである。この例では、電子回路は継続的に通電され、電力を消費し、電子回路の周囲雰囲気温度を超える通常の温度上昇ΔΘがある。
【００３９】
時間Ｔ＝Ｔ２に原子力設備内で障害条件が発生する。その障害により、周囲雰囲気温度Θ１が高い温度Θ１ｆａｕｌｔまで急激に上昇する。温度Θ１ｆａｕｌｔは、電子回路の最大許容動作温度Θｍａｘより高い。電子回路は、Θｍａｘを超える温度では信頼できる正確な計器出力を提供することができなくなる。
【００４０】
熱および原子力放射線遮蔽体は、金属を包含し、少なくとも１０ミリメートル厚の金属壁厚さを有する。一つの実施態様によると、金属壁厚さは少なくとも１０ミリメートルであり、熱および原子力放射線遮蔽体は摂氏１度当たり少なくとも２０００ジュールの熱容量を有する。熱容量は、金属の比熱容量に、熱および原子力放射線遮蔽体に使用される金属の質量を乗算することにより概算することができる。熱および原子力放射線遮蔽体の大きな熱容量により、障害条件下で電子回路の加熱の望ましい温度上昇遅延時間４１４が提供される。温度上昇遅延時間４１４は、障害条件の開始後に、電子回路温度がΘｍａｘを超過する前に原子力設備の技術者が計器から正確なプロセス変数データを取得するための時間を提供する。一つの実施態様では、周囲温度が摂氏５０度にわたり上昇する場合の温度上昇遅延時間４１４は、少なくとも６０秒の時間である。
【００４１】
図５に、図２、３との関連で先に論じた衝撃保護環２３６、エルボ曲がり部２３７、コネクタ２２８および本体２３４Ａの例示実施態様の拡大断面図を図示する。
【００４２】
本体２３４Ａは、金属壁厚さＡ１を有する。厚さＡ１は、図４との関連で先に論じたように、熱容量および温度上昇遅延時間４１４を提供する。壁厚さＡ１は、原子力放射線の減衰も提供する。一つの実施態様によると、壁厚さにより、電子機器を被爆させる原子力放射線の少なくとも１０％の減衰が提供される。原子力放射線の減衰により、遮蔽体内側の電子回路２２８（図３）が放射線による損傷から保護される。
【００４３】
エルボ曲がり部２３７は、図５の原子力放射線２６０に対して、電子回路２２８（図３）の中への遮蔽されない直線の空中経路を回避する。
【００４４】
図５では、コネクタ２２８は、接触ピン２６２、２６４を包含する。接触ピン２６２、２６４は、電気絶縁性フィードスルー２６６内に支持される。フィードスルー２６６はコネクタシェル２６８内に支持される。電気絶縁性フィードスルー２６６は、接触ピン２６２、２６４およびコネクタシェル２６８に対する気密封止を包含する。一つの実施態様によると、電気絶縁性フィードスルーは、ガラス対金属封止を包含する。もう一つの実施態様によると、コネクタシェル２６８は、金属を含み、環状溶接２７０で支持環２３６に溶接される。コネクタ２２８は、キー（図５には図示せず）を包含し、そのようなキーの例については図８および９との関連で以下により詳細に記載する。
【００４５】
図６に、図１との関連で先に論じた衝撃保護環１３６、コネクタ１２８および本体１３４Ａの例示実施態様の拡大断面図を図示する。
【００４６】
本体１３４Ａは、金属壁厚さＡ２を有する。厚さＡ２は、図４との関連で先に論じたように、熱容量および温度上昇遅延時間４１４を提供する。壁厚さＡ２は、原子力放射線の減衰も提供する。一つの実施態様によると、壁厚さにより、電子機器を被爆させる原子力放射線の少なくとも１０％の減衰が提供される。原子力放射線の減衰により、遮蔽体内側の電子回路２２８（図３）が放射線による損傷から保護される。
【００４７】
本体１３４Ａの一部として作られるエルボ曲がり部１９０は、図６の原子力放射線１６０に対して、電子回路２２８（図３）の中への遮蔽されない直線の空中経路を回避する。
【００４８】
図６では、コネクタ１２８は、好ましくは接触ピン１６２、１６４を包含する。接触ピン１６２、１６４は、電気絶縁性フィードスルー１６６内に支持される。フィードスルー１６６は、コネクタシェル１６８内に支持される。電気絶縁性フィードスルー１６６は、接触ピン１６２、１６４およびコネクタシェル１６８に対する気密封止を包含する。一つの実施態様によると、電気絶縁性フィードスルー１６６は、ガラス対金属封止を包含する。もう一つの実施態様によると、コネクタシェル１６８は、金属を含み、環状溶接１７０で支持環１３６に溶接される。コネクタ１２８は、キー（図６には図示せず）を包含し、そのようなキーの例については図８および９との関連で以下により詳細に記載する。
【００４９】
図７に、衝撃保護環７３６、エルボ曲がり部７３７、コネクタ７２８および本体７３４Ａの例示実施態様の拡大断面図を図示する。図７に示す実施態様は、衝撃保護環７３６がフィールド配線の一部である標準的な「クイック接続」嵌合コネクタ（図７には図示せず）に係合する（ねじ付けされる）突出ピン７８０、７８２を包含する点を除いて、図６に示す実施態様と同様である。標準的なクイック接続嵌合コネクタは、約４分の１回転のねじ切りされた溝を包含する。ピン７８０、７８２は、クイック接続嵌合コネクタの外側シェルが４分の１回転すると嵌合コネクタの４分の１回転のねじ部に係合する、残留ねじ部を含む。一つの実施態様によると、波形座金７８４が衝撃保護環７３６に隣接して提供される。波形座金７８４は、衝撃保護環７３６とクイック接続嵌合コネクタとの間で圧縮されて、クイック接続嵌合コネクタを衝撃保護環７３６に固定する助けとなる。
【００５０】
図８に、コネクタシェル８０４上に取り付けられたキー８０２を包含するコネクタ８００の実施態様を図示する。コネクタシェル８０４は、フィードスルー絶縁体８０６を取り囲む。正極側接触ピン８０８および負極側接触ピン８１０がフィードスルー絶縁体８０６の中に封止される。キー８０２は、接触ピン８０８および８１０に対して定まった位置に取り付けられる。コネクタ８００がフィールド回路電気コネクタ（例えば、図２のコネクタ２５２）と接合または嵌合すると、キー８０２は、フィールド電気コネクタ内の対応するように形成されたスロットの中に収まり、適切な極性の接続を維持する特有の位置合わせを確実にする。コネクタシェル８０４は、それを取り囲む衝撃保護環８１２の内側に溶接される。
【００５１】
図９に、コネクタシェル９０４を有するコネクタ９００の実施態様を図示する。コネクタシェル９０４は、フィードスルー絶縁体９０６を取り囲む。正極側接触ピン９０８および負極側接触ピン９１０がフィードスルー絶縁体９０６の中に封止される。接触ピン９０８、９１０は、シェル９０４に対して偏位した位置に取り付けられる。偏位した接触ピン９０８、９１０はキーとして機能する。コネクタ９００がフィールド回路電気コネクタ（例えば、図２のコネクタ２５２）に接合または嵌合すると、接触ピン９０８、９１０は、フィールド電気コネクタ中の対応して偏位したソケットの中に収まり、適切な極性の接続を維持する特有の位置合わせを確実にする。コネクタシェル９０４は、それを取り囲む衝撃保護環９１２の内側に溶接される。
【００５２】
図１０、１１に、計器１０００の代替実施態様を図示する。図１２に、計器１０００の分解図を図示する。計器１０００は、共平面プロセスフランジ１００２に接続される。共平面プロセスフランジ１００２は、管継手（図示せず）により加圧流体ライン（図示せず）に接続される。計器１０００は、電気接続（例えば、図５、６、７、８または９に示すもの）により、原子力設備内のフィールド回路に接続される。
【００５３】
計器１０００は、共平面プロセスフランジと嵌合する共平面プロセス入口を有するセンサモジュール１０１０を包含する。センサモジュール１０１０は、ボルト１０１２で共平面プロセスフランジ１００２に接続される。センサモジュール１０１０は、支持導管１０２０を包含する。支持導管１０２０は、支持導管ねじ部１０２２を有する。支持導管１０２０は、内部導管通路内にセンサ出力リード線１０２４を導く。一つの実施態様によると、センサ出力リード線１０２４は、センサモジュール内の圧力センサに通電を提供し、センサモジュールに感知されたプロセス圧力に相当するセンサ出力を提供する、多導体電気ケーブルを包含する。
【００５４】
計器１０００は、電子回路１０２６を包含する。電子回路１０２６は、センサ出力リード線１０２４からセンサ出力を受ける。計器１０００は、電線１０３０で電子回路１０２６に配線されたコネクタ１０２８を含む。コネクタ１０２８については、図５〜９に図示する例との関連で先により詳細に記載した。
【００５５】
計器１０００は、熱および原子力放射線遮蔽体１０３４（１０３４Ａ、１０３４Ｂ、１０３４Ｃ）を包含する。熱および原子力放射線遮蔽体１０３４は、本体１０３４Ａと、本体１０３４Ａにねじ付けされたカバー１０３４Ｂ、１０３４Ｃとを包含する。熱および原子力放射線遮蔽体については、図４、５、６、７、８および９との関連で先により詳細に記載した。
【００５６】
熱および原子力放射線遮蔽体１０３４は、電子回路１０２６を封入する。熱および原子力放射線遮蔽体１０３４は、熱および原子力放射線遮蔽体１０３４の本体１０３４Ａから突出した衝撃保護環１０３６を包含するように形成される。コネクタ１０２８は、衝撃保護環１０３６の内側に固定される。
【００５７】
本体１０３４Ａは、支持導管ねじ部１０２２に回転可能に係合して共面プロセスフランジ１００２に対するキー１０３３の位置合わせで回転される、遮蔽体ねじ部１０３７（図１２では隠れて見えない）を包含するように形成される。共面プロセスフランジ１００２は、原子力設備内に堅固に取り付けられ、したがって、支持導管ねじ部１０２２と遮蔽体ねじ部１０３７との間の相対的な回転により、原子力設備に対するキー１０３３の位置合わせが調節される。コネクタ１０２８は、回転軸１０３８の近傍に位置付けられる。熱および原子力放射線遮蔽体１０３４が回転すると、回転軸１０３８に対するキー１０３３の方向が回転する。キー１０３３は、０〜３６０度の任意の選択された方向を指すように位置合わせすることができる。止めねじ１０４０が提供されて、キー１０３３の選択された方向をロックする。
【００５８】
図１３に、まっすぐな衝撃保護環１３３６（図６と同様）を包含する点を除いて、図１０〜１２に示す計器１０００と同じである計器１３００を図示する。衝撃保護環１３３６は、コネクタ１３２８を取り囲む。他の点では、計器１３００と計器１０００は同じである。
【００５９】
図１４、１５、１６に、計器１４００を図示する。図１４は、分解図を図示する。図１５は、熱および原子力放射線遮蔽体の本体１４３４Ａの切り欠き図を図示する。図１６は、センサモジュール１４１０を図示する。
【００６０】
計器１４００は、プロセスフランジ１４０２に接続される。プロセスフランジ１４０２は、管継手１４０６、１４０８により加圧流体ライン（図１６には図示せず）に接続される。計器１４００は、電気接続（例えば、図５、６、７および８に示すもの）により、原子力設備内のフィールド回路に接続される。
【００６１】
図１６に図示するように、センサモジュール１４１０は、ボルト１４１２でプロセスフランジ１４０２に接続される。センサモジュール１４１０は、支持導管１４２０を包含する。支持導管１４２０は、支持導管ねじ部１４２２を有する。支持導管１４２０は、内部導管通路内にセンサ出力リード線１４２４を導く。一つの実施態様によると、センサ出力リード線１４２４は、センサモジュール内の圧力センサに通電を提供し、センサモジュールに感知されたプロセス圧力に相当するセンサ出力を提供する、多導体電気コネクタを包含する。
【００６２】
図１４に図示するように、計器１４００は、電子回路１４２６を包含する。電子回路１４２６は、センサ出力リード線１４２４からセンサ出力を受ける。一つの実施態様によると、電子回路１４２６は、コネクタピンで相互に接続された複数の回路基板（図１４には図示せず）を包含する。
【００６３】
計器１４００は、電線１４３０で電子回路１４２６に配線されたコネクタ１４２８を包含する。コネクタ１４２８については、図５〜９に図示する例との関連で先により詳細に記載した。コネクタ１４２８は、キー１４３３を包含する。キー１４３３は、図８〜９との関連で先により詳細に記載したように、コネクタ１４２８のフィールド回路接点と位置合わせされる。
【００６４】
計器１４００は、熱および原子力放射線遮蔽体１４３４（１４３４Ａ、１４３４Ｂ）を包含する。熱および原子力放射線遮蔽体１４３４は、本体１４３４Ａと、本体１４３４Ａにねじ付けされたカバー１４３４Ｂとを包含する。本体１４３４Ａは、単一のカバー１４３４Ｂから接近される単一の区画を包含する。熱および原子力放射線遮蔽体１４３４については、図４との関連で先により詳細に記載した。
【００６５】
熱および原子力放射線遮蔽体１４３４は、電子回路１４２６を封入する。熱および原子力放射線遮蔽体１４３４は、熱および原子力放射線遮蔽体１４３４の本体１４３４Ａから突出した衝撃保護環１４３６を包含するように形成される。コネクタ１４２８は、衝撃保護環１４３６の内側に固定される。
【００６６】
本体１４３４Ａは、支持導管ねじ部１４２２（図１６）に回転可能に係合してプロセスフランジ１４０２に対するキー１４３３の位置合わせで回転される、遮蔽体ねじ部１４３７（図１では一部が隠れて見えない）を包含するように形成される。プロセスフランジ１４０２は、原子力設備内に堅固に取り付けられ、したがって、支持導管ねじ部１４２２と遮蔽体ねじ部１４３７との間の相対的な回転により、原子力設備に対するキー１４３３の位置合わせが調節される。熱および原子力放射線遮蔽体１４３４が回転すると、回転軸１４３８に対するキー１４３３の方向が回転する。キー１４３３は、０〜３６０度の任意の選択された方向を指すように位置合わせすることができる。
【００６７】
図１７〜１８に、計器１７００の正面図および側面図を図示する。計器１７００は、熱および原子力放射線遮蔽体１７０２の中に封入されたセンサモジュール１７１０を包含する点を除いて、図２〜３に図示する計器２００と同様である。センサモジュール１７１０は、熱および原子力放射線遮蔽体１７０２で加熱および原子力放射線から保護された電子回路を包含する。熱および原子力放射線遮蔽体１７０２は、少なくとも１０ミリメートルの最小厚さＡ３を有する。熱および原子力放射線遮蔽体１７０２は、プロセス圧力ラインに接続するための管継手１７０６、１７０８も包含する。熱および原子力放射線遮蔽体１７０２は、プロセスフランジとして機能するように形成され、管継手１７０６、１７０８からセンサモジュール１７１０にプロセス圧力を導く内部流体通路を有する。他の点では、計器１７００は計器２００と同様である。
【００６８】
一つの実施態様によると、各計器１００、２００、１０００、１３００、１４００において、本体（１３４Ａ、２３４Ａ、１０３４Ａ、１４３４Ａ）は、配線通路（例えば、図５、６、７の通路１９０、２９０、７９０）を包含し、配線通路は曲がり部を包含して、配線通路内に直線の放射線経路がなく、コネクタから電子回路への配線が配線通路を通るようにする。
【００６９】
好ましい実施態様の一つの態様によると、各計器１００、２００、１０００、１３００、１４００、１７００において、本体（１３４Ａ、２３４Ａ、１０３４Ａ、１４３４Ａ、１７３４Ａ）は、壁厚さが１０ミリメートルを上回る金属遮蔽体を包含する。１０ミリメートルを上回る壁厚さにより、計器の周囲の雰囲気の温度の増加による電子回路の温度増加を少なくとも６０秒の熱時定数遅らせる熱質量が提供される。もう一つの実施態様によると、金属遮蔽体は、電子回路を被爆させる原子力放射線を少なくとも１０％減衰する。
【００７０】
好ましい実施態様の一つの態様によると、各計器１００、２００、１０００、１３００、１４００、１７００において、衝撃保護環（１３６、２３６、７３６、１０３６、１３３６、１４３６）は、少なくとも１０ミリメートルの壁厚さを有し、計器に９．５Ｇの振動を受けても無傷の状態を保つ。
【００７１】
一つの実施態様によると、各計器１００、１３００、１４００において、衝撃保護環（１３６、１３３６、１４３６）は、遮蔽体ねじ部の回転軸と平行な環軸を有し、遮蔽体の回転によりキーの回転方向を調節する。もう一つの実施態様によると、各計器２００、１０００、１７００において、衝撃保護環は、エルボを包含し、回転軸を横断する環軸を有し、本体の回転によりコネクタが向く方向を調節する。
【００７２】
一つの実施態様によると、各計器１００、２００、１０００、１３００、１４００、１７００において、衝撃保護環（１３６、２３６、７３６、１０３６、１３３６、１４３６）および本体（１３４Ａ、２３４Ａ、１０３４Ａ、１４３４Ａ）は、ステンレス鋼で作られる。
【００７３】
一つの実施態様によると、各計器１００、２００、１０００、１３００、１４００、１７００において、衝撃保護環（１３６、２３６、７３６、１０３６、１３３６、１４３６）は、ねじ部（例えば、図５、６のねじ部１９２、２９２）を包含する外部環表面を包含する。
【００７４】
一つの実施態様によると、各計器１００、２００、１０００、１３００、１４００、１７００において、衝撃保護環（１３６、２３６、７３６、１０３６、１３３６、１４３６）は、図７に示すようにツイストコネクタに係合するように代替として形成された外部環表面を包含する。
【００７５】
一つの実施態様によると、各計器１００、２００、１０００、１３００、１４００、１７００において、衝撃保護環（１３６、２３６、７３６、１０３６、１３３６、１４３６）は、波形ばね７８４を受けるように適応されたスラストリング表面７９４を包含する。
【００７６】
一つの実施態様によると、各計器１００、２００、１０００、１３００、１４００、１７００において、本体および衝撃保護環１３６、２３６、１０３６、１３３６、１４３６は、単一の、継ぎ目のない鋳造品である。
【００７７】
一つの実施態様によると、熱および原子力放射線遮蔽体１３４、２３４、１４３４は、本体１３４Ａ、２３４Ａ、１０３４Ａ、１４３４Ａ上のねじ部に係合する、少なくとも一つのねじ付けされた遮蔽体カバー１３４Ｂ、１３４Ｃ、２３４Ｂ、２３４Ｃ、１０３４Ｂ、１０３４Ｃ、１４３４Ｂを包含する。
【００７８】
一つの実施態様によると、熱および原子力放射線遮蔽体１４３４は、単室であり、換言すると、単一のカバー１４３４Ｃで閉じられた単一の電子機器および配線空洞または区画を包含する。もう一つの実施態様によると、熱および原子力放射線遮蔽体１３４、２３４、１０３４は、少なくとも二室であり、換言すると、電子機器用の第一の空洞および配線用の第二の空洞の少なくとも二つの空洞がある。第一の空洞と第二の空洞は、電気接続用のフィードスルーコネクタを包含する遮蔽体中の壁によって分離される。
【００７９】
一つの実施態様によると、コネクタ１２８、２２８、７２８、８００、９００、１０２８、１３２８、１４２８は、コネクタ胴体、例えば、衝撃保護環１３６、２３６、７３６に溶接されたコネクタシェル１６８、２６８、７２８を包含する。
【００８０】
本発明の様々な実施態様の多数の特徴および効果を、本発明の様々な実施態様の構造および機能の詳細と共に前述の説明で延べたが、この開示は単に例証的なものであり、本発明の範囲および本質を逸することなく変更を加えることができることを理解されたい。当業者には、本教示は、本発明の範囲および本質を逸することなく他の計器に適用できることが認識される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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