(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器（１２）と、
前記圧力容器（１２）内に封入され、前記圧力容器を通り抜ける冷却材が通過する、核分裂性物質の炉心（１４）と、
前記炉心（１４）内へ、また、前記炉心（１４）外へ往復移動可能な少なくとも１つの垂直方向に延びる制御棒（１６）であって、磁化された垂直方向に関して上部（４０）と、前記制御棒がその移動範囲全体に亘って移動すると、前記磁化された上部（４０）をその移動長さに亘って移動させる駆動機構（ＣＲＤＭ）とを備え、前記駆動機構は前記駆動機構に電力を供給する給電部を除き冷却材に取り囲まれている、前記少なくとも１つの制御棒（１６）と、
前記移動長さの少なくとも一部に沿って支持され、冷却材に取り囲まれている制御棒位置指示器（２６，４６，４８）と、
を備えた原子炉（１０）であって、
前記制御棒位置指示器は、
前記移動長さに沿う離散的な離隔位置に支持され、それぞれを前記制御棒（１６）の前記磁化された上部（４０）が通過すると磁気回路を閉じる複数の磁気スイッチモジュール（２６）と、
前記磁気スイッチ（２６）を封入し、前記取り囲む冷却材から前記磁気スイッチを遮蔽する気密封止された非磁性の管体（４２）と、
を備えることを特徴とする原子炉（１０）。
【請求項２】
前記気密封止された非磁性の管体（４２）は、実質的に金属材料及び／又はセラミック材料で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の原子炉（１０）。
【請求項３】
前記磁気スイッチモジュール（２６）のうち少なくとも一部は、直列接続した２つの磁気スイッチ（４４）から成ることを特徴とする、請求項１に記載の原子炉（１０）。
【請求項４】
前記スイッチ（４４）はリードスイッチから成ることを特徴とする、請求項３に記載の原子炉（１０）。  
【請求項５】
前記磁気スイッチモジュール（２６）は非磁性の端子板（６４）の上に支持されることを特徴とする、請求項１に記載の原子炉（１０）。
【請求項６】
前記非磁性の端子板（６４）は実質的にセラミック材料でできていることを特徴とする、請求項５に記載の原子炉（１０）。
【請求項７】
前記磁気スイッチモジュール（２６）の離散的な離隔位置の間隔は、３．８ｃｍであることを特徴とする、請求項１に記載の原子炉（１０）。
【請求項８】
前記移動長さの最下部から３．２ｃｍのところに配置された最も下の前記磁気スイッチモジュールよりも下方にさらに別の磁気スイッチモジュール（２６）を含むことを特徴とする、請求項７に記載の原子炉（１０）。
【請求項９】
前記さらに別の磁気スイッチモジュール（２６）は、それ以外の磁気スイッチモジュールに並列接続されることを特徴とする、請求項８に記載の原子炉（１０）。
【請求項１０】
前記リードスイッチは高温埋め込み化合物に埋設されていることを特徴とする、請求項４に記載の原子炉発電システム（１０）。
【請求項１１】
前記リードスイッチの一部は直列接続され、一部は並列接続されることを特徴とする、請求項４に記載の原子炉発電システム（１０）。
【請求項１２】
前記リードスイッチは、金属材料、セラミック材料及びガラス材料で構成されることを特徴とする、請求項４に記載の原子炉発電システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、２０１０年１２月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／４２４，７４５号（発明の名称：“HIGH TEMPERATURE REED SWITCH POSITION INDICATOR”）の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は概して原子炉制御システムに関し、具体的には原子炉の炉心内での原子制御棒の移動及び位置を識別する位置指示システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
加圧水型原子炉等の発電用原子炉においては、濃縮ウランなどの原子燃料の核分裂により熱が発生し、その熱が炉心を流れる冷却材に伝達される。炉心は、細長の原子燃料棒が互いに近接して取り付けられた燃料集合体構造を含み、冷却材は、この燃料集合体の中及び上を流れる。燃料棒は同一の拡がりをもつ平行なアレイを形成するように互いに離隔している。所与の燃料棒の燃料原子の原子核崩壊時に放出される中性子及び他の原子粒子の一部は、燃料棒の間の空間を通過し、隣接する燃料棒の核分裂性物質に衝突して、原子核反応及び炉心による熱の発生に寄与する。
【０００４】
移動可能な制御棒は、燃料棒の間を通過する中性子の一部を吸収することによって核分裂反応の全体的な速度の制御を可能にするように、炉心全体に亘って分散配置されている。これらの中性子は、吸収されなければ核分裂反応に寄与するものである。制御棒は一般的に、中性子吸収物質の細長の棒から成り、燃料集合体中において燃料棒の間をそれらに平行に延びる長手方向の穴又は案内シンブルに収まる。制御棒をさらに炉心に挿入すると、より多くの中性子が、隣接する燃料棒の核分裂に寄与することなく吸収される。また、制御棒を引き抜くと、中性子を吸収する物質の割合が減少して、原子核反応の速度及び炉心の出力が増大する。
【０００５】
制御棒は、一群の制御棒を炉心に対して前進又は後退させるように移動可能なクラスタ集合体の形で支持される。この目的のため、制御棒駆動機構が、典型的には、少なくとも一部が原子炉容器内の炉心の上方に位置する上部炉内構造物の一部として設けられる。加圧水型原子炉の原子炉容器は、典型的には２，５００ｐｓｉｇ程度の高い内圧に加圧されて６５０°Ｆ（３４３０°Ｃ）程度の温度で作動し、従来の加圧水型原子炉の制御棒駆動機構は、原子炉圧力容器の管状延長部である圧力ハウジングに格納されている。図１は、従来技術による原子炉格納容器１０の概略図であって、格納容器１０は典型的な加圧水型原子炉の原子炉圧力容器１２を格納しており、圧力容器１２の下半分の内部に炉心１４が支持されている。制御棒集合体１６、すなわちクラスタ集合体の１つが炉心１４内に入った状態で図示されているが、この集合体は駆動棒２０により燃料集合体（図示せず）の内外に移動される制御棒１８のクラスタを支持する。駆動棒２０は、取り外し可能な原子炉の蓋体２２を貫通して上方に延びる駆動棒ハウジング２４によって、移動可能に支持される。制御棒駆動機構（ＣＲＤＭ：control rod drive mechanisms）は、原子炉蓋体の上方の、制御棒駆動ハウジング２４のまわりに位置し、駆動棒を垂直方向に移動させて、炉心１４内の燃料集合体に制御棒１８を挿入し、あるいは燃料集合体から制御棒１８を引き抜く。棒位置指示コイル２６又はその他の指示機構、例えばリードスイッチは、ハウジング２４のまわりに配置され、炉心１４に対する駆動棒２０、ひいては制御棒１８の位置を追跡する。位置指示センサ２６の出力は、格納容器１０内のプロセッサである棒位置指示（ＲＰＩ：rod position indicator）電子機器キャビネット２８に供給される。次いで、棒位置指示電子機器キャビネット２８の出力が格納容器の外部のより大きなキャビネット３０及びＲＰＩ処理ユニット３２に供給される。論理キャビネット３０は、ユーザインタフェース３６からの手動指令と、図示しないプラントセンサから得られた情報に基づいて生成される自動指令とを提供する制御システム３４とインタフェースする。論理キャビネット３０は、ユーザインタフェース３６及び原子炉制御システム３４を介してオペレータから手動要求信号を受信するか、又は原子炉制御システム３４から自動要求信号を受信し、制御棒１８を所定のスケジュールに従って作動させるのに必要な命令信号を供給する。電力キャビネット３８は、ＣＲＤＭを作動させるためにプログラムされた電流をすべて周知の手法で供給する。
【０００６】
制御棒集合体１６を位置決めするための機構の一種は、制御棒駆動棒を約５／８インチ（１．６３ｃｍ）の増分距離だけ離散ステップで炉心の内外に移動させるように作動可能な磁気ジャッキ式機構である。一実施形態において、制御棒駆動機構は、３つの電磁コイルと、該電磁コイルにより作動状態にされる磁極又はプランジャとを有しており、これらは協調して、駆動棒軸２０と、この軸２０に結合された制御棒クラスタ集合体１６とを上下動させる。この３つのコイル（ＣＲＤＭ）は、圧力ハウジング２４の周囲の、従来外側に、圧力容器１２内の冷却材から隔離されて取り付けられる。３つのコイルのうち２つは、該コイルにより作動されると駆動棒軸と係合するつかみラッチを作動するもので、これらつかみラッチのうち一方は軸方向に固定されており、もう一方は第３のコイルの作用により軸方向に移動可能である。
【０００７】
駆動棒軸は軸方向に離隔した周溝を有し、駆動軸のまわりに周方向に離隔配置されたつかみラッチがこれらの周溝に係合する。第３のコイルは、可動つかみラッチと固定点との間に結合されたリフトプランジャを作動する。制御棒機構への電力が失われると、２つのつかみラッチはいずれも解放状態となり、制御棒は重力によって中性子束最大減衰位置へと落下する。制御棒電力が生きている限りは、固定つかみラッチと可動つかみラッチのうち少なくとも一方が、駆動棒軸を常に保持する。
【０００８】
３つのコイルは、調時的且つ協調的に作動されて、駆動軸を交互に保持又は移動する。つかみ動作と移動の順序は、ステップ移動が後退であるか前進であるかによって異なる。固定つかみラッチ及び可動つかみラッチは実質的に交互に作動するが、一連の移動が行われる際、固定保持状態から前進又は後退のための移動状態に変化する間、両方のつかみラッチは駆動軸と係合している。固定つかみラッチは、可動つかみラッチが駆動軸及び制御棒を下降させる（前進させる）ために新たな係合位置に移動される間、駆動軸を保持することができる。可動つかみラッチは、リフトプランジャの制御により駆動軸を上下動させる時、駆動軸と係合している。可動つかみラッチが駆動軸と係合した後、固定つかみラッチは解放状態となり、次いでプランジャが作動状態又は作動停止状態にされて、一つの方向又はもう一つの方向への移動が生じる。典型的には、ジャッキによる移動又はステップ移動の１つが、駆動棒軸を５／８インチ（１．６ｃｍ）移動させるが、制御棒クラスタを標準的な燃料集合体の下部と上部の間の位置の全体に亘って移動させるには、各ステップ約０．８秒で約２２８のステップが必要である。もっとも、ステップの数は燃料集合体の高さに応じて異なる。
【０００９】
多数の特定のコイル配列及びつかみラッチの設計が可能である。前述したような、固定つかみコイルと、可動つかみコイルと、リフトコイルとを備えたコイルジャッキ機構の例は、例えば米国特許第５，３０７，３８４号、第５，０６６，４５１号、及び第５，００９，８３４号に記載されている。また、米国特許第３，９５９，０７１号に記載されているような、同様に動作する４及び５コイル式線形駆動機構が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，３０７，３８４号
【特許文献２】米国特許第５，０６６，４５１号
【特許文献３】米国特許第５，００９，８３４号
【特許文献４】米国特許第３，９５９，０７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
つかみ及びリフトコイル／磁極の構成にどのような機械的構成が用いられるにしても、磁気ジャッキ機構コイル及び位置指示センサはいずれも、従来原子炉容器の圧力バウンダリの外側に配置されてきた。ここで両者は、通例は強制換気により冷却可能であり、駆動棒を取り囲む圧力ハウジングを介して、駆動機構の場合はラッチ集合体に、位置指示システムの場合は制御棒駆動棒の磁化された部分に、磁気的に結合される。しかしながら、開発中の次世代原子炉のうち少なくとも１つは、炉心と、上部炉内構造物と、蒸気発生器と、加圧器と、一次ループ循環ポンプの注入口及び排出口とが同じ圧力容器内に格納されたモジュール式小型炉である。そのような構成においては、制御棒駆動機構全体が、従来構成のコイル及び位置センサが高い信頼度で作動できない原子炉冷却材中に浸かっている。従来のコイル及び位置センサを格納して冷却材との直接接触から保護したとしても、従来のコイル及び位置センサは運転サイクルにおいて経験するであろう温度に耐えることができない。
【００１２】
図２及び３は、そのようなモジュール式小型炉を図示している。図２は、圧力容器及びその内部を示すために一部を破断した斜視図である。図３は、図２に示した圧力容器の拡大図である。加圧器５４は原子炉容器蓋体の上部に一体化されており、別個の構成要素を不要にしている。高温側ライザー５６は、炉心１４から高温側ライザー５６を取り囲む蒸気発生器５８に一次冷却材を導く。６つの原子炉冷却材ポンプ６０が、上部炉内構造物６２の上端付近の高さで、原子炉容器のまわりに周方向に離隔して配置されている。原子炉冷却材ポンプは、水平に設置された軸流キャンドモータポンプである。炉心１４及び上部炉内構造物６２は、寸法を除いて、ＡＰ１０００（登録商標）原子炉の対応する構成要素と実質的に同一である。上記より、従来の制御棒位置指示システムは、図２及び３に図示する設計の原子炉では、センサが完全に冷却材に浸かるため、高い信頼度で機能できないであろうことが明らかである。もし従来の構成要素が外部ハウジングによって冷却材から遮蔽されたとしても、センサの劣化を防ぐのに十分な冷却は容易には得られないであろう。
【００１３】
したがって、原子炉冷却材に浸かっているのに高い信頼度で機能する新たな位置指示システムが望まれている。
【００１４】
さらに、最小限の試験によって規制要件を満たすような設計が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記及び他の目的は、核分裂性物質の炉心が圧力容器内に封入され、圧力容器を通り抜ける冷却材が炉心を通過する原子炉発電システムにより達成される。少なくとも１つの垂直方向に延びる制御棒が炉心内へ、また、炉心外へ往復移動可能であり、磁化された垂直方向に関して上部と、制御棒がその移動範囲全体に亘って移動すると、磁化された上部をその移動長さに亘って移動させる駆動機構とを備える。駆動機構は前記駆動機構に電力を供給する給電部を除き冷却材に取り囲まれている。原子炉はさらに、前記移動長さの少なくとも一部に沿って支持され、冷却材に取り囲まれている制御棒位置指示器を含む。制御棒位置指示器は、それぞれを制御棒の磁化された上部が通過すると磁気回路を閉じる複数の磁気スイッチモジュールを有する。磁気スイッチモジュールは、取り囲む冷却材から磁気スイッチを遮蔽する気密封止された非磁性の管体内で、前記移動長さに沿う離散的な離隔位置に支持される。気密封止された非磁性の管体は実質的に金属材料及び／又はセラミック材料で構成されるのが好ましく、その金属材料はステンレス鋼の非磁性等級から選択されるのが好ましい。
【００１６】
一実施形態において、磁気スイッチモジュールのうち少なくとも一部は、直列接続された２つの磁気スイッチ、例えばリードスイッチから成る。一つの配置構成において、各磁気スイッチモジュールはモジュール入力及びモジュール出力を有し、モジュール入力は直列抵抗負荷とともに各モジュール入力と第１の位置指示器出力端子との間に接続され、モジュール出力は、第２の位置器指示出力端子に並列接続されて、直列接続された抵抗負荷が分圧回路網を形成する。好ましくは、磁気スイッチモジュールは、セラミック材料でできた端子板のような、非磁性の端子板の上に支持される。
【００１７】
別の配置構成においては、磁気スイッチモジュールの離散的な位置の間隔は、約１  １／２インチ（３．８ｃｍ）である。好ましくは、追加される磁気スイッチモジュールが、移動長さの最下部から１  １／４インチ（３．２ｃｍ）のところに配置された最も下の磁気スイッチモジュールよりも下方に設けられる。この追加される磁気スイッチモジュールは、他の磁気スイッチモジュールに並列接続されるのが望ましい。
【００１８】
リードスイッチはセラミック及び／又はステンレス鋼のハウジング内に気密封止された耐高温埋め込み化合物に埋設され、ほぼ全体が金属材料、セラミック材料及びガラス材料で構成されるのが望ましい。
【００１９】
本発明は、以下の好適な実施形態の説明を、添付の図面を参照しながら読むことにより、より良く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】制御棒集合体を原子炉容器の炉心に挿入し、炉心から引き抜く制御棒駆動装置を支持する原子炉容器の大要を示す、従来の加圧水型原子炉の原子炉格納容器の概略図である。
【図２】本発明の恩恵を受けるモジュール式小型炉システムを示す一部破断斜視図である。
【図３】図２に示した原子炉の拡大図である。
【図４】制御棒駆動機構及び位置指示器上部ハウジングの断面図である。
【図５】本発明に使用可能なリードスイッチ位置指示器の概略図である。
【図６】図５の切断線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図７】図５の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図８】本発明の一実施形態で使用される分圧回路網の回路図である。
【図９】図８に図示する回路により使用されるセラミック端子板の底面図である。
【図１０】図８に図示する回路を実装する、図９に示す端子板の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に関して前述したように、制御棒は一般的にスパイダ集合体と称されるクラスタ１６の形に取り付けられており、各クラスタは通例、燃料集合体を含む炉心１４の上方の垂直支持ハウジング２４に配設された駆動棒２０により駆動される。制御棒１８を燃料集合体内に前進させ、あるいは燃料集合体から後退させることにより、炉心内の中性子束の減衰が調節される。制御棒駆動機構の可動部は原子炉の圧力エンベロープ内にあり、従来の設計では、この可動部を駆動する電磁コイル（ＣＲＤＭ）が、原子炉の上方に延びるハウジング２４の各々の周囲に配設されている。棒位置指示システムのセンサ２６は、図４に示すように、制御棒駆動機構コイルの上方でハウジング２４に沿って離散的に離隔配置されている。この実施形態においては、棒位置指示センサモジュール２６は、外部ハウジング４２の内部に気密封止されている。外部ハウジング４２は、図２及び３に図示するようなモジュール式小型炉又は同様の構成を有するより大きな原子炉への適用の際に、センサモジュール２６を周囲の冷却材との直接接触から保護する。制御棒駆動棒２０は、実質的に全部の制御棒位置指示センサモジュール２６にわたる長さを移動する磁化された上部４０を有する。
【００２２】
ここで説明する実施形態は、加圧水型原子炉内で経験される熱、圧力及び放射線環境に耐え得る金属材料及び／又はセラミック材料内に全体が取り付けられたセンサモジュールを利用して、駆動棒２０の磁化された部分４０の位置と電気抵抗との間に高信頼性の線形関係を提供する。センサモジュールは、絶対位置及び運動方向の指示も提供する。指示器は、内部が原子炉圧力容器１２内の水圧から封止されている非磁性のステンレス鋼の管体４２内に、完全に封止される。しかしながら、セラミック管、あるいは非磁性で且つ原子炉容器の内部環境に耐え得る他の材料で作られたハウジングが用いられてもよいことは、理解されなければならない。
【００２３】
好適な実施形態は、リードスイッチ位置送信器を用いる。リードスイッチ位置送信器は、ステンレス鋼ハウジング４２内に封止された非金属端子板に取り付けられ、分圧回路網の形に構成されたリードスイッチから成り、この端子板は制御素子駆動機構ＣＲＤＭに取り付けられて、制御棒駆動棒２０が駆動機構ＣＲＤＭにより移動される際、制御棒駆動棒２０の位置に比例する出力電圧信号を提供する。この実施形態において、センサモジュール２６は、直列接続された２つのリードスイッチ４４が、端子板に沿って、０インチから１４２  １／２インチ（３６２ｃｍ）まで、１  １／２インチ（３．８ｃｍ）間隔で配列されたものである。これらの、追加のゼロスイッチを含む９７組のリードスイッチモジュール２６が、リードスイッチ位置送信器のアナログ位置指示回路を構成している。追加される１組のスイッチは、冗長的なゼロ指示を与えるために、ゼロよりも１  １／４インチ（３．１８ｃｍ）下方に位置している。この直列接続されたスイッチの組は、次いで２つのゼロ位置スイッチと並列接続される。
【００２４】
アナログ回路リードスイッチ２６に加え、他のリードスイッチが端子板に沿って配置されている。これらのスイッチは、０インチ、１  １／４インチ（３．１８ｃｍ）、１３９  １／８インチ（３５３．３８ｃｍ）及び１４０  ５／８インチ（３５７．１９ｃｍ）に位置している。
【００２５】
ゼロインチの高さの２つのスイッチは、格納容器内のコネクタアダプタボックス２８内に位置するリードスイッチ位置送信器の端子台に配線される。これらは棒落下スイッチと呼ばれる。１  １／４インチ（３．１８ｃｍ）の位置の２つ以上のスイッチは、並列接続され、下限スイッチとして使用される。２本のワイヤがこのスイッチの組をコネクタアダプタボックスの端子台に接続する。１３９  １／８インチ（３５３．３８ｃｍ）の高さのスイッチの組は、並列接続され、２本のワイヤによってリードスイッチ位置送信器コネクタに配線される上限スイッチである。これらのスイッチの上方の１４０  ５／８インチ（３５７．１９ｃｍ）の高さには、別の１組の限界スイッチが位置しており、これらは並列接続されて下位の上限スイッチの組と並列に配線される。これらのスイッチにより、機構の延長ラックの移動の全域に亘って上限信号が保証される。
【００２６】
駆動棒２０の上部の磁石がゼロ位置から１４２  １／２インチ（３６１．９５ｃｍ）の最高位置へと移動するにつれて、リードスイッチ位置送信器のコネクタで測定される出力抵抗は、１１オームの増分で変化する。ゼロから上がって最高の位置に至るまで、出力の連続性は中断されてはならない。
【００２７】
棒位置指示システムの目的は、各駆動棒２０の位置を継続的に表示すること、ならびに駆動棒の位置決めの不具合の警報を発生することである。これは従来、図１に示すような棒駆動機構圧力容器２４に取り付けられたセンサモジュール２６の検出器集合体を用いて行われていた。本発明によれば、検出器集合体は、図２及び３に図示するような一体型の原子炉設計に適用される、図４に示す駆動棒移動ハウジング２４に取り付けられる。この種の配置構成においては、駆動棒移動ハウジング２４は圧力容器ではなく、駆動棒移動ハウジング２４の外側及び検出器センサモジュール２６が、外部ハウジング４２を取り囲む冷却材からセンサモジュール２６を隔離するべく、外部ハウジング４２内に封止可能に封入される。従来の設計と同様、バンク内の各棒の位置は監視され、同一のバンク内の他のすべての棒の位置と比較される。あるバンク内の最も高い棒位置と最も低い棒位置との間の差がプログラム可能な閾値を超える場合には、すべてのバンクについて同じことが言えるが、表示パネル及び制御室報知系の両方において大偏差警報が発せられる。直線的計測範囲の合計は、１４フィートの燃料集合体では、約１４３．７５インチ（３６５．１３ｃｍ）である。
【００２８】
図５は、センサモジュール２６の本体がどのように接続されるのかを大まかに示す概略図である。センサモジュールの各々は、各接続間の抵抗を介して、隣接するモジュールに並列接続されている。例えば、モジュール２６は、図示のように、セラミック絶縁体隔離板４６によって隔離された２つのニッケルクロム抵抗棒４８に並列接続されて示され、ニッケルクロム抵抗棒４８の出力は、棒の位置を表示するオーム計５０に接続されている。この集合体は、安定性を付与するため、高温化合物に埋め込まれている。図６は図５の切断線Ａ−Ａにおける断面図であり、絶縁体４６のうち１つの下部及びニッケルクロム抵抗棒４８との接続部を示している。図７は図５の切断線Ｂ−Ｂにおける断面図であり、両側でニッケルクロム抵抗棒４８に仮溶接されたセンサモジュール２６の１つの下面を示している。
【００２９】
図８は、図５に図示した配置構成に類似の回路図である。センサモジュール２６の各々は、直列接続した２つのリードスイッチ４４で構成されている。そして、センサモジュール２６を形成している直列接続した各スイッチ４４は、図５ではニッケルクロム抵抗棒４８である直列接続した抵抗５２の間に接続されている。図９及び１０は、セラミック端子板６４上にレイアウトされた、図８に図示する回路の実際の物理的実施形態を示す。図９は抵抗５２が取り付けられている端子板の底面図であり、図１０は同じ端子板の上面図であって、端子板の上には、リードスイッチ４４が端子６６を介して、端子板６４の下面の抵抗５２に接続されている。
【００３０】
このようにして、センサ集合体が原子炉冷却材に浸かっており、加圧水型原子炉の圧力容器内において経験される内部温度、圧力及び放射線レベルに耐えなくてはならない使用例に特に適した、高温リードスイッチ位置指示器が提供される。この目的のため、構成要素はすべて、金属材料、セラミック材料又はガラス材料のいずれかである。かくして、ここに提供される位置指示システムは、信頼性のある線形出力電圧又は磁石の位置に関連した抵抗変化を与える。好ましくはセラミック抵抗を用いることによって、動作範囲全体を通じて線形出力が得られる。その結果、絶対位置及び移動方向の指示ならびにリードスイッチ位置指示器の構成要素の保護が得られる。保護は、構成要素の材料の選択と、原子炉冷却材から棒位置指示器を隔離する、封止された、非磁性の、気密封止されたステンレス鋼又はセラミックのハウジング内にこの構成要素を設置することとにより行われる。こうすると、電気リード線が１／４インチ（０．６４ｃｍ）程度の小径の配管を介して出力を伝達できる。この配管は、原子炉容器と蓋との間の接続部を貫通するスプール片を介して、原子炉の外に引き出してもよい。長期に亘る高温下で確実に動作させるため、電気的接続は銀はんだ付け、ろう付け、又は圧着されるのが好ましい。駆動棒はリードスイッチ位置指示器の磁気源として用いられる。温度に起因する磁石の強度の低下は、リフト時にＣＲＤＭコイルによって駆動棒を再磁化することで緩和される。
【００３１】
本発明を特定の実施形態につき詳細に説明したが、当業者には、開示内容の全体的な教示に照らして、それらの詳細の種々の変形及び代替案を作成することができることがわかるであろう。したがって、開示されている特定の実施形態は、例示的であることを意図しているのみであって本発明の範囲を限定するものではなく、その範囲は添付の特許請求の範囲ならびにそのあらゆる均等物の全幅を与えられるべきである。
【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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