(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性や耐放射線性に優れ、簡単な構成で水位を検知できる水位検知装置を提供する。【解決手段】可動部が水位変化に合わせて移動し、光伝送路と当接して曲線部分の曲率を変化させる曲線部分を有する光伝送路２３と、水位変化に合わせて移動し、光伝送路２３と当接して曲線部分の曲率を変化させる上側フロート４４，下側フロート６４とを備えた。曲率が大きくなると、光伝送路内を搬送される光が光伝送路の内部で反射する回数が多くなり、光伝送路から出射される光は減衰し、光強度が低下する。この光強度の低下を検知することで、水位変化による可動部の移動を検知し水位を検知できる。【選択図】図８
2015152571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲線部分を有する光伝送路と、
水位変化に合わせて移動し、前記光伝送路を押圧して前記曲線部分の曲率を変化させる可動部と、
を備えたことを特徴とする水位検知装置。
【請求項２】
前記光伝送路は、環状に巻回された光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の水位検知装置。
【請求項３】
前記可動部は、
第１磁石を有し、浮力により水に浮く下側フロートと、
前記第１磁石に反発する第２磁石を有し、前記光伝送路と前記下側フロートとの間に配置された上側フロートと、
を備え、
水位が上昇して前記下側フロートが浮力により前記上側フロートに向かって移動すると、前記第２磁石と前記第１磁石との反発力により前記上側フロートが前記光伝送路に向かって移動し、前記光伝送路と当接して前記曲線部分を撓ませることを特徴とする請求項１又は２に記載の水位検知装置。
【請求項４】
前記光ファイバの一端は鏡面仕上げされ、他端は開放され、
前記光ファイバの前記他端から入射された光が、前記光ファイバの前記一端で反射されて戻り、前記他端から出射されることを特徴とする請求項２に記載の水位検知装置。
【請求項５】
前記光伝送路に光を入射し、前記光伝送路内を搬送され前記光伝送路から出射される光を受光する制御部を更に備え、
前記制御部は、
前記光伝送路から出射される光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光の強度を測定する測定部と、
前記測定部が測定した光強度の値と所定の閾値とを比較し、水位が所定の位置まで到達したことを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の水位検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば原子炉格納容器内の水位を検知する水位検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災に起因する福島第一原子力発電所での事故が発生したことを背景に、原子力発電所設備等の重大事故や激甚災害に対する安全対策の強化が求められている。特に重大事故発生時には、原子炉格納容器内の状態を正確に把握するための計測器が重要となる。その一つに、原子炉格納容器内のシビアアクシデントで熱水や高温蒸気などが流出した際でも機能する水位計測システムがある。現在、格納容器内の水位の計測には水位によって電気抵抗や温度変化を検知する電気式水位計等が用いられている。
【０００３】
電気式の水位計として、例えば特許文献１には、熱電対を用いた複数の温度計により測定した配管表面の温度分布を用いて、配管内の水の密度を温度補正することで原子炉の水位を求める原子炉水位計が記載されている。
【０００４】
しかし、このような電気式水位計では耐放射線性や耐高温性、メンテナンス性に難点があり、水位レベルの多点計測を行うには電源ケーブル、計装ケーブルの布設が大規模なものになるという問題がある。
【０００５】
また、有事における原子炉格納容器内では高レベルの放射線量や圧力、温度の上昇、可燃性ガスの発生といった事態が生じる。従って、一般用のセンサでは故障・誤作動したり、可燃性ガスへの引火を招いたりする危険性があるなど、従来のセンサをそのまま適用するには多々の問題点がある。
【０００６】
中でも、水位レベルを検知する水位センサにおいては、従来、水圧を検知する圧力式が多く使われていたが、原子炉格納容器内にガスが充満したり、想定内の水位以上に水圧がかかる等して圧力異常を起したりするなど、誤作動する可能性がある。また、上記の問題がないFBG（Fiber Bragg Grating）光ファイバ式の水位センサやファラデー素子を用いた光ファイバ式水位センサも存在したが、FBG光ファイバは光ファイバ内に回折格子を形成するため、なお耐熱性や耐放射線性が十分ではない。
【０００７】
そこで、ファラデー素子を用いた光ファイバ式水位センサとして特許文献２には、ファラデー素子を内蔵したファラデー近接センサに光を入射し、その反射光の強度により水位を検知する水位センサが記載されている。この水位センサでは、水位に合わせて上下動するフロート内部に磁石を収容し、水位が高くなるとフロートが上昇することで、磁石によりファラデー素子に磁界が印可される。すると、ファラデー近接センサに入射した光がファラデー素子により回転され、その反射光の強度が弱くなる。これにより、水位が基準水位以上になったことが検知される。
【０００８】
しかし、特許文献２のファラデー近接センサでは内部に、ファラデー素子まで光を通過させる変更子やファラデー素子を通過する反射ミラーを配設するなど、センサの構成が複雑になるという問題がある。また、ファラデー素子も耐熱性が十分ではないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−２８８５９０号公報
【特許文献２】特開２０１２−７３１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、耐熱性や耐放射線性に優れ、簡単な構成で水位を検知できる水位検知装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の水位検知装置は、
曲線部分を有する光伝送路と、
水位変化に合わせて移動し、前記光伝送路と当接して前記曲線部分の曲率を変化させる可動部と、
を備えた。
【００１２】
可動部が水位変化に合わせて移動し、光伝送路と当接して曲線部分の曲率を変化させる。曲率が大きくなると、光伝送路内を搬送される光が光伝送路の内部で反射する回数が多くなり、光路は長くなる。従って、光伝送路から出射される光は減衰し、光強度が低下する。この光強度の低下を検知することで、水位変化による可動部の移動を検知し水位を検知できる。光伝送路と可動部とから水位検知装置を構成するので、特殊な素子を用いることなく簡単な構成で水位を検知できる。
【００１３】
前記光伝送路は、環状に巻回された光ファイバであることが好ましい。
【００１４】
光伝送路として光ファイバを用いることで、光の伝送損失を小さくし、水位の検知精度を向上できる。光ファイバを環状に巻回することで、可動部に押圧される際の光の減衰量を増やすことができるので、わずかな水位の変化を検知でき検知精度を向上できる。
【００１５】
前記可動部は、
第１磁石を有し、浮力により水に浮く下側フロートと、
前記第１磁石に反発する第２磁石を有し、前記光伝送路と前記下側フロートとの間に配置された上側フロートと、
を備え、
水位が上昇して前記下側フロートが浮力により前記上側フロートに向かって移動すると、前記第２磁石と前記第１磁石との反発力により前記上側フロートが前記光伝送路に向かって移動し、前記光伝送路と当接して前記曲線部分を撓ませることが好ましい。
【００１６】
下側フロートと上側フロートとで可動部を構成することで簡単な構成となり、水位検知装置を簡易かつ安価に製造でき、安定性を高めることができる。上側フロートが下側フロートの第１磁石により反発して移動するので、上側フロートと下側フロートとを隔離できる。従って、光伝送路と上側フロートとを密閉構造にしても、水位変化による下側フロートの移動に伴って、光伝送路の曲線部分を撓ませることができる。よって、水に接するのは下側フロートだけでよく、耐水性・耐腐食性・耐圧性に優れた水位検知装置を実現できる。
【００１７】
前記光ファイバの一端は鏡面仕上げされ、他端は開放され、
前記光ファイバの前記他端から入射された光が、前記光ファイバの前記一端で反射されて戻り、前記他端から出射されることが好ましい。
【００１８】
光ファイバの一端を鏡面仕上げすると、他端から入射され光ファイバ内を搬送された光はその一端で反射し、他端に向かって光伝送路を戻っていく。よって、光ファイバの片側端部から光を入射すると共に、出射する光を受光できる。これにより、光ファイバの片側端部だけで光の入射と出射光の受光を行うことができ、構造を単純化できる。
【００１９】
前記光伝送路に光を入射し、前記光伝送路内を搬送され前記光伝送路から出射される光を受光する制御部を更に備え、
前記制御部は、
前記光伝送路から出射される光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光の強度を測定する測定部と、
前記測定部が測定した光強度の値と所定の閾値とを比較し、水位が所定の位置まで到達したことを判定する判定部と、
を備えることが好ましい。
【００２０】
測定部と判定部とを光伝送路と別体に構成することで、測定部と判定部とを光伝送路から遠隔に設置することができ、耐放射線・耐熱性に優れ、安全性の高い水位検知装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の水位検知装置によれば、光伝送路と可動部とから水位検知装置を構成するので、簡単な構成で水位を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る水位検知装置の概略図。
【図２】図１の検知部の拡大斜視図。
【図３】検知部の分解斜視図。
【図４】光ファイバ収容部の分解斜視図。
【図５】上側フロートの分解斜視図。
【図６】動作前の検知部を示す断面図。
【図７】動作途中の検知部を示す断面図。
【図８】動作後の検知部を示す断面図。
【図９】光ファイバの曲率が小さい場合に光ファイバ内を搬送される光の光路を示す図。
【図１０】光ファイバの曲率が大きい場合に光ファイバ内を搬送される光の光路を示す図。
【図１１】複数の検知部と制御部とを光スイッチを介して接続する変形例を示す概略図。
【図１２】光ファイバの両端を開放端にする変形例に係る検知部と制御部との関係を示す概略図。
【図１３】複数の検知部をケーブルで接続し最上部の検知部のみを制御部に接続した状態を示す概略図。
【図１４】図１３の水位検知装置において実際の水位と制御部で受信する光の強度との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２４】
図１に示すように本実施形態の水位検知装置１は、複数の検知部１０と、ケーブル４を介してそれぞれ１つの検知部１０に接続された複数の制御部８０とを備えている。複数の検知部１０は、原子炉格納容器２の内壁面に縦方向に適宜の間隔で設置されている。制御部８０は、原子炉格納容器２の外側に設置されている。制御部８０はケーブル４を介して、検知部１０に光を入射すると共に検知部１０内で反射して戻る光を受光する。
【００２５】
図２および図３に示すように、検知部１０は、外筒１２と光ファイバ収容部１６と下側フロート６４と底体６７と止め具７３とを備えている。検知部１０は、例えばＳＵＳ３０４など金属から形成されている。
【００２６】
外筒１２は円筒形状であり、上部と下部とに設けられ周方向に延びる溝部１３と、上側の溝部１３の下方に周方向に等間隔に設けられたねじ孔１４とを有している。
【００２７】
図４に示すように、光ファイバ収容部１６は、ケーシング１７とファイバ保持部２２と上側フロート４４と蓋体５７とを備えている。検知部１０の組立て状態で、光ファイバ収容部１６は外筒１２の内部の上側に固定されている（図６参照）。
【００２８】
ケーシング１７は、下端が閉塞された円筒形状であり、上端縁部には径方向外方に突出するフランジ１８が設けられている。フランジ１８の外周面には、軸方向にねじ孔１９ａを有し、周４か所に等配された第１突出部１９と、径方向にねじ孔２０ａを有し、周４か所に第１突出部１９と交互に等配された第２突出部２０とが形成されている。ねじ孔１９ａには、組立て状態で蓋体５７をケーシング１７にねじ止めして固定するねじが螺合する。ねじ孔２０ａには、ケーシング１７が外筒１２の内部に固定される際に、外筒１２のねじ孔１４を挿通するねじが螺合する。
【００２９】
ファイバ保持部２２は、ケーシング１７の内部に収容される光ファイバ（光伝送路）２３の端部を保持するソケット２５と、ソケット２５から伸びる光ファイバ２３を内部に挿通する保持部本体２７と、保持部本体２７内に固定され、巻回された光ファイバ２３を支持する支持部材４０とを備えている。
【００３０】
光伝送路２３として光ファイバを用いることで、光の伝送損失を小さくし、水位の検知精度を向上できる。光ファイバ２３は、石英からなるコアにフッ素を添加し、放射線による欠陥の生成を抑制および修復するので耐放射線特性に優れている。なお、光ファイバ２３はフッ素を添加するものに限定されず、耐放射線特性に優れた光ファイバである限り、その素材は特に限定されない。光ファイバ２３の一端は鏡面仕上げされ巻回されて後述する支持部材４０に支持され、開放された他端がソケット２５に保持されている。光ファイバ２３の鏡面仕上げされた先端は、例えば耐蝕性に優れたチタンを用いて金属蒸着メッキされている。ただし金属蒸着メッキに限定されず、耐熱性および耐放射線性に優れたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる耐放射線性樹脂で前記先端をキャップしてもよい。これらにより、光ファイバ２３の先端からノイズが入り込むのを防止する。光ファイバ２３をファイバ保持部２２に組立てた状態では、巻回された光ファイバ２３の下側が、後述する収容空間３７から下方に突き出ている（図６参照）。
【００３１】
ソケット２５は、後述する光発振部８１（図１参照）に接続されたケーブル４の端部を保持するプラグ５と螺合し、ケーブル４内部の光ファイバとケーシング１７内部の光ファイバ２３とを接続する。ケーブル４は、ステンレス製のチューブとこのチューブ内に通された光ファイバとで構成されている。光ファイバをステンレス製のチューブで保護することで、耐熱性、耐水性および気密性を高めている。
【００３２】
保持部本体２７は、上側に位置する支持部２８と、支持部２８の下方に支持部２８と一体に設けられたファイバ収容ケース３２とを有している。支持部２８は、２本の支柱２９と、支柱２９の上端に設けられ、蓋体５７の天壁内面にねじ止めして固定されるリング状支持板３０とからなる。ファイバ収容ケース３２は下端が開口した矩形の箱形状である。ファイバ収容ケース３２の天壁３３には、光ファイバ２３を挿通する挿通孔３４が形成されている。ファイバ収容ケース３２の内部には、天壁３３から延び、下方に向かって幅広になるように湾曲する一対の湾曲壁３５（図６参照）が形成されている。ファイバ収容ケース３２は湾曲壁３５と側壁３６とで、巻回された光ファイバ２３の一部を収容する収容空間３７を形成している。
【００３３】
支持部材４０は半円の板形状であり、外周面には巻回された光ファイバ２３を嵌め込まれて支持する外周溝４１が形成されている。支持部材４０は、ファイバ収容ケース３２の収容空間３７内に挿入され、側壁３６の内側にねじ止めして固定される。収容空間３７内に固定された支持部材４０は、湾曲壁３５よりも内側に所定の間隔を隔てて配置されている。
【００３４】
図５に示すように、上側フロート４４はＳＵＳ３０４からなり、フロートケース４５と第２磁石４６と磁石固定プレート４７とボルト４８と上蓋４９とを備えている。なお、上側フロート４４はＳＵＳ３０４に限定されず、種々の素材を採用し得る。フロートケース４５は円形の底板５１と、底板５１の外周縁から立ち上がるケース外周壁５２と、底板５１の内面に配設されたねじ止め突起５３とを有している。第２磁石４６は正方形の板状であり、底板５１に載置され、ねじ止め突起５３の内側面５４で位置決めされる。なお第２磁石４６は正方形に限定されず、種々の形状を採用し得る。磁石固定プレート４７は円板形状でありボルト４８によりフロートケース４５に固定され、第２磁石４６を底板５１に押し付けて固定する。上蓋４９は円板形状であり、フロートケース４５の上端に溶接される。検知部１０の組立て状態で、上側フロート４４は光ファイバ２３と下側フロート６４との間でケーシング１７の内部に配置されている（図６参照）。
【００３５】
蓋体５７（図４参照）は、円形の天壁５８と、天壁５８の外周縁から垂下する外周壁５９とを備えている。天壁５８の中央には、ソケット２５が挿通する挿通孔６０が形成されている。外周壁５９の下端縁部には径方向外方に突出するフランジ６１が形成されている。このフランジ６１の外形は、ケーシング１７のフランジ１８の外形と一致している。フランジ６１の外周面には、軸方向にねじ孔６２ａを有し、周４か所に等配された第１突出部６２と、周４か所に第１突出部６２と交互に等配された第２突出部６３とが形成されている。
【００３６】
下側フロート６４（図３参照）は、上側フロート４４と同じ構成であり、内部に第２磁石４６に代えて第１磁石６５を収容している。上側フロート４４の径はケーシング１７の内径と一致しケーシング１７内を上下に摺動可能であるのに対し、下側フロート６４の径は外筒１２の内径と一致し外筒１２内を上下に摺動可能である。第１磁石６５と第２磁石４６とは、互いに近づくと反発するように対向する面が同極に着磁されている。検知部１０の組立て状態で、下側フロート６４は外筒１２の内部下方に上側フロート４４と間隔を隔てて配置されている（図６参照）。水位が上昇して外筒１２内に水が浸入すると、下側フロート６４はその浮力により水面に浮かぶ。
【００３７】
底体６７は、扇形の開口６８が形成された底壁６９と、底壁６９の外周縁から立ち上がる外周壁７０とを有している。底体６７の径は外筒１２の外径よりも小さく、検知部１０の組立て状態で底体６７は外筒１２の下端外周面にねじ込まれている。
【００３８】
止め具７３はＵ字形状であり、外筒１２の溝部１３に嵌め込まれる。そして止め具７３の両端部を原子炉格納容器２の内側の壁面にねじ止めすることで、検知部１０を壁面に固定する。
【００３９】
制御部８０（図１参照）は、ケーブル４および光サーキュレータ８５を介して検知部１０に接続された光発振部８１および受光部８２と、受光部８２に接続された測定部８３と、測定部８３に接続された判定部８４とを備えている。光発振部８１は光源であり、ケーブル４を介して光ファイバ２３に光を入射する。受光部８２は、ケーブル４を介して光ファイバ２３から戻る光を受光する。測定部８３は、受光部８２が受光した光の強度を測定する。判定部８４は、測定部８３が測定した光強度の値と所定の閾値とを比較し、水位が所定の位置まで到達したことを判定する。
【００４０】
制御部８０は検知部１０と別体に構成しているので、制御部８０を検知部１０から遠隔に、例えば原子炉格納容器２の外側や原子炉格納容器２から離れた放射線管理区域内の施設などに設置することができる。よって、原子炉格納容器内には、電気信号を用いるセンサー等を設置する必要性がない。制御部８０を原子炉格納容器２の外側に設置することで、原子炉格納容器２内に新たな電源を設ける必要が無く、配管工事が不要となり狭い空間に容易に検知部１０を設置できる。またケーブル４として光ファイバを用いるので、ケーブル４が数Ｋｍ以上と長距離になっても水位を検知できる。
【００４１】
次に、検知部１０の組立て手順について説明する。
【００４２】
まず上側フロート４４を組立てるために、フロートケース４５の底板５１上に第２磁石４６を載置し、ねじ止め突起５３の内側面５４で位置決めする。そして、磁石固定プレート４７をケース外周壁５２内に挿入し、ねじ止め突起５３の上面に係止してボルト４８によりねじ止めする。この後、フロートケース４５の上端に上蓋４９を溶接して固着し、上側フロート４４が完成する。下側フロート６４についても同様である。
【００４３】
次に光ファイバ収容部１６を組立てるために、ケーシング１７内に上側フロート４４を挿入する。そして、光ファイバ２３の端部を保持しているソケット２５を蓋体５７の挿通孔６０に上方から挿通して固定する。また、保持部本体２７のケース側挿通孔３４にソケット２５から伸びる光ファイバ２３を挿通し、保持部本体２７を蓋体５７にねじ止めして固定する。
【００４４】
この後、光ファイバ２３を支持部材４０の外周溝４１に沿って環状に５回巻回する。なお、巻数は５回に限らず任意である。巻数を多くすると、上側フロート４４に押されて光ファイバ２３の曲率が変わる部位が増え、光強度の変化量が多くなるので、検知精度が向上する。しかし、巻数を多くしすぎると、光ファイバ２３の弾力により上側フロート４４が押し返され、光ファイバ２３が曲がりにくくなる。これにより、水位検知ができなくなる可能性があるため、上側フロート４４に押されて撓むことができる程度に巻回すればよい。巻回された光ファイバ２３は、金属製の留め具で囲うことでまとめてもよく、または金属製の重りをつけることでまとめてもよい。光ファイバ２３を環状に巻回することで、上側フロート４４に押圧される際の光の減衰量を増やすことができるので、わずかな水位の変化を検知でき検知精度を向上できる。
【００４５】
光ファイバ２３を支持する支持部材４０をファイバ収容ケース３２の収容空間３７内に挿入し、側壁３６にねじ止めして固定する。最後に蓋体５７のフランジ６１とケーシング１７のフランジ１８とをパッキン７５を介して合致させ、ねじ孔１９ａとねじ孔６２ａとを介してケーシング１７に蓋体５７をねじ止めして装着する。これにより、光ファイバ２３と上側フロート４４とはケーシング１７内に密封して収容されるので、例えば２００度の熱水や高温の蒸気に耐えることができる。
【００４６】
検知部１０を組立てるには、光ファイバ収容部１６を外筒１２内に上側の開口から挿入し、フランジ１８とねじ孔１４とが対応する位置に位置決めする。この状態で、ねじをねじ孔１４に挿通し、フランジ１８のねじ孔２０ａにねじ込むことで、光ファイバ収容部１６を外筒１２内に固定する。次に、下側フロート６４を外筒１２内に下側の開口から挿入した後、底体６７を外筒１２の下端部の外周にねじ込む。このようにして組立てられた検知部１０は、止め具７３を外筒１２の溝部１３に嵌め込み、止め具７３の両端をねじ止めして原子炉格納容器２の内壁面に設置される。検知部１０はステンレスなど金属材料と光ファイバ２３とから構成され、長期にわたり安定的に使用できる。
【００４７】
次に、原子炉格納容器２の内壁面に設置された検知部１０の動作について説明する。
【００４８】
図６に示すように、水位が検知部１０よりも下方にある場合は、下側フロート６４は底体６７に載置され外筒１２の下端に位置している。また上側フロート４４はケーシング１７の底面に載置され光ファイバ２３から離間しているので、光ファイバ２３はリング状に保たれている。この状態で光発振部８１から光ファイバ２３に光を入射すると、光ファイバ２３内を搬送される光は光ファイバ２３の鏡面仕上げされた一端部で反射し、他端部（光を入射された端部）に向かって戻る。そして他端部から出射された光を受光部８２で受光し、測定部８３が、受光された光の強度を測定する。判定部８４は測定部８３が測定した光の強度の値と所定の閾値とを比較し、水位が下側フロート６４まで到達していないことを判定する。なお、所定の閾値とはケーブル４の長さなどによって定まる値である。以上のように光ファイバ２３の一端から入射された光が、入射された端部から出射されるので、１本のケーブル４のみを介して検知部１０と制御部８０とを接続でき、水位検知装置１の構造を単純化できる。
【００４９】
図７に示すように水位が上昇すると、下側フロート６４は外筒１２の内面に摺接しながら水位に合わせて上方に移動する。すると、上側フロート４４内の第２磁石４６が下側フロート６４内の第１磁石６５に反発するので、上側フロート４４はケーシング１７の内面に摺接しながら上方に移動する。これにより、上側フロート４４が光ファイバ２３の下端部に当接し、光ファイバ２３を撓ませる。図８に示すように水位が更に上昇すると、下側フロート６４と上側フロート４４とが更に押し上げられ、上側フロート４４は光ファイバ２３の上部が湾曲壁３５に当接するまで撓ませる。この状態で光ファイバ２３は、湾曲壁３５と上側フロート４４との間で楕円形状に弾性変形している。
【００５０】
図９は、光ファイバ２３の曲率が小さい場合に光ファイバ２３内を搬送される光の光路８９を示す。図１０は、光ファイバ２３の曲率が大きい場合に光ファイバ２３内を搬送される光の光路８９を示す。光ファイバ２３が撓んで曲率が大きくなると、光ファイバ２３内を搬送される光が光ファイバ２３の内部で反射する回数が多くなり、光路は長くなる。従って、光ファイバ２３から出射される光は減衰し、光強度が低下する。この光強度の低下を測定部８３で測定し、判定部８４が所定の閾値と比較することで、水位変化による下側フロート６４の移動を検知し水位を検知できる。光ファイバ２３と可動部と制御部８０とから水位検知装置１を構成するので、特殊な素子を用いることなく簡単な構成で水位を検知できる。
【００５１】
以上のように、上側フロート４４の第２磁石４６が下側フロート６４の第１磁石６５に反発して移動するので、上側フロート４４と下側フロート６４とを隔離して配置できる。従って、光ファイバ２３と上側フロート４４とをケーシング１７内に密閉する構造にしても、水位変化による下側フロート６４の移動に伴って、光ファイバ２３を撓ませることができる。よって、光ファイバ収容部１６を密閉し、下側フロート６４のみを水と接触させるので、耐水性、耐腐食性および耐圧性に優れた水位検知装置１を得ることができる。また、光ファイバ２３を上側フロート４４と下側フロート６４とからなる可動部だけで撓ませることができるので、簡単な構成となり、水位検知装置１を簡易かつ安価に製造でき、安定性を高めることができる。
【００５２】
なお本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【００５３】
光ファイバ２３は曲線部分を有する限り、リング状に巻回される構成に限定されず、例えば直線と曲線との組み合わせから構成してもよい。
【００５４】
前記実施形態では、検知部１０と制御部８０とをケーブル４を介して１対１の関係で接続した。しかし図１１に示すように、複数の検知部１０と１つの制御部８０との間に光スイッチ７７を設け、この光スイッチ７７により制御部８０と接続する検知部１０を切り替える構成を採用してもよい。この構成より、制御部８０を１つにし、水位検知装置１の構成を簡単にしてコストを削減できる。
【００５５】
また、前記実施形態では光ファイバ２３の一端を鏡面仕上げして光を反射させた。しかし、光ファイバ２３の両端を開放端にし、図１２に示すように、光ファイバ２３の一端をケーブル４を介して光発振部８１に接続し、他端をケーブル４を介して受光部８２に接続してもよい。これにより、光ファイバ２３の一端を鏡面仕上げする工程を削除し製造コストを削減すると共に、光サーキュレータ８５を設ける手間を省き、構成を簡単にできる。
【００５６】
更に図１３に示すように、原子炉格納容器２の壁面に沿って配置された複数の検知部１０ａから１０ｄをケーブル４で接続し、最上部の検知部１０ａの光ファイバ２３のみを制御部８０に接続する構成を採用してもよい。この水位検知装置１では、検知部１０ｂおよび１０ｃの光ファイバ２３の両端がケーブル４に接続され、検知部１０ｄの光ファイバ２３の先端は鏡面仕上げされている。水位が上昇し最下部の検知部１０ｄから順に水に浸かると、制御部８０で受信する光の強度が低下するのを計測することで、いずれの検知部１０ａから１０ｄまで水に浸かったのかを検知できる。
【００５７】
図１４に、上記実施形態における原子炉格納容器２内の水位と制御部８０で受信する光の強度との関係を示す。水位が最下部の検知部１０ｄよりも低い状態では光の強度が最も強い。そして、この状態から水位が上昇し、検知部１０ｄの下側フロート６４がＡ点で浮き始めると水位（下側フロート６４）の上昇に伴って受信する光の強度は低下し、検知部１０ｄが完全に水没するＢ点で下げ止まる。更に水位が上昇し、検知部１０ｃの下側フロート６４がＣ点で浮き始めると水位の上昇に伴って受信する光の強度は低下し、検知部１０ｃが完全に水没するＤ点で下げ止まる。この状態から水位が上昇し、検知部１０ｂの下側フロート６４がＥ点で浮き始めると水位の上昇に伴って受信する光の強度は低下し、検知部１０ｂが完全に水没するＦ点で下げ止まる。更に水位が上昇し、検知部１０ａの下側フロート６４がＧ点で浮き始めると水位の上昇に伴って受信する光の強度は低下し、検知部１０ａが完全に水没するＨ点で下げ止まる。全ての検知部１０ａから１０ｄが完全に水没すると、光の強度が最も弱くなる。
【００５８】
なお前記実施形態では水位検知装置１を原子炉格納容器２内の水位を検知するのに用いたが、原子炉格納容器２以外の場所で水位を検知するのに用いてもよい。
【００５９】
２３  光ファイバ（光伝送路）
４４  上側フロート（可動部）
４６  第２磁石
６４  下側フロート（可動部）
６５  第１磁石
８０  制御部
８２  受光部
８３  測定部
８４  判定部
【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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