(57)【要約】  駆動棒ハウジング内部の駆動棒の位置を突き止める改良型装置は、ハウジングの１つの場所にある送信アンテナと、ハウジングの別の場所にある受信アンテナとを含む。送信アンテナに送信される電磁励起信号の少なくとも一部を受信アンテナによって検出し、受信信号をベクトルネットワークアナライザによって処理することにより、フィルタ応答を有する導波管として駆動棒ハウジングをモデル化する。群遅延を検出して較正データセットと比較すると、群遅延に対応する駆動棒の現在位置が得られる。【選択図】  図１
2014534415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路（７０）の少なくとも一部内で移動可能な棒（８）の現在位置を突き止める方法であって、
通路に沿う第１の場所（５６，６０）で電磁信号を送信することと、
通路に沿った第２の場所（６４，６８）で電磁信号の少なくとも一部を入力として検出することと、
入力の少なくとも一部の群遅延を求めることと、
群遅延を較正データセット（４８）と併用することにより、群遅延に対応する棒の現在位置を求めることと、
を含む方法。
【請求項２】
通路の少なくとも近傍で温度を検出することと、
温度を補正データセット（５２）と併用することにより、温度補正係数を求めることと、
温度補正係数を棒の現在位置に適用することにより、棒の補正された現在位置を得ることと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
群遅延を較正データセットと併用することが、群遅延を較正ルーチン（４４）に入力することと、較正ルーチンから現在位置として群遅延に対応する位置を出力することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
棒として原子炉格納容器（１６）内の駆動棒（８）を使用することと、
通路として原子炉格納容器内の駆動棒ハウジング（１２）を使用することと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
通路（７０）の少なくとも一部内で移動可能な棒（８）の現在位置を突き止めるために使用可能な較正データセット（４８）を発生させる方法であって、
通路に沿う第１の場所（５６，６０）で較正電磁信号を送信することと、
棒を通路内の複数の位置のそれぞれに移動させることと、
通路内の棒の複数の位置の少なくとも一部のそれぞれについて、通路に沿う第２の場所（６４，６８）で電磁信号の少なくとも一部を複数の較正入力として検出することと、
複数の較正入力の少なくとも一部のそれぞれについて、較正群遅延を求めることと、
較正群遅延に少なくとも部分的に基づいて較正データセット（４８）を作成することとを含み、較正データセットは、電磁信号が通路に沿う第１の場所で送信された場合に、通路に沿う第２の場所で検出される電磁信号の少なくとも一部である入力から求めた群遅延に対応する棒の現在位置を与えるように構成されている方法。
【請求項６】
較正データセットとして、棒が水中にある場合の第１の較正データセットを作成することと、
棒の少なくとも一部が空気に囲まれている場合の第２の較正データセットを作成することと、
をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
棒が第１の位置にあり、通路の少なくとも近傍が第１の温度である環境に少なくとも部分的に基づく較正データセットを作成することと、
棒が第１の位置にあり、通路の少なくとも近傍が第１の温度とは異なる第２の温度である環境に少なくとも部分的に基づく補正データセット（５２）を作成することとをさらに含み、補正データセットは、通路の少なくとも近傍で検出される温度に対応して、棒の現在位置の温度補正係数を与えるように構成されている請求項５に記載の方法。
【請求項８】
通路（７０）の少なくとも一部内で移動可能な棒（８）の現在位置を突き止める装置（４）であって、
プロセッサ（３６）及びメモリ（４０）を備えるプロセッサ装置（２４）と、
プロセッサ装置と通信し、通路に沿う第１の場所に位置するように構成された少なくとも第１の送信アンテナ（５６，６０）、及び通路に沿う第２の場所に位置するように構成された少なくとも第１の受信アンテナ（６４，６８）を備える入力装置（２８）と、
プロセッサ装置と通信する出力装置（３２）と、
を備え、
メモリは、プロセッサ上で実行されると下記の動作を実行させる信号解析ルーチンを含む多数のルーチン（４４）を記憶しており、下記の動作は、
少なくとも第１の送信アンテナから電磁信号を送信することと、
少なくとも第１の受信アンテナからの電磁信号の少なくとも一部を入力として検出することと、
入力の少なくとも一部を信号解析ルーチンにかけることにより、入力の群遅延を求めることと、
群遅延を較正データセットと併用することにより、群遅延に対応する棒の現在位置を求めることと、
出力装置によって現在位置を出力することと、
を含む装置。
【請求項９】
前記動作はさらに、
通路の少なくとも近傍で温度を検出することと、
温度を補正データセット（５２）と併用することにより、温度補正係数を求めることと、
温度補正係数を棒の現在位置に適用することにより、棒の補正された現在位置を得ることと、
を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
群遅延を較正データセットと併用することが、群遅延を較正ルーチンに入力することと、較正ルーチンから現在位置として群遅延に対応する位置を出力することとを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記動作は、
棒として原子炉格納容器（１６）内の駆動棒（８）を使用することと、
通路として原子炉格納容器内の駆動棒ハウジング（１２）を使用することとをさらに含む、請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に制御回路に関し、より詳細には、原子炉格納容器内の駆動棒ハウジングの内部のような通路内で移動可能である駆動棒などの棒の位置を検出する改良型の装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所は一般的に周知であり、通常は加圧水型原子炉（ＰＷＲ）又は沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）である原子炉を含むと言うことができる。ＰＷＲを有する原子力発電所は一般的に、１つ又は複数の燃料セル、原子炉を冷却する一次ループ及び発電機を作動させる蒸気タービンを駆動する二次ループを備えると言うことができる。このような原子力発電所はさらに、一次ループと二次ループの間に熱交換器を含むのが一般的である。熱交換器は通常、蒸気発生器の形態であり、これは一次冷却材を搬送する細管と、細管したがって一次冷却材と熱交換関係で二次冷却材を搬送するプレナムを備える。また、ＢＷＲ発電所は通常、比較的低い圧力及び温度で動作し、蒸気タービンに直接供給される蒸気を発生する燃料セルを使用する。
【０００３】
燃料セル内で生じる核反応は通常、既知の態様で、燃料セル内へ、またセル外へ並進可能な多数の制御棒によって制御される。制御棒は通常、制御棒に直接連結され、燃料セル上方に位置する駆動棒ハウジング内に移動可能に配置された駆動棒によって作動される。制御棒は燃料セルの反応を制御するので、各制御棒の正確な位置を常に知っておくことが望ましい。
【０００４】
制御棒の位置を突き止めるための従来のシステムは、駆動棒ハウジングの外側にそれと同心で装着された複数の検出器を使用しており、検出器はそれぞれ、長手方向において例えば３．７５インチ（９．５３ｃｍ）の規則的な間隔で離隔したコイルワイヤをハウジングに被せたものである。駆動棒がコイルを通り過ぎると、コイルからの磁束が変化するが、この変化する磁束が信号処理システムによって処理される。
【発明の概要】
【０００５】
このようなシステムは所期の目的にとっては全般的に効果的であるが、限界がないわけではなかった。様々なコイルは、必要な電磁界を発生するためにケーブル集合体及びＡＣ電流を必要とする。また、上述したように離隔したコイルを有する検出器の正確度は、わずか３．１２５インチ（７．９４ｃｍ）の範囲内である。したがって、これよりも正確度が高い簡単なシステムを提供することが望ましい。
【０００６】
したがって、駆動棒ハウジングの内部などの通路内の駆動棒などの棒の位置を突き止める装置は、ハウジングの１つの場所にある送信アンテナ及びハウジングの別の場所にある受信アンテナを含む。送信アンテナに送信される電磁励起信号の少なくとも一部を受信アンテナによって検出し、受信信号をベクトルネットワークアナライザによって処理することにより、駆動棒ハウジングをフィルタ応答を有する導波管としてモデル化する。さらに詳細には、群遅延を検出して較正データセットと比較することにより、群遅延に対応する駆動棒の現在位置を提供する。
【０００７】
したがって、本発明の一態様は、通路内の少なくとも一部で移動可能である棒の現在位置を突き止める改良型装置を提供することである。
【０００８】
本発明の別の態様は、原子炉格納容器内の駆動棒ハウジング内で移動可能である駆動棒に使用することができるような装置を提供することである。
【０００９】
本発明の別の態様は、通路内の少なくとも一部で移動可能である棒の現在位置を突き止めるために改良された方法を提供することである。
【００１０】
本発明の別の態様は、通路内の少なくとも一部で移動可能である棒の現在位置を突き止める改良型装置によって使用可能な較正データセットを作成するための改良された方法を提供することである。
【００１１】
本発明の上記及び他の態様は、通路の少なくとも一部内で移動可能な棒の現在位置を突き止める改良された方法によって提供される。該方法は一般的に、通路に沿う第１の場所で電磁信号を送信することと、通路に沿った第２の場所で電磁信号の少なくとも一部を入力として検出することと、入力の少なくとも一部の群遅延を求めることと、群遅延を較正データセットと併用することにより、群遅延に対応する棒の現在位置を求めることとを含む方法。
【００１２】
本発明の他の態様は、通路の少なくとも一部内で移動可能な棒の現在位置を突き止めるために使用可能な較正データセットを発生させる方法により提供される。該方法は、通路に沿う第１の場所で較正電磁信号を送信することと、棒を通路内の複数の位置のそれぞれに移動させることと、通路内の棒の複数の位置の少なくとも一部のそれぞれについて、通路に沿う第２の場所で電磁信号の少なくとも一部を複数の較正入力として検出することと、複数の較正入力の少なくとも一部のそれぞれについて、較正群遅延を求めることと、較正群遅延に少なくとも部分的に基づいて較正データセットを作成することとを含む。較正データセットは、電磁信号が通路に沿う第１の場所で送信された場合に、通路に沿う第２の場所で検出される電磁信号の少なくとも一部である入力から求めた群遅延に対応する棒の現在位置を与えるように構成されている。
【００１３】
本発明の他の態様は、通路の少なくとも一部内で移動可能な棒の現在位置を突き止める装置によって提供される。該装置は一般的に、プロセッサ装置、入力装置及び出力装置を含むものと言うことができる。プロセッサ装置は一般的に、プロセッサ及びメモリを含むものと言うことができる。入力装置はプロセッサ装置と通信関係にあり、通路に沿う第１の場所に位置するように構成された少なくとも第１の送信アンテナ及び通路に沿う第２の場所に位置するように構成された少なくとも第１の受信アンテナを含むものと言うことができる。出力装置はプロセッサ装置と通信関係にある。メモリは、プロセッサ上で実行されるとある特定の動作を実行させる信号解析ルーチンを含む多数のルーチンを記憶している。該動作は一般的に、少なくとも第１の送信アンテナから電磁信号を送信することと、少なくとも第１の受信アンテナからの電磁信号の少なくとも一部を入力として検出することと、入力の少なくとも一部を信号解析ルーチンにかけることにより、入力の群遅延を求めることと、群遅延を較正データセットと併用することにより、群遅延に対応する棒の現在位置を求めることと、出力装置によって現在位置を出力することとを含むと述べることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
添付の図面と併せて以下の実施形態の説明を読めば、本発明のさらなる理解を得ることができよう。
【００１５】
【図１】原子炉格納容器内の駆動棒ハウジングに取り付けられた、本発明による改良型装置の略図である。
【００１６】
【図２】駆動棒ハウジング内の異なる位置で駆動棒が示されていることを除き、図１と同様の図である。
【００１７】
【図３】本発明による改良された方法のある特定の態様を示す流れ図である。
【００１８】
【図４】本発明による改良された別の方法のある特定の態様を示す別の流れ図である。
【００１９】
【図５】改良された方法の他の態様を示す他の流れ図である。
【００２０】
同様の数字は明細書を通じて同様の部分を指す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
通路の内部で移動可能な棒の位置を検出する改良型装置４が、図１及び図２に略示されている。本明細書に示す例示的な実施形態では、装置４を使用して、略示した原子炉格納容器１６内に配置されている駆動棒ハウジング１２の円筒状の内部で移動可能な駆動棒８の瞬時位置を検出する。当技術分野で一般的に理解されているように、駆動棒８は、燃料セル（本明細書では明示的に図示せず）内の核反応を制御するために、原子炉格納容器１６内の燃料セル内へ、またセル外へ往復運動する制御棒（本明細書では明示的に図示せず）の端部と軸方向に連結されている。駆動棒ハウジング１２は、本明細書では、その下端に、制御棒駆動機構（ＣＲＤＭ）の上部と連結するコネクタ２０を含むものとして示されている。
【００２２】
装置４は、図１及び図２では、プロセッサ装置２４、入力装置２８及び出力装置３２を備えるものとして略示されている。入力装置２８及び出力装置３２はプロセッサ装置２４に接続されている。プロセッサ装置２４は、既知の方法で相互に接続されたプロセッサ３６及びメモリ４０を含む。プロセッサ３６は、制限なく、マイクロプロセッサなどのような多種多様なプロセッサのいずれでもよい。メモリ４０は、制限なく、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨなどのような多種多様な記憶機器のいずれでもよく、このようなメモリ４０は、本発明の思想から逸脱することなく、取り外し可能な記憶媒体のアレイを含むことができる。メモリ４０はその中に、まとめて数字４４で示す多数のルーチンを記憶しており、これらのルーチンには、既知のベクトルネットワークアナライザによって実行されるような機能を実行する信号解析ルーチン４４が含まれる。ルーチンは、温度に基づく補正係数を位置結果に適用する補正ルーチン４４も含むことができる。他の機能を実行する他のルーチン４４もまた、メモリ４４に記憶されている。
【００２３】
メモリ４０はさらに、較正セット４８及び補正データセット５２をさらに記憶しており、ルーチン４４がそれらセットを使用して、以下でさらに詳述するような態様で駆動棒ハウジング１２内の駆動棒８の瞬時位置、すなわち現在位置を出力する。さらに、同様に以下でさらに詳述するような様々な方法のいずれかによって、較正セット４８及び補正データセット５２を取得することができる。
【００２４】
本明細書に示す入力装置２８は、送信コンポーネントと受信コンポーネントの両方を含む。より詳細には、駆動棒ハウジング１２の縦方向の第１の場所に、入力装置２８は相互に直径方向に対向し、送信コンポーネントとして働く一次送信アンテナ５６及び二次送信アンテナ６０を含む。本明細書に示す例示的な実施形態において、第１の場所は一般的に、コネクタ２０に隣接する駆動棒ハウジング１２の底部にある。入力装置２８はさらに、駆動棒ハウジング１２の縦方向の第２の場所に、同様に相互に直径方向に対向し、受信コンポーネントとして働く一次受信アンテナ６４及び二次受信アンテナ６８を含む。図１及び図２から理解できるように、例示的な第２の場所は、一般的に、駆動棒ハウジング１２の上部にある。しかしながら、第１及び第２の場所は、本発明の思想から逸脱することなく、本明細書で明示的に示す場所とは異なっていてもよいことを理解されたい。
【００２５】
他の実施形態では、二次送信アンテナ６０及び二次受信アンテナ６８を追加せずに、一次送信アンテナ５６及び一次受信アンテナ６４を使用してもよいが、二次送信アンテナ６０及び二次受信アンテナ６８を一次アンテナの１つが故障した場合にバックアップアンテナとして働かせることが望まれていることを理解されたい。すなわち、原子炉の環境では、プローブが故障すると、バックアッププローブが設けられていなければ原子炉の運転を停止せざるを得ないことがある。したがって、二次送信アンテナ６０及び二次受信アンテナ６８は、駆動棒ハウジング１２の内部７０に沿って対応する一次アンテナと同じ場所に設けるが、一次アンテナと直径方向に対向する位置に配置する。
【００２６】
入力装置２８は、温度センサ７２をさらに含む。本明細書に示す例示的な実施形態の温度センサ７２は抵抗性感熱装置（Resistive Thermal Device:ＲＴＤ）であるが、本発明の概念から逸脱することなく他の構成とすることができる。
【００２７】
本発明によれば、信号解析ルーチン４４が励起電磁信号を発生させて、一次及び二次送信アンテナ５６及び６０から送信するが、この信号は駆動棒ハウジング１２の内部７０に沿って伝搬し、その少なくとも一部が一次及び二次受信アンテナ６４及び６８によって受信される。励起信号は、種々の周波数成分を有する振幅変調信号などの多種多様な電磁信号のいずれか、又は任意の他のタイプの適当な信号とすることができる。駆動棒ハウジング１２の内部７０は、励起信号の導波管として機能するため、一次及び二次受信アンテナ６４及び６８が検出する入力はハイパスフィルタにかけられた信号の性質を有する。すなわち、信号解析ルーチン４４は一次及び二次送信アンテナ５６及び６０によって送信される励起電磁信号を発生させるが、この信号は一次及び二次受信アンテナ６４及び６８によって受信され検出されると、ハイパスフィルタにかけられたように見える。これは、当技術分野で一般的に知られている導波管の典型的な挙動である。
【００２８】
駆動棒８はある特定の誘電特性を有するが、駆動棒８が駆動棒ハウジング１２内にあるとき、該駆動棒により押し出される冷却水は別の誘電特性を保有する。したがって、駆動棒ハウジング１２内の駆動棒８の位置が、駆動棒ハウジング１２に沿った第１の場所（一次及び二次送信アンテナ５６及び６０が配置された場所）と第２の場所（一次及び二次受信アンテナ６４及び６８が配置された場所）との間の全体的な誘電特性に影響を与えることを理解することができよう。導波管の誘電特性は、式１に示すように、導波管のハイパスフィルタ挙動の遮断周波数に影響を与えることが知られている。
【００２９】
【数１】
2014534415.tif 000003
【００３０】
上式において、ｆｃは遮断周波数であり、
【００３１】
Ｘｍｎは導波管内で励起される基本ＴＥ１１モードであり、
【００３２】
cは光速であり、
【００３３】
αは導波管の半径であり、
【００３４】
eｒは誘電係数である。
【００３５】
一次及び二次受信アンテナ６４及び６８によって検出される信号に存在することが突き止められる群遅延は、式２により、導波管のフィルタの（式１からの）遮断周波数ｆｃと相関させることができる。
【００３６】
【数２】
2014534415.tif 000004
【００３７】
上式において、groupdelayは入力信号の群遅延であり、
【００３８】
lengthは固定値であり、
【００３９】
cは光速であり、
【００４０】
aは導波管の半径であり、
【００４１】
fｃは遮断周波数である。
【００４２】
したがって、駆動棒ハウジング１２に沿った第１の場所と第２の場所との間の誘電係数に影響を与える駆動棒ハウジング１２内の駆動棒８の瞬時位置、すなわち現在位置を、第１の場所から送信されて第２の場所で受信される信号の群遅延と相関させ得ることが分かる。このように、較正データセット４８は、一次及び二次受信アンテナ６４及び６８にて検出された信号に存在することが突き止められる群遅延と、駆動棒ハウジング１２内における駆動棒８のそれに対応する現在位置との間の相関を与えるものである。
【００４３】
駆動棒８の所与の位置とそれに対応する群遅延との間の関係を経験的に作成したい場合、望ましくは駆動棒ハウジング１２に沿った駆動棒８の複数の位置のそれぞれに固有の誘電係数eｒを駆動棒８のそのような位置それぞれと対応する群遅延を計算するために算定する。しかしながら、この関係は、較正データセット４８を実験的に導出する、すなわち駆動棒８を駆動棒ハウジング１２内の特定の位置に配置し、一次及び二次受信アンテナ６４及び６８によって相関信号を検出して、信号解析ルーチン４４から対応する群遅延を求める方が、より正確に特徴付けできる可能性が高い。次に、駆動棒８の特定の位置及び求めた対応する群遅延を較正データセット４８に、その後の検索のためのデータポイントとして加えることができる。これに関して、較正データセット４８は、所与の検出される群遅延に対応する駆動棒の位置を検索するのではなく、計算することができる、このようなデータポイントから作成されるアルゴリズムの性質を持つと言うこともできることに留意されたい。
【００４４】
さらに、原子炉が運転を停止し、駆動棒ハウジング１２の一部が水ではなく空気で満たされるようになると、その空気も同様に、駆動棒８及び冷却水とは異なる誘電特性を有する。したがって、駆動棒ハウジング１２がある特定の範囲まで空気で満たされている場合の、駆動棒ハウジング１２内の駆動棒８の位置とそれに対応する群遅延との間の関係を確立する別の較正データセット８４を同様に作成することが望ましい。
【００４５】
駆動棒ハウジング１２内の環境の温度は、信号解析ルーチン４４により存在することが突き止められる群遅延に影響を及ぼすことにも留意されたい。すなわち、駆動棒ハウジング１２内の駆動棒８の所与の位置に対応する群遅延は内部７０の駆動棒８及び液体冷却材の温度に応じて可変である。したがって、追加的に温度に関連するデータを補正データセット５２に記憶させて、補正係数を発生させ、この補正係数を信号解析ルーチン４４が出力する駆動棒８の現在位置に適用する。
【００４６】
すなわち、一次及び二次受信アンテナ６４及び６８が検出した入力信号を信号解析ルーチン４４に入力して、駆動棒８の対応する現在位置を出力させる。また、温度センサ７２からの温度を補正ルーチン４４に入力し、補正データセット５２を用いて温度補正係数を出力させる。温度補正係数を信号解析ルーチン４４が出力する棒８の現在位置に適用することにより、棒８の補正された現在位置を発生させる。棒８のこの補正された現在位置は出力装置３２により例えば出力ライン８０上に出力され、この出力は例えば原子力発電所の制御系などに入力される。
【００４７】
補正データセット５２は、例えば単にデータベースから対応する補正係数を検索するのではなく、温度入力に基づいて補正係数を計算するルーチンの形態でもよいことを理解されたい。また、補正データセット５２は、駆動棒ハウジング１２の内部７０から、又は駆動棒ハウジング１２の近傍からの単なる温度値よりも多くの入力を使用できることにも留意されたい。すなわち、駆動棒８の補正された現在位置を求めるために、駆動棒８の現在位置に適用する補正係数を確定するにあたり、圧力、燃料セルのデューティサイクル内の時間、駆動棒８の現在位置などの他の入力を使用することができる。
【００４８】
図３は、駆動棒ハウジング１２に対する駆動棒８の位置を突き止める改良された方法のある特定の態様を示す例示的な流れ図である。このような位置を使用して、例えば原子炉格納容器１６内の制御棒の位置を求めることができる。処理は１０６で開始し、駆動棒ハウジング１２の内部７０に沿った第１の場所に位置する一次及び二次送信アンテナ５６及び６０から、励起電磁信号を発生させる。電磁信号の少なくとも一部を、１１０にて、一次及び二次受信アンテナ６４及び６８が入力として検出する。上述したように、一次及び二次受信アンテナ６４及び６８は、駆動棒ハウジング１２の内部７０に沿った第２の場所に位置している。
【００４９】
次に、信号解析ルーチン４４を１１４で使用し、１１０で検出した入力信号の群遅延を求める。次いで、１１８で、群遅延を較正データセット４８と併せて使用することにより、駆動棒ハウジング１２の内部７０の駆動棒８の現在位置を求める。これに関して、内部７０は通路の性質を有すること及び通路が１０６において一次及び二次送信アンテナ５６及び６０から送信される励起信号の導波管として機能することに再言したい。次いで、出力装置３２が棒８の現在位置を出力する。先に示唆したように、補正データセット５２からの補正係数を現在位置に適用して、駆動棒８の補正された現在位置を発生させて出力する。先にさらに示唆したように、かかる出力を原子力発電所内の他の制御系に提供し、様々な目的に使用することができる。
【００５０】
駆動棒８の位置は原子力発電所の運転中だけでなく、原子力発電所が運転を停止しているときにも分かっているのが望ましいことを再言する。すなわち、原子力発電所の運転中、駆動棒ハウジング１２は通常、駆動棒ハウジング１２の内部７０に移動自在に受け入れられる駆動棒８が押し出した部分を除き、冷却水により満たされている。しかしながら、原子力発電所が運転を停止すると、駆動棒ハウジング１２の内部７０は部分的又は完全に冷却水が抜けて空になり、駆動棒８の少なくとも一部が空気又は他の気体で取り囲まれるようになる。したがって、駆動棒ハウジング１２の内部７０から一部又は全部の冷却水が流出したときの、群遅延と駆動棒８の位置との相関を与える別の較正データセット８４をメモリ４０に記憶しておくことが望ましい。これに関して、空気の誘電特性は原子炉の冷却水のそれとは有意に異なるので、完全に新しい較正データセット又はアルゴリズムを導出するか、又は実験的に作成することが必要になる可能性がある。
【００５１】
較正データセット４８及び別の較正データセット８４の作成に関して、図４は、較正データセット４８を実験的に作成する改良された方法のある特定の態様を略示する流れ図である。同様の方法を使用して、別の較正データセット８４を作成することができる。
【００５２】
処理は２２２で開始し、較正電磁励起信号を一次及び二次送信アンテナ５６及び６０から送信する。較正電磁信号は、信号解析ルーチン４４によって発生される励起信号と同じであってよい（そうなる可能性がある）。次に、駆動棒８を２２６において、駆動棒ハウジング１２の内部７０の複数の位置のそれぞれの間で移動させる。２３０において、駆動棒８のそのような位置毎に、一次及び二次受信アンテナ６４及び６８から較正入力を検出する。次に、２３４において、このような較正入力毎に較正群遅延を計算する。次に２３８において、様々な較正群遅延を駆動棒８の様々な位置と関連させて、較正群遅延に基づく較正データセット４８を作成する。上述したように、較正データセット４８は、ルーチン４４の形態又は例えばデータベースなどの表の形態のいずれであってもよい。再言するが、原子炉が運転を停止しており、駆動棒ハウジング１２の内部７０の少なくとも一部が空気又は他の気体で満たされている別の環境で、上述した手順を繰り返すことにより別の較正データセット８４を作成するのが望ましい。
【００５３】
図５は、較正データセット４８のみから得られる駆動棒８の現在位置に適用可能な熱補正係数を提供するのに使用される補正データセット５２を作成するある特定の態様を示している。処理は３４２で開始し、駆動棒８の所与の位置について、駆動棒ハウジング１２の内部７０の複数の温度のそれぞれで群遅延を求める。温度センサ７２は内部７０と直接連通関係にあるとして示されているが、別の実施形態では、駆動棒ハウジング１２の近傍の温度を検出するように温度センサ７２を他の態様で配置できることを理解されたい。これに関して、後で原子炉の運転中に温度を検出することによって適当な補正係数が何かを突き止めることができるから、補正係数の作成にこのような温度のいずれを使用しても差し支えない。
【００５４】
図５の流れ図では、３４２で示す温度の変動が、駆動棒８の同じ位置につき複数の温度にわたって生じることが示唆されている。これに関して、原子炉の温度は駆動棒８の位置よりも変化させにくいので、実際にデータを取得する、より可能性が高いシナリオは、少なくとも駆動棒ハウジング１２の近傍の温度を異なる温度へ変化させた後、駆動棒８を複数の位置のそれぞれへ移動させ、その結果生じる群遅延を求め、対応する温度を記録することである。さらに、必ずしも、異なる温度のそれぞれで、駆動棒ハウジング１２に沿う駆動棒８の増分位置毎に群遅延を記録する必要はなさそうである。温度と群遅延との関係を理解するには、むしろ、所与の温度において、駆動棒ハウジング１２に沿う駆動棒８の限られた数の位置における限られた数の群遅延を求めるだけで十分であろう。すなわち、温度補正係数は、較正データセット４８の作成に必要とされる詳細な測定を必要としない比較的簡単なデータ及び／又はアルゴリズムに基づくものである可能性があるが、その可能性は実験プロセスの結果から明らかであろう。
【００５５】
処理は３４６で継続し、群遅延の変化及び対応する温度変化などの様々な実験データを記録する。次に、３４６で記録したデータを使用し、３５０において補正データセット５２を作成して記憶するが、このデータセットは上述したようにアルゴリズムか又は表若しくはデータベースの形態で記憶されるデータセットの性質を有していてもよい。
【００５６】
したがって、改良された方法及び装置は、有利なことに、駆動棒ハウジング１２内の駆動棒８の現在位置を突き止めることを可能にし、この現在位置から原子力発電所の燃料集合体内の制御棒の現在位置を求めることができる。この装置４は、従来知られていたシステムよりも製造及び維持費用が少なく、正確度は高い。さらに有利なことは、改良型装置４によって得られる棒位置の正確度が高いため、安全マージンを減らすことによって原子炉の効率を改善できる。当業者には他の利点も明白であろう。
【００５７】
本開示は、その思想又は本質的特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で具現化することができる。記載した実施形態は、全ての点において限定的ではなく例示的なものと考えるべきである。したがって、開示の範囲は以上の記載ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味及び均等物の範囲内にある全ての変更は開示の範囲内に包含されるものと考えるべきである。
【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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【国際調査報告】
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