(57)【要約】【課題】原子炉中性子計装装置においては、ＬＰＲＭ検出器の校正を移動式炉心内計装装置のＴＩＰ検出器で測定された中性子束レベル信号と検出器位置信号とをプロセス計算機に入力し、炉心内中性子束分布を計算し、その結果をプロセス計算機にてＬＰＲＭ検出器のデータと比較してＬＰＲＭ校正定数の計算を行っているが、設備の利用率が低く、機能の合理化が望まれている。【解決手段】ＬＰＲＭ検出器の校正に必要なＬＰＲＭ検出器の校正定数計算を出力領域モニタ、もしくは移動式炉心内計装装置上で実現し、設備利用率を高め、安価で高性能の原子炉中性子計装装置を得る。【選択図】　図１
2004020250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉の炉心内複数個所に設置され、炉内局部中性子束レベルに応じた検出信号を発生するＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器からの検出信号により炉内局部中性子束を測定する局部出力領域モニタと、この炉内局部中性子束測定値より選択制御棒周辺の中性子束を監視する制御棒引抜監視モニタと、これらのデータが入力され計算機に伝送するデータ伝送装置と、前記ＬＰＲＭ検出器の感度校正のために炉内に設置され、炉内中性子束に応じた中性子束レベル信号を発生するＴＩＰ検出器と、このＴＩＰ検出器を炉心軸方向に駆動するとともにＴＩＰ検出器の位置信号を測定する駆動装置とを有する原子炉中性子計装装置において、局部出力領域モニタからの局部中性子束信号とＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号並びに検出器位置信号を制御棒引抜監視モニタに入力し、制御棒引抜監視モニタ内でＬＰＲＭ検出器の校正定数を計算することを特徴とする原子炉中性子計装装置。
【請求項２】
原子炉の炉心内複数個所に設置され、炉内局部中性子束レベルに応じた検出信号を発生するＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器からの検出信号により炉内局部中性子束を測定する局部出力領域モニタと、この炉内局部中性子束測定値より選択制御棒周辺の中性子束を監視する制御棒引抜監視モニタと、これらのデータが入力され計算機に伝送するデータ伝送装置と、前記ＬＰＲＭ検出器の感度校正のために炉内に設置され、炉内中性子束に応じた中性子束レベル信号を発生するＴＩＰ検出器と、このＴＩＰ検出器を炉心軸方向に駆動するとともにＴＩＰ検出器の位置信号を測定する駆動装置とを有する原子炉中性子計装装置において、ＬＰＲＭ検出器の局部中性子束信号を局部出力領域モニタからデータ伝送装置を介して駆動制御装置に入力すると共にＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号並びに検出器位置信号を駆動制御装置に入力し、駆動制御装置においてＬＰＲＭ検出器の校正定数を計算することを特徴とする原子炉中性子計装装置。
【請求項３】
原子炉の炉心内複数個所に設置され、炉内局部中性子束レベルに応じた検出信号を発生するＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器からの検出信号により炉内局部中性子束を測定する局部出力領域モニタと、この炉内局部中性子束測定値より選択制御棒周辺の中性子束を監視する制御棒引抜監視モニタと、これらのデータが入力され計算機に伝送するデータ伝送装置と、前記ＬＰＲＭ検出器の感度校正のために炉内に設置され、炉内中性子束に応じた中性子束レベル信号を発生するＴＩＰ検出器と、このＴＩＰ検出器を炉心軸方向に駆動するとともにＴＩＰ検出器の位置信号を測定する駆動装置とを有する原子炉中性子計装装置において、ＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号を局部出力領域モニタに入力し、検出器位置信号を制御棒引抜監視モニタに入力し、これらの信号およびＬＰＲＭ検出器の局部中性子束信号をデータ伝送装置に伝送し、データ伝送装置上でＬＰＲＭ検出器の校正定数を計算することを特徴とする原子炉中性子計装装置。
【請求項４】
原子炉の炉心内複数個所に設置され、炉内局部中性子束レベルに応じた検出信号を発生するＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器からの検出信号により炉内局部中性子束を測定する局部出力領域モニタと、この炉内局部中性子束測定値より選択制御棒周辺の中性子束を監視する制御棒引抜監視モニタと、これらのデータが入力され計算機に伝送するデータ伝送装置と、前記ＬＰＲＭ検出器の感度校正のために炉内に設置され、炉内中性子束に応じた中性子束レベル信号を発生するＴＩＰ検出器と、このＴＩＰ検出器を炉心軸方向に駆動するとともにＴＩＰ検出器の位置信号を測定する駆動装置とを有する原子炉中性子計装装置において、ＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号および検出器位置信号を制御棒引抜監視モニタに入力し、これらの信号およびＬＰＲＭ検出器の局部中性子束信号をデータ伝送装置に伝送し、データ伝送装置上でＬＰＲＭ検出器の校正定数を計算することを特徴とする原子炉中性子計装装置。
【請求項５】
ＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号並びに検出器位置信号を制御棒引抜監視装モニタに入力し、制御棒非選択時は制御棒引抜監視モニタ内で炉心軸方向中性子束分布を計算し、制御棒選択時には制御棒引抜監視モニタとして作動させること特徴とする請求項１に記載の原子炉中性子計装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原子力発電プラントにおける原子炉の炉心内中性子束レベルを監視する原子炉中性子計装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電プラントにおける原子炉出力は通常熱出力で表されるが、これは熱出力が単位時間内の核分裂数に比例することから原子炉内の中性子束を測定することで原子炉出力を求めることとができる。このため、原子力発電プラントにおける放射線計測システムの１つとして、プラント運転時に原子炉内部の核分裂によって生じる中性子束を直接測定して核分裂反応の情報を得る原子炉中性子計装装置（核計装装置）が設けられている。
【０００３】
このような原子炉中性子計装装置の従来の一例を図６に示す。図６において、１は原子炉の圧力容器で、２は原子炉の炉心である。３は出力領域モニタ（ＰＲＮＭ：Ｐｏｗｅｒ　Ｒａｎｇｅ　Ｎｅｕｔｒｏｎ　Ｍｏｎｉｔｏｒ）で、この出力領域モニタ３を構成し原子炉内の水平方向、軸方向の局部的な中性子束レベル監視を行う局部出力領域モニタ（ＬＰＲＭ：Ｌｏｃａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒａｎｇｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒ）４の検出器（以下ＬＰＲＭ検出器と称す）５が炉心２の縦方向に４箇所設置されている。このＬＰＲＭ検出器５は中性子照射により感度が変化するため定期的な感度校正を必要とする。６は炉心２内の縦方向の中性子束分布を測定する移動式炉心内計装装置（ＴＩＰ：Ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ　Ｉｎ−Ｃｏｒｅ　Ｐｒｏｂｅ）で、前記炉心２内に可動検出器（以下ＴＩＰ検出器と称す）７を設け、このＴＩＰ検出器７を圧力容器１の外部に設けた駆動装置８により案内管９を通して炉心頂部から炉心軸方向に沿って引き抜く際に連続的な炉心内軸方向の中性子束分布を測定する。
【０００４】
ＬＰＲＭ検出器５で検出された中性子束レベルを示す検出信号１０は局部出力領域モニタ４に入力され、局部中性子束信号１１はデータ伝送装置１２を介してプロセス計算機１３に伝送される。
【０００５】
一方、前記出力領域モニタ３にはＬＰＲＭ検出器５全チャンネルの中性子束レベル、検出器位置情報などのデータを有する制御棒引抜監視モニタ１４が設けられ、局部出力領域モニタ４からの局部中性子束信号１１が入力され選択された制御棒周辺のＬＰＲＭ検出器５の中性子束レベルを監視し、制御棒が引抜可能か否かを監視している。
【０００６】
一方、移動式炉心内計装装置６では、可動式のＴＩＰ検出器７により炉心２の軸方向の検出器位置信号１５と中性子束レベル信号１６を測定し、この信号を中性子束モニタ１７および駆動制御装置１８を介してプロセス計算機１３に伝送している。プロセス計算機１３ではこれらの入力信号を用いて炉心２内の中性子束分布、およびＬＰＲＭ検出器５の校正定数計算や炉心性能計算等を行う。
【０００７】
ＬＰＲＭ検出器５の感度が中性子照射により変化し、ＬＰＲＭ検出器５の感度校正を行うときは、移動式炉心内計装装置６のＴＩＰ検出器７で測定された中性子束レベル信号１６と検出器位置信号１５とを、それらを同期を取ってプロセス計算機１３に伝送し、炉心内中性子束分布を計算する。その結果を図２（ｂ）のフローチャートに示すようにプロセス計算機１３にてＬＰＲＭ検出器５のデータと比較してＬＰＲＭ校正定数の計算を行い、ＬＰＲＭ検出器５を校正する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の原子炉中性子計装装置においては以下のような問題点が有る。
すなわち、制御棒引抜監視モニタ１４は制御棒引抜操作時のみその機能を必要とされ、原子炉の通常の一定出力運転時は使用されない状態にある。また、移動式炉心内計装装置６もＬＰＲＭ検出器５の校正時のみ使用され、通常は使用されない状態にある。そのため原子炉中性子計装装置全体としてみると設備利用率が非常に低く、機能と比較して割高な装置になっている。
【０００９】
また、ＬＰＲＭ検出器５の校正定数計算をプロセス計算機１３で実施している。そのため移動式炉心内計装装置６からプロセス計算機１３に対して中性子束レベル信号１６と検出器軸方向位置データ示す検出器位置信号１５とを出力する必要があり、互いの入出力のために多くの入出力装置を必要とし、構成が複雑と成る。また、移動式炉心内計装装置６とプロセス計算機１３とで信号の取合をする場合でも、中性子束レベル信号１６と検出器位置信号１５との同時性を確保するため両信号を同期をとって伝送する等の信号処理が必要となり、ＬＰＲＭ検出器５の校正時間増加の要因となっている。
【００１０】
本発明は以上の問題点を解決して、炉心内中性子束分布データ測定機能を出力領域モニタ、または移動式炉心内計装装置に取り込むことにより、簡単な構造で、設備利用率を高め、安価で高性能の原子炉中性子計装装置を提供する事を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の原子炉中性子計装装置の発明は、原子炉の炉心内複数個所に設置され、炉内局部中性子束レベルに応じた検出信号を発生するＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器からの検出信号により炉内局部中性子束を測定する局部出力領域モニタと、この炉内局部中性子束測定値より選択制御棒周辺の中性子束を監視する制御棒引抜監視モニタと、これらのデータが入力され計算機に伝送するデータ伝送装置と、前記ＬＰＲＭ検出器の感度校正のために炉内に設置され、炉内中性子束に応じた中性子束レベル信号を発生するＴＩＰ検出器と、このＴＩＰ検出器を炉心軸方向に駆動するとともにＴＩＰ検出器の位置信号を測定する駆動装置とを有する原子炉中性子計装装置において、局部出力領域モニタからの局部中性子束信号とＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号並びに検出器位置信号を制御棒引抜監視モニタに入力することを特徴とする。
これにより、制御棒引抜監視モニタ内でＬＰＲＭ検出器の校正定数を計算する。
【００１２】
請求項２に記載の原子炉中性子計装装置の発明は、原子炉の炉心内複数個所に設置され、炉内局部中性子束レベルに応じた検出信号を発生するＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器からの検出信号により炉内局部中性子束を測定する局部出力領域モニタと、この炉内局部中性子束測定値より選択制御棒周辺の中性子束を監視する制御棒引抜監視モニタと、これらのデータが入力され計算機に伝送するデータ伝送装置と、前記ＬＰＲＭ検出器の感度校正のために炉内に設置され、炉内中性子束に応じた中性子束レベル信号を発生するＴＩＰ検出器と、このＴＩＰ検出器を炉心軸方向に駆動するとともにＴＩＰ検出器の位置信号を測定する駆動装置とを有する原子炉中性子計装装置において、ＬＰＲＭ検出器の局部中性子束信号を局部出力領域モニタからデータ伝送装置を介して駆動制御装置に入力すると共にＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号並びに検出器位置信号を駆動制御装置に入力することを特徴とする。
これにより、駆動制御装置においてＬＰＲＭ検出器の校正定数を計算する。
【００１３】
請求項３に記載の原子炉中性子計装装置の発明は、原子炉の炉心内複数個所に設置され、炉内局部中性子束レベルに応じた検出信号を発生するＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器からの検出信号により炉内局部中性子束を測定する局部出力領域モニタと、この炉内局部中性子束測定値より選択制御棒周辺の中性子束を監視する制御棒引抜監視モニタと、これらのデータが入力され計算機に伝送するデータ伝送装置と、前記ＬＰＲＭ検出器の感度校正のために炉内に設置され、炉内中性子束に応じた中性子束レベル信号を発生するＴＩＰ検出器と、このＴＩＰ検出器を炉心軸方向に駆動するとともにＴＩＰ検出器の位置信号を測定する駆動装置とを有する原子炉中性子計装装置において、ＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号を局部出力領域モニタに入力し、検出器位置信号を制御棒引抜監視モニタに入力し、これらの信号およびＬＰＲＭ検出器の局部中性子束信号をデータ伝送装置に伝送することを特徴とする。
これにより、データ伝送装置上でＬＰＲＭ検出器の校正定数を計算する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、原子炉の炉心内複数個所に設置され、炉内局部中性子束レベルに応じた検出信号を発生するＬＰＲＭ検出器と、ＬＰＲＭ検出器からの検出信号により炉内局部中性子束を測定する局部出力領域モニタと、この炉内局部中性子束測定値より選択制御棒周辺の中性子束を監視する制御棒引抜監視モニタと、これらのデータが入力され計算機に伝送するデータ伝送装置と、前記ＬＰＲＭ検出器の感度校正のために炉内に設置され、炉内中性子束に応じた中性子束レベル信号を発生するＴＩＰ検出器と、このＴＩＰ検出器を炉心軸方向に駆動するとともにＴＩＰ検出器の位置信号を測定する駆動装置とを有する原子炉中性子計装装置において、ＴＩＰ検出器の中性子束レベル信号および検出器位置信号を制御棒引抜監視モニタに入力し、これらの信号およびＬＰＲＭ検出器の局部中性子束信号をデータ伝送装置に伝送することを特徴とする。
これにより、データ伝送装置上でＬＰＲＭ検出器の校正定数を計算する。
【００１５】
請求項５に記載の原子炉中性子計装装置の発明は、請求項１に記載の原子炉中性子計装装置ノ発明において、ＴＩＰ検出器の出力信号並びに炉心軸方向位置信号を制御棒引抜監視装置に入力し、制御棒非選択時は制御棒引抜監視装置内で炉心軸方向中性子束分布を計算し、制御棒選択時には制御棒引抜監視モニタとして作動させること特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す図で、図６に示す従来の原子炉中性子計装装置と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１において本発明においては、ＬＰＲＭ検出器５の中性子束レベルを示す検出信号１０を局部出力領域モニタ４に入力して信号処理し、その処理した局部中性子束信号１１を制御棒引抜監視モニタ１４に入力する。
また、ＴＩＰ検出器７で検出した中性子束レベル信号１６と検出器位置信号１５も制御棒引抜監視モニタ１４に取り込む。
【００１８】
制御棒引抜監視モニタ１４はＬＰＲＭ検出器５の校正時に、図２（ａ）のフローチャートに示すようにＬＰＲＭ検出器５の中性子束レベルとＴＩＰ検出器７のＬＰＲＭ検出器位置における中性子束レベルとを比較して、ＬＰＲＭ検出器５の校正定数の計算を行う。
【００１９】
図３は本発明の第２の実施の形態を示す図で、図６に示す従来の原子炉中性子計装装置と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
本実施の形態においては、ＬＰＲＭ検出器５の中性子束レベルを示す検出信号１０を局部出力領域モニタ４に入力して信号処理し、その処理した局部中性子束信号１１をデータ伝送装置１２を介して移動式炉心内計装装置６の駆動制御装置１８に入力する。駆動制御装置１８では中性子束モニタ１７から入力されたＴＩＰ検出器７の中性子束レベル信号１６とＬＰＲＭ検出器５の局部中性子束信号１１とを比較して、第１の実施の形態と同様にＬＰＲＭ検出器５の校正定数の計算を行う。
【００２０】
図４は本発明の第３の実施の形態を示す図で、図６に示す従来の原子炉中性子計装装置と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
本実施の形態においては、ＬＰＲＭ検出器５の中性子束レベルを示す検出信号１０とＴＩＰ検出器７の中性子束レベル信号１６とを局部出力領域モニタ４に入力して信号処理し、その処理した局部中性子束信号１１をデータ伝送装置１２に入力する。
また、ＴＩＰ検出器７で検出した検出器位置信号１５を制御棒引抜監視モニタ１４に取りみ、データ伝送装置１２に入力する。
【００２１】
データ伝送装置１２はＬＰＲＭ検出器５の校正時に、ＬＰＲＭ検出器５の中性子束レベルとＴＩＰ検出器７のＬＰＲＭ検出器位置における中性子束レベルとを比較して、第１の実施の形態と同様にＬＰＲＭ検出器５の校正定数の計算を行う。
【００２２】
図５は本発明の第４の実施の形態を示す図で、図６に示す従来の原子炉中性子計装装置と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
本実施の形態においては、ＬＰＲＭ検出器５の中性子束レベルを示す検出信号１０を局部出力領域モニタ１４に入力して信号処理し、その処理した局部中性子束信号１１を制御棒引抜監視モニタ１４に入力する。
また、ＴＩＰ検出器７で検出した中性子束レベル信号１６と検出器位置信号１５とを制御棒引抜監視モニタ１４に入力する。
【００２３】
制御棒引抜監視モニタ１４は制御棒選択信号にて制御棒を選択している時は制御棒引抜監視モニタとして機能し、制御棒を選択していない時は制御棒引抜監視モニタとして使用されない状態となる。この状態の時、ＬＰＲＭ検出器５の校正用として、ＬＰＲＭ検出器５の中性子束レベルとＴＩＰ検出器２のＬＰＲＭ検出器位置における中性子束レベルとを比較して、ＬＰＲＭ検出器５の校正定数の計算を行う。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＬＰＲＭ検出器の校正に必要なＬＰＲＭ検出器の校正定数計算を計算機を使わずに出力領域モニタ、もしくは移動式炉心内計装装置上で実現するため、検出器校正時に必要な炉心内中性子束信号および検出器位置信号を計算機に伝送する必要がなくなり、このため設備利用率を高め、安価で高性能の原子炉中性子計装装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック構成図。
【図２】ＬＰＲＭ検出器の校正フローを示す図で、（ａ）は本発明によるフローチャート、（ｂ）は従来の装置によるフローチャート。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すブロック構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示すブロック構成図。
【図５】本発明の第４の実施の形態を示すブロック構成図。
【図６】従来の原子炉中性子計装装置を示すブロック構成図。
【符号の説明】
１…圧力容器、２…炉心、３…出力領域モニタ、４…局部出力領域モニタ、５…ＬＰＲＭ検出器、６…移動式炉心内計装装置、７…ＴＩＰ検出器、８…駆動装置、９…案内管、１０…検出信号、１１…局部中性子束信号、１２…データ伝送装置、１３…プロセス計算機、１４…制御棒引抜監視モニタ、１５…検出器位置信号、１６…中性子束レベル信号、１７…中性子束モニタ、１８…駆動制御装置。
【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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