JP2013104757A - Water level detection system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、例えば使用済み燃料貯蔵プールなどのように原子炉設備内に設置されたプールの水位を検出する水位検出システム及び方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a water level detection system and method for detecting the water level of a pool installed in a nuclear reactor facility such as a spent fuel storage pool.
図7は従来の使用済み燃料貯蔵プールの水位監視装置を示す構成図である。図7に示すように、使用済み燃料貯蔵プール21の水中には、使用済み燃料である貯蔵燃料25が設置されている。使用済み燃料貯蔵プール21の液面26は、通常の液面26近傍に設置されたフロート式レベルスイッチ31により監視されている。このフロート式レベルスイッチ31は、水位高スイッチ32及び水位低スイッチ33を備えている。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional spent water storage pool water level monitoring device. As shown in FIG. 7, stored
このように従来の水位監視装置では、液面26が異常に低下した場合の液面26の監視を想定していないため、水位低スイッチ33のレベルより低下した液面26を把握することができない。使用済み燃料貯蔵プール21の液面26は、貯蔵燃料25の健全性を確保する上で重要な監視対象である。最近では、既存の使用済み燃料貯蔵プール21に液面26のレベルを監視する水位計を追加して設置することが求められている。
Thus, since the conventional water level monitoring device does not assume monitoring of the
一般的な水位計としては、例えば特許文献1に記載されているように原子炉圧力容器の水位計測計に適用されている差圧式レベル計がある。しかし、この差圧式レベル計は、導圧配管を原子炉圧力容器の外部に引き出す必要があるため、使用済み燃料貯蔵プールに適用することが困難である。 As a general water level meter, for example, as described in Patent Document 1, there is a differential pressure type level meter applied to a water level meter of a reactor pressure vessel. However, it is difficult to apply this differential pressure type level meter to a spent fuel storage pool because it is necessary to draw the pressure guiding piping outside the reactor pressure vessel.
また、水位が著しく低下した場合の使用済み燃料貯蔵プールは、高放射線環境となるため、検出部の構造ができるだけ簡素化されたものが望まれている。 Further, since the spent fuel storage pool when the water level is significantly lowered becomes a high radiation environment, it is desired that the structure of the detection unit is simplified as much as possible.
さらに、耐放射線性に優れた機械式水位計としては、フロート式レベル計やエアパージ式レベル計がある。しかし、このフロート式レベル計は、耐震上の問題がある。また、エアパージ式レベル計は、気体の二次廃棄物が発生するという問題がある。 Furthermore, as a mechanical water level meter excellent in radiation resistance, there are a float type level meter and an air purge type level meter. However, this float type level meter has a seismic problem. Further, the air purge type level meter has a problem in that gaseous secondary waste is generated.
ところで、既存の使用済み燃料貯蔵プールで異常に低下した水位を検出する装置には、次のようなものが求められている。すなわち、その装置としては、第1に、使用済み燃料貯蔵プールの壁面に貫通部を形成する必要がないこと、第2に、耐放射線性を有する簡素な構造の検出部であること、第3に、据付工事が小規模であることといった制約事項を満たす水位計が必要になっている。 By the way, an apparatus for detecting an abnormally lowered water level in an existing spent fuel storage pool is required as follows. That is, as the device, firstly, it is not necessary to form a penetration part on the wall surface of the spent fuel storage pool, and secondly, it is a detection part having a simple structure having radiation resistance, In addition, there is a need for a water level gauge that satisfies the constraints such as small installation work.
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、既存の設備に小規模の据付工事で追加して設置することができ、耐放射線性に優れた水位検出システム及び方法を提供することを目的とする。 The problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide a water level detection system and method which can be additionally installed in existing equipment by a small-scale installation work and which is excellent in radiation resistance. To do.
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る水位検出システムは、原子炉設備内の水槽内に設置され、基準ガンマ線を発生する基準ガンマ線源と、前記水槽内において前記基準ガンマ線源近傍の同一高さに配置され、ガンマ線を検出するガンマ線検出センサと、前記ガンマ線検出センサから出力されるガンマ線検出信号を入力して単位時間当たりのガンマ線検出数を計数率とする計数処理を行い、その計数率を出力する信号処理部と、前記計数率の閾値を予め記憶しておく閾値記憶部と、前記信号処理部から出力される計数率が前記閾値を超えた場合に前記ガンマ線検出センサが前記水中から気中に露出した状態であると判定する比較判定部と、前記比較判定部から気中露出判定結果を受けて気中露出判定信号を出力する判定出力部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a water level detection system according to an embodiment of the present invention includes a reference gamma ray source that is installed in a water tank in a nuclear reactor facility and generates a reference gamma ray, and the vicinity of the reference gamma ray source in the water tank. The gamma ray detection sensor that detects gamma rays and the gamma ray detection signal output from the gamma ray detection sensor are input at the same height, and the counting process is performed with the number of gamma ray detections per unit time as the count rate. A signal processing unit that outputs a count rate, a threshold value storage unit that stores a threshold value of the count rate in advance, and the gamma ray detection sensor when the count rate output from the signal processing unit exceeds the threshold value, A comparison / determination unit that determines that the air is exposed from the water to the air, and a determination output unit that receives an air exposure determination result from the comparison / determination unit and outputs an air exposure determination signal. , Characterized in that it comprises a.
また、本発明の実施形態に係る水位検出方法は、原子炉設備内の水槽内に基準ガンマ線源及びガンマ線検出センサが近傍であって同一高さに設置され、前記基準ガンマ線源から照射されたガンマ線を前記ガンマ線検出センサにより検出するガンマ線検出工程と、前記ガンマ線検出工程にて出力されるガンマ線検出信号を入力して単位時間当たりのガンマ線検出数を計数率とする計数処理を行い、その計数率を出力する信号処理工程と、前記計数率の閾値を予め記憶しておく閾値記憶工程と、前記信号処理工程にて出力される計数率が前記閾値を超えた場合に前記ガンマ線検出センサが水中から気中に露出した状態であると判定する比較判定工程と、前記比較判定工程にて判定された気中露出判定結果を受けて気中露出判定信号を出力する判定出力工程と、を有することを特徴とする。 Further, in the water level detection method according to the embodiment of the present invention, the reference gamma ray source and the gamma ray detection sensor are installed in the vicinity of the water tank in the reactor facility at the same height, and the gamma ray irradiated from the reference gamma ray source is used. The gamma ray detection step of detecting the gamma ray detection sensor, the gamma ray detection signal output in the gamma ray detection step is input, and the counting process is performed with the number of gamma ray detections per unit time as the count rate. A signal processing step for outputting, a threshold value storing step for preliminarily storing a threshold value of the counting rate, and the gamma ray detection sensor is evacuated from the water when the counting rate output in the signal processing step exceeds the threshold value. A determination step of determining that the state is exposed inside, and a determination of outputting an air exposure determination signal in response to the air exposure determination result determined in the comparison determination step And having a force step.
本発明の実施形態によれば、既存の設備に小規模の据付工事で水位検出システムを追加して設置することができ、耐放射線性に優れている。 According to the embodiment of the present invention, a water level detection system can be additionally installed in an existing facility by a small-scale installation work, and the radiation resistance is excellent.
以下に、本発明に係る水位検出システムの各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図1〜図6において、使用済み燃料貯蔵プールの構造は、図7と同様であるので、同一の符号を付して説明する。さらに、以下の各実施形態は、原子炉設備内の使用済み燃料貯蔵プールの水位を検出する水位検出システムに適用した場合について説明する。 Embodiments of a water level detection system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6, the structure of the spent fuel storage pool is the same as that in FIG. Further, each of the following embodiments will be described with respect to a case where the present invention is applied to a water level detection system that detects the water level of a spent fuel storage pool in a nuclear reactor facility.
(第1実施形態)
図1は本発明に係る水位検出システムの第1実施形態を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a water level detection system according to the present invention.
図1に示すように、本実施形態の水位検出システムは、固定式ガンマ線検出センサ1と、基準ガンマ線源24と、信号処理部3と、比較判定部4と、閾値記憶部5と、判定出力部6と、閾値書換操作入力部41とを備えている。
As shown in FIG. 1, the water level detection system of the present embodiment includes a fixed gamma ray detection sensor 1, a reference
固定式ガンマ線検出センサ1は、原子炉設備内において水22が貯蔵された水槽としての使用済み燃料貯蔵プール21の水中に設置されている。固定式ガンマ線検出センサ1は、使用済み燃料貯蔵プール21内の鉛直方向に対して所定の高さ位置に位置決めされた状態で設置されている。固定式ガンマ線検出センサ1は、基準ガンマ線源24から照射されたガンマ線を検出し、そのガンマ線検出信号を出力する。
The fixed gamma ray detection sensor 1 is installed in the water of a spent
基準ガンマ線源24は、基準ガンマ線を発生する。基準ガンマ線源24は、支持部材23を介して固定式ガンマ線検出センサ1と接続されている。基準ガンマ線源24は、固定式ガンマ線検出センサ1の近傍に配置される。基準ガンマ線源24は、固定式ガンマ線検出センサ1の高さと同一の高さに設置されている。
The reference
固定式ガンマ線検出センサ1と基準ガンマ線源24は、例えば使用済み燃料貯蔵プール21の開口端部の図示しないオペレーションフロアからガイドロッドなどによって吊り下げられ、これらは使用済み燃料貯蔵プール21の内壁面に予め設けられている突起部などに位置決め手段により確実に位置決めされる。
The fixed gamma ray detection sensor 1 and the reference
信号処理部3を含む以下の測定系は、使用済み燃料貯蔵プール21の外部に設置されている。信号処理部3は、信号伝達線2を通して固定式ガンマ線検出センサ1と電気的あるいは光学的に接続されている。信号処理部3は、図示しないが、増幅部、波形整形部、波高値弁別部、及び計数部などを備えている。上記増幅部は、固定式ガンマ線検出センサ1により検出されたガンマ線検出信号を増幅する。上記波形整形部は、増幅されたガンマ線検出信号を波形整形して信号パルスとする。上記波高値弁別部は、上記波形整形部により得られた信号パルスを予め設定された閾値と比較判定し、その閾値を超えたパルスを信号パルスとする。計数部は、その信号パルスの数を計数する。したがって、信号処理部3は、固定式ガンマ線検出センサ1から出力されるガンマ線検出信号を入力して単位時間当たりのガンマ線検出数を計数率とする計数処理を行い、その計数率を出力する。
The following measurement system including the
閾値記憶部5は、上記単位時間当たりのガンマ線検出数である計数率の閾値が予め記憶されている。この閾値は、液面26が固定式ガンマ線検出センサ1と同じ高さにある時の計数率である。
The
比較判定部4は、閾値記憶部5に予め記憶されている計数率の閾値と、信号処理部3から出力される計数率との大小が比較される。比較判定部4は、信号処理部3から出力される計数率が上記閾値を超えた場合に固定式ガンマ線検出センサ1が水中から気中に露出した状態であると判定する。
The
判定出力部6は、比較判定部4から気中露出判定結果を受けて気中露出判定信号を出力する。この場合、判定出力部6は、出力接点がオンし、液面26が固定式ガンマ線検出センサ1より低い位置にあるという情報がモニターなどに画像表示されるか、又は音声告知される。
The
閾値書換操作入力部41は、校正手段であり、図示しない押しボタンなどの操作部を備える。つまり、閾値書換操作入力部41は、外部から閾値書換操作入力を受けて閾値記憶部5に記憶されている閾値を信号処理部3から出力される計数率に書き換える。具体的には、閾値書換操作入力部41は、目視あるいは他の水位計測手段により液面26が固定式ガンマ線検出センサ1と同じ高さの位置にあると確認した時点で、外部からの閾値書換操作入力である閾値書換操作入力部41の上記押しボタンを押す。これにより、閾値書換操作入力部41は、閾値記憶部5に記憶されている閾値をその時点の信号処理部3から出力される計数率で上書きする。その結果、計数率と液面26との関係を校正することができる。
The threshold value rewriting
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
例えば、使用済み燃料貯蔵プール21の液面26が、固定式ガンマ線検出センサ1が設置された鉛直方向の高さよりも低下したと仮定する。
For example, it is assumed that the
すると、固定式ガンマ線検出センサ1と基準ガンマ線源24との間の水がなくなり、空気になる。ここで、水は空気と比較してガンマ線の大きな遮蔽能を有する。そのため、水がなくなることで、固定式ガンマ線検出センサ1に入射するガンマ線が増大する。これにより、信号処理部3から出力される計数率が増大する。
Then, the water between the fixed gamma ray detection sensor 1 and the reference
なお、この計数率は、必要に応じて測定系外部へ出力し、水中の放射能レベル指標として参照するようにしてもよい。 Note that this count rate may be output to the outside of the measurement system as necessary, and referred to as a radioactivity level index in water.
液面26が固定式ガンマ線検出センサ1と同じ高さにある時の計数率を閾値記憶部5に閾値として記憶させておく。計数率は、液面26の低下に伴い単調に増加するため、信号処理部3から出力された計数率は、比較判定部4において閾値記憶部5に記憶されている閾値よりも大きいと判定される。
The count rate when the
信号処理部3から出力された計数率が閾値記憶部5に記憶されている閾値より大きい場合、判定出力部6の出力接点がオンし、液面26が固定式ガンマ線検出センサ1より低い位置にあるという情報がモニターなどに画像表示されるか、又は音声告知される。これにより、操作員は、液面26が固定式ガンマ線検出センサ1より低い位置にあるということを認識することができる。
When the count rate output from the
一方、液面26が固定式ガンマ線検出センサ1より高い位置にある時は、上述した作用とは逆になる。比較判定部4においては、信号処理部3から出力される計数率が閾値記憶部5に記憶されている閾値よりも小さいと判定される。
On the other hand, when the
信号処理部3から出力された計数率が閾値記憶部5に記憶されている閾値より小さい場合、判定出力部6の出力接点がオフし、液面26が固定式ガンマ線検出センサ1より高い位置にあるという情報がモニターなどに画像表示されるか、又は音声告知される。
When the count rate output from the
このように本実施形態は、固定式ガンマ線検出センサ1を用いた水位計測レベルスイッチとして機能する。本実施形態によれば、水中に設置する部材は、固定式ガンマ線検出センサ1及び基準ガンマ線源24だけの小型の部材で済み、水中に設置するだけでよい。したがって、既存の使用済み燃料貯蔵プール21へ適用する際に大きな据付工事が不要になる。また、検出部が固定式ガンマ線検出センサ1であることから、耐放射線性に優れている。さらに、他の水位計測手段により水位の変動を把握していれば、プール水の放射能の増大を監視することができる。
As described above, the present embodiment functions as a water level measurement level switch using the fixed gamma ray detection sensor 1. According to the present embodiment, the members to be installed in the water may be small-sized members including only the fixed gamma ray detection sensor 1 and the reference
また、本実施形態によれば、外部から閾値書換操作入力を受けて閾値記憶部5に記憶されている閾値を信号処理部3から出力される計数率に書き換える閾値書換操作入力部41を備えているので、計数率と液面26との関係を容易に校正することができる。
In addition, according to the present embodiment, the threshold value rewriting
なお、本実施形態の支持部材23は、固定式ガンマ線検出センサ1と基準ガンマ線源24を接続する部材に限らず、例えば固定式ガンマ線検出センサ1及び基準ガンマ線源24を内部に配置する遮蔽容器を用いてもよい。この遮蔽容器は、上下にそれぞれ連通孔が形成され、これらの連通孔を介して周囲の液面26に合わせて水22が出入り自在に構成されている。
The
(第2実施形態)
図2は本発明に係る水位検出システムの第2実施形態を示すブロック図である。なお、前記第1実施形態と同一の構成部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the water level detection system according to the present invention. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
図2に示すように、本実施形態の水位検出システムは、前記第1実施形態の固定式ガンマ線検出センサ1に代えて可動式ガンマ線検出センサ7を用いている。この可動式ガンマ線検出センサ7は、原子炉設備内において水22が貯蔵された使用済み燃料貯蔵プール21の水中の鉛直上下方向に移動可能に設置されている。可動式ガンマ線検出センサ7は、基準ガンマ線源24から照射されたガンマ線を検出し、そのガンマ線検出信号を出力する。
As shown in FIG. 2, the water level detection system of the present embodiment uses a movable gamma
基準ガンマ線源24は、支持部材23を介して可動式ガンマ線検出センサ7と接続されている。基準ガンマ線源24は、可動式ガンマ線検出センサ7の近傍に配置される。基準ガンマ線源24は、可動式ガンマ線検出センサ7と共に移動可能である。可動式ガンマ線検出センサ7と基準ガンマ線源24は、常に同じ相互位置関係にあると共に、常に同じ鉛直上下方向の位置にある。
The reference
本実施形態は、使用済み燃料貯蔵プール21の外部に設置されている前記第1実施形態の測定系に加え、駆動部8と、駆動制御部9と、センサ位置手動入力部14と、駆動量検出部10と、センサ位置情報変換部11と、水位算出部12と、水位出力部13とを備える。
In the present embodiment, in addition to the measurement system of the first embodiment installed outside the spent
可動式ガンマ線検出センサ7は、駆動部8と駆動力伝達部51を介して接続されている。駆動部8は、例えばモータなどの駆動手段であり、駆動力伝達部51を介して可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24を鉛直上下方向に移動させる。
The movable gamma
駆動力伝達部51は、例えば駆動部8であるモータの出力軸に取り付けられたギヤ、チェーンなどの回転力伝達手段と、この回転力伝達手段から回転力が伝達され、使用済み燃料貯蔵プール21の鉛直方向に立設されるボールネジと、このボールネジに螺合し、可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24が固定されるボールナットと、このボールナットの移動を案内するガイドレールとを備えている。
The driving
したがって、駆動力伝達部51は、駆動部8であるモータが回転駆動すると、その回転力が上記回転力伝達手段を介してボールネジに伝達される。すると、このボールネジは、軸心回りに回転することで、上記ボールナットがガイドレールに沿って移動する。これにより、可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24が例えば鉛直上方又は鉛直下方に移動することになる。
Therefore, when the motor that is the driving
駆動制御部9は、センサ位置手動入力部14による手動操作入力を受けて駆動部8であるモータを駆動制御する。具体的には、駆動制御部9は、上記手動操作入力を受けて可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24の移動方向を鉛直上方又は鉛直下方に制御する他、駆動部8であるモータのオン、オフ制御を行う。ここで、可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24の移動方向を変換する場合は、駆動部8であるモータを逆方向に回転するか、又はギヤ、カムなどから構成される回転方向変更手段によりボールネジの回転方向を逆方向とすることで、前記と逆方向に移動させることができる。
The
駆動量検出部10は、駆動部8の駆動量を検出する。具体的には、駆動量検出部10は、駆動部8であるモータの回転駆動量を検出する。
The drive
センサ位置情報変換部11は、駆動部8であるモータの回転駆動量を使用済み燃料貯蔵プール21内の鉛直上下方向における可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24の位置情報に変換する。
The sensor position
水位算出部12は、判定出力部6からの気中露出判定信号が変化した時点でセンサ位置情報変換部11から出力されている可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24の位置情報に基づいて水位を算出する。すなわち、水位算出部12は、判定出力部6の接点信号が切り替わる時点でのセンサ位置情報変換部11からの出力を液面26の高さと判断する。
The water
水位出力部13は、水位算出部12で算出された液面26の値をモニターなどに画像表示されるか、又は音声告知される。
The water
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
閾値記憶部5に記憶されている閾値は、液面26が可動式ガンマ線検出センサ7と同じ高さにある時の計数率であるように校正されていると仮定する。
It is assumed that the threshold value stored in the threshold
すると、手動操作によって可動式ガンマ線検出センサ7を鉛直方向に上下動させると、液面26と同じ高さになった時に判定出力部6の接点信号が切り替わり、その時点でのセンサ位置情報変換部11からの出力が液面26の高さであると水位算出部12で算出され、水位出力部13で水位として外部に画像表示されるか、又は音声告知される。
Then, when the movable gamma
このように本実施形態は、可動式ガンマ線検出センサ7を用いた、連続的な水位監視が可能な水位計測レベル計として機能する。本実施形態によれば、概ね可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24以外の部材は、使用済み燃料貯蔵プール21の外部に離隔して設置することが可能である。そのため、使用済み燃料貯蔵プール21の周辺は、小規模な構造とすることができる。したがって、既存の使用済み燃料貯蔵プール21へ適用する際に大きな据付工事が不要になる。また、検出部が固定式ガンマ線検出センサ1であることから、耐放射線性に優れている。さらに、他の水位計測手段により水位の変動を把握していれば、プール水の放射能の増大を監視することができる。
As described above, this embodiment functions as a water level measurement level meter using the movable gamma
なお、支持部材23は、可動式ガンマ線検出センサ7と基準ガンマ線源24を接続する部材に限らず、例えば可動式ガンマ線検出センサ7及び基準ガンマ線源24を内部に配置する遮蔽容器を用いてもよい。この遮蔽容器は、上下にそれぞれ連通孔が形成され、これらの連通孔を介して周囲の液面26に合わせて水22が出入り自在に構成されている。これは、後述する以下の各実施形態についても適用可能である。
The
(第3実施形態)
図3は本発明に係る水位検出システムの第3実施形態を示すブロック図である。図4は第3実施形態の水位正常時における自動操作を示す構成図である。図5は第3実施形態の水位低下時における自動操作を示す構成図である。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the water level detection system according to the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram showing an automatic operation when the water level is normal according to the third embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing an automatic operation when the water level is lowered in the third embodiment.
なお、前記第1実施形態及び第2実施形態と同一の構成部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the said 1st Embodiment and 2nd Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図3に示すように、本実施形態は、前記第2実施形態の構成からセンサ位置手動入力部14を削除し、センサ位置制御演算部15とセンサ位置制御プログラム記憶部16を加えたものである。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the sensor position
駆動制御部9は、センサ位置制御演算部15から出力された自動操作入力信号を受けて駆動部8を制御する。
The
センサ位置制御プログラム記憶部16は、可動式ガンマ線検出センサ7を使用済み燃料貯蔵プール21内の鉛直上下方向に測定範囲の全域にわたって移動させ、かつ判定出力部6から出力される気中露出信号が変化する位置で可動式ガンマ線検出センサ7を停止させるプログラムを記憶する。
The sensor position control
具体的には、センサ位置制御プログラム記憶部16には、図4に示すように可動式ガンマ線検出センサ7が測定範囲の全域を1回走査した後、判定出力部6の接点切替信号が切り替わる場所で停止するプログラムが記憶されている。
Specifically, in the sensor position control
センサ位置制御演算部15は、センサ位置制御プログラム記憶部16に記憶されているプログラムを一定時間毎に実行して駆動制御部9に制御指示信号を出力する。すなわち、センサ位置制御演算部15は、上記プログラムを一定時間毎に呼び出して実行する。
The sensor position control calculation unit 15 executes the program stored in the sensor position control
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
図4に示すように、センサ位置制御演算部15が一定時間毎に上記プログラムを実行することにより、判定出力部6の接点切替信号が切り替わる位置が探索し直される。そのため、水位出力部13から出力される水位が更新される。
As shown in FIG. 4, the sensor position control calculation unit 15 executes the above program at regular intervals, thereby re-searching the position where the contact switching signal of the
例えば、図5に示すように上記プログラムの実行前に液面26の高さが可動式ガンマ線検出センサ7の高さより低下していた場合、測定範囲の走査後に低下した液面26の高さで可動式ガンマ線検出センサ7が停止し、低下した水位情報が水位出力部13から出力され、外部に画像表示されるか、又は音声告知される。
For example, as shown in FIG. 5, when the height of the
このように本実施形態によれば、可動式ガンマ線検出センサ7を用いた連続的な水位監視方法において、水位情報を定期的かつ自動的に取得することができる。
Thus, according to the present embodiment, the water level information can be periodically and automatically acquired in the continuous water level monitoring method using the movable gamma
(第4実施形態)
図6は本発明に係る水位検出システムの第4実施形態を示すブロック図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the water level detection system according to the present invention.
なお、前記第1実施形態〜第3実施形態と同一の構成部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。 In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the said 1st Embodiment-3rd Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図6に示すように、本実施形態は、前記第3実施形態の構成に、計数率分布記録部17、計数率分布変化検出部18及び放射能増大情報出力部19を加えたものである。
As shown in FIG. 6, the present embodiment is obtained by adding a count rate
図6に示すように、計数率分布記録部17は、センサ位置制御プログラム記憶部16に記憶されているプログラムの実行中において、信号処理部3から出力される計数率と、センサ位置情報変換部11から出力される可動式ガンマ線検出センサ7の位置情報を入力し、可動式ガンマ線検出センサ7の測定範囲の計数率分布の履歴を記録する。
As shown in FIG. 6, the count rate
具体的には、計数率分布記録部17は、センサ位置制御プログラム記憶部16に記憶されているプログラムに従って走査を実行する度に、信号処理部3から出力される計数率と、センサ位置情報変換部11から出力される可動式ガンマ線検出センサ7の高さ位置を関係付けた計数率分布が履歴情報として記録される。
Specifically, the count rate
計数率分布変化検出部18は、計数率分布記録部17に記録されている最新の計数率分布と前回の計数率分布との比較を行う。すなわち、計数率分布変化検出部18は、最新の計数率分布履歴と、その1回前の計数率分布履歴とを比較する。
The count rate distribution
放射能増大情報出力部19は、計数率分布変化検出部18で水中放射能が増大していることが検出された場合に放射能増大情報を出力する。つまり、放射能増大情報出力部19は、水中放射能の特徴的増大があった場合に放射能増大情報を出力する。
The radioactivity increase
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
センサ位置制御プログラム記憶部16に記憶されているプログラムに従って走査が実行される度に、測定範囲上の計数率分布が計数率分布記録部17に記録される。例えば、図6において貯蔵燃料25が破損し、放射性物質が水中に放出された場合について考える。この時、計数率分布は、全体的に増大するが、水位変動による場合は、液面26の変動範囲近傍のみで分布変化が起こるため、水位変動の影響と区別することが可能である。
Each time scanning is performed according to the program stored in the sensor position control
この分布変化は、計数率分布変化検出部18で検出され、放射能増大情報出力部19において水中放射能が増大した旨や、その程度が外部に出力され、画像表示されるか、又は音声告知される。
This distribution change is detected by the count rate distribution
このように本実施形態によれば、連続的な水位の自動計測と、放射能レベルの監視を同時に実施することが可能となり、使用済み燃料貯蔵プール21内の貯蔵燃料25の破損を検知することができる。
As described above, according to the present embodiment, continuous automatic water level measurement and radioactivity level monitoring can be performed at the same time, and damage of the stored
以上のように本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, these embodiments are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、上記各実施形態では、原子炉設備内の水槽として使用済み燃料貯蔵プール21に適用した場合について説明したが、これに限らず例えばサプレッションチェンバプールにも適用可能である。
For example, in each of the above-described embodiments, the case where the fuel tank is applied to the spent
1…固定式ガンマ線検出センサ
2…信号伝達線
3…信号処理部
4…比較判定部
5…閾値記憶部
6…判定出力部
7…可動式ガンマ線検出センサ
8…駆動部
9…駆動制御部
10…駆動量検出部
11…センサ位置情報変換部
12…水位算出部
13…水位出力部
14…センサ位置手動入力部
15…センサ位置制御演算部
16…センサ位置制御プログラム記憶部
17…計数率分布記録部
18…計数率分布変化検出部
19…放射能増大情報出力部
21…使用済み燃料貯蔵プール(水槽)
22…水
23…支持部材
24…基準ガンマ線源
25…貯蔵燃料
26…液面
31…フロート式レベルスイッチ
32…水位高スイッチ
33…水位低スイッチ
41…閾値書換操作入力部
51…駆動力伝達部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixed gamma
22 ...
Claims (10)
前記水槽内において前記基準ガンマ線源近傍の同一高さに配置され、ガンマ線を検出するガンマ線検出センサと、
前記ガンマ線検出センサから出力されるガンマ線検出信号を入力して単位時間当たりのガンマ線検出数を計数率とする計数処理を行い、その計数率を出力する信号処理部と、
前記計数率の閾値を予め記憶しておく閾値記憶部と、
前記信号処理部から出力される計数率が前記閾値を超えた場合に前記ガンマ線検出センサが前記水中から気中に露出した状態であると判定する比較判定部と、
前記比較判定部から気中露出判定結果を受けて気中露出判定信号を出力する判定出力部と、
を備えることを特徴とする水位検出システム。 A reference gamma ray source that is installed in a water tank in the reactor facility and generates a reference gamma ray;
A gamma ray detection sensor that is disposed at the same height in the vicinity of the reference gamma ray source in the water tank and detects gamma rays;
A signal processing unit that inputs a gamma ray detection signal output from the gamma ray detection sensor, performs a counting process using the number of detected gamma rays per unit time as a count rate, and outputs the count rate;
A threshold storage unit for storing in advance the threshold of the counting rate;
A comparison determination unit that determines that the gamma ray detection sensor is exposed to the air from the water when the count rate output from the signal processing unit exceeds the threshold;
A determination output unit that receives an air exposure determination result from the comparison determination unit and outputs an air exposure determination signal;
A water level detection system comprising:
前記可動式ガンマ線検出センサを鉛直方向に移動させる駆動部と、
前記駆動部を駆動制御する駆動制御部と、
前記駆動部の駆動量を検出する駆動量検出部と、
前記駆動量を前記水槽内の鉛直方向における前記可動式ガンマ線検出センサの位置情報に変換するセンサ位置情報変換部と、
前記判定出力部からの気中露出判定信号が変化した時点で前記センサ位置情報変換部から出力されている前記可動式ガンマ線検出センサの位置情報に基づいて水位を算出する水位算出部と、
前記水位算出部で算出された水位を出力する水位出力部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の水位検出システム。 The gamma ray detection sensor is a movable gamma ray detection sensor installed so as to be movable together with the reference gamma ray source in the vertical direction in the water tank,
A drive unit for moving the movable gamma ray detection sensor in a vertical direction;
A drive control unit that drives and controls the drive unit;
A drive amount detection unit for detecting a drive amount of the drive unit;
A sensor position information conversion unit that converts the drive amount into position information of the movable gamma ray detection sensor in a vertical direction in the water tank;
A water level calculation unit that calculates a water level based on the position information of the movable gamma ray detection sensor output from the sensor position information conversion unit at the time when the air exposure determination signal from the determination output unit changes;
A water level output unit for outputting the water level calculated by the water level calculation unit;
The water level detection system according to claim 1, comprising:
一定時間毎に前記プログラムを実行して前記駆動制御部に制御指示信号を出力するセンサ位置制御演算部と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の水位検出システム。 A program for moving the movable gamma ray detection sensor in the vertical direction in the water tank over the entire measurement range and stopping the movable gamma ray detection sensor at a position where an air exposure signal output from the determination output unit changes is stored. A sensor position control program storage unit,
A sensor position control calculation unit that executes the program at regular intervals and outputs a control instruction signal to the drive control unit;
The water level detection system according to claim 3, further comprising:
前記計数率分布記録部に記録されている最新の計数率分布と前回の計数率分布との比較を行う計数率分布変化検出部と、
前記計数率分布変化検出部で水中放射能が増大していることが検出された場合に放射能増大情報を出力する放射能増大情報出力部と、
を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の水位検出システム。 During the execution of the program stored in the sensor position control program storage unit, the count rate output from the signal processing unit and the position information of the movable gamma ray detection sensor output from the sensor position information conversion unit are displayed. A count rate distribution recording unit that records the history of the count rate distribution of the measurement range of the movable gamma ray detection sensor,
A count rate distribution change detection unit that compares the latest count rate distribution recorded in the count rate distribution recording unit with the previous count rate distribution;
A radioactivity increase information output unit that outputs radioactivity increase information when the counting rate distribution change detection unit detects that radioactivity in the water is increasing;
The water level detection system according to claim 3 or 4, characterized by comprising:
前記ガンマ線検出工程にて出力されるガンマ線検出信号を入力して単位時間当たりのガンマ線検出数を計数率とする計数処理を行い、その計数率を出力する信号処理工程と、
前記計数率の閾値を予め記憶しておく閾値記憶工程と、
前記信号処理工程にて出力される計数率が前記閾値を超えた場合に前記ガンマ線検出センサが水中から気中に露出した状態であると判定する比較判定工程と、
前記比較判定工程にて判定された気中露出判定結果を受けて気中露出判定信号を出力する判定出力工程と、
を有することを特徴とする水位検出方法。 A gamma ray detection step in which a reference gamma ray source and a gamma ray detection sensor are installed in the vicinity and at the same height in a water tank in the reactor facility, and the gamma ray irradiated from the reference gamma ray source is detected by the gamma ray detection sensor;
A signal processing step of inputting a gamma ray detection signal output in the gamma ray detection step, performing a counting process with the number of detected gamma rays per unit time as a count rate, and outputting the count rate;
A threshold value storing step for storing the threshold value of the counting rate in advance;
A comparison and determination step of determining that the gamma ray detection sensor is exposed from the water to the air when the count rate output in the signal processing step exceeds the threshold;
A determination output step of receiving an air exposure determination result determined in the comparison determination step and outputting an air exposure determination signal;
A water level detection method characterized by comprising:
前記可動式ガンマ線検出センサを鉛直方向に移動させる駆動工程と、
前記駆動工程を制御する駆動制御工程と、
前記駆動工程における駆動量を検出する駆動量検出工程と、
前記駆動量を前記水槽内の鉛直方向における前記可動式ガンマ線検出センサの位置情報に変換するセンサ位置情報変換工程と、
前記判定出力工程にて出力された気中露出判定信号が変化した時点で前記センサ位置情報変換工程にて出力されている前記可動式ガンマ線検出センサの位置情報に基づいて水位を算出する水位算出工程と、
前記水位算出工程で算出された水位を出力する水位出力工程と、
を有することを特徴とする請求項6に記載の水位検出方法。 The gamma ray detection sensor is a movable gamma ray detection sensor installed so as to be movable along with the reference gamma ray source in the vertical direction in the water tank, and the gamma ray irradiated from the reference gamma ray source together with the reference gamma ray source. A movable gamma ray detection step in which a movable gamma ray detection sensor detects the movable gamma ray while moving in the vertical direction of the pool;
A driving step of moving the movable gamma ray detection sensor in a vertical direction;
A drive control step for controlling the drive step;
A driving amount detecting step for detecting a driving amount in the driving step;
A sensor position information conversion step of converting the drive amount into position information of the movable gamma ray detection sensor in the vertical direction in the water tank;
A water level calculation step of calculating a water level based on the position information of the movable gamma ray detection sensor output in the sensor position information conversion step when the air exposure determination signal output in the determination output step changes. When,
A water level output step for outputting the water level calculated in the water level calculation step;
The water level detection method according to claim 6, comprising:
一定時間毎に前記プログラムを実行して前記駆動制御工程にて制御指示を出力するセンサ位置制御演算工程と、
を有することを特徴とする請求項8に記載の水位検出方法。 A sensor position control program storage for storing a program for moving the movable gamma ray detection sensor over the entire measurement range and stopping the movable gamma ray detection sensor at a position where the air exposure signal output in the determination output step changes. Process,
A sensor position control calculation step of executing the program at regular intervals and outputting a control instruction in the drive control step;
The water level detection method according to claim 8, comprising:
前記計数率分布記録工程にて記録されている最新の計数率分布と前回の計数率分布との比較を行う計数率分布変化検出工程と、
前記計数率分布変化検出工程で水中放射能が増大していることが検出された場合に放射能増大情報を出力する放射能増大情報出力工程と、
を有することを特徴とする請求項8又は9に記載の水位検出方法。 While the program stored in the sensor position control program storage step is being executed, the count rate output in the signal processing step and the movable gamma ray detection sensor output in the sensor position information conversion step A count rate distribution recording step of inputting position information and recording a history of count rate distribution of the measurement range of the movable gamma ray detection sensor;
A count rate distribution change detecting step for comparing the latest count rate distribution recorded in the count rate distribution recording step with the previous count rate distribution;
Radioactivity increase information output step of outputting radioactivity increase information when it is detected that the radioactivity in water is increased in the counting rate distribution change detection step;
The water level detection method according to claim 8 or 9, characterized by comprising:
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