JP2001083280A - Reactor in-core instrumentation signal processing device and in-core instrumentation system - Google Patents
Reactor in-core instrumentation signal processing device and in-core instrumentation systemInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガンマサーモメータ集合体の出力信号に含まれ
る遅発ガンマ補正を行ない、より正確に局所出力に比例
する信号を得ることができる炉内計装信号処理装置を提
供する。
【解決手段】GTセンサ21により検出された原子炉内
の出力領域の局所出力分布を表すGT信号に含まれる遅
発ガンマ成分をその時定数および重みで表し、その時定
数および重みにより表された遅発ガンマ成分をGT信号
から除去して遅発ガンマ成分の影響の無いガンマサーモ
メータ信号を求めるGT現場盤3およびGT制御盤4を
備えたことを特徴とする炉内計装信号処理装置1。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide an in-furnace instrumentation signal processing device capable of performing delayed gamma correction included in an output signal of a gamma thermometer assembly to more accurately obtain a signal proportional to a local output. I do. A delayed gamma component included in a GT signal representing a local power distribution of a power region in a reactor detected by a GT sensor is represented by a time constant and a weight, and the delayed gamma component is represented by the time constant and the weight. An in-furnace instrumentation signal processor 1 comprising: a GT field panel 3 and a GT control panel 4 for removing a gamma component from a GT signal to obtain a gamma thermometer signal free from the effect of a delayed gamma component.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は原子炉の炉内計装信
号処理装置及び炉内計装システムに関する。The present invention relates to an in-core instrumentation signal processing device and an in-core instrumentation system for a nuclear reactor.
【0002】[0002]
【従来の技術】原子炉のうち例えば沸騰水型原子炉(以
下、BWRという。)では、図12および図13に一般
的に示されるように、原子炉の運転状態および出力分布
(以下、本明細書では、原子炉の出力分布のことを「炉
内出力分布」、「炉心出力分布」等と記載する)を監視
する出力分布監視システムを備えている。2. Description of the Related Art For example, in a boiling water reactor (hereinafter, referred to as BWR) among reactors, as shown generally in FIGS. In the specification, a power distribution monitoring system for monitoring the power distribution of the nuclear reactor is described as “reactor power distribution”, “core power distribution”, etc.).
【0003】BWRにおいては、図12に示すように、
原子炉格納容器101内に原子炉圧力容器102が格納
されており、この原子炉圧力容器102内に炉心103
が収容されている。この炉心103は、図13に示すよ
うに、多数の燃料集合体104および制御棒105など
が装荷されて構成されている。炉心103の燃料集合体
104で囲まれた位置に炉内炉内計装集合体106が設
けられている。In a BWR, as shown in FIG.
A reactor pressure vessel 102 is stored in a reactor containment vessel 101, and a core 103 is placed in the reactor pressure vessel 102.
Is housed. As shown in FIG. 13, the reactor core 103 is configured by loading a large number of fuel assemblies 104, control rods 105, and the like. An in-furnace instrumentation assembly 106 is provided at a position surrounded by the fuel assembly 104 in the reactor core 103.
【0004】図13に示すように、4体の燃料集合体1
04により形成されたコーナー水ギャップGには炉内炉
内計装集合体106が配置されており、この炉内計装集
合体106の炉内計装管107内に中性子検出器108
が炉心軸方向の数箇所に離散的に配置される。この中性
子検出器108は、いわゆる固定式のもので、沸騰水型
原子炉(BWR)では通常4個が炉心軸方向の燃料有効
部に等間隔に分散配置される。As shown in FIG. 13, four fuel assemblies 1
A core instrumentation assembly 106 in the furnace is disposed in the corner water gap G formed by the furnace 04, and a neutron detector 108 is provided in an instrumentation tube 107 in the furnace instrumentation assembly 106.
Are discretely arranged at several places in the core axis direction. The neutron detectors 108 are of a so-called fixed type. In a boiling water reactor (BWR), four neutron detectors are usually arranged at equal intervals in the active fuel portion in the core axis direction.
【0005】さらに、炉内計装管107内に、TIP
(Traversing In−Core Prob
e:移動式炉内計装)導管109を配置し、上記TIP
導管109内に1個の移動式中性子検出器(TIP)1
10を軸方向に移動可能に設けている。また、図12に
示すように、索引装置111、TIP駆動装置112お
よびTIP制御・中性子束信号処理装置113等によっ
て軸方向に連続的に中性子束を測定する可動型の中性子
束測定系も設置されている。符号114はペネトレーシ
ョン部、115はバルブ機構、116は遮蔽容器であ
る。これら中性子検出器108および110、各中性子
検出器108,110の(後述する)信号処理装置11
3,117等の制御装置を含めて、原子炉炉内計装シス
テム118を構成している。[0005] Further, a TIP
(Traversing In-Core Prob
e: Mobile furnace instrumentation) Conduit 109 was placed and the above TIP
One mobile neutron detector (TIP) 1 in conduit 109
10 is provided movably in the axial direction. As shown in FIG. 12, a movable neutron flux measurement system for continuously measuring neutron flux in the axial direction by the indexing device 111, the TIP drive device 112, the TIP control / neutron flux signal processing device 113, and the like is also installed. ing. Reference numeral 114 denotes a penetration unit, 115 denotes a valve mechanism, and 116 denotes a shielding container. The neutron detectors 108 and 110 and the signal processing device 11 (described later) of each of the neutron detectors 108 and 110
The in-reactor instrumentation system 118 includes the control devices 3, 117 and the like.
【0006】一方、炉内に配置された固定式中性子検出
器(LPRM検出器)108は、いくつかのグループに
分けられて各グループ毎の平均信号(APRM信号)を
作成しており、これらAPRM信号に基づいて炉心10
3の出力領域の出力レベルが監視されている。すなわ
ち、LPRM検出器108は、中性子束が急上昇するよ
うな異常な過渡事象または事故発生時において、APR
M信号に応じて上記過度事象・事故発生を検出し、燃料
の破損防止または炉心の破損防止のために制御棒駆動機
構等の原子炉停止系(図示せず)を急速にスクラム動作
させる原子炉の安全保護系の一部として構成されてい
る。On the other hand, the fixed neutron detector (LPRM detector) 108 disposed in the furnace is divided into several groups to generate an average signal (APRM signal) for each group. Core 10 based on the signal
The output level of the third output area is monitored. That is, the LPRM detector 108 detects an APR during an abnormal transient event or an accident such as a neutron flux surge.
A reactor that detects the above-mentioned transient event / accident occurrence according to the M signal and rapidly scrams a reactor stop system (not shown) such as a control rod drive mechanism to prevent fuel damage or core damage. It is configured as part of the safety protection system.
【0007】ところで、炉内固定式の中性子検出器10
8は、中性子照射等により感度変化が個別に生じる。そ
こで、運転中に一定期間毎に各中性子検出器108の感
度を較正するために、TIP(移動式中性子検出器)1
10を操作して、炉心軸方向の連続的な出力分布を得る
と共に、各中性子検出器108の感度変化を、中性子検
出器(LPRM)信号処理装置117の利得調整機能に
よって補正している。中性子検出器108により検出さ
れた検出信号SLPRMは、信号処理装置117を介し
て信号処理されて後述するプロセス計算機120へ送信
される。By the way, a neutron detector 10 fixed in a furnace is used.
In No. 8, sensitivity changes individually due to neutron irradiation or the like. Therefore, in order to calibrate the sensitivity of each neutron detector 108 at regular intervals during operation, a TIP (mobile neutron detector) 1
10 is operated to obtain a continuous power distribution in the core axis direction, and the sensitivity change of each neutron detector 108 is corrected by the gain adjustment function of the neutron detector (LPRM) signal processor 117. The detection signal S LPRM detected by the neutron detector 108 is signal-processed via the signal processing device 117 and transmitted to a process computer 120 described later.
【0008】また、BWRには、原子力発電所の運転状
態および出力分布監視用として通常プロセス制御計算機
120が設置されている。このプロセス制御計算機12
0は、原子炉炉内計装システム118の監視制御を行な
う炉内計装制御装置121、3次元核熱水力計算コード
の物理モデルを備えた出力分布算出装置122および入
出力装置123を備えている。原子炉出力分布算出装置
122は、プロセス制御計算機120の内の1台または
複数台にプログラムとして内蔵されている。原子炉出力
分布算出装置122は、出力分布算出モジュール124
と出力分布学習モジュール125とを備える。A normal process control computer 120 is installed in the BWR for monitoring the operating state and power distribution of the nuclear power plant. This process control computer 12
Numeral 0 includes an in-core instrumentation control device 121 for monitoring and controlling the in-reactor instrumentation system 118, an output distribution calculation device 122 having a physical model of a three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation code, and an input / output device 123. ing. The reactor power distribution calculating device 122 is built in one or more of the process control computers 120 as a program. The reactor power distribution calculation device 122 includes a power distribution calculation module 124.
And an output distribution learning module 125.
【0009】しかして、原子炉炉内計装システム118
のTIP10で得られた中性子束信号は、原子炉炉内計
装システム18のTIP中性子束信号処理装置113で
炉心軸方向位置と対応した炉内計装信号として処理さ
れ、この炉内計装信号は、プロセス制御計算機120の
炉内計装制御装置121を介して出力分布算出装置12
2に3次元核熱水力計算時の参照出力分布として読み込
まれる。Thus, the in-reactor instrumentation system 118
The neutron flux signal obtained by the TIP 10 is processed by the TIP neutron flux signal processing device 113 of the reactor instrumentation system 18 as an in-core instrumentation signal corresponding to the axial position in the reactor core. The power distribution calculation device 12 is controlled via the in-core instrumentation control device 121 of the process control computer 120.
2 is read as a reference output distribution at the time of three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation.
【0010】一方、原子炉の炉心現状データ測定手段と
しての炉心現状データ測定器126から得られた原子炉
運転状態を表す各種の運転パラメータとしての制御棒パ
ターン、炉心冷却材流量、原子炉圧力容器内圧力、給水
流量、給水温度(または炉心入口冷却材温度)等の炉心
現状データSPROCESS(プロセス量)は、現状デ
ータ処理装置127に読み込まれてデータ処理されて原
子炉熱出力等が計算される。そして、計算された原子炉
熱出力を含む原子炉現状データSPROCES Sは、プ
ロセス制御計算機120の炉内計装制御装置121を介
して原子炉出力分布算出装置122に送られる。On the other hand, control rod patterns, core coolant flow rates, reactor pressure vessels as various operating parameters representing the operating state of the reactor obtained from the reactor core status data measuring device 126 as the reactor core status data measuring means. Core current state data S PROCESS (process amount) such as internal pressure, feed water flow rate, and feed water temperature (or core inlet coolant temperature) is read into the current state data processing device 127 and subjected to data processing to calculate reactor heat output and the like. You. The reactor status data S PROCESS S including the calculated reactor heat output is sent to the reactor power distribution calculation device 122 via the in-core instrumentation control device 121 of the process control computer 120.
【0011】炉心現状データ測定器126は、実際には
複数の監視機器で構成される。また、炉心現状データ測
定器126は、原子炉の各種運転パラメータのプロセス
データを収集する装置の総称であるが、図12には簡単
化のために1つの測定器として例示している。さらに、
現状データ処理装置127はプロセス制御計算機120
の一部の機能として構成してもよい。The reactor core status data measuring device 126 is actually composed of a plurality of monitoring devices. Further, the reactor core current data measuring device 126 is a generic name of a device for collecting process data of various operating parameters of the nuclear reactor, but is illustrated as one measuring device in FIG. 12 for simplification. further,
The current data processing device 127 is the process control computer 120
May be configured as a part of the function.
【0012】このようにして送信された検出信号S
LPRMおよび炉心現状データSPRO CESS等は、
プロセス制御計算機120の出力分布算出装置122に
送られる。出力分布算出装置122では、送られた炉心
現状データSPROCESSおよび出力分布算出モジュ
ール124の3次元核熱水力計算コードに基づいて炉心
出力分布が計算される。さらに、出力分布算出装置12
2は、出力分布学習モジュール125の学習機能により
前記炉心炉内計装データの参照出力分布を学習し、この
参照出力分布を参照しながら計算結果(炉心出力分布)
を補正する。この結果、以後の出力分布予測計算におい
て原子炉出力分布を精度よく算出することができる。The detection signal S transmitted in this manner is
LPRM and core status data S PRO CESS
It is sent to the output distribution calculation device 122 of the process control computer 120. The power distribution calculation device 122 calculates the core power distribution based on the sent core current state data S PROCESS and the three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation code of the power distribution calculation module 124. Further, the output distribution calculating device 12
2 learns a reference power distribution of the in-core instrumentation data by a learning function of the power distribution learning module 125, and calculates a calculation result (core power distribution) while referring to the reference power distribution.
Is corrected. As a result, the reactor power distribution can be accurately calculated in the subsequent power distribution prediction calculation.
【0013】また、従来の炉内炉内計装集合体106に
おいて、移動式中性子検出器110に代えて、図14の
一部切欠き斜視図に示すように、移動式γ線検出器11
0Aを炉心軸方向に移動させてγ線束を炉心軸方向に連
続的に測定するものもある。γ線は原子炉炉心103で
の核分裂量に比例して発生するので、そのγ線束を測定
することにより近傍の核分裂量を測定することができ
る。Further, in the conventional in-core instrumentation assembly 106, instead of the mobile neutron detector 110, as shown in a partially cutaway perspective view of FIG.
In some cases, the γ-ray flux is continuously measured in the core axis direction by moving 0A in the core axis direction. Since γ-rays are generated in proportion to the amount of fission in the reactor core 103, the amount of fission in the vicinity can be measured by measuring the γ-ray flux.
【0014】移動式の中性子検出器110やγ線検出器
110Aを用いることにより、炉心軸方向に配置される
複数の中性子検出器8個々の検出精度のバラツキを較正
するとともに、炉心軸方向に出力分布を連続的に測定す
ることができる。By using the movable neutron detector 110 and the γ-ray detector 110A, the dispersion of the detection accuracy of each of the plurality of neutron detectors 8 arranged in the core axis direction is calibrated, and the output in the core axis direction is output. The distribution can be measured continuously.
【0015】このように、従来の原子炉炉内計装システ
ム118においては、炉心103の連続的な軸方向出力
分布の測定は、可動型炉内炉内計装装置を構成する移動
式中性子検出器110や移動式γ線検出器110Aに頼
っていた。As described above, in the conventional nuclear reactor instrumentation system 118, the continuous axial power distribution of the reactor core 103 is measured by the mobile neutron detection that constitutes the movable core internal instrumentation apparatus. Relied on the detector 110 and the mobile γ-ray detector 110A.
【0016】一方、移動式(可動型)の中性子検出器1
10やγ線検出器110Aは、原子炉圧力容器102の
外部から、少なくとも1個の中性子検出器110あるい
はγ線検出器110AをTIP導管109内で炉心10
3の全長(炉心軸方向長さ)に亘って上下に移動させな
がら測定を行なうことから、中性子検出器110やγ線
検出器110Aを移動操作させる機械的駆動操作装置が
大型化し、その構造が複雑で移動操作や保全が繁雑とな
る支障があった。特に中性子検出器110やγ線検出器
110Aを移動操作させる検出器駆動装置112、TI
P導管109を選択する索引装置111、バルブ機構1
15、遮蔽容器116等の機械的駆動操作装置の維持管
理が必要で、しかも移動型検出器110,110Aが放
射化されていることから、その保守管理作業は被曝する
可能性を伴う作業となっている。On the other hand, a mobile (movable) neutron detector 1
10 and the γ-ray detector 110A are connected to at least one neutron detector 110 or γ-ray detector 110A from the outside of the reactor pressure vessel 102 within the TIP conduit 109.
Since the measurement is performed while moving up and down over the entire length (length in the axial direction of the core) of 3, the mechanical drive operating device for moving and operating the neutron detector 110 and the γ-ray detector 110A becomes large, and the structure becomes large. There was a problem that the operation was complicated and maintenance was complicated. In particular, the detector driving device 112 for moving and operating the neutron detector 110 and the γ-ray detector 110A, TI
Indexing device 111 for selecting P conduit 109, valve mechanism 1
15. It is necessary to maintain the mechanical drive operation device such as the shielding container 116, and since the mobile detectors 110 and 110A are activated, the maintenance management work is a work involving the possibility of exposure. ing.
【0017】この観点から原子炉炉内計装システムに移
動型の測定(炉内計装)装置を用いないで、原子炉の運
転状態ならびに炉心軸方向出力分布を監視する方法が求
められている。From this viewpoint, there is a need for a method of monitoring the operating state of the reactor and the power distribution in the axial direction of the reactor core without using a mobile measuring (instrumentation in the reactor) apparatus in the reactor instrumentation system. .
【0018】従来の原子炉炉内計装システムに用いられ
る炉内炉内計装集合体106には、通常4個の固定式中
性子検出器108と1個の移動式中性子検出器(TI
P)110あるいは移動式γ線検出器110Aおよび移
動式中性子検出器(移動式γ線検出器)を移動可能に収
容する中空導管(TIP導管109)とが備えられる
が、このTIP110に代えて固定式のγ線発熱検出器
を固定式中性子検出器108と同様に配置することが検
討されている。The in-core instrumentation assembly 106 used in the conventional in-core reactor instrumentation system usually includes four fixed neutron detectors 108 and one mobile neutron detector (TI).
P) 110 or a hollow conduit (TIP conduit 109) that movably houses a mobile γ-ray detector 110A and a mobile neutron detector (mobile γ-ray detector), but is fixed in place of the TIP 110. It is being considered to dispose a gamma ray heat detector of the type in the same manner as the fixed neutron detector 108.
【0019】さらに、多数のγ線発熱検出器(GT、G
T検出器ともいう)を配置した原子炉炉内計装システム
が考案されている。そこでは原子炉内の出力分布を、多
数の固定式γ線発熱検出器(GT検出器)を用いて測定
する場合、多数のGT検出器の一部をLPRM検出器に
近接させて配設することにより、バイアス変化の少ない
GT検出器の特徴から、GT検出器でLPRM検出器の
感度や利得を調整することや、炉心軸方向出力分布測定
手段として移動式中性子検出器または移動式ガンマ線検
出器の代りに、GT検出器を複数個軸方向に配したGT
集合体によって代替することが提案されている。Further, a number of γ-ray heat detectors (GT, G
An in-reactor instrumentation system in which a T-detector is disposed has been devised. When measuring the power distribution in the reactor using a large number of fixed γ-ray heat detectors (GT detectors), a part of the large number of GT detectors is arranged close to the LPRM detector. This makes it possible to adjust the sensitivity and gain of the LPRM detector with the GT detector, and to use a mobile neutron detector or a mobile gamma ray detector as a means for measuring core axial power distribution from the characteristics of the GT detector with a small bias change. GT with multiple GT detectors arranged in the axial direction instead of
It has been proposed to be replaced by aggregates.
【0020】[0020]
【発明が解決しようとする課題】従来の原子炉炉内計装
システムに用いられるγ線発熱検出器(GT検出器)
は、γ線発熱の温度検出方法として差動型熱電対を使用
しているので、経時的な変化は少ないが、週または月単
位の時間経過によって、ガンマ発熱量に対する熱電対の
電圧出力の低下と、ある程度の炉心滞在時間(炉心装荷
時間)後の飽和現象とが報告されている。したがって、
複数のGT発熱検出器から構成されるガンマサーモメー
タ(GT)集合体に組み込まれたヒーターを使って、定
期的に各GT検出器の感度{感度定数;各GT検出器の
熱電対出力電圧と単位重量あたりのγ線発熱量(単位:
W/g)との関係を定める値}を測定し、測定した感度
の値をチェックして一定レベル以上変化があるときは、
新しい感度定数を用いて熱電対出力電圧信号からGT検
出器のγ線発熱量を計算することが必要になる。SUMMARY OF THE INVENTION A gamma-ray heat detector (GT detector) used in a conventional instrumentation system in a nuclear reactor.
Uses a differential thermocouple as a method for detecting the temperature of γ-ray heat generation, so there is little change over time. And a saturation phenomenon after a certain core residence time (core loading time). Therefore,
Using a heater built into a gamma thermometer (GT) assembly composed of a plurality of GT heat detectors, the sensitivity of each GT detectorGsensitivity constant; the thermocouple output voltage of each GT detector and Γ-ray calorific value per unit weight (unit:
W / g) is measured, and the value of the measured sensitivity is checked.
It is necessary to calculate the γ-ray heating value of the GT detector from the thermocouple output voltage signal using the new sensitivity constant.
【0021】なお、本明細書においては、上述した処
理、すなわち、ヒータを使用して各GT検出器の感度を
測定し、測定結果に対応する感度変化が一定レベルを超
えた際に、上記感度変化を補正(較正)するための新た
な感度定数を設定する処理を、“感度較正処理″と記載
する。In this specification, the sensitivity of each GT detector is measured using the above-described processing, that is, using a heater, and when the sensitivity change corresponding to the measurement result exceeds a certain level, the sensitivity is measured. The process of setting a new sensitivity constant for correcting (calibrating) the change is referred to as “sensitivity calibration process”.
【0022】また、上記感度較正処理を行っている際の
GT検出器から出力されたGT信号は、バイパス処理を
して出力分布測定処理には用いられない。なお、上述し
たような感度較正得処理中のため、または故障している
と判断される異常な感度を示す検出器の出力分布測定処
理には用いられないGT検出器またはGT集合体を、バ
イパスされたGT検出器またはGT集合体と呼ぶ。The GT signal output from the GT detector during the sensitivity calibration processing is bypassed and is not used for the output distribution measurement processing. It should be noted that the GT detector or the GT assembly which is not used in the sensitivity distribution obtaining process as described above or which is used for the output distribution measuring process of the detector showing abnormal sensitivity determined to be faulty is bypassed. It is called a GT detector or GT aggregate.
【0023】さらに、GT集合体の組み込みヒータによ
る出力電圧感度較正処理における実際のGT検出器の感
度は、GT検出器の追加加熱量による熱電対の電圧信号
増加量から測定される。Further, the actual sensitivity of the GT detector in the output voltage sensitivity calibration process using the built-in heater of the GT assembly is measured from the increase in the voltage signal of the thermocouple due to the additional heating of the GT detector.
【0024】一方、GT集合体による炉内出力分布測定
中においては、炉心の出力や炉内出力分布が一定時間以
上(ガンマ崩壊系列がほぼ平衡状態となる約1時間以
上)定常であることが、ガンマ線加熱を測定する原理か
ら必要である。On the other hand, during the measurement of the power distribution inside the furnace using the GT assembly, the power of the core and the power distribution inside the furnace may be steady for a certain time or more (about one hour or more when the gamma decay series is almost in equilibrium). It is necessary from the principle of measuring gamma ray heating.
【0025】BWRではプロセス制御計算機にBWR3
次元シミュレータを内蔵し、炉圧力、炉心熱出力、炉心
冷却材流量、制御棒パターン等の炉心現状データのパラ
メータを使って、定時的にまたは随時に炉心出力分布計
算を行ない、炉心の熱的運転制限を燃料が満足している
ことを確認している。In the BWR, the process control computer has a BWR3
Built-in 3D simulator, calculates core power distribution periodically or as needed using parameters of core current data such as reactor pressure, core heat output, core coolant flow rate, control rod pattern, etc. Make sure the fuel meets the restrictions.
【0026】定時的な炉心出力分布計算時点より比較的
短い時間前(約1時間以内)に、例えば制御棒パターン
の変化や炉心冷却材流量の大きな変化により炉内出力分
布が変化した際には、LPRM検出器は即時に出力分布
変化に対応した中性子束信号を出すことができる。しか
しながら、GT検出器の信号(GT信号)は、ガンマ線
源の遅発成分がゆっくり変動するので所要時間、例えば
1時間以上経ないとより正確な信号レベルにならない。If the power distribution in the reactor changes relatively short time (within about one hour) before the calculation of the core power distribution on a regular basis, for example, due to a change in the control rod pattern or a large change in the core coolant flow rate. , LPRM detector can immediately output a neutron flux signal corresponding to a change in output distribution. However, the signal of the GT detector (GT signal) does not reach a more accurate signal level until a required time, for example, one hour or more, because the delayed component of the gamma ray source slowly changes.
【0027】したがって、GT信号が正確な信号レベル
になるまで、GT信号に基づく炉内出力分布学習補正処
理あるいはLPRM検出器感度・利得調整処理を行うこ
とができず、出力分布学習補正処理、あるいはLPRM
検出器感度・利得調整処理を定期的(定時毎)または随
時行うことができなかった。Accordingly, the power distribution learning correction processing or the LPRM detector sensitivity / gain adjustment processing based on the GT signal cannot be performed until the GT signal has an accurate signal level. LPRM
The detector sensitivity / gain adjustment processing could not be performed periodically (every time) or at any time.
【0028】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、GT検出器のGT信号レベルが遅発ガンマの
影響として非平衡状態の場合にも、GT信号の遅発ガン
マ効果を補償した瞬時ガンマの応答に相当するGT信号
を短時間に得る炉内計装信号処理装置を提供するととも
に、LPRM検出器の感度または利得調整を定時的また
は随時行うことができ、かつLPRM信号の較正値、あ
るいはGT検出器の平衡値予測値を利用して炉内出力分
布計算を精度よく行なうことができる原子炉の炉内計装
システムを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and compensates for the delayed gamma effect of the GT signal even when the GT signal level of the GT detector is in an unbalanced state due to the effect of the delayed gamma. And an in-furnace instrumentation signal processor for obtaining a GT signal corresponding to the instantaneous gamma response in a short period of time, and adjusting the sensitivity or gain of the LPRM detector periodically or as needed, and calibrating the LPRM signal. It is an object of the present invention to provide an in-core instrumentation system for a nuclear reactor capable of accurately calculating an in-reactor power distribution using a value or a predicted equilibrium value of a GT detector.
【0029】[0029]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明に係る炉内計装信号処理装置は、請求項
1に記載したように、原子炉内の出力領域の局所出力分
布として検出されたγ線発熱量(ガンマサーモメータ信
号)を処理する炉内計装信号処理装置において、前記検
出されたガンマサーモメータ信号に含まれる遅発ガンマ
成分をその時定数および重みで表し、その時定数および
重みにより表された遅発ガンマ成分を前記ガンマサーモ
メータ信号から除去して前記遅発ガンマ成分の影響の無
いガンマサーモメータ信号を求める手段を備えている。In order to achieve the above-mentioned object, an in-core instrumentation signal processing apparatus according to the present invention has a local power distribution in an output region in a nuclear reactor. In the in-furnace instrumentation signal processing device for processing the γ-ray heating value (gamma thermometer signal) detected as, the delayed gamma component included in the detected gamma thermometer signal is represented by its time constant and weight. Means for removing a delayed gamma component represented by a constant and a weight from the gamma thermometer signal to obtain a gamma thermometer signal free from the influence of the delayed gamma component.
【0030】上述した目的を達成するために、本発明に
係る炉内計装信号処理装置は、請求項2に記載したよう
に、原子炉内の出力領域の局所出力分布として検出され
たγ線発熱量(ガンマサーモメータ信号)を処理する炉
内計装信号処理装置において、前記検出されたガンマサ
ーモメータ信号をR(t)とした時、当該ガンマサーモ
メータ信号R(t)を、瞬時応答成分項P(t)と、複
数の時定数τmを有し各時定数τmのイクスポネンシャ
ル減衰重みおよび瞬時応答項の積を過去から現時点まで
積分した和と、を用いて、下式In order to achieve the above-mentioned object, an in-core instrumentation signal processing apparatus according to the present invention provides a gamma ray detected as a local power distribution in an output region in a nuclear reactor. In the in-furnace instrumentation signal processing device for processing the calorific value (gamma thermometer signal), when the detected gamma thermometer signal is R (t), the gamma thermometer signal R (t) is converted to an instantaneous response. Using the component term P (t) and the sum of the product of the exponential damping weight and the instantaneous response term of each time constant τ m having a plurality of time constants τ m integrated from the past to the present time, formula
【数19】 但し、[Equation 19] However,
【数20】 で表わし、前記式(1)に基づいて前記ガンマサーモメ
ータ信号の遅発ガンマの遅れを補償する手段を備えてい
る。(Equation 20) And a means for compensating for a delay of delayed gamma of the gamma thermometer signal based on equation (1).
【0031】上述した目的を達成するために、本発明に
係る炉内計装信号処理装置は、請求項3に記載したよう
に、原子炉内の出力領域の局所出力分布として検出され
たγ線発熱量(ガンマサーモメータ信号)を処理する炉
内計装信号処理装置において、前記検出されたガンマサ
ーモメータ信号をR(t)とした時、当該ガンマサーモ
メータ信号R(t)を、前記ガンマサーモメータの熱時
定数程度までの遅発成分を含めた瞬時応答成分項P
(t)と、前記ガンマサーモメータの熱時定数以上の長
い時定数の複数の時定数τmを有し、各時定数τmのイ
クスポネンシャル減衰重みおよび瞬時応答項の積を過去
から現時点まで積分した和と、を用いて下式According to a third aspect of the present invention, there is provided an in-core instrument signal processing apparatus according to the present invention, wherein a gamma ray detected as a local power distribution in a power region in a reactor is provided. In the in-furnace instrumentation signal processing device for processing the calorific value (gamma thermometer signal), when the detected gamma thermometer signal is R (t), the gamma thermometer signal R (t) is converted to the gamma thermometer signal. Instantaneous response component term P including delayed components up to the thermal time constant of the thermometer
(T) and a plurality of time constants τ m that are longer than the thermal time constant of the gamma thermometer, and the product of the exponential damping weight and the instantaneous response term of each time constant τ m is determined from the past. Using the sum integrated up to this point and
【数21】 但し、(Equation 21) However,
【数22】 で表し、前記式(3)に基づいて前記ガンマサーモメー
タ信号の遅発ガンマの遅れを補償する手段を備え、この
遅発ガンマ遅れ補償手段は、前記ガンマサーモメータの
熱時定数程度から日程度までの時定数を用いて前記遅発
ガンマ遅れ補償演算を行なう手段である。(Equation 22) And a means for compensating for the delay of the delayed gamma of the gamma thermometer signal based on the equation (3). Means for performing the delayed gamma delay compensation calculation using the time constants up to.
【0032】上述した目的を達成するために、本発明に
係る炉内計装信号処理装置は、請求項4に記載したよう
に、原子炉内の出力領域の局所出力分布として検出され
たγ線発熱量(ガンマサーモメータ信号)を処理する炉
内計装信号処理装置において、前記検出されたガンマサ
ーモメータ信号をR(t)とした時、当該ガンマサーモ
メータ信号R(t)を、前記ガンマサーモメータの熱時
定数程度までの遅発成分を含めた瞬時応答成分項P
(t)と、前記ガンマサーモメータの熱時定数以上の長
い時定数の複数の時定数τmを有し、各時定数τmのイ
クスポネンシャル減衰重みおよび瞬時応答項の積を過去
から現時点まで積分した和と、を用いて下式According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a reactor instrumentation signal processing apparatus according to the present invention, wherein a gamma ray detected as a local power distribution in a power region in a reactor is provided. In the in-furnace instrumentation signal processing device for processing the calorific value (gamma thermometer signal), when the detected gamma thermometer signal is R (t), the gamma thermometer signal R (t) is converted to the gamma thermometer signal. Instantaneous response component term P including delayed components up to the thermal time constant of the thermometer
(T) and a plurality of time constants τ m that are longer than the thermal time constant of the gamma thermometer, and the product of the exponential damping weight and the instantaneous response term of each time constant τ m is determined from the past. Using the sum integrated up to this point and
【数23】 但し、(Equation 23) However,
【数24】 で表し、前記式(6)に基づいて前記ガンマサーモメー
タ信号の遅発ガンマの遅れを補償する手段とを備え、こ
の遅発ガンマ遅れ補償手段は、前記ガンマサーモメータ
の熱時定数程度から日程度までの時定数および1週間以
上の長い時定数を代表する追加シュード項として1日以
上1週間以下の範囲内の所定の1つの時定数に基づくイ
クスポネンシャル減衰重みも付加して前記遅発ガンマ遅
れ補償演算を行なう手段である。(Equation 24) And a means for compensating for the delay of the delayed gamma of the gamma thermometer signal based on the equation (6). The exponential decay weight based on a predetermined one time constant within a range of one day or more and one week or less is added as an additional pseudo-term representing a time constant up to about one week and a long time constant of one week or more. This is a means for performing a gamma emission delay compensation operation.
【0033】本発明の炉内計装信号処理装置において、
好適には、請求項5に記載したように、前記遅発ガンマ
補償手段は、前記ガンマサーモメータからのガンマサー
モメータ信号(差分熱電対信号(mV))からフィルタ
処理によりノイズを除去する手段を備え、ノイズ除去さ
れたガンマサーモメータ信号に基づいて前記遅発ガンマ
遅れ補償演算を行なうようになっている一方、前記ガン
マサーモメータ信号は熱電対式のγ線発熱検出器を有す
るガンマサーモメータ集合体により検出されるようにな
っており、前記遅発ガンマ補償手段の遅発ガンマ補償演
算により補償されたガンマサーモメータ信号Uc、前記
γ線発熱検出器の感度S0(mv/(W/W/g))お
よび前記γ線発熱検出器のガンマ線発熱量Wc(W/
g)を表す式In the in-furnace instrumentation signal processing apparatus of the present invention,
Preferably, the delayed gamma compensating means includes means for removing noise from a gamma thermometer signal (difference thermocouple signal (mV)) from the gamma thermometer by filtering. The delayed gamma delay compensation operation is performed based on the gamma thermometer signal from which noise has been removed, while the gamma thermometer signal is a gamma thermometer set having a thermocouple type gamma ray heat generation detector. The gamma thermometer signal U c compensated by the late gamma compensation operation of the late gamma compensation means, and the sensitivity S 0 (mv / (W / W / g)) and the gamma ray heating value Wc (W / g) of the gamma ray heating detector.
An expression representing g)
【数25】 Wc=Uc/{S0(1+αUc)} ……(7) 但し、α:γ線発熱検出器の熱電対の非線形係数、 に基づいて演算処理を行ないガンマ線発熱量Wc(W/
g)を求める手段を備えている。W c = U c / {S 0 (1 + αU c )} (7) where α is the nonlinear coefficient of the thermocouple of the γ-ray heat detector, and the arithmetic processing is performed based on the following equation. c (W /
g).
【0034】本発明の炉内計装信号処理装置において、
好適には、請求項6に記載したように、前記ガンマサー
モメータ集合体は前記γ線発熱量検出器の感度較正用の
ヒータ線を内蔵しており、この内蔵ヒータ線による感度
較正中、すなわち、ヒータ較正命令受信後から所定の遅
れ時間が経過するまでの間においては、前記遅発ガンマ
補償手段は、前記ヒータ較正命令を受信する直前の前記
γ線発熱量検出器の出力信号(mV信号)が一定値で継
続していると仮定して、遅発ガンマの遅れ補償演算を行
なうようにしている。In the in-core instrumentation signal processing apparatus of the present invention,
Preferably, as described in claim 6, the gamma thermometer assembly has a built-in heater wire for sensitivity calibration of the γ-ray calorific value detector, and during the sensitivity calibration by the built-in heater wire, that is, During a period from the reception of the heater calibration command to the lapse of a predetermined delay time, the delayed gamma compensation means outputs the output signal (mV signal) of the γ-ray heating value detector immediately before receiving the heater calibration command. ) Is maintained at a constant value, and the delay compensation calculation of the delayed gamma is performed.
【0035】本発明の炉内計装信号処理装置において、
好適には、請求項7に記載したように、前記ガンマ遅れ
補償手段は、下式(8)In the in-furnace instrumentation signal processing apparatus of the present invention,
Preferably, as described in claim 7, the gamma delay compensating means is expressed by the following equation (8).
【数26】 に基づいて前記ガンマサーモメータ信号R(t)および
各−am・um(t)の加算とa0による除算を行なっ
て前記瞬時応答成分項P(t)を得る加算回路と、この
加算回路の出力P(t)にそれぞれ異なる時定数τmを
掛けて積分を行ない下式(9)(Equation 26) Said gamma thermometer signal R (t) and each -a m · u m (t) of the adder and a 0 by the addition circuit for obtaining the instantaneous response component term P (t) by performing division on the basis of, the added The output P (t) of the circuit is multiplied by a different time constant τ m to perform integration, and the following equation (9) is obtained.
【数27】 に示すum(t)をそれぞれ出力する複数の積分回路
と、前記複数の積分回路から出力された複数の出力信号
um(t)をそれぞれ反転して−um(t)をそれぞれ
出力する複数の反転回路と、前記複数の反転回路から出
力された出力信号−um(t)に対してそれぞれ前記式
(8)中の係数amを乗算して−am・um(t)をそ
れぞれ得る複数の係数乗算回路とを備え、前記複数の係
数乗算回路それぞれの出力−am・um(t)と前記γ
線発熱検出器の測定値R(t)とを前記加算回路に入力
させることにより、前記遅発ガンマ遅れ補償演算を行な
うように構成されている。[Equation 27] Respectively output a plurality of integrator circuits for outputting u m (t) of each of said plurality of output from the integrating circuit a plurality of output signals u m (t) of each inverted -u m (t) is shown in a plurality of inversion circuits and the plurality of each multiplied by a coefficient a m of the formula (8) in respect output from the inverting circuit output signal -u m (t) -a m · u m (t) the a plurality of coefficient multiplier circuit for obtaining respectively, the said plurality of coefficient multiplying circuits respectively output -a m · u m (t) γ
The delay gamma delay compensation calculation is performed by inputting the measured value R (t) of the linear heat detector to the addition circuit.
【0036】本発明の炉内計装信号処理装置において、
好適には、請求項8に記載したように、前記遅発ガンマ
遅れ補償手段は、前記複数のγ線発熱検出器により検出
された複数のガンマサーモメータ信号をそれぞれ入力し
て増幅する複数の増幅器と、前記複数の増幅器の出力信
号から一定周波数以上の信号成分をそれぞれ除去する複
数のローパスフィルタ手段と、前記複数のローパスフィ
ルタ手段により一定周波数以上の信号成分が除去された
複数の信号を一定周期で順次選択する信号選択手段と、
この信号選択手段により選択された信号をディジタル信
号に変換するアナログ・ディジタル変換手段と、このア
ナログ・ディジタル変換手段から出力されたディジタル
信号を前記複数のγ線発熱検出器それぞれに対応させて
前記R(t)に相当するガンマサーモメータ値Ri,n
(但し、iは各γ線発熱検出器に対応した値、nは各γ
線発熱検出器毎のデータサンプリング回数)として各γ
線発熱検出器がヒータ較正処理実行中でない場合におい
ては、最新のガンマサーモメータ値を更新して格納し、
前記ヒータ較正処理実行中においては、前記ガンマサー
モメータ値更新処理を行なわない第1のデータ格納手段
と、前記P(t)およびui,m(t)にそれぞれ相当
するPi,n(t)およびui,m,n(但し、iは各
γ線発熱検出器に対応した値、nは遅発ガンマの遅れ補
償演算実行回数)における少なくとも過去2回分の演算
実行結果をそれぞれ格納する第2のデータ格納手段と、
前記am(m=0〜M)およびτm(m=1〜M)を格
納する第3のデータ格納手段と、前記第1のデータ格納
手段に格納されたRi,n、前記第2のデータ格納手段
に格納されたPi,n−1、Pi,n−2、ui,n−
1、ui,n−2、および前記第3のデータ格納手段に
格納されたam、τmを用いて各γ線発熱検出器毎のデ
ータサンプリングタイミングに同期させながら一定演算
周期Δtで下式(10)および(11)の演算を実行し
て各γ線発熱検出器毎に前記P(t)に相当する値P
i,n(但し、iは各γ線発熱検出器に対応した値、n
は遅発ガンマの遅れ補償演算実行回数)を得ることによ
り前記遅発ガンマの遅れ補償演算をディジタル演算で行
なう手段とを備えている。In the in-furnace instrumentation signal processing apparatus of the present invention,
Preferably, as set forth in claim 8, the delayed gamma delay compensating means includes a plurality of amplifiers each of which receives and amplifies a plurality of gamma thermometer signals detected by the plurality of γ-ray heat detectors. A plurality of low-pass filter means for respectively removing signal components of a certain frequency or more from output signals of the plurality of amplifiers; and a plurality of signals having a certain frequency or more removed by the plurality of low-pass filter means for a certain period. Signal selection means for sequentially selecting with
Analog-to-digital conversion means for converting a signal selected by the signal selection means into a digital signal; and a digital signal output from the analog-to-digital conversion means corresponding to each of the plurality of γ-ray heat detectors. Gamma thermometer value R i, n corresponding to (t)
(However, i is a value corresponding to each γ-ray heat detector, and n is each γ
Γ as the number of data samplings for each line heating detector)
When the line heat detector is not executing the heater calibration process, the latest gamma thermometer value is updated and stored,
During execution of the heater calibration process, a first data storage unit that does not perform the gamma thermometer value update process, and P i, n (t) corresponding to the P (t) and u i, m (t), respectively. ) And u i, m, n (where i is a value corresponding to each γ-ray heat detector, and n is the number of executions of delay compensation calculation of late gamma) at least two past execution results. 2. data storage means;
Wherein a m (m = 0~M) and tau m and the third data storage means for storing (m = 1~M), stored in said first data storage means R i, n, the second P i, n−1 , P i, n−2 , u i, n− stored in the data storage means of
1, the lower at u i, n-2, and the third stored a m in the data storage means, tau m certain calculation cycle while synchronizing the data sampling timing of each γ ray heat detector with Δt By performing the calculations of equations (10) and (11), a value P corresponding to P (t) is obtained for each γ-ray heat detector.
i, n (where i is a value corresponding to each γ-ray heat detector, n
Means for performing the delay gamma delay compensation calculation by digital calculation by obtaining the delay gamma delay compensation calculation execution number.
【0037】[0037]
【数28】 [Equation 28]
【数29】 但し、初期条件(Equation 29) However, initial conditions
【数30】 上述した目的を達成するため、本発明に係る炉内計装信
号処理装置は、請求項9に記載したように、γ線発熱量
検出用の熱電対を有する検出手段により検出された原子
炉内の出力領域の局所出力分布に対応する熱電対信号S
1を処理する炉内計装信号処理装置において、前記検出
手段により検出された熱電対信号S1を増幅およびフィ
ルタリングし、第1のガンマサーモメータ信号S2とし
て出力する増幅モジュールと、前記第1のガンマサーモ
メータ信号S2を入力し、下式(12)および(13)[Equation 30] In order to achieve the above object, an in-core instrumentation signal processing apparatus according to the present invention, as described in claim 9, comprises a reactor inside a reactor detected by a detecting means having a thermocouple for detecting γ-ray heating value. Signal S corresponding to the local power distribution in the output region of
An amplification module for amplifying and filtering the thermocouple signal S1 detected by the detection means, and outputting the amplified signal as a first gamma thermometer signal S2; The thermometer signal S2 is input, and the following equations (12) and (13)
【数31】 (Equation 31)
【数32】 に基づいて上式(12)および(13)においてPで表
される第2のガンマサーモメータ信号S3を求めるため
の遅発ガンマ遅れ補償演算を行い、当該第2のガンマサ
ーモメータ信号S3を出力する遅れ補償モジュールと、
前記信号第1および第2のガンマサーモメータ信号S2
およびS3を入力して前記γ線発熱器の感度演算を実行
し、遅れ補償なしの第1のガンマ発熱信号Wuおよび遅
れ補償された第2のガンマ発熱信号Wcに換算するGT
信号制御モジュールとを備えている。(Equation 32) , A delayed gamma delay compensation operation for obtaining a second gamma thermometer signal S3 represented by P in the above equations (12) and (13) is performed, and the second gamma thermometer signal S3 is output. A delay compensation module
The first and second gamma thermometer signals S2
And S3 to execute the sensitivity calculation of the γ-ray heater, and convert the signal into a first gamma heat signal W u without delay compensation and a second gamma heat signal W c with delay compensation.
A signal control module.
【0038】本発明の炉内計装信号処理装置において、
好適には、請求項10に記載したように、前記GT信号
制御モジュールは、プロセス計算機または前記炉内計装
信号処理装置を制御するための制御装置からの命令に応
じて、前記第1および第2のガンマサーモメータ信号S
2およびS3の較正指令を受信した際に、入力された第
1および第2のガンマサーモメータ信号S2およびS3
における所定時間のそれぞれの平均値または移動平均値
演算を実行して第1の平均ガンマサーモメータ信号S
2'および第2の平均ガンマサーモメータ'信号S3'を
作成する手段と、前記第1の平均ガンマサーモメータ信
号S2'に一致するように補正係数(S3'/S2')を
求め、求めた補正係数を記憶して次の第1および第2の
ガンマサーモメータ信号S2およびS3の較正指令を受
信するまで、前記第2のガンマサーモメータ信号S3に
前記補正係数を乗じた第2の補正ガンマサーモメータ信
号S3Bを算出する手段と、前記プロセス計算機または
制御装置からの指令に応じて当該プロセス計算機に対し
て、前記第1のガンマサーモメータ信号S2および前記
第2の補正ガンマサーモメータ信号S3Bの内の少なく
とも一方と前記γ線発熱検出器の感度S0(mv/(W
/W/g))を用いて、下式In the in-furnace instrumentation signal processing apparatus of the present invention,
Preferably, as described in claim 10, the GT signal control module is responsive to a command from a process computer or a control device for controlling the in-core instrumentation signal processing device, the first and second GT signal control modules. 2 gamma thermometer signal S
2 and S3 when the first and second gamma thermometer signals S2 and S3
Of the first average gamma thermometer signal S
Means for generating the 2 'and second average gamma thermometer' signal S3 ', and a correction coefficient (S3' / S2 ') determined to match the first average gamma thermometer signal S2'. A second correction gamma obtained by multiplying the second gamma thermometer signal S3 by the correction coefficient until the correction coefficient is stored and a calibration command for the next first and second gamma thermometer signals S2 and S3 is received. Means for calculating a thermometer signal S3B; and a first gamma thermometer signal S2 and a second correction gamma thermometer signal S3B for the process computer in response to a command from the process computer or the control device. And the sensitivity S 0 (mv / (W
/ W / g)) using the following formula
【数33】 W=U/{S0(1+αU)} ……(14) 但し、第1のガンマサーモメータ信号S2および前記第
2の補正ガンマサーモメータ信号S3の内の少なくとも
一方の信号をUとする、で表される信号Wを出力する手
段とを備えている。W = U / {S 0 (1 + αU)} (14) where at least one of the first gamma thermometer signal S2 and the second correction gamma thermometer signal S3 is U Means for outputting a signal W represented by the following.
【0039】上述した目的を達成するために、本発明に
係る炉内計装信号処理装置は、請求項11に記載したよ
うに、γ線発熱量検出用の熱電対を有する検出手段によ
り検出された原子炉内の出力領域の局所出力分布に対応
する熱電対信号S1を処理する炉内計装信号処理装置に
おいて、前記検出手段により検出された熱電対信号S1
を増幅およびフィルタリングし、第1のガンマサーモメ
ータ信号S2として出力する増幅モジュールと、前記第
1のガンマサーモメータ信号S2と前記γ線発熱検出器
の感度S0(mv/(W/W/g))を用いて、下式In order to achieve the above-mentioned object, the in-furnace instrumentation signal processing device according to the present invention is characterized in that the in-furnace instrumentation signal processing device detects the gamma-ray heating value by detecting means having a thermocouple for detecting the amount of heat generated. And a thermocouple signal S1 corresponding to a local power distribution in a power region in the reactor, wherein the thermocouple signal S1 detected by the detection means is detected.
An amplification module that amplifies and filters the first gamma thermometer signal S2 and outputs the first gamma thermometer signal S2 and the sensitivity S 0 (mv / (W / W / g) of the γ-ray heat detector. )) Using the following formula
【数34】 W=U/{S0(1+αU)} ……(15) 但し、第1のガンマサーモメータ信号S2をUとする、
で表される遅発ガンマ遅れ補償無しの第1のガンマ発熱
信号Wuを求め、求めた第1のガンマ発熱信号Wuのノ
イズカット処理を実行し、ノイズカットされた第1のガ
ンマ発熱信号Wu、および下式(16)および(17)W = U / {S 0 (1 + αU)} (15) where U is the first gamma thermometer signal S2.
The first gamma heat signal W u without delayed gamma delay compensation represented by the following formula is obtained, and noise cut processing of the obtained first gamma heat signal W u is performed, and the noise-cut first gamma heat signal is obtained. W u and the following equations (16) and (17)
【数35】 (Equation 35)
【数36】 に基づいて遅発ガンマ遅れ補償演算を行ない、上式(1
6)および(17)においてPで表される遅れ補償され
た第2のガンマ発熱信号Wcを得るGT信号制御モジュ
ールとを備え、当該GT信号制御モジュールは、プロセ
ス計算機または前記炉内計装信号処理装置を制御するた
めの制御装置からの命令により前記第1および第2のガ
ンマ発熱信号WuおよびWc較正指令を受信hした際
に、前記第1および第2のガンマ発熱信号WuおよびW
cにおける所定時間のそれぞれの平均値または移動平均
値演算を実行して第1の平均ガンマ発熱信号Wu'およ
び第2の平均ガンマ発熱信号Wc'を作成する手段と、
前記第1の平均ガンマ発熱信号Wu'に一致するように
補正係数(Wc'/Wu')を求め、求めた補正係数を記
憶して次の第1および第2のガンマ発熱信号Wuおよび
Wcの較正指令を受けるまで、前記第2のガンマ発熱信
号Wcに前記補正係数を乗じた第2の補正ガンマ発熱信
号WcBを算出する手段と、前記プロセス計算機または
制御装置からの指令に応じて当該プロセス計算機に対し
て、前記第1のガンマ発熱信号Wuおよび第2の補正ガ
ンマ発熱信号WcBの内の少なくとも一方を出力する手
段とを備えている。[Equation 36] The delay gamma delay compensation calculation is performed based on
6) and (17) and a GT signal control module to obtain the second gamma heating signal W c that is lag compensation represented by P in, the GT signal control module, process computer or the furnace instrumentation signals when the command from the control unit for controlling the processing apparatus has received h the first and second gamma heating signal W u and W c calibration command, the first and second gamma heating signal W u and W
means for executing a respective average value or moving average value calculation for a predetermined time in c to generate a first average gamma heat signal W u ′ and a second average gamma heat signal W c ′;
A correction coefficient (W c ′ / W u ′) is calculated so as to match the first average gamma heat signal W u ′, and the obtained correction coefficient is stored to store the next first and second gamma heat signals W u ′. until it receives a calibration command u and W c, and means for calculating a second correction gamma heating signal W c B multiplied by the correction coefficient to the second gamma heating signal W c, from the process computer or control unit Means for outputting at least one of the first gamma heat signal W u and the second correction gamma heat signal W c B to the process computer in response to the command.
【0040】上述した目的を達成するために、本発明に
係る炉内計装システムは、請求項12に記載したよう
に、原子炉内の出力領域の局所出力分布を検出する複数
の固定式中性子検出器(LPRM検出器)とγ線発熱量
を検出するガンマサーモメータ集合体の固定式γ線発熱
検出器とを炉内計装管内に収容し、上記γ線発熱検出器
を少なくともLPRM検出器の近傍にそれぞれ配置した
炉内炉内計装集合体と、前記LPRM検出器からの中性
子束検出信号を処理するLPRM信号処理手段と、前記
ガンマサーモメータ集合体からのガンマサーモメータ信
号を処理するための請求項1乃至11の内の何れか1項
記載の炉内計装信号処理装置と、前記ガンマサーモメー
タ集合体に内蔵されたヒータへの通電制御を行なうガン
マサーモメータヒータ制御手段とを備え、前記ガンマサ
ーモメータヒータ制御手段は、前記ガンマサーモメータ
集合体の内蔵ヒータへの通電加熱量を制御し、このヒー
タ加熱により前記ガンマサーモメータ集合体の各検出器
の出力電圧感度較正を行なう手段を有している。In order to achieve the above-mentioned object, an in-core instrumentation system according to the present invention includes a plurality of fixed neutrons for detecting a local power distribution in a power region in a nuclear reactor. A detector (LPRM detector) and a fixed γ-ray heat detector of a gamma thermometer assembly for detecting γ-ray heat generation are housed in a furnace instrumentation tube, and the γ-ray heat detector is at least an LPRM detector. , A LPRM signal processing unit for processing a neutron flux detection signal from the LPRM detector, and a gamma thermometer signal from the gamma thermometer assembly. A gamma thermometer heater for controlling in-furnace instrumentation signal processing according to any one of claims 1 to 11 for controlling power supply to a heater built in the gamma thermometer assembly. The gamma thermometer heater control means controls the amount of electric current to be supplied to the built-in heater of the gamma thermometer assembly, and outputs the output voltage of each detector of the gamma thermometer assembly by heating the heater. It has means for performing sensitivity calibration.
【0041】[0041]
【発明の実施の形態】本発明に係る原子炉の炉内計装処
理装置(ガンマサーモメータ信号処理装置またはGT信
号処理装置とも呼ぶ)および固定式炉内計装システムの
実施形態について添付図面を参照して説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an in-core instrumentation processing apparatus (also referred to as a gamma thermometer signal processing apparatus or a GT signal processing apparatus) and a fixed in-core instrumentation system according to the present invention. It will be described with reference to FIG.
【0042】[第1の実施形態]図1は本発明に係わる
ガンマサーモメータ信号等の炉内計装信号処理用の炉内
計装信号処理装置(GT信号処理装置)1と、このGT
信号処理装置1の動作処理に密接に関連するGTヒータ
制御装置2とであり、特に炉内計装信号処理装置は、以
後略してGT信号処理装置と記載する。[First Embodiment] FIG. 1 shows an in-furnace instrumentation signal processing apparatus (GT signal processing apparatus) 1 for processing an in-furnace instrumentation signal such as a gamma thermometer signal according to the present invention, and this GT.
The GT heater control device 2 is closely related to the operation processing of the signal processing device 1. In particular, the in-furnace instrumentation signal processing device is hereinafter abbreviated as the GT signal processing device.
【0043】GT信号処理装置1は、GT信号現場盤
3、GT制御盤4およびそれらの間の通信回路から構成
されている。The GT signal processing device 1 comprises a GT signal field board 3, a GT control board 4, and a communication circuit therebetween.
【0044】すなわち、GT信号現場盤3は、複数のG
Tセンサ(差動熱電対)21からの信号(ガンマサーモ
メータ信号)S1を取り込む端子を有しており、これら
端子を介して取り込まれた複数のγ線発熱検出器(GT
センサ)21からのガンマサーモメータ信号(GT信
号)S1をそれぞれ増幅するための複数のGTセンサ2
1に対応する複数の増幅器22と、各増幅器22の信号
下流側にそれぞれ設けられたノイズカット用のフィルタ
23と、各増幅器22および各フィルタ23を介して増
幅およびノイズカットされた複数のGTセンサ21から
のガンマサーモメータ信号S1を一定周期で高速サンプ
リングして一つの信号系列にするマルチプレクサ24
と、このマルチプレクサ24から順次出力されたガンマ
サーモメータ信号S1をディジタル信号に変換するため
のアナログ/ディジタル変換器(A/Dコンバータ)2
5とを備えており、これら増幅器22、フィルタ23、
マルチプレクサ24およびA/Dコンバータ25により
GT信号増幅モジュール26を構成している。That is, the GT signal spot panel 3 includes a plurality of G signals.
It has a terminal for taking in a signal (gamma thermometer signal) S1 from the T sensor (differential thermocouple) 21 and a plurality of γ-ray heat detectors (GT) taken in through these terminals.
Sensors 2) for amplifying the gamma thermometer signal (GT signal) S1 from the sensor 21
1, a plurality of amplifiers 22, a noise cut filter 23 provided on the signal downstream side of each amplifier 22, and a plurality of GT sensors amplified and noise cut through each amplifier 22 and each filter 23. A multiplexer 24 which samples the gamma thermometer signal S1 from the high-speed sampling unit 21 at high speed at a constant period to form one signal sequence.
And an analog / digital converter (A / D converter) 2 for converting the gamma thermometer signal S1 sequentially output from the multiplexer 24 into a digital signal.
5, the amplifier 22, the filter 23,
The GT signal amplification module 26 is configured by the multiplexer 24 and the A / D converter 25.
【0045】また、GT信号現場盤3は、デジタル信号
処理用のシグナルプロセッサ(DSP)30と、シグナ
ルプロセッサ30の処理に必要なプログラム、データ等
を記憶するためのメモリ31Mと、信号保持用の信号保
持回路32とを備えており、これらDSP30、メモリ
31Mおよび信号保持回路32により遅発ガンマ補償モ
ジュール33を構成している。さらに、GT信号現場盤
3は、そのGT信号現場盤3およびGT制御盤4間の入
出力データ一時保持用の入出力バッファ35を備えてい
る。The GT signal field board 3 includes a signal processor (DSP) 30 for digital signal processing, a memory 31M for storing programs, data, and the like necessary for processing of the signal processor 30, and a signal holding for signal holding. The DSP 30, the memory 31 </ b> M, and the signal holding circuit 32 constitute a delayed gamma compensation module 33. Further, the GT signal site panel 3 includes an input / output buffer 35 for temporarily holding input / output data between the GT signal site panel 3 and the GT control panel 4.
【0046】GTヒータ制御装置(GTヒータ制御盤)
2(図6では153)は、図示を省略しているが、内部
に電源、電源制御回路、ヒータ電流測定回路、印加電圧
測定回路、測定電流信号および測定電圧信号のアナログ
/ディジタル変換器を備えている。また、GTヒータ制
御装置2は、データ入出力用の入出力器37を有してい
る。GT heater control device (GT heater control panel)
Although not shown in FIG. 2 (153 in FIG. 6), a power supply, a power supply control circuit, a heater current measurement circuit, an applied voltage measurement circuit, a measurement current signal and an analog / digital converter for the measurement voltage signal are provided inside. ing. Further, the GT heater control device 2 has an input / output device 37 for data input / output.
【0047】一方、GT制御盤4は、制御処理用のCP
U42と、このCPU42の処理に必要なプログラムや
データを記憶するためのメモリ42Mと、GT制御盤4
およびGT信号現場盤3間のデータ伝送用の伝送器44
と、CPU42の処理データ表示用および運転員(オペ
レータ)のマニュアル操作によるデータ(命令等)入出
力用のディスプレイ/入出力コンソール(ディスプレイ
コンソール)45と、GT制御盤4およびプロセス計算
機等の他の計算機間の入出力データ一時保持用の入出力
バッファ46とを備えている。On the other hand, the GT control panel 4 has a CP for control processing.
U42, a memory 42M for storing programs and data necessary for the processing of the CPU 42, and a GT control panel 4
Transmitter 44 for data transmission between the transmission and GT signal field panel 3
A display / input / output console (display console) 45 for displaying processing data of the CPU 42 and inputting / outputting data (instructions, etc.) by manual operation of an operator (operator); and other components such as the GT control panel 4 and the process computer. An input / output buffer 46 for temporarily holding input / output data between computers is provided.
【0048】さらに、GT信号現場盤3およびGT制御
盤4間における信号(データ)送受信(通信)用の光ケ
ーブル53および伝送器52が設置されている。Further, an optical cable 53 and a transmitter 52 for transmitting / receiving (communicating) signals (data) between the GT signal field panel 3 and the GT control panel 4 are provided.
【0049】続いて、GT信現場盤3の動作および作用
について説明する。Next, the operation and operation of the GT transmission site panel 3 will be described.
【0050】複数のGTセンサ(差動熱電対)21から
出力された複数の電圧信号(mV;GTセンサ信号、G
T信号)S1は、増幅器22で増幅され、その後サンプ
リングによるノイズを低減するためにフィルタ(ローパ
スフィルタ)23でノイズカットされる。ノイズカット
された複数のGT信号S1は、マルチプレクサ24にて
サンプリングされて一定周期で順次選択出力される。A plurality of voltage signals (mV; GT sensor signals, G) output from a plurality of GT sensors (differential thermocouples) 21
The T signal (S signal) S1 is amplified by the amplifier 22 and then noise-cut by a filter (low-pass filter) 23 to reduce noise due to sampling. The plurality of noise-cut GT signals S1 are sampled by the multiplexer 24, and are sequentially selected and output at a constant cycle.
【0051】選択出力されたGT信号(アナログ信号)
S1は、アナログ/ディジタル変換器25でディジタル
信号S2に変換され、変換されたディジタル信号S2
は、対応するGTセンサ21の番地(アドレス)を表す
番地信号(LS2)とともに入出力バッファ35および
遅発ガンマ補償モジュール33にそれぞれ送信される。GT signal (analog signal) selectively output
S1 is converted into a digital signal S2 by an analog / digital converter 25, and the converted digital signal S2
Is transmitted to the input / output buffer 35 and the delayed gamma compensation module 33 together with an address signal ( LS2 ) representing the address of the corresponding GT sensor 21.
【0052】ここで、遅発ガンマ補償モジュール33の
動作・作用を更に分かりやすく図2を参照しながら説明
する。Here, the operation and operation of the delayed gamma compensation module 33 will be described with reference to FIG.
【0053】すなわち、アナログ/ディジタル変換器2
5でディジタル変換されたGT信号S2は2つに分岐さ
れ、分岐された一方のGT信号S2は、GTセンサ番地
信号(LS2)とともに、信号保持回路32に送られ
る。That is, the analog / digital converter 2
The GT signal S2 digitally converted in 5 is branched into two, and one of the branched GT signals S2 is sent to the signal holding circuit 32 together with the GT sensor address signal ( LS2 ).
【0054】信号保持回路32は信号回路を介して、C
PU42から当該番地(LS2)のGTセンサ21(L
S2)がヒータ較正中か否かを表す信号をセンサ番地信
号(LS2CPU)とともに得て、番地LS2とL
S2CPUとが一致するか否かの論理判断を行なってい
る。The signal holding circuit 32 receives C through a signal circuit.
The PU sensor 42 (L S2 ) of the GT sensor 21 (L
S2) is to obtain a signal representative of whether or not the heater calibration with the sensor address signal (L S2CPU), address L S2 and L
A logical determination is made as to whether the S2CPU matches.
【0055】上記論理判断の結果、番地LS2とL
S2CPUとが一致する場合においてヒータ較正中信号
が送信されていれば、信号保持回路32は、GTセンサ
(LS2)について新たに送信されたGT信号は読み込
まず、その前のヒータ較正前の最後のGT信号をディジ
タルシグナルプロセッサ30(DSP30)に送信す
る。As a result of the above logical judgment, the addresses L S2 and L S2
If the heater calibration in-progress signal is transmitted when the value matches the S2CPU , the signal holding circuit 32 does not read the newly transmitted GT signal for the GT sensor (L S2 ). Is transmitted to the digital signal processor 30 (DSP 30).
【0056】一方、番地LS2とLS2CPUとが一致
する場合において、ヒータ較正中信号が送信されていな
ければ、信号保持回路32は、GTセンサ(LS2)に
ついて新たに送信されたGT信号を読み込み、読み込ん
だ新しいGT信号をディジタル信号プロセッサ30に送
信する。さらに、番地LS2とLS2CPUとが一致し
ない場合においては、信号保持回路32は、GTセンサ
(LS2)についての新たなGT信号を読み込み、新し
いGT信号をディジタル信号プロセッサP30に送信す
る。On the other hand, if the address L S2 matches the L S2CPU and the heater calibration in-progress signal has not been transmitted, the signal holding circuit 32 outputs the GT signal newly transmitted from the GT sensor (L S2 ). Read and transmit the read new GT signal to the digital signal processor 30. Further, in the case where the address L S2 and L S2CPU do not match, signal holding circuit 32 reads the new GT signal for GT sensors (L S2), and transmits the new GT signal to the digital signal processor P30.
【0057】このとき、ディジタル信号プロセッサ30
は、GT信号S2の時系列信号を先ず1次遅れ式でディ
ジタルフィルタリングした後、階差式の形で遅発ガンマ
線の十秒以上例えば数十秒から1日程度までの複数の時
定数を有する遅発ガンマ効果を補償して、瞬時ガンマ線
による加熱応答に近いGT信号S3を得る。そして、デ
ィジタル信号プロセッサ30は、GT制御盤4にその結
果と対応するGTセンサの番地を表すGTセンサ番地信
号(LS3)を送信する。At this time, the digital signal processor 30
Has a plurality of time constants from ten seconds or more, for example, several tens of seconds to about one day of late gamma rays in the form of a difference equation after digitally filtering the time series signal of the GT signal S2 firstly. By compensating for the delayed gamma effect, a GT signal S3 close to the heating response by the instantaneous gamma ray is obtained. Then, the digital signal processor 30 transmits a GT sensor address signal ( LS3 ) indicating the address of the GT sensor corresponding to the result to the GT control panel 4.
【0058】ディジタルシグナルプロセッサ30は、そ
の演算(遅発ガンマ効果補償演算)のために使う固定デ
ータをメモリ31Mから読み込み、また個々のGTセン
サ毎の中間演算処理結果をメモリ31Mに書き込み、必
要に応じて読み出すようになっている。The digital signal processor 30 reads, from the memory 31M, fixed data to be used for the calculation (late gamma effect compensation calculation), and writes the intermediate calculation processing result for each GT sensor to the memory 31M. The data is read out in response.
【0059】入出力バッファ35に一時的に保持された
信号は伝送器52に読み取られ、ここで他の盤からのデ
ータと多重化した後、光信号に変換されて光ケーブル5
3にて送信される。The signal temporarily held in the input / output buffer 35 is read by the transmitter 52, where it is multiplexed with data from another board, converted into an optical signal, and converted into an optical signal.
It is transmitted at 3.
【0060】GTヒータ制御盤2の動作・作用を図1を
使って説明する。GTヒータ制御盤2は、伝送器32を
介してGT制御盤4からのGT集合体の番地指示を伴う
GTヒータ較正指令により、GT集合体のヒータ線27
を選択して通電し、所定のヒータ電流を流すように、電
圧を制御しヒータ電流と印加電圧を測定する。そして、
GTヒータ制御盤2は、上記測定により得られたヒータ
電流測定信号および印加電圧測定信号をアナログ/ディ
ジタル変換器(A/Dコンバータ)でディジタル信号に
変換し、入出力器(I/O)37に送信する。The operation and function of the GT heater control panel 2 will be described with reference to FIG. The GT heater control panel 2 receives a GT heater calibration command accompanied by a GT assembly address designation from the GT control panel 4 via the transmitter 32, and thereby the heater wires 27 of the GT assembly.
Is selected and energized, the voltage is controlled so that a predetermined heater current flows, and the heater current and applied voltage are measured. And
The GT heater control panel 2 converts the heater current measurement signal and the applied voltage measurement signal obtained by the above measurement into a digital signal by an analog / digital converter (A / D converter), and converts the signal into an input / output device (I / O) 37. Send to
【0061】伝送器52は、入出力器37に送信された
ヒータ電流測定信号、印加電圧信号およびGTヒータ番
地信号を読み取り、読取ったデータを他の盤からの信号
(データ)と多重化し、多重化した信号を光信号に変換
して光ケーブル33を介してGT制御盤4に送信する。The transmitter 52 reads the heater current measurement signal, the applied voltage signal, and the GT heater address signal transmitted to the input / output device 37, multiplexes the read data with a signal (data) from another board, and multiplexes the read data. The converted signal is converted into an optical signal and transmitted to the GT control panel 4 via the optical cable 33.
【0062】GT制御盤4の詳細な動作・作用を、図3
の機能ブロック図を用いて更に分かりやすく説明する。
このブロック図では、代表的に一つのGTセンサ21か
ら出力されたGTヒータ信号および一つのGT信号だけ
をブロック図で表示しているが、実際はヒータ番地信号
(LH)、GTセンサ番地信号(LS2)および(L
S3)によって、複数のヒータ信号及びGT信号を扱う
構成である。The detailed operation and action of the GT control panel 4 are shown in FIG.
This will be described more clearly with reference to the functional block diagram of FIG.
In this block diagram, one GT sensor 21
GT heater signal and one GT signal only
Is shown in the block diagram, but the heater address signal is actually
(LH), GT sensor address signal (LS2) And (L
S3) Handles multiple heater signals and GT signals
Configuration.
【0063】GT制御盤4の伝送器44は、伝送器32
から送られてきた光信号を電気信号に変換し、各種信号
に分離して送信する。すなわち、ヒータ電流測定信号
(IH)、印加電圧信号(VH)、ヒータアドレス信号
(LH)がCPU42に送信され、また、GT信号とし
て、遅発ガンマ補償無し信号S2および遅発ガンマ補償
された信号S3も、各信号のGTセンサ番地(LS2)
および(LS3)とともにCPU42に送信される。The transmitter 44 of the GT control panel 4 is
Is converted into an electric signal, separated into various signals and transmitted. That is, the heater current measurement signal (I H ), the applied voltage signal (V H ), and the heater address signal (L H ) are transmitted to the CPU 42, and the delayed gamma compensation no signal S2 and the delayed gamma compensation are provided as GT signals. The signal S3 obtained is also the GT sensor address ( LS2 ) of each signal.
And ( LS3 ) are transmitted to the CPU 42.
【0064】そして、CPU42は、主に以下の(1)
〜(6)の処理機能を有しており、(1)〜(6)の処
理機能を実行するようになっている。The CPU 42 mainly performs the following (1)
To (6), and execute the processing functions of (1) to (6).
【0065】すなわち、CPU42は、(1)の処理機
能として、遅発ガンマ補正されていないGT信号S2
(下式(18)においてはUで示す)をGTセンサ番地
(LS 2)とともに取り込み、このGTセンサ番地(L
S2)に対応するGTセンサ感度S0(mV/(W/
g))および非線形係数α(mV−1)をメモリ42M
から読み込み、読み込んだS0、αおよび下式(18)That is, the CPU 42 executes the GT signal S2 not delayed gamma-corrected as the processing function (1).
(Indicated by U in the formula (18)) uptake with GT sensors Address (L S 2), the GT sensor address (L
GT sensor sensitivity S 0 corresponding to S2) (mV / (W /
g)) and the nonlinear coefficient α (mV −1 ) are stored in the memory 42M.
S 0 , α and the following equation (18)
【数37】 W=U/{S0(1+αU)} ……(18) に基づいて、GT信号S2(熱電対信号)をガンマ加熱
量S4A(W/g)(上式(18)においてWで表示)
に換算する。そして、換算した結果を入出力バッファ4
6に送出する。The GT signal S2 (thermocouple signal) is converted into a gamma heating amount S4A (W / g) (W in the above equation (18)) based on W = U / {S 0 (1 + αU)} (18) In the display)
Convert to Then, the converted result is input / output buffer 4
Send to 6.
【0066】また、CPU42は、(2)の処理機能と
して、遅発ガンマ補正されているGT信号S3をGTセ
ンサ番地(LS3)とともに取り込み、このGTセンサ
番地(LS3)に対応するGTセンサ感度S0(mV/
(W/g))および非線形係数α(mV−1)をメモリ
42Mから読み込む。そして、CPU42は、読み込ん
だS0、αおよび上式(18)に基づいて、GTセンサ
の熱電対信号S3をガンマ加熱量S4Bに換算し、換算
した結果を入出力バッファ46に送出する。As a processing function of (2), the CPU 42 fetches the GT signal S3 which has been subjected to delayed gamma correction together with the GT sensor address ( LS3 ), and receives the GT sensor address ( LS3 ) corresponding to the GT sensor address ( LS3 ). Sensitivity S 0 (mV /
(W / g)) and the nonlinear coefficient α (mV −1 ) are read from the memory 42M. Then, the CPU 42 converts the thermocouple signal S3 of the GT sensor into a gamma heating amount S4B based on the read S 0 and α and the above equation (18), and sends the converted result to the input / output buffer 46.
【0067】さらに、CPU42は、(3)の処理機能
として、GT制御盤4への図示しないプロセス計算機、
図示しない炉内計装制御装置制御用の装置(制御装置)
等からの自動または運転員(あるいは炉内計装担当技術
者等)から操作入力され入出力バッファ46を介して送
られたヒータ較正命令、あるいはGT制御盤4のディス
プレーコンソール45を介して運転員(または炉内計装
担当技術者)から操作入力されたヒータ較正命令に応じ
て、ヒータ較正すべきGT集合体に対してヒータ較正す
べく、伝送器44にヒータ較正指示とその該当番地(L
H)を送信する。Further, the CPU 42 includes a process computer (not shown) to the GT control panel 4 as a processing function (3).
Device (control device) for controlling the in-core instrumentation control device (not shown)
Or a heater calibration command transmitted from the operator (or a technician in charge of the furnace) through the input / output buffer 46, or the operator via the display console 45 of the GT control panel 4. (Or a technician in charge of the in-furnace instrument) instructs the transmitter 44 to issue a heater calibration instruction and its corresponding address (L
H ).
【0068】そのヒータ較正指示と並列的に、CPU4
2は、ヒータ較正対象GT集合体に含まれるGT信号S
2(遅発ガンマ補償されていない信号)を高頻度で採取
し、そのGT集合体のヒータにより追加加熱される前の
ガンマ線加熱だけの状態の信号を複数個採取し、さらに
ヒータにより加熱されて信号が平衡状態になった時の信
号を複数個採取し、ガンマ線加熱だけの状態の信号の平
均値および平衡状態の信号の平均値をそれぞれ求めてメ
モリ42Mに記憶する。In parallel with the heater calibration instruction, the CPU 4
2 is a GT signal S included in the heater calibration target GT assembly.
2 (signals that have not been delayed gamma-compensated) are collected at high frequency, and a plurality of signals in the state of only gamma ray heating before additional heating by the heater of the GT assembly are collected, and further heated by the heater. A plurality of signals when the signals are in the equilibrium state are collected, and the average value of the signals in the state of only the gamma ray heating and the average value of the signals in the equilibrium state are obtained and stored in the memory 42M.
【0069】同様に、CPU42は、ヒータ較正対象G
T集合体に対するヒータ通電中の平衡状態の電流値信
号、電圧値信号を、GTヒータ制御盤2のI/O37、
伝送器52および伝送器44を介して採取してメモリ4
2Mに記憶する。また、CPU42は、伝送器44、5
2および入出力バッファ35を介してGT信号現場盤3
の遅発ガンマ補償モジュール33の信号保持回路32に
対してヒータ較正中のGTセンサ番地に対してヒータ較
正中の信号を出力し、さらに、ヒータ較正完了後同信号
をクリアする。Similarly, the CPU 42 sets the heater calibration target G
The current value signal and the voltage value signal of the equilibrium state during energization of the heater for the T-assembly are transmitted to the I / O 37 of the GT heater control panel 2,
The data collected via the transmitter 52 and the transmitter 44 and stored in the memory 4
Store in 2M. The CPU 42 includes transmitters 44, 5
GT signal field board 3 via 2 and input / output buffer 35
Of the GT sensor address for which the heater is being calibrated is output to the signal holding circuit 32 of the delayed gamma compensation module 33, and the signal is cleared after the heater calibration is completed.
【0070】そして、CPU42は、(4)の処理機能
((3)の処理機能と関連する)として、メモリ42M
に記憶されたヒータ加熱前後のGTセンサの平均信号
と、予めメモリ42M内にGTセンサ番地毎に記憶され
ているヒータ較正用のGTセンサ部質量、ヒータ抵抗、
非線形係数αの中から上記ヒータ較正対象GTセンサの
番地に対応するデータ(GTセンサ部質量、ヒータ抵
抗、非線形係数α)を読み出し、特願平11−2230
18の(2)式「S0=[{U'/(1+αU')}−
{U/(1+αU)}]/PH;但し、U:内蔵ヒータ
加熱前の出力信号(mV)、U':内蔵ヒータ加熱時の
出力信号(mV)、PH:内蔵ヒータによる付加発熱量
(W/g)」に示されている演算で、新しいGTセンサ
感度S0を算出する。なお、算出されたGTセンサ感度
S0は一時的にメモリ42Mにおいて、上記処理機能
(1)および(2)の演算処理には使用されない別の領
域に記憶することも可能である。The CPU 42 executes the processing function (4) (related to the processing function (3)) as the memory 42M.
The average signal of the GT sensor before and after the heater is stored in the memory 42M, the GT sensor mass for heater calibration and the heater resistance stored in advance in the memory 42M for each GT sensor address.
From the non-linear coefficient α, data (GT sensor mass, heater resistance, non-linear coefficient α) corresponding to the address of the GT sensor to be calibrated is read out, and disclosed in Japanese Patent Application No. 11-2230.
18 (2) Equation “S 0 = [{U ′ / (1 + αU ′)} −
{U / (1 + αU)}] / P H ; U: Output signal (mV) before heating the built-in heater, U ′: Output signal (mV) when heating the built-in heater, P H : Additional heat generated by the built-in heater in (W / g) "in the indicated operations, and calculates the new GT sensor sensitivity S 0. Incidentally, GT sensor sensitivity S 0 calculated in temporarily memory 42M, can be stored in another area that is not used in the calculation process of the processing functions (1) and (2).
【0071】CPU42は、求めた新しい感度S0を図
示しないプロセス計算機または制御装置に送信し、新し
い感度S0に対する運転員または炉内計装システム技術
者の更新確認操作を受けて(または自動で)、上記処理
機能(1)および(2)の演算に使われるメモリ42M
の領域に書き込む。The CPU 42 transmits the obtained new sensitivity S 0 to a process computer or a control device (not shown), and receives an update confirmation operation of an operator or an in-core instrumentation system engineer for the new sensitivity S 0 (or automatically performs the operation). ), The memory 42M used for the calculations of the processing functions (1) and (2)
Write to the area.
【0072】また、CPU42は、(5)の処理機能と
して、ディスプレーコンソール45を介して送信された
指令、またはプロセス計算機や制御装置等から送信され
た指令に応じて、メモリ42Mに記憶されたGTセンサ
毎の非線形係数α、S0、センサ部質量、センサ部ヒー
タ抵抗値等を書き込むこと、および更新することも可能
である。The CPU 42 performs the processing function of (5) in response to a command transmitted through the display console 45 or a command transmitted from a process computer, a control device, or the like. It is also possible to write and update the nonlinear coefficient α, S 0 , sensor mass, sensor heater resistance, etc. for each sensor.
【0073】さらに、CPU42は、(6)の処理機能
として、プロセス計算機または制御装置から入出力バッ
ファ46を介して送信されたGT信号S2およびS3較
正指令を受けた際に、上記(1)および(2)の処理動
作により受信されたGT信号S2、S3における所定時
間のそれぞれの平均値または移動平均値演算を実行して
GT平均信号S2'およびS3'を作成し、GT平均信号
S2'に一致するように補正係数(S3'/S2')を求
める。そして、求めた補正係数(S3'/S2')をメモ
リ42Mに記憶し、次にGT信号S2およびS3較正指
令を受信するまでは、GT信号S3に上記補正係数(S
3'/S2')を乗じた補正GT信号S3B信号を算出
し、プロセス計算機または制御装置から入出力バッファ
46を介して送信された指令に応じて、GT信号S2お
よび補正GT信号S3Bの内の少なくとも一方とGTセ
ンサの感度S0(mv/(W/W/g))を用いて、上
述した(18)式:W=U/{S0(1+αU)};但
し、GT信号S2および補正GT信号S3Bの内の少な
くとも一方の信号をUとする、で表される信号Wをプロ
セス計算機に対して出力する。Further, when the CPU 42 receives the GT signals S2 and S3 calibration commands transmitted from the process computer or the control device via the input / output buffer 46 as the processing functions of (6), the CPU 42 The average values or the moving average values of the GT signals S2 and S3 received by the processing operation of (2) for a predetermined time are calculated to generate the GT average signals S2 ′ and S3 ′, and the GT average signals S2 ′ are generated. A correction coefficient (S3 '/ S2') is determined so as to match. Then, the obtained correction coefficient (S3 '/ S2') is stored in the memory 42M, and until the GT signal S2 and the S3 calibration command are received next, the correction coefficient (S3
3 ′ / S2 ′), and calculates a corrected GT signal S3B signal, and according to a command transmitted from the process computer or the control device via the input / output buffer 46, outputs the GT signal S2 and the corrected GT signal S3B. Using at least one and the sensitivity S 0 (mv / (W / W / g)) of the GT sensor, the above-mentioned equation (18): W = U / {S 0 (1 + αU)}; A signal W expressed by U as at least one of the GT signals S3B is output to the process computer.
【0074】一方、GTヒータ制御盤(装置)2は、G
T制御盤4から伝送器44等を介して送信されてきたヒ
ータ較正指令に従って、指令されたヒータ較正対象のG
T集合体を選択し、予め設定されていたタイマに基づく
ヒータ通電制御を行い、ヒータ通電中のヒータの電流
値、電圧値を測定する。そして、GTヒータ制御盤2
は、上記ヒータ較正中のアドレスLHを表す信号(ヒー
タアドレス信号(LH)、測定電流値を表すヒータ電流
測定信号IHおよび印加電圧値を表す印加電圧信号VH
をGT制御盤4に対して送信する。On the other hand, the GT heater control panel (device) 2
In accordance with the heater calibration command transmitted from the T control panel 4 via the transmitter 44 and the like, the commanded heater calibration target G
The T-assembly is selected, the heater energization control is performed based on a preset timer, and the current value and voltage value of the heater while the heater is energized are measured. And GT heater control panel 2
Is the heater signal representing the address L H in the calibration (heater address signals (L H), the applied voltage signal V H indicating a heater current measuring signal I H and the applied voltage value representative of the measured current
Is transmitted to the GT control panel 4.
【0075】ここで、GT信号の遅発ガンマ補償方法に
ついて更に詳細に述べる。Here, the method of compensating for the delayed gamma of the GT signal will be described in more detail.
【0076】GTセンサが検出しているガンマ線加熱
は、GTセンサ周囲の燃料が核分裂した時生じる即発ガ
ンマ線と、核分裂によって生じた多数の種類の核分裂生
成物が崩壊する時に放出する遅発ガンマ線の両方によ
る。この崩壊に伴う遅発ガンマ線は多数の時定数とその
重みを有する。The gamma ray heating detected by the GT sensor is caused by both the prompt gamma ray generated when the fuel around the GT sensor fission and the delayed gamma ray emitted when many types of fission products generated by fission decay. by. The delayed gamma rays associated with this decay have many time constants and their weights.
【0077】このようなガンマ線の遅発成分および即発
成分のデータは核データによって得られているが、更に
それらを総合したものとしては、核分裂生成物の崩壊熱
の研究により明らかにされている。この研究によれば、
崩壊熱はβ線とガンマ線によるものの両方が含まれてお
り、その内、ガンマ線によるものとして31項の近似式
が下式(19)に示すように公開されている。The data of the delayed component and the prompt component of such gamma rays are obtained from nuclear data, and a further integrated data thereof has been clarified by a study of the decay heat of fission products. According to this study,
Decay heat includes both β-rays and gamma rays, and among them, an approximate expression of 31 terms is disclosed as the following equation (19) as being due to gamma rays.
【0078】[0078]
【数38】 ここで、f(t)の近似式として、(38) Here, as an approximate expression of f (t),
【数39】 が提案されている。(19)式に(20)式を挿入し
て、即発ガンマ線の項を加え、原子炉運転中のガンマ線
加熱だけを考えると、冷却時間の項は0 秒として無視
する事ができる。したがって、ガンマ線のGTセンサに
与えるエネルギーR(t)は、下式(21の形に書き直
す事ができる(変数は定義し直している)。[Equation 39] Has been proposed. When the equation (20) is inserted into the equation (19), the term of prompt gamma rays is added, and only the gamma ray heating during the reactor operation is considered, the term of the cooling time can be ignored as 0 second. Therefore, the energy R (t) given to the GT sensor for gamma rays can be rewritten in the following equation (21) (variables are redefined).
【0079】[0079]
【数40】 ここで、(21)式の時間積分のtがτmに対して十分
長い値であると仮定して、0を−∞に置きなおす。さら
に、核分裂率P(t)をガンマ加熱が全て仮想的に即発
成分であるとした時の関数とし、その関数P(t)が多
数の時定数を有する一次遅れ関数の組み合わせで実際の
ガンマ加熱が生じるものと読み直し、定常状態で十分長
い時間一定出力である場合においてR(t)=P(t)
であるとすると、R(t)は下式(22)(Equation 40) Here, assuming a sufficiently long value for the time integral of t is tau m equation (21), reposition the 0 to -∞. Further, the fission rate P (t) is defined as a function when all the gamma heatings are virtually immediate components, and the function P (t) is actually a gamma heating by a combination of first-order lag functions having a number of time constants. And R (t) = P (t) when the output is constant for a sufficiently long time in the steady state.
R (t) is given by the following equation (22)
【数41】 すなわち、(22)式によれば、GT信号R(t)を、
瞬時応答成分項P(t)と、複数の時定数τmを有し各
時定数τmのイクスポネンシャル減衰重みおよび瞬時応
答項の積を過去から現時点まで積分した和とを用いて表
すことができる。[Equation 41] That is, according to equation (22), the GT signal R (t) is
Expressed by using an instantaneous response component term P (t), and integrating the sum has a plurality of time constants tau m the product of microphone spot Exponential damping weight and instantaneous response section each time constant tau m from the past to the present time be able to.
【0080】ここで、実際のGTセンサは、ガンマ加熱
により熱電対電圧として信号出力するまでに十数秒程度
の時定数を有しており、実際のGT信号(GT信号)は
数秒を争う局所出力の変化を捉えることが目的ではな
く、ある程度、例えば数分以上の定常な状態後の局所出
力をGTセンサで測定する場合に、定常状態以前の過去
の履歴による遅発ガンマ応答が影響するのを取り除くこ
とが目的である。そこで、十数秒より短い時定数の項は
即発成分項に加算して置きなおし、また時定数が長いも
のはその重みが小さい事から無視し、結果として時定数
項として十秒程度以上から半日程度のものを選び、例え
ば本実施形態においてはM=10程度にする(このMの
値を少なくしないと上記DSP30で行う演算量が増
え、精度がそれほど著しく変化しないにも関わらず一つ
のGTセンサの遅発ガンマ補償演算の時間のみが増加す
ることになる)。Here, the actual GT sensor has a time constant of about several tens of seconds before a signal is output as a thermocouple voltage by gamma heating, and the actual GT signal (GT signal) is a local output which competes for several seconds. It is not the purpose of capturing the change of the gamma response, but when measuring the local output after a steady state for a few minutes or more with a GT sensor, for example, the influence of the delayed gamma response based on the past history before the steady state is affected. The purpose is to get rid of it. Therefore, the term of the time constant shorter than ten and several seconds is added to the prompt component term and re-added, and the one with the long time constant is ignored because its weight is small, and as a result, the time constant term is about ten seconds or more to about half a day. For example, in the present embodiment, M is set to about 10 (If the value of M is not reduced, the amount of calculation performed by the DSP 30 increases, and the accuracy of one GT sensor does not significantly change even though the accuracy does not change so much. Only the time of the late gamma compensation calculation will increase).
【0081】将来の大幅な負荷追従運転を考えると、週
末に例えば50%出力、またはそれよりも更に低く30
%ぐらいの待機運転状態で長時間保持するような場合を
考えると、半日より長い時定数の項の影響もわずかでは
あるが現れてくるので、その対応として、1日以上で1
週間程度の範囲内の適切な時定数を有した疑似長期項
(追加シュード項)を、その時定数よりも長い時定数の
寄与分も加算して重み付け(イクスポネンシャル減衰重
みの重み付け)して付加しておくと、上述した大幅な出
力変動時における比較的長い運転時間の運転時において
も遅発ガンマ線の補償ができる。Considering the future large load following operation, for example, 50% output on weekends, or even lower
%, The effect of the time constant term longer than half a day appears to be small, but as a countermeasure, 1
The pseudo long term (additional pseudo term) having an appropriate time constant within the range of about a week is weighted by adding the contribution of the time constant longer than that time constant (weighting the exponential decay weight). If added, late gamma rays can be compensated even during operation with a relatively long operation time during the above-mentioned large output fluctuation.
【0082】さらに、DSP30で実行されている遅発
ガンマ線補償演算方法について詳しく説明する。なお、
実際には個々のGTセンサ毎に遅発ガンマ補償演算を行
なうので、DSP30は、その途中の演算結果を個々の
GTセンサ毎にメモリ31Mに保存して、次の時間ステ
ップの計算用に使用するようになっている。また、ここ
での説明は簡単のために、1つのGTセンサのみに対し
て記述し、個々のセンサを示す添え字を省略している。
また、遅発ガンマ線の時定数τm、重みamは、全ての
GTセンサに対して同一値を使う。さらに、GTセンサ
周囲の燃料の燃焼度により核分裂する同位体の組成の変
化に基づく効果を考慮して、これらの定数を複数用意す
ることも考えられるが、その影響は小さいことから簡単
化のため、固定とする。Further, the delayed gamma ray compensation calculation method executed by the DSP 30 will be described in detail. In addition,
Actually, the late gamma compensation calculation is performed for each GT sensor, so the DSP 30 stores the intermediate calculation result in the memory 31M for each GT sensor and uses it for the calculation of the next time step. It has become. For simplicity, only one GT sensor is described here, and the suffix indicating each sensor is omitted.
Moreover, constant tau m, the weight a m when delayed gamma rays, use the same value for all the GT sensors. Furthermore, it is conceivable to prepare a plurality of these constants in consideration of the effect based on the change in the composition of the isotope fissioned due to the burnup of the fuel around the GT sensor. , Fixed.
【0083】上記(22)式は下式(23)および(2
4)に示すように簡単化できる。The above equation (22) is obtained by the following equations (23) and (2)
It can be simplified as shown in 4).
【0084】[0084]
【数42】 (Equation 42)
【数43】 ここで、(23)式を時間微分すると、[Equation 43] Here, the time derivative of equation (23) gives:
【数44】 上式(25)を差分式に書き直すと、[Equation 44] When the above equation (25) is rewritten as a difference equation,
【数45】 なお、Rに対する添え字nは、各γ線発熱検出器毎のデ
ータサンプリング回数を表しており、省略した各GTセ
ンサに対応した値を示す添え字i(i=1、2、・・
・)を用いれば、各GTセンサのGT信号は、Ri,n
として表される。[Equation 45] The subscript n for R indicates the number of data samplings for each γ-ray heat detector, and the subscript i (i = 1, 2,...) Indicating a value corresponding to each of the omitted GT sensors.
·), The GT signal of each GT sensor is R i, n
It is expressed as
【0085】また、P(t)およびum(t)に対する
添え字nは、遅発ガンマ遅れ補償演算実行回数を表して
いる。[0085] Also, shaped n subscript for P (t) and u m (t) represents the delayed gamma lag compensation execution times.
【0086】上記(26)式は連立方程式の階差式とな
り、The above equation (26) is a difference equation of the simultaneous equations.
【数46】 [Equation 46]
【数47】 と表される。[Equation 47] It is expressed as
【0087】十分平衡な状態が長く続いている状態で
は、R(t)=P(t)=Const(定数)で、um
(t)=P(t)(m=1〜M)である。また、初期起
動状態では、R(t)=P(t)=um(t)=0(m
=1〜M)である。[0087] In a state where sufficient equilibrium state is continued for a long time, with R (t) = P (t ) = Const ( constant), u m
(T) = P (t) (m = 1 to M). Further, in the initial startup state, R (t) = P ( t) = u m (t) = 0 (m
= 1 to M).
【0088】CPU42を介して、運転員(または炉内
計装システムの技術者)が行う初期値設定指令で、DS
P30の初期化を行なう際に、CPU42は、メモリ3
1Mに予め記憶された上記初期化時に用いる階差式の初
期条件を上記初期条件状態に応じて読み込む。すなわ
ち、起動初期事においては、Rn−1=Pn−1=um
,n−1=0(m=1〜M)、そして、十分平衡状態が
続いている場合には、P n−1=um,n−1=R
n−1(m=1〜M)である。(ここで、Rn−1は、
CPU42が遅発ガンマ補償されていない信号S2を定
時間平均化して決定する値である)。An operator (or the inside of the furnace)
Initial value setting command issued by the instrumentation system engineer), DS
When performing initialization of P30, the CPU 42
The first difference equation used at the time of the initialization stored in advance in 1M
The initial condition is read in accordance with the initial condition state. Sand
In the initial startup, Rn-1= Pn-1= Um
, N-1= 0 (m = 1 to M), and a sufficient equilibrium state
If so, P n-1= Um, n-1= R
n-1(M = 1 to M). (Where Rn-1Is
The CPU 42 determines the signal S2 that has not been delayed gamma-compensated.
This is a value determined by time averaging).
【0089】以上から、R(t)を図2に示すDSP3
0に入力されるGT信号のS2と読み直すと、DSP3
0により上式(27)および(28)と初期条件を用い
て、遅発ガンマ補償されたGT信号S3(上式(27)
および(28)ではPn)を演算することができる。From the above, R (t) is set to DSP3 shown in FIG.
When read again as S2 of the GT signal input to 0, DSP3
0, using the above equations (27) and (28) and the initial condition, the delayed gamma-compensated GT signal S3 (the above equation (27)
In (28), P n ) can be calculated.
【0090】なお、上記遅発ガンマ補償演算に用いるa
m、τmの値は予めメモリ31Mに記憶されており、D
SP30は、記憶されたam、τmの値に基づいて遅発
ガンマ遅れ補償演算を行なうようになっている。また、
DSP30は上記遅発ガンマ遅れ補償演算を高速に実行
し、各GT信号を例えば1回/秒の頻度で採取し、以
下、順次各センサの遅発ガンマ補償計算をしているた
め、各GTセンサの途中計算結果をもメモリ31Mに書
き込み、読み出して演算をするようになっている。Note that a used in the above-mentioned delayed gamma compensation calculation
m, the value of tau m is stored in advance in the memory 31M, D
SP30 is stored a m, is adapted to perform a delayed gamma lag compensation calculation based on the value of tau m. Also,
The DSP 30 executes the delayed gamma delay compensation calculation at a high speed, collects each GT signal at a frequency of, for example, once / second, and subsequently calculates the delayed gamma compensation of each sensor sequentially. The intermediate calculation result is also written into the memory 31M, read out, and operated.
【0091】本実施形態では、DSP30は1秒毎のG
T信号を読み込んで上記遅発ガンマ遅れ補償演算を行
い、1秒毎の結果を伝送回路52等を介してCPU42
に送信するようになっているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、遅発ガンマ補償の時定数との関係か
ら遅発ガンマ遅れ補償演算する時定数および補正された
信号(S3)の時間変化率に対して適切な十分短いサン
プリング間隔であれば他の時間間隔でも良い。In the present embodiment, the DSP 30 sets G every one second.
The T signal is read, the above-described delayed gamma delay compensation calculation is performed, and the result every second is transmitted to the CPU 42 via the transmission circuit 52 and the like.
However, the present invention is not limited to this. The time constant for performing the delayed gamma delay compensation calculation and the corrected signal (S3) are determined based on the relationship with the time constant of the delayed gamma compensation. Any other time interval may be used as long as the sampling interval is sufficiently short for the time change rate.
【0092】そして、通常GTヒータ較正中は、GT信
号にインラインヒータの入熱による加算が加わってお
り、正しいGT信号としては使えないが、本実施形態に
よれば、信号保持回路32とCPU42からのヒータ較
正情報により、ヒータ較正中のGT信号S2はDSP3
0に送られず、ヒータ通電前の一定値が信号保持回路3
2からDSP30に送信されるので、遅発ガンマ補償計
算に外乱を与えることがなく、遅発ガンマ遅れ補償演算
の精度を向上させることができる。During the normal GT heater calibration, the addition due to the heat input of the in-line heater is added to the GT signal and cannot be used as a correct GT signal. However, according to the present embodiment, the signal holding circuit 32 and the CPU 42 GT signal S2 during heater calibration is determined by DSP3
0, the signal holding circuit 3
2 is transmitted to the DSP 30, the accuracy of the late gamma delay compensation calculation can be improved without disturbing the late gamma compensation calculation.
【0093】また、GTセンサの感度S0が運用中に変
化することが分かっているため、遅発ガンマ遅れ補償演
算として、感度S0(mV/(W/g))で除した後の
ガンマ加熱率(W/g)の信号レベルS4Aを用いて上
記ガンマ遅れ補償演算を実行すると、不連続な信号レベ
ルS4Aによって遅発ガンマ補償計算に外乱が与えられ
るのに対し、本実施形態では元の(感度S0で除す前
の)GT信号(mV信号)を用いて上記ガンマ遅れ補償
演算を実行しているため、感度変更による外乱を受け
ず、遅発ガンマ遅れ補償演算の精度を向上させることが
できる。Also, since it is known that the sensitivity S 0 of the GT sensor changes during operation, the gamma divided by the sensitivity S 0 (mV / (W / g)) is used as the delayed gamma delay compensation calculation. When the above-described gamma delay compensation calculation is performed using the signal level S4A of the heating rate (W / g), a disturbance is given to the delayed gamma compensation calculation by the discontinuous signal level S4A. since using (dividing previous sensitivity S 0) GT signal (mV signal) running the gamma lag compensation computation, not disturbed by the sensitivity change, improve the accuracy of the delayed gamma lag compensation operation be able to.
【0094】なお、GT信号(mV信号)は、非線形係
数の分だけ誤差を有しているが、通常その値は1〜2%
のオーダーであり、この分が丸まる誤差ではないことか
ら、mV信号段階で遅発ガンマ遅れ補償する方が前述の
不具合とバランスすると、この方が好ましい。Although the GT signal (mV signal) has an error corresponding to the nonlinear coefficient, its value is usually 1 to 2%.
Since this error is not a rounding error, it is more preferable to compensate for the delayed gamma delay at the mV signal stage when the above-mentioned problem is balanced.
【0095】また、遅発ガンマ補償されたGT信号S3
は、遅発ガンマ補償されていないGT信号S2とバイア
スを生じる可能性が有る。このバイアスは、初期値入力
条件が理想状態でない場合、および遅発ガンマ遅れ補償
演算に誤差をわずかに生じる場合に有りうる。その場合
のGT信号S2とGT信号S3との食い違いを解消する
ために、CPU42の機能(6)を有している事は、実
運用上のバイアス対策として重要である。Further, the GT signal S3 which has been delayed gamma compensated
May cause a bias with the GT signal S2 that is not delayed gamma compensated. This bias can occur when the initial value input condition is not in an ideal state and when a slight error occurs in the delayed gamma delay compensation calculation. In order to eliminate the discrepancy between the GT signal S2 and the GT signal S3 in this case, having the function (6) of the CPU 42 is important as a countermeasure against bias in actual operation.
【0096】[第2の実施形態]図4は、図1に示すG
T信号現場盤の変形例であり、遅発ガンマ補償モジュー
ル33を含む回路構成要素をアナログ回路で構成した場
合について示している。なお、図4では、説明を容易に
するため、1個のGTセンサのみを図示している。[Second Embodiment] FIG. 4 is a diagram showing the G shown in FIG.
This is a modification of the T signal field panel, and shows a case where the circuit components including the delayed gamma compensation module 33 are configured by analog circuits. Note that FIG. 4 shows only one GT sensor for ease of explanation.
【0097】すなわち、図4において、21は複数のG
Tセンサの内の1つ、61は、差動増幅回路、62はフ
ィルタ回路、63は加算回路、64a1〜64a10は
一次遅れ回路、65a1〜65a10は積分回路、66
a1〜66a10は反転回路である。That is, in FIG.
One of the T sensors, 61 is a differential amplifier circuit, 62 is a filter circuit, 63 is an addition circuit, 64a1 to 64a10 are primary delay circuits, 65a1 to 65a10 are integration circuits, 66
a1 to 66a10 are inverting circuits.
【0098】差動増幅回路61は、1つのGTセンサ2
1からmVオーダーの電圧信号を入力して、例えば0〜
5Vの電圧信号を出力する。フィルタ回路62は、抵抗
R6 2、キャパシタC62およびオペアンプ62Aから
構成されたローパスフィルタであって、遮断周波数fc
=C62×R62以上のGT信号のノイズを除去して差
動増幅回路61の出力とは逆極性の信号−Rを出力す
る。The differential amplifier circuit 61 includes one GT sensor 2
Input a voltage signal on the order of 1 to mV, for example, 0 to
It outputs a 5V voltage signal. The filter circuit 62 includes a resistor R 6 2, a low-pass filter composed of the capacitor C 62 and the operational amplifier 62A, the cut-off frequency fc
= C 62 × R 62 The noise of the GT signal of 62 or more is removed, and a signal −R having a polarity opposite to that of the output of the differential amplifier circuit 61 is output.
【0099】加算回路63は、反転回路63の出力−U
1・・・−U10に対応する抵抗R 63a0〜R
63a10、抵抗R63afおよびオペアンプ63Aか
ら構成されており、上記反転回路63の出力−U1・・
・−U10に対して抵抗R63a0〜R63a10およ
び抵抗R63afの値により下式(29)に示す演算を
行なう。The addition circuit 63 outputs the signal −U of the inversion circuit 63.
1... -Resistor R corresponding to U10 63a0~ R
63a10, Resistance R63afAnd the operational amplifier 63A
And the output of the inverting circuit 63 -U1.
.Resistor R for -U1063a0~ R63a10And
And resistance R63afThe following equation (29) is used to calculate the value of
Do.
【0100】[0100]
【数48】 ここで、(1/R63a0)=1としたとき、(1/R
63af)=a0、(1/R63am)=am(m=1
〜10)となるような抵抗値を選択するものとする。[Equation 48] Here, when (1 / R 63a0 ) = 1, (1 / R 63a0 )
63af ) = a0, (1 / R 63am ) = am (m = 1
-10).
【0101】一次遅れ回路64a1〜64a10は、抵
抗R64a0〜R64a10、キャパシタR64a0〜
R64a10およびオペアンプ64Aからそれぞれ構成
されており、加算回路63の出力Pに対して逆極性であ
って、時定数τm=C64a m×R64am(m=1〜
10)の一次遅れ信号−Vm(m=1〜10)をそれぞ
れ出力する。The primary delay circuits 64a1 to 64a10 include resistors R64a0 to R64a10 and capacitors R64a0 to R64a0 .
R 64A10 and are each configured from the operational amplifier 64A, a reverse polarity relative to the output P of the adder 63, the time constant τ m = C 64a m × R 64am (m = 1~
10) output the primary delay signal -Vm (m = 1 to 10).
【0102】そして、積分回路65a1〜65amは、
キャパシタR65a0〜R65a1 0およびオペアンプ
65Aからそれぞれ構成されており、一次遅れ回路64
a1〜64a10の各出力信号−Vm(m=1〜10)
に対して、下式(30)に示す積分を実行してそれぞれ
Um(m=1〜10)を出力する。The integrating circuits 65a1 to 65am are:
It is arranged out of the capacitor R 65a0 ~R 65a1 0 and the operational amplifier 65A, first-order lag circuit 64
Each output signal -Vm of a1 to 64a10 (m = 1 to 10)
, The integral shown in the following equation (30) is executed, and Um (m = 1 to 10) is output.
【0103】[0103]
【数49】 さらに、反転回路66a1〜66amは、2つの抵抗R
66a0〜R66a1 0およびオペアンプ64Aからそ
れぞれ構成されており、積分回路65a1〜65a10
の各出力信号Um(m=1〜10)の極性を反転して信
号−Um(m=1〜10)を出力する。[Equation 49] Further, the inverting circuits 66a1 to 66am include two resistors R
66a0 ~R 66a1 are arranged out 0 and the operational amplifier 64A, the integration circuit 65a1~65a10
Inverts the polarity of each output signal Um (m = 1 to 10) to output a signal −Um (m = 1 to 10).
【0104】この結果、GTセンサ21の出力信号に対
して、下式(31)および(32)に基づく遅発ガンマ
遅れの補償演算を行なうことができる。As a result, a delayed gamma delay compensation operation can be performed on the output signal of the GT sensor 21 based on the following equations (31) and (32).
【0105】[0105]
【数50】 [第3の実施形態]図5に本発明のGT信号処理装置1
Aの実施形態を示す。[Equation 50] [Third Embodiment] FIG. 5 shows a GT signal processing apparatus 1 according to the present invention.
1 shows an embodiment A.
【0106】なお、本実施形態は、図1に示す第1実施
形態におけるGT信号処理装置1の変形例であり、同一
の構成要素および動作の説明については、これを省略す
る。The present embodiment is a modification of the GT signal processing device 1 in the first embodiment shown in FIG. 1, and the description of the same components and operations will be omitted.
【0107】GT信号処理装置1Aは、GT信号現場盤
3A、GT制御盤4Aおよび及びその間の通信回路から
構成されている。The GT signal processor 1A comprises a GT signal field board 3A, a GT control board 4A, and a communication circuit therebetween.
【0108】第1の実施形態の構成と異なる点は、第1
実施形態のGT信号現場盤が主にGT信号増幅モジュー
ルと遅発ガンマ補償モジュールから構成されていたのに
対し、本実施形態のGT現場盤1Aは、主にGT信号増
幅モジュールと信号の入出力バッファ35のみを有して
いることである。すなわち、複数のGTセンサ(差動熱
電対)21からのガンマサーモメータ信号(GT信号)
S1を取り込む端子を有しており、これら端子を介して
取り込まれた複数のGTセンサ21からのGT信号S1
増幅用の複数の増幅器22、各増幅器22の信号下流側
にそれぞれ設けられたノイズカット用のフィルタ23お
よび増幅およびノイズカットされた複数のGT信号S1
を一定周期で高速サンプリングして一つの信号系列にす
るマルチプレクサ24から構成されたGT信号増幅モジ
ュール26と、GT信号現場盤3AおよびGT制御盤4
A間の入出力データ一時保持用の入出力バッファ35と
を備えている。The difference from the configuration of the first embodiment is that
Whereas the GT signal field board of the embodiment mainly includes a GT signal amplification module and a delayed gamma compensation module, the GT field field board 1A of the present embodiment mainly includes a GT signal amplification module and signal input / output. That is, only the buffer 35 is provided. That is, gamma thermometer signals (GT signals) from a plurality of GT sensors (differential thermocouples) 21
It has a terminal for taking in S1, and GT signals S1 from a plurality of GT sensors 21 taken in through these terminals.
A plurality of amplifiers 22 for amplification, a filter 23 for noise cut provided respectively on the signal downstream side of each amplifier 22, and a plurality of GT signals S1 subjected to amplification and noise cut
Signal amplification module 26 composed of a multiplexer 24 which performs high-speed sampling at a fixed period to form one signal sequence, a GT signal field board 3A and a GT control board 4
An input / output buffer 35 for temporarily holding input / output data between A and A is provided.
【0109】GT制御盤4Aは、制御処理用CPU42
Aと、プログラム・データ記憶用のメモリ42MAと、
データ伝送用の伝送器44と、CPU42Aの処理デー
タ表示用およびデータ(命令等)入出力用のディスプレ
イ/入出力コンソール(ディスプレイコンソール)45
と、入出力データ一時保持用の入出力バッファ46とを
備えている。The GT control panel 4A is provided with a control processing CPU 42.
A, a memory 42MA for storing program data,
A transmitter 44 for data transmission, and a display / input / output console (display console) 45 for displaying processed data of the CPU 42A and inputting / outputting data (instructions, etc.).
And an input / output buffer 46 for temporarily holding input / output data.
【0110】さらに、GT信号現場盤3AおよびGT制
御盤4A間における信号(データ)送受信用の光ケーブ
ル53および伝送器52が設置されている。Further, an optical cable 53 and a transmitter 52 for transmitting and receiving signals (data) between the GT signal field panel 3A and the GT control panel 4A are provided.
【0111】なお、GTヒータ制御盤2の構成、作用は
第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。Since the configuration and operation of the GT heater control panel 2 are the same as those of the first embodiment, the description is omitted.
【0112】先ず、GT信号現場盤3Aの動作および作
用について説明する。First, the operation and action of the GT signal spot panel 3A will be described.
【0113】複数のGTセンサ(差動熱電対)21から
出力された複数の電圧信号(mV信号;GT信号)S1
は、増幅器22で増幅され、その後サンプリングによる
ノイズを低減するためにフィルタ(ローパスフィルタ)
23でノイズカットされる。ノイズカットされた複数の
GT信号S1は、マルチプレクサ24にてサンプリング
されて一定周期で順次選択出力される。A plurality of voltage signals (mV signals; GT signals) S1 output from a plurality of GT sensors (differential thermocouples) 21
Is amplified by the amplifier 22 and then filtered (low-pass filter) to reduce noise due to sampling.
The noise is cut at 23. The plurality of noise-cut GT signals S1 are sampled by the multiplexer 24, and are sequentially selected and output at a constant cycle.
【0114】選択出力されたGT信号(アナログ信号)
S1は、アナログ/ディジタル変換器25でディジタル
信号S2に変換され、変換されたディジタル信号S2
は、入出力バッファ35に送信され一次的に保持され
る。入出力バッファ35に一時的に保持されたディジタ
ル信号S2は、伝送器52に読み取られ、ここで光信号
に変換されて光ケーブル53にて多重化されて送信され
る。GT signal (analog signal) selectively output
S1 is converted into a digital signal S2 by an analog / digital converter 25, and the converted digital signal S2
Is transmitted to the input / output buffer 35 and temporarily stored. The digital signal S2 temporarily stored in the input / output buffer 35 is read by the transmitter 52, converted into an optical signal, multiplexed by the optical cable 53, and transmitted.
【0115】このとき、GT制御盤4Aの第1実施形態
における構成との違いは、図3に示す機能ブロック図に
おいて、GT信号S3およびGTセンサ番地信号(L
S3)がCPU42の入力信号として存在しないことで
ある。なお、このブロック図では、代表的に一つのGT
センサ21から出力されたGTヒータ信号および一つの
GT信号だけをブロック図で表示しているが、実際はヒ
ータ番地信号(LH)、GTセンサ番地信号(LS2)
および(LS3)(図5の構成では、LS3は存在しな
い)によって、複数のヒータ信号及びGT信号を扱う構
成である。At this time, the difference between the GT control panel 4A and the first embodiment is that the GT signal S3 and the GT sensor address signal (L) in the functional block diagram shown in FIG.
S3 ) does not exist as an input signal of the CPU 42. Note that, in this block diagram, one GT
Although only the GT heater signal and one GT signal output from the sensor 21 are shown in the block diagram, actually, the heater address signal (L H ) and the GT sensor address signal (LS 2 )
And (in the Figure 5 configuration, L S3 is not present) (L S3) by a configuration to handle multiple heaters signals and GT signal.
【0116】すなわち、GT制御盤4Aの伝送器44
は、伝送器32から送られてきた光信号を電気信号に変
換し、各種信号に分離して送信する。すなわち、ヒータ
電流測定信号(IH)、印加電圧信号(VH)、ヒータ
アドレス信号(LH)がCPU42Aに送信され、ま
た、GT信号として、遅発ガンマ補償無し信号S2も、
その信号のGTセンサ番地(LS2)とともにCPU4
2Aに送信される。That is, the transmitter 44 of the GT control panel 4A
Converts an optical signal sent from the transmitter 32 into an electric signal, separates the signal into various signals, and transmits the signals. That is, the heater current measurement signal (I H ), the applied voltage signal (V H ), and the heater address signal (L H ) are transmitted to the CPU 42A, and the delayed gamma compensation no signal S2 is also provided as a GT signal.
Along with the GT sensor address ( LS2 ) of the signal, the CPU 4
2A.
【0117】そして、CPU42Aは、主に以下の
(1)〜(6)の処理機能を有しており、(1)〜
(6)の処理機能を実行するようになっている。The CPU 42A mainly has the following processing functions (1) to (6).
The processing function of (6) is executed.
【0118】すなわち、CPU42Aは、(1)の処理
機能として、遅発ガンマ補正されていないGT信号S2
(下式(18)においてはUで示す)をGTセンサ番地
(L S2)とともに取り込み、このGTセンサ番地(L
S2)に対応するGTセンサ感度S0(mV/(W/
g))および非線形係数α(mV−1)をメモリ42M
Aから読み込み、読み込んだS0、αおよび式「W=U
/{S0(1+αU)}」に基づいて、GT信号S2
(熱電対信号)をガンマ加熱量(ガンマ加熱信号、ガン
マ発熱信号、GT信号S4A(W/g))(上式におい
てWで表示)に換算する。そして、換算した結果を入出
力バッファ46に送出する。That is, the CPU 42A executes the process (1)
As a function, the GT signal S2 that has not been delayed gamma corrected
(Indicated by U in the following equation (18)) is the GT sensor address
(L S2) And the GT sensor address (L
S2GT sensor sensitivity S corresponding to)0(MV / (W /
g)) and the nonlinear coefficient α (mV-1) To the memory 42M
Read from A, read S0, Α and the formula “W = U
/ {S0(1 + αU)} ”, the GT signal S2
(Thermocouple signal) to gamma heating amount (gamma heating signal, gun
Heat generation signal, GT signal S4A (W / g))
To W). Then, enter and exit the converted result
To the output buffer 46.
【0119】また、CPU42Aは、(2)の処理機能
として、ガンマ発熱信号S4Aの遅発ガンマ補償演算を
メモリ42MAを参照しながら実行する。Further, the CPU 42A executes a delayed gamma compensation operation of the gamma heat generation signal S4A with reference to the memory 42MA as the processing function of (2).
【0120】すなわち、CPU42Aは、GT信号S2
をGTセンサ番地信号(LS2)とともに読込み、メモ
リ42MAに記憶する。次いでCPU42Aは、GTセ
ンサ番地信号(LS2)に対応する番地のGTセンサ
(LS2)がヒータ較正中か否かを判断し、ヒータ較正
中のGTセンサのセンサ番地信号(LS2CPU)をメ
モリ42MAに書き込む。そして、CPU42Aは、番
地LS2とLS2CPUとが一致するか否かの論理判断
を行なう。That is, the CPU 42A outputs the GT signal S2
The stored with GT sensors address signal (L S2) read in the memory 42 mA. Then CPU42A is, GT sensor at the address corresponding to the GT sensor address signal (L S2) (L S2) it is judged whether or not in the heater calibration memory sensor address signal of GT sensors in the heater calibration (L S2CPU) Write to 42MA. Then, CPU 42a performs whether the logical decision and addresses L S2 and L S2CPU match.
【0121】上記論理判断の結果、番地LS2とL
S2CPUとが一致する場合においてヒータ較正中信号
が例えばGTヒータ制御盤2から送信されていれば、G
Tセンサ(LS2)について新たに送信されたGT信号
は読み込まず、その前のヒータ較正前の最後のGT信号
をメモリ42MAから読み出す。As a result of the logical judgment, the addresses L S2 and L
If the S2CPU matches and the heater calibration in-progress signal is transmitted from the GT heater control panel 2, for example, G
GT signal transmitted newly for the T sensor (L S2) is not read, reading the last GT signal before the previous heater calibration from the memory 42 mA.
【0122】一方、番地LS2とLS2CPUとが一致
する場合において、ヒータ較正中信号が送信されていな
ければ、CPU42Aは、GTセンサ(LS2)につい
て新たに送信されたGT信号を読み込む。さらに、番地
LS2とLS2CPUとが一致しない場合においては、
CPU42Aは、GTセンサ(LS2)についての新た
なGT信号を読み込む。On the other hand, if the address L S2 matches the L S2CPU and the heater calibration in-progress signal has not been transmitted, the CPU 42A reads the newly transmitted GT signal for the GT sensor (L S2 ). Further, in the case where the address L S2 and L S2CPU do not match,
CPU42A reads a new GT signal for GT sensors (L S2).
【0123】そして、CPU42Aは、GT信号S2の
時系列信号を先ず1次遅れ式でディジタルフィルタリン
グした後、階差式の形で遅発ガンマ線の十秒以上例えば
数十秒から1日程度までの複数の時定数を有する遅発ガ
ンマ効果を補償して、瞬時ガンマ線による加熱応答に近
いGT信号S3を得る。そして、CPU42Aは、得ら
れた結果と対応するGTセンサの番地を表すGTセンサ
番地信号(LS3)をメモリ42MAに記憶し、さら
に、遅発ガンマ効果補償演算のために使う固定データを
メモリ42Mから読み込む。なお、個々のGTセンサ毎
の中間演算処理結果をメモリ42Mに書き込み、必要に
応じて読み出すようになっている。Then, the CPU 42A first digitally filters the time series signal of the GT signal S2 by a first-order lag method, and then, in the form of a difference equation, from ten seconds or more, for example, several tens seconds to about one day of a delayed gamma ray. By compensating for the delayed gamma effect having a plurality of time constants, a GT signal S3 close to the heating response by instantaneous gamma rays is obtained. Then, CPU 42a is obtained results GT sensor address signal representing the address of the corresponding GT sensor (L S3) and stored in the memory 42 mA, further delayed gamma effects compensate for fixed data memory 42M used for calculation Read from. The intermediate calculation processing result for each GT sensor is written in the memory 42M and read as needed.
【0124】次いで、CPU42Aは、(3)の処理機
能として、上記(2)の処理動作により計算された遅発
ガンマ補正されたGT信号S3(下式(33)において
はUで示す)をGTセンサ番地(LS2)とともに取り
込み、このGTセンサ番地(LS2)に対応するGTセ
ンサ感度S0(mV/(W/g))および非線形係数α
(mV−1)をメモリ42Mから読み込み、読み込んだ
S0、αおよび下式(33)Next, as the processing function of (3), the CPU 42A converts the late-gamma-corrected GT signal S3 (denoted by U in the following equation (33)) calculated by the processing operation of (2) into GT. sensor address incorporation with (L S2), GT sensor sensitivity S 0 corresponding to the GT sensor address (L S2) (mV / ( W / g)) and non-linear coefficient α
(MV -1 ) is read from the memory 42M, and the read S 0 , α and the following equation (33)
【数51】 W=U/{S0(1+αU)} ……(33) に基づいて、GT信号S3(熱電対信号)をガンマ加熱
量(加熱信号、発熱信号)S4B(W/g)(上式にお
いてWで表示)に換算する。そして、換算した結果を入
出力バッファ46に送出する。The GT signal S3 (thermocouple signal) is converted into a gamma heating amount (heating signal, heating signal) S4B (W / g) based on the following equation: W = U / {S 0 (1 + αU)} (33) (W in the above equation). Then, the converted result is sent to the input / output buffer 46.
【0125】次いで、CPU42Aは、(4)の処理機
能として、GT制御盤4Aへの図示しないプロセス計算
機、図示しない炉内計装制御装置制御用の装置(制御装
置)等からの自動または運転員(あるいは炉内計装担当
技術者等)から操作入力され入出力バッファ46を介し
て送られたヒータ較正命令、あるいはGT制御盤4Aの
ディスプレーコンソール45を介して運転員(または炉
内計装担当技術者)から操作入力されたヒータ較正命令
に応じて、ヒータ較正すべきGT集合体に対してヒータ
較正すべく、伝送器44にヒータ較正指示とその該当番
地(LH)を送信する。Next, as a processing function of (4), the CPU 42A executes an automatic or operator operation from a process computer (not shown) to the GT control panel 4A, a device (control device) for controlling the in-core instrumentation control device (not shown), or the like. (Or a technician in charge of the in-furnace instrument) and a heater calibration command sent via the input / output buffer 46 via the input / output buffer 46, or an operator (or a person in charge of the in-furnace instrument) via the display console 45 of the GT control panel 4A. In response to a heater calibration command input by a technician), a heater calibration command and its corresponding address (L H ) are transmitted to the transmitter 44 to perform heater calibration on the GT assembly to be calibrated.
【0126】そのヒータ較正指示と並列的に、CPU4
2Aは、ヒータ較正対象GT集合体に含まれるGT信号
S2(遅発ガンマ補償されていない信号)を高頻度で採
取し、そのGT集合体のヒータにより追加加熱される前
のガンマ線加熱だけの状態の信号を複数個採取し、さら
にヒータにより加熱されて信号が平衡状態になった時の
信号を複数個採取し、ガンマ線加熱だけの状態の信号の
平均値および平衡状態の信号の平均値をそれぞれ求めて
メモリ42MAに記憶する。In parallel with the heater calibration instruction, the CPU 4
2A is a state in which the GT signal S2 (a signal not delayed gamma-compensated) included in the GT assembly to be calibrated for the heater is frequently collected, and only the gamma ray heating before the additional heating by the heater of the GT assembly is performed. , And a plurality of signals when the signals are equilibrated by being heated by the heater, and the average value of the signals in the state of only gamma ray heating and the average value of the signals in the equilibrium state are respectively obtained. Then, it is stored in the memory 42MA.
【0127】同様に、CPU42は、ヒータ較正対象G
T集合体に対するヒータ通電中の平衡状態の電流値信
号、電圧値信号を、GTヒータ制御盤2のI/O37、
伝送器52および伝送器44を介して採取してメモリ4
2MAに記憶する。また、CPU42Aは、ヒータ較正
中のGTセンサ番地に対してヒータ較正中の信号をメモ
リ42MAに書き込み、さらに、ヒータ較正完了後同信
号をクリアする。Similarly, the CPU 42 sets the heater calibration target G
The current value signal and the voltage value signal of the equilibrium state during energization of the heater for the T-assembly are transmitted to the I / O 37 of the GT heater control panel 2,
The data collected via the transmitter 52 and the transmitter 44 and stored in the memory 4
Store in 2MA. Further, the CPU 42A writes a signal indicating that the heater is being calibrated to the memory 42MA for the GT sensor address where the heater is being calibrated, and clears the signal after the completion of the heater calibration.
【0128】そして、CPU42Aは、(5)の処理機
能((4)の処理機能と関連する)として、メモリ42
MAに記憶されたヒータ加熱前後のGTセンサの平均信
号と、予めメモリ42MA内にGTセンサ番地毎に記憶
されているヒータ較正用のGTセンサ部質量、ヒータ抵
抗、非線形係数αの中から上記ヒータ較正対象GTセン
サの番地に対応するデータ(GTセンサ部質量、ヒータ
抵抗、非線形係数α)を読み出し、特願平11−223
018の(2)式「S0=[{U'/(1+αU')}−
{U/(1+αU)}]/PH;但し、U:内蔵ヒータ
加熱前の出力信号(mV)、U':内蔵ヒータ加熱時の
出力信号(mV)、PH:内蔵ヒータによる付加発熱量
(W/g)」に示されている演算で、新しいGTセンサ
感度S 0を算出する。なお、算出されたGTセンサ感度
S0は一時的にメモリ42MAにおいて、上記処理機能
(3)および(4)の演算処理には使用されない別の領
域に記憶することも可能である。Then, the CPU 42A executes the processing unit of (5).
No. (related to the processing function of (4))
Average signal of GT sensor before and after heater heating stored in MA
Number and the GT sensor address in the memory 42MA in advance.
GT sensor mass for heater calibration and heater resistance
The GT calibration target GT sensor is selected from the resistance and nonlinear coefficient α.
Data (GT sensor mass, heater
Resistance and nonlinear coefficient α) are read out and disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 11-223.
018 (2) Expression “S0= [{U '/ (1 + αU')}-
{U / (1 + αU)}] / PH; However, U: Built-in heater
Output signal (mV) before heating, U ': when heating built-in heater
Output signal (mV), PH: Additional heat generated by the built-in heater
(W / g) ", the new GT sensor
Sensitivity S 0Is calculated. In addition, the calculated GT sensor sensitivity
S0Is temporarily stored in the memory 42MA.
Another area that is not used for the arithmetic processing of (3) and (4)
It is also possible to store it in the area.
【0129】CPU42Aは、求めた新しい感度S0を
図示しないプロセス計算機または制御装置に送信し、新
しい感度S0に対する運転員または炉内計装システム技
術者の更新確認操作を受けて(または自動で)、上記処
理機能(3)および(4)の演算に使われるメモリ42
MAの領域に書き込む。The CPU 42A transmits the obtained new sensitivity S 0 to a process computer or a control device (not shown), and receives an update confirmation operation of the operator or the in-core instrumentation system technician for the new sensitivity S 0 (or automatically performs the operation). ), The memory 42 used for the calculation of the processing functions (3) and (4)
Write to MA area.
【0130】上記機能に加えて、CPU42Aは、
(6)の処理機能として、ディスプレーコンソール45
を介して送信された指令、またはプロセス計算機や制御
装置等から送信された指令に応じて、メモリ42MAに
記憶されたGTセンサ毎の非線形係数α、S0、センサ
部質量、センサ部ヒータ抵抗値等を書き込むこと、およ
び更新することも可能である。In addition to the above functions, the CPU 42A
As the processing function of (6), the display console 45
, Or a non-linear coefficient α, S 0 , a sensor unit mass, a sensor unit heater resistance value for each GT sensor stored in the memory 42MA in response to a command transmitted through the microcomputer or a command transmitted from a process computer, a control device, or the like. Etc. can be written and updated.
【0131】さらに、CPU42Aは、(7)の処理機
能として、プロセス計算機または制御装置から入出力バ
ッファ46を介して送信されたGT信号S2およびS3
較正指令を受けた際に、上記(3)および(4)の処理
動作により得られたGT信号S2、S3における所定時
間のそれぞれの平均値または移動平均値演算を実行して
GT平均信号S2'およびS3'を作成し、GT平均信号
S2'に一致するように補正係数(S3'/S2')を求
める。そして、求めた補正係数(S3'/S2')をメモ
リ42MAに記憶し、次にGT信号S2およびS3較正
指令を受信するまでは、GT信号S3に上記補正係数
(S3'/S2')を乗じた補正GT信号S3B信号を算
出し、プロセス計算機または制御装置から入出力バッフ
ァ46を介して送信された指令に応じて、GT信号S2
および補正GT信号S3Bの内の少なくとも一方とGT
センサの感度S0(mv/(W/W/g))を用いて、
上述した(33)式:W=U/{S0(1+αU)};
但し、GT信号S2および補正GT信号S3Bの内の少
なくとも一方の信号をUとする、で表される信号Wをプ
ロセス計算機に対して出力する。Further, the CPU 42A executes the GT signals S2 and S3 transmitted from the process computer or the control device via the input / output buffer 46 as the processing function of (7).
When the calibration command is received, the average value or the moving average value of the GT signals S2 and S3 obtained by the processing operations (3) and (4) is calculated for a predetermined period of time to execute the GT average signal S2 ′. And S3 'are created, and a correction coefficient (S3' / S2 ') is determined so as to match the GT average signal S2'. Then, the obtained correction coefficient (S3 ′ / S2 ′) is stored in the memory 42MA, and the above-mentioned correction coefficient (S3 ′ / S2 ′) is stored in the GT signal S3 until the GT signal S2 and the S3 calibration command are received next. A multiplied corrected GT signal S3B signal is calculated, and the GT signal S2B is calculated according to a command transmitted from the process computer or the control device via the input / output buffer 46.
And at least one of the corrected GT signal S3B and the GT
Using the sensitivity S 0 (mv / (W / W / g)) of the sensor,
Equation (33) described above: W = U / {S 0 (1 + αU)};
However, a signal W expressed by U as at least one of the GT signal S2 and the corrected GT signal S3B is output to the process computer.
【0132】すなわち、通常、GTヒータ較正中は、G
T信号にインラインヒータの入熱による加算が加わって
おり、正しいGT信号としては使えないが、本実施形態
によれば、CPU42Aのヒータ較正情報により、ヒー
タ較正中のGT信号S2はCPU42Aの遅発ガンマ補
償計算に使用されないため、遅発ガンマ補償計算に外乱
を与えることがなく、遅発ガンマ遅れ補償演算の精度を
向上させることができる。That is, normally, during calibration of the GT heater, G
The addition due to the heat input of the in-line heater is added to the T signal and cannot be used as a correct GT signal. However, according to the present embodiment, the GT signal S2 during the heater calibration is delayed by the CPU 42A based on the heater calibration information of the CPU 42A. Since it is not used for the gamma compensation calculation, it is possible to improve the accuracy of the late gamma delay compensation calculation without disturbing the late gamma compensation calculation.
【0133】また、GTセンサの感度がS0が運用中変
化することが分かっているため、遅発ガンマ遅れ補償演
算として、感S0(mV/(W/g))で除した後のガ
ンマ加熱率(W/g)の信号レベルS4Aを用いて上記
ガンマ遅れ補償演算を実行すると、S0がヒータ較正で
更新された後で、不連続な信号レベルS4Aによって遅
発ガンマ補償計算に外乱が与えられるのに対し、本実施
形態では元の(感度S 0で除す前の)GT信号(mV信
号)を用いて上記ガンマ遅れ補償演算を実行しているた
め、感度変更による外乱を受けず、遅発ガンマ遅れ補償
演算の精度を向上させることができる。When the sensitivity of the GT sensor is S0Changed during operation
Gamma delay compensation
As calculation, feeling S0(MV / (W / g))
Using the signal level S4A of the gamma heating rate (W / g)
When the gamma delay compensation calculation is executed, S0Is a heater calibration
After being updated, it is delayed by the discontinuous signal level S4A.
This disturbance is applied to the gamma compensation calculation.
In the form, the original (sensitivity S 0GT signal (before dividing by mV signal)
The gamma delay compensation calculation is performed using
Delay gamma delay compensation without disturbance due to sensitivity change
The accuracy of the calculation can be improved.
【0134】なお、GT信号(mV信号)は、非線形係
数の分だけ誤差を有しているが、通常その値は1〜2%
のオーダーであり、この分が丸まる誤差ではないことか
ら、mV信号段階で遅発ガンマ遅れ補償する方が前述の
不具合とバランスすると、この方が好ましい。Although the GT signal (mV signal) has an error corresponding to the nonlinear coefficient, its value is usually 1 to 2%.
Since this error is not a rounding error, it is more preferable to compensate for the delayed gamma delay at the mV signal stage when the above-mentioned problem is balanced.
【0135】また、遅発ガンマ補償されたGT信号S3
は、遅発ガンマ補償されていないGT信号S2とバイア
スを生じる可能性が有る。このバイアスは、初期値入力
条件が理想状態でない場合、および遅発ガンマ遅れ補償
演算に誤差をわずかに生じる場合に有りうる。その場合
のGT信号S2とGT信号S3との食い違いを解消する
ために、CPU42Aの機能(7)を有している事は、
実運用上のバイアス対策として重要である。Further, the GT signal S3 that has been delayed gamma compensated
May cause a bias with the GT signal S2 that is not delayed gamma compensated. This bias can occur when the initial value input condition is not in an ideal state and when a slight error occurs in the delayed gamma delay compensation calculation. In order to eliminate the discrepancy between the GT signal S2 and the GT signal S3 in that case, the function (7) of the CPU 42A is as follows.
This is important as a countermeasure for bias in actual operation.
【0136】[第4の実施形態]本実施形態は、第3の
実施形態の変形であり、基本的に異なるのは第3の実施
形態では、GT信号S2に対して遅発ガンマ補償演算を
行っているのに対し、本実施形態では、感度演算を行っ
た結果であるGT信号S4Aに対してCPU42A'が
遅発ガンマ補償演算を行い、その結果をGT信号S4B
とする点にある。その信号処理はほとんど第3実施形態
と同じであるため、その説明は省略する。[Fourth Embodiment] This embodiment is a modification of the third embodiment. The third embodiment basically differs from the third embodiment in that a delayed gamma compensation operation is performed on the GT signal S2. In contrast, in the present embodiment, the CPU 42A ′ performs a delayed gamma compensation operation on the GT signal S4A that is the result of performing the sensitivity operation, and outputs the result as the GT signal S4B.
It is in the point. Since the signal processing is almost the same as that of the third embodiment, the description is omitted.
【0137】本実施形態においても、第3実施形態で述
べたものと同様の効果が得られる。In this embodiment, the same effects as those described in the third embodiment can be obtained.
【0138】[第5の実施形態]図6に本発明の炉内計
装信号処理装置を用いた、炉内計装システムの実施例を
示す。[Fifth Embodiment] FIG. 6 shows an embodiment of an in-furnace instrumentation system using the in-furnace instrumentation signal processing apparatus of the present invention.
【0139】図6は、本発明に係る沸騰水型原子炉(B
WR)の原子炉出力分布監視システムを示すブロック構
成図である。なお、図6に示す出力分布監視システムに
おいて、図12ないし図14に示されたBWRの出力分
布監視システムと同じ構成については、同一符号を用い
て説明する。FIG. 6 shows a boiling water reactor (B) according to the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing a reactor power distribution monitoring system (WR). In the output distribution monitoring system shown in FIG. 6, the same components as those of the BWR output distribution monitoring system shown in FIGS. 12 to 14 will be described using the same reference numerals.
【0140】沸騰水型原子炉の原子炉出力分布監視シス
テム129は、図6に示すように、検出器および信号処
理装置を有する固定式炉内炉内計装システム130と、
原子炉の運転状態ならびに炉心性能監視を行なうプロセ
ス制御計算機120Aとを備える。As shown in FIG. 6, the reactor power distribution monitoring system 129 of the boiling water reactor includes a fixed in-core instrumentation system 130 having a detector and a signal processing device;
A process control computer 120A for monitoring the operating state of the reactor and the core performance is provided.
【0141】プロセス制御計算機120Aは、例えばC
PU、メモリ、入力コンソール、表示装置等を含むコン
ピュータであり、その処理機能の一部は、炉心の出力分
布を算出するための原子炉の出力分布算出装置131と
して構成されている。この炉内出力分布算出装置131
は、炉出力分布を算出し、炉心性能監視を行なうように
なっている。For example, the process control computer 120A
It is a computer including a PU, a memory, an input console, a display device, and the like, and a part of its processing functions is configured as a reactor power distribution calculating device 131 for calculating a core power distribution. This furnace power distribution calculating device 131
Calculates the reactor power distribution and monitors the core performance.
【0142】一方、沸騰水型原子炉は、原子炉格納容器
101内に原子炉圧力容器102が格納されており、こ
の原子炉圧力容器102内に炉心103が収容される。
炉心103は、減速材を兼ねる冷却材で冷却されるよう
になっている。炉心103には多数の燃料集合体104
が図7および図8に示すように装荷される。多数の燃料
集合体104は、それぞれ4体ずつが組をなして構成さ
れており、4体一組の燃料集合体104間に横断面十字
状の制御棒105が下方から出し入れ可能に装荷され
る。On the other hand, in the boiling water reactor, a reactor pressure vessel 102 is housed in a reactor containment vessel 101, and a reactor core 103 is housed in the reactor pressure vessel 102.
The reactor core 103 is cooled by a coolant that also serves as a moderator. A large number of fuel assemblies 104 are provided in the core 103.
Are loaded as shown in FIG. 7 and FIG. A large number of fuel assemblies 104 are configured in groups of four each, and a control rod 105 having a cross-shaped cross section is loaded between the four fuel assemblies 104 so as to be able to be taken in and out from below. .
【0143】4体一組の燃料集合体104を多数組装荷
して構成される炉心103内に、原子炉炉内計装システ
ムの検出器を構成する炉内炉内計装集合体132が複
数、例えば52本設けられる。炉内炉内計装集合体13
2は、制御棒105の配置位置とは異なる位置に配置さ
れ、図7および図8に示すように、4体の燃料集合体1
04間に形成されるコーナ水ギャップGに配置される。A plurality of in-core instrumentation assemblies 132 constituting a detector of an in-reactor instrumentation system are provided in a core 103 constituted by loading a large number of four fuel assemblies 104 in a set. , For example, are provided. In-furnace instrumentation assembly 13
2 are arranged at positions different from the arrangement positions of the control rods 105, and as shown in FIGS.
It is arranged in a corner water gap G formed between the gaps 04.
【0144】すなわち、炉内炉内計装集合体132は、
細長い長尺管状の炉内計装管133と、この炉内計装管
133内にそれぞれ収容された固定式中性子検出手段
(LPRM)である中性子検出器集合体(LPRM検出
器集合体)134および固定式γ線検出手段(ガンマサ
ーモメータ)であるγ線発熱検出器集合体(GT集合
体)135とを備えている。That is, the in-furnace instrumentation assembly 132 comprises:
An elongated long tubular in-core instrumentation tube 133, and a neutron detector assembly (LPRM detector assembly) 134 as fixed neutron detection means (LPRM) housed in the in-core instrumentation tube 133 and A γ-ray heat detector assembly (GT aggregate) 135 which is a fixed γ-ray detection means (gamma thermometer).
【0145】LPRM検出器集合体134は、固定式中
性子検出器としてのLPRM検出器137を炉内計装管
133内に炉心軸方向に数箇所に等間隔をおいて離散的
あるいは分散的に配置して構成される。沸騰水型原子炉
においては、LPRM検出器137は、通常4個が炉心
103の燃料有効部に炉心軸方向に等間隔をおいて分散
配置される。また、各LPRM検出器137は信号ケー
ブル138によりペネトレーション部139を貫通して
LPRM信号処理装置140に電気的に接続され、出力
領域中性子束測定系141が構成される。このLPRM
信号処理装置140は、各LPRM検出器137から送
られたLPRM信号SLPRMに対して、例えばA/D
変換処理、利得演算等の処理を施してディジタル型のL
PRM信号(LPRMデータ)D2に変換してプロセス
制御計算機120Aに送信するようになっている。In the LPRM detector assembly 134, the LPRM detector 137 as a fixed neutron detector is discretely or dispersedly disposed at equal intervals in the core axis direction at several places in the in-core instrumentation tube 133. It is composed. In the boiling water reactor, four LPRM detectors 137 are usually arranged in the active fuel portion of the core 103 at equal intervals in the core axis direction. Further, each LPRM detector 137 penetrates the penetration section 139 by a signal cable 138 and is electrically connected to the LPRM signal processing device 140 to form an output area neutron flux measurement system 141. This LPRM
The signal processing device 140 converts the LPRM signal S LPRM sent from each LPRM detector 137 into, for example, an A / D signal.
Conversion processing, gain calculation, and other processing are performed to obtain a digital L
The signal is converted into a PRM signal (LPRM data) D2 and transmitted to the process control computer 120A.
【0146】一方、GT集合体135は、複数の固定式
γ線発熱検出器21を炉心軸方向に離散的に配置して構
成されており、各γ線発熱検出器21により、ガンマ線
発熱量を測定するようになっている。このγ線発熱検出
器21は、LPRM検出器137の炉心軸方向個数と同
数以上、例えば8個を炉心軸方向に有しており、γ線発
熱検出器の集合体がガンマサーモメータ集合体(GT集
合体)135として構成される。γ線発熱検出器(GT
検出器)21は、少なくともLPRM検出器137の近
傍にそれぞれ配置される。GT集合体135の各γ線発
熱検出器21は、信号ケーブル145によりペネトレー
ション部149を貫通してガンマサーモメータ信号処理
装置148に電気的に接続されてガンマサーモメータ出
力分布測定系150が構成される。On the other hand, the GT assembly 135 includes a plurality of fixed γ-ray heat detectors 21 arranged discretely in the core axis direction. It is designed to measure. The γ-ray heat detector 21 has the same number or more, for example, eight, in the core axis direction as the number of LPRM detectors 137 in the core axis direction, and an aggregate of γ-ray heat detectors is a gamma thermometer assembly ( GT aggregate) 135. γ-ray heat detector (GT
The detectors 21 are arranged at least in the vicinity of the LPRM detector 137, respectively. Each γ-ray heat detector 21 of the GT assembly 135 penetrates the penetration part 149 by the signal cable 145 and is electrically connected to the gamma thermometer signal processing device 148 to configure the gamma thermometer output distribution measuring system 150. You.
【0147】ガンマサーモメータ信号処理装置148
(以下、GT信号処理装置148と簡略して記載する)
は、図1に示すGT信号処理装置1、あるいは図5に示
すGT信号処理装置1Aと同一の構成を有しており、G
T集合体135の各γ線発熱検出器21からの出力信号
(GT信号)S1および各γ線発熱検出器21の感度S
0に基づいて単位重量あたりのγ線発熱量(W/g)を
表すディジタル型のγ線発熱測定信号(GT信号D1;
以下、GTデータD1とも記載する、この信号は前述の
信号S4AまたはS4Bに該当する)を求め、求めたG
TデータD1をプロセス制御計算機120Aに送信する
ようになっている。Gamma thermometer signal processing device 148
(Hereinafter, it is simply described as a GT signal processing device 148)
Has the same configuration as the GT signal processing device 1 shown in FIG. 1 or the GT signal processing device 1A shown in FIG.
The output signal (GT signal) S1 from each γ-ray heat detector 21 of the T assembly 135 and the sensitivity S of each γ-ray heat detector 21
A digital γ-ray heat measurement signal (GT signal D1; representing a γ-ray heat generation per unit weight (W / g) based on 0)
Hereinafter, this signal is also referred to as GT data D1. This signal corresponds to the above-described signal S4A or S4B).
The T data D1 is transmitted to the process control computer 120A.
【0148】すなわち、固定式炉内炉内計装システム1
30は、前記出力領域中性子測定系141とガンマサー
モメータ出力分布測定系150とを備えており、この固
定式炉内炉内計装システム130の検出器群137、2
1を含む炉内炉内計装集合体(LPRM検出器集合体1
34およびGT集合体135)132は、炉心103内
に予め設定された固定の測定点において、各検出器13
7および21の検出信号送信および各信号処理装置14
0および148の信号処理により、炉心103内の中性
子束とγ線発熱量を炉心炉内計装データ(GTデータD
1およびLPRMデータD2)として測定するようにな
っている。That is, the in-furnace in-core instrumentation system 1
Numeral 30 includes the output area neutron measurement system 141 and the gamma thermometer output distribution measurement system 150. The detector group 137, 2
In-core instrumentation assembly (LPRM detector assembly 1
34 and the GT assembly 135) 132 are connected to each detector 13 at a fixed measurement point set in the core 103 in advance.
7 and 21 detection signal transmission and each signal processing device 14
By the signal processing of 0 and 148, the neutron flux and the γ-ray heating value in the core 103 are measured using the in-core instrumentation data (GT data D).
1 and LPRM data D2).
【0149】さらに、GT集合体135にはヒータ線が
内蔵されており、固定式炉内炉内計装システム130
は、この内蔵ヒータ(後述する)と電気的に接続され、
当該内蔵ヒータに電源を供給し、かつ電源供給量を制御
するためのガンマサーモメータヒータ制御装置(以下、
GTヒータ制御装置とも記載する)153を有してい
る。Further, the GT assembly 135 has a built-in heater wire, and has a fixed in-furnace instrumentation system 130.
Is electrically connected to this built-in heater (described later),
A gamma thermometer heater control device for supplying power to the built-in heater and controlling the power supply amount (hereinafter, referred to as a gamma thermometer heater control device)
GT heater control device 153).
【0150】このGTヒータ制御装置153は、例え
ば、電源回路、電流測定回路、電圧測定回路、電圧制御
回路(マイコン)、通電切替回路等を含む電源装置であ
り、その電源ケーブル154を介して選択されたGT集
合体135の内蔵ヒータに電圧を印可し、ヒータ加熱を
行うようになっている。The GT heater control device 153 is, for example, a power supply device including a power supply circuit, a current measurement circuit, a voltage measurement circuit, a voltage control circuit (microcomputer), an energization switching circuit, and the like. A voltage is applied to the built-in heater of the GT assembly 135 that has been set, and the heater is heated.
【0151】この原子炉の固定式炉内炉内計装システム
130によれば、移動式中性子検出器や移動式のγ線検
出器が不要となるので、従来の原子炉炉内計装システム
に備えられる機械式駆動操作装置が省略できる。したが
って、固定式炉内炉内計装システム130の構造を簡素
化することができる一方、この炉内計装システム130
は可動部分が不要となり、メンテナンスフリー化を図る
ことが可能となり、作業員の被曝作業を不要あるいは大
幅に軽減させることができる。According to the fixed in-core instrumentation system 130 of the nuclear reactor, a mobile neutron detector and a mobile γ-ray detector are not required. The mechanical drive operating device provided can be omitted. Therefore, while the structure of the fixed in-core in-core instrumentation system 130 can be simplified, the in-core
Since no moving parts are required, maintenance-free operation can be achieved, and the work of exposing workers can be eliminated or greatly reduced.
【0152】また、原子炉圧力容器102内、または図
示しない一次系配管には、原子炉運転用の各種の運転パ
ラメータである例えば炉心冷却材流量(または近似的な
再循環流量)、炉心圧力(圧力容器内圧力)、給水流
量、給水温度(または炉心入口冷却材温度)、および制
御棒駆動装置における制御棒位置(制御棒パターン)等
の原子炉炉心現状プロセスデータ(プロセス信号)S
PROCESSを測定する炉心現状データ測定器155
が設置されている。In the reactor pressure vessel 102 or in a primary piping (not shown), various operating parameters for operating the reactor, such as a core coolant flow rate (or an approximate recirculation flow rate) and a core pressure ( Reactor core current process data (process signal) S such as pressure in the pressure vessel, feedwater flow rate, feedwater temperature (or core inlet coolant temperature), and control rod position (control rod pattern) in the control rod drive.
Reactor core status data measuring device 155 for measuring PROCESS
Is installed.
【0153】炉心現状データ測定器155は、図6では
1つの測定器のように格納容器内の測定器で代表させて
簡略化して図示しているが、実際には、格納容器内外の
複数の炉心現状データ(プロセスデータ)を測定あるい
は監視する複数の測定機器で構成される炉心現状データ
測定手段である。In FIG. 6, the core current state data measuring device 155 is simplified and represented by a measuring device inside the containment vessel like a single measuring device. This is a core current data measuring means composed of a plurality of measuring devices for measuring or monitoring core current data (process data).
【0154】炉心現状データ測定器155は、あるもの
はペネトレーション部156を貫通する信号ケーブル1
57を介して現状データ処理装置158に接続され、他
のものは格納容器外の現状データ測定器155から、信
号ケーブル157を介して現状データ処理装置158に
接続され、プロセスデータ測定系159が構成される。The core current status data measuring device 155 includes a signal cable 1 that penetrates the penetration portion 156.
57 is connected to the current data processing device 158 via a signal cable 157, and the other components are connected to the current data processing device 158 via a signal cable 157. Is done.
【0155】現状データ処理装置158は、炉心現状デ
ータ測定器155により測定された炉心現状プロセスデ
ータSPROCESS(アナログ、またはディジタル信
号)を受け取り、受け取った炉心現状プロセスデータS
PROCESSに基づいてデータ処理を実行して原子炉
熱出力、炉心入り口冷却材温度等を計算し、計算された
原子炉熱出力を含む炉心現状プロセスデータS
PROCESSをディジタル型の炉心現状データD3に
変換してプロセス制御計算機120Aに送信するように
なっている。The current status data processing device 158 receives the current core process data S PROCESS (analog or digital signal) measured by the current core data measurement device 155, and receives the received current core process data S
Data processing is executed based on PROCESS to calculate reactor heat output, core inlet coolant temperature, etc., and the core current process data S including the calculated reactor heat output
PROCESS is converted into digital core current state data D3 and transmitted to the process control computer 120A.
【0156】プロセスデータ測定系159の現状データ
処理装置158は、専用の独立装置ではなく、プロセス
制御計算機120Aの処理機能の一部として構成しても
よい。この意味においては、プロセスデータ測定系15
9は炉内出力分布算出装置131を備えたプロセス制御
計算機120Aの処理機能の一部として構成されてもよ
く、原子炉の出力分布算出装置もその処理機能の一部で
ある。このプロセスデータ測定系159は、検出器およ
び信号処理装置の概念から原子炉固定式炉内炉内計装シ
ステム130の一部として構成されていてもよい。The current data processing device 158 of the process data measurement system 159 may be configured as a part of the processing function of the process control computer 120A, instead of a dedicated independent device. In this sense, the process data measurement system 15
Numeral 9 may be configured as a part of the processing function of the process control computer 120A including the in-core power distribution calculating device 131, and the power distribution calculating device of the nuclear reactor is also a part of the processing function. The process data measurement system 159 may be configured as a part of the in-core instrumentation system 130 in the fixed reactor type reactor from the concept of a detector and a signal processing device.
【0157】さらに、プロセスデータ測定系159の現
状データ処理装置158、出力領域中性子束測定系14
1のLPRM信号処理装置140、ガンマサーモメータ
ヒータ制御系のガンマサーモメータヒータ制御装置15
3およびガンマサーモメータ出力分布測定系150のG
T信号処理装置148は、それぞれプロセス制御計算機
120Aに電気的に接続されている。Further, the current data processor 158 of the process data measuring system 159 and the neutron flux measuring system 14 in the output area
1 LPRM signal processing device 140, gamma thermometer heater control device 15 of gamma thermometer heater control system
3 and G of the gamma thermometer output distribution measuring system 150
The T signal processing devices 148 are each electrically connected to the process control computer 120A.
【0158】各処理装置140,148,158で処理
されたデータ群、すなわち、炉心炉内計装データ(GT
データD1およびLPRMデータD2)および炉心現状
データD3は、プロセス制御計算機120Aのインタフ
ェース機能を有する炉内計装制御装置(炉内計装制御モ
ジュール)160を介して炉内出力分布算出装置131
に入力されるようになっている。A data group processed by each of the processing units 140, 148, and 158, that is, instrumentation data (GT
The data D1 and LPRM data D2) and the current core data D3 are output from the in-core power distribution calculation device 131 via an in-core instrumentation control device (in-core instrumentation control module) 160 having an interface function of the process control computer 120A.
To be entered.
【0159】炉内計装制御装置160、すなわち、プロ
セス制御計算機120Aの炉内計装制御モジュール16
0は、炉内炉内計装システム130の構成要素の一部と
して構成されており、上記インタフェース機能に加え
て、炉内炉内計装システム130のLPRM信号処理装
置140、GT信号処理装置148およびガンマサーモ
メータヒータ制御装置153をそれぞれ制御する機能を
有している。The in-core instrumentation control device 160, that is, the in-core instrumentation control module 16 of the process control computer 120A
0 is configured as a part of the components of the in-furnace instrumentation system 130. In addition to the above interface functions, the LPRM signal processor 140 and the GT signal processor 148 of the in-furnace instrumentation system 130. And a function of controlling the gamma thermometer heater control device 153, respectively.
【0160】また、プロセス制御計算機120Aの炉内
出力分布算出装置131は、内蔵された物理モデル(3
次元核熱水力計算コード)により、炉心内の中性子束分
布、出力分布、熱的運転制限値に対する余裕等を算出す
る処理機能(出力分布算出モジュール)161と、出力
分布算出モジュール161からの計算結果を入力して補
正し、実測した炉心炉内計装データを反映した炉心出力
分布を得る処理機能(出力分布学習モジュール)162
とから構成されている。また、プロセス制御計算機12
0Aは、運転員を介して出力分布計算指示コマンド、G
T較正指示コマンド等の各種コマンドを入力可能であ
り、かつ運転員に対して炉心性能計算結果(例えば出力
分布、運転制限値に対する余裕)等の他、警報表示等の
表示情報を出力可能な表示機能を含む表示操作装置16
3とを備えている。The in-furnace power distribution calculator 131 of the process control computer 120A has a built-in physical model (3
Processing function (power distribution calculation module) 161 for calculating the neutron flux distribution, power distribution, and margin for the thermal operation limit value in the reactor core based on the three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation code), and calculation from the power distribution calculation module 161 A processing function (power distribution learning module) 162 for inputting and correcting the result and obtaining a core power distribution reflecting the measured core in-core instrumentation data.
It is composed of In addition, the process control computer 12
0A is an output distribution calculation instruction command via the operator, G
A display capable of inputting various commands such as a T calibration instruction command, and outputting display information such as a warning display in addition to a core performance calculation result (for example, a power distribution and a margin for an operation limit value) to an operator. Display operation device 16 including functions
3 is provided.
【0161】プロセス制御計算機120Aの炉内出力分
布算出装置131は、予めプロセス制御計算機120A
(のメモリ)に記憶された出力分布算出モジュール16
1の物理モデル(BWR3次元シミュレータモデル;3
次元核熱水力計算コード)、および入力されたGTデー
タD1、LPRMデータD2、炉心現状データD3に基
づいて炉心出力分布等を算出するようになっている。The in-furnace power distribution calculating device 131 of the process control computer 120A
Output distribution calculation module 16 stored in (memory of)
1 physical model (BWR 3D simulator model; 3
The core power distribution and the like are calculated based on the three-dimensional nuclear thermal hydraulic power calculation code), the input GT data D1, LPRM data D2, and core current state data D3.
【0162】すなわち、炉内出力分布算出装置131の
出力分布算出モジュール161は、入力された炉心現状
データD3および物理モデル(3次元核熱水力計算コー
ド)に基づいて演算処理を実行し、炉心内の中性子束分
布、炉心出力分布、熱的運転制限値に対する余裕等を算
出するようになっている。That is, the power distribution calculation module 161 of the in-core power distribution calculation device 131 executes arithmetic processing based on the input core current state data D3 and the physical model (three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation code), The neutron flux distribution, the core power distribution, and the margin for the thermal operation limit value are calculated.
【0163】そして、炉内出力分布算出装置131の出
力分布学習モジュール162は、出力分布算出モジュー
ル(3次元核熱水力計算モジュール)161により算出
された結果(炉心内中性子束分布、出力分布)を、入力
されたGTデータD1、またはGTデータD1およびL
PRMデータD2を参照しながら補正し、出力分布算出
モジュール161に返し、モジュール161で実測炉心
炉内計装データ(GTデータD1、LPRMデータD
2)を反映した信頼性の高い炉心出力分布等、熱的運転
制限値に対する余裕等を求めるようになっている。The power distribution learning module 162 of the in-core power distribution calculation device 131 outputs a result (neutron flux distribution and power distribution in the core) calculated by the power distribution calculation module (three-dimensional nuclear thermal hydraulic power calculation module) 161. To the input GT data D1, or GT data D1 and L
The correction is made with reference to the PRM data D2, and the result is returned to the power distribution calculation module 161. The module 161 measures the measured core internal instrumentation data (GT data D1, LPRM data D
A margin for the thermal operation limit value and the like, such as a highly reliable core power distribution reflecting 2) are obtained.
【0164】ここで、各モジュール160、161、1
62は、プロセス制御計算機120Aの処理機能を表す
モジュール、すなわち、プロセス計算機120Aのメモ
リに内蔵されたプログラムモジュールおよびこのプログ
ラムモジュールに基づくプロセス制御計算機120A
(そのCPU)の処理として実現されており、炉内出力
分布算出モジュール161と出力分布学習モジュール1
62を合わせて炉内出力分布算出装置131を構成す
る。また、炉内炉内計装システム130の監視制御モジ
ュールは炉内計装制御装置160を構成している。Here, each of the modules 160, 161, 1
Reference numeral 62 denotes a module representing a processing function of the process control computer 120A, that is, a program module built in a memory of the process control computer 120A and a process control computer 120A based on this program module.
(The CPU), and is realized by the in-furnace power distribution calculation module 161 and the power distribution learning module 1
62 together constitute an in-furnace power distribution calculation device 131. The monitoring control module of the in-furnace instrumentation system 130 constitutes the in-furnace instrumentation control device 160.
【0165】ところで、炉内炉内計装集合体132は、
図6ないし図8に示すように、原子炉の炉内炉内計装シ
ステム130の一部を構成し、炉心103内に多数、例
えば52個配置される。炉内炉内計装集合体132は、
4体の燃料集合体104で囲まれたコーナ水ギャップG
位置に配置される。The in-furnace instrumentation assembly 132 is
As shown in FIGS. 6 to 8, a part of the in-core instrumentation system 130 of the nuclear reactor is configured, and a large number, for example, 52 units are arranged in the reactor core 103. The in-furnace instrumentation assembly 132 includes:
Corner water gap G surrounded by four fuel assemblies 104
Placed in the position.
【0166】炉内炉内計装集合体132は、炉内計装管
133と、固定式中性子検出手段としての中性子検出器
集合体(LPRM検出器集合体)134と、固定式ガン
マ線検出手段(ガンマサーモメータ)としてのγ線発熱
検出器の集合体(GT集合体)135とを備えており、
LPRM検出器集合体134およびGT集合体135を
組み合わして炉内計装管133内に一体的に配置して構
成されている。The in-furnace instrumentation assembly 132 includes an in-furnace instrumentation tube 133, a neutron detector assembly (LPRM detector assembly) 134 as fixed neutron detection means, and a fixed gamma ray detection means ( A gamma thermometer) as an aggregate (GT aggregate) 135 of γ-ray heat detectors,
The LPRM detector assembly 134 and the GT assembly 135 are combined and arranged integrally in a furnace instrumentation tube 133.
【0167】LPRM検出器集合体134は、核分裂電
離箱としての局所出力領域モニタ系(LPRM)を構成
しており、炉心軸方向の燃料有効長内にN個(N≧
4)、例えば4個のLPRM検出器137を等間隔(間
隔L)をおいて離散的あるいは分散的に有する。GT集
合体135は炉内計装管133内にLPRM検出器集合
体134とともに挿入される。The LPRM detector assembly 134 constitutes a local power range monitor system (LPRM) as a fission chamber, and N (N ≧ N) within the active fuel length in the core axis direction.
4) For example, four LPRM detectors 137 are provided discretely or dispersedly at equal intervals (interval L). The GT assembly 135 is inserted into the in-furnace instrumentation tube 133 together with the LPRM detector assembly 134.
【0168】GT集合体135は、例えば8個あるいは
9個のガンマ(γ)線発熱検出器21を軸方向に離散的
に備える。LPRM検出器集合体134の各中性子検出
器137およびGT集合体135の各ガンマ線発熱検出
器21は、炉内計装管133内に収容される一方、この
炉内計装管133内を冷却材が下方から上方に向って流
れるように案内される。The GT assembly 135 has, for example, eight or nine gamma (γ) ray heat generation detectors 21 discretely in the axial direction. Each neutron detector 137 of the LPRM detector assembly 134 and each gamma ray heat detector 21 of the GT assembly 135 are housed in the in-furnace instrumentation tube 133, while the inside of the in-furnace instrumentation tube 133 is cooled. Are guided to flow upward from below.
【0169】図7および図8には、炉心軸方向の燃料有
効部Hに8個のγ線発熱検出器21を配置したGT集合
体135の例が示されている。なお、燃料有効部Hと
は、図8に示すように、燃料集合体の各燃料要素(燃料
管に充填された核燃料)において、炉心軸方向に沿って
核燃料が有効に充填されている領域を表しており、この
炉心軸方向に沿った燃料有効部Hのことを燃料有効長と
も記載する。FIGS. 7 and 8 show an example of a GT assembly 135 in which eight γ-ray heat generation detectors 21 are arranged in a fuel effective portion H in the core axis direction. Note that, as shown in FIG. 8, the fuel effective portion H refers to a region in each fuel element of the fuel assembly (nuclear fuel filled in the fuel pipe) where the nuclear fuel is effectively filled along the core axis direction. The effective fuel portion H along the core axis direction is also referred to as an effective fuel length.
【0170】各γ線発熱検出器21の炉心軸方向への配
置間隔は、LPRM検出器集合体134の各中性子検出
器137の炉心軸方向配置間隔を考慮して定められる。The spacing between the γ-ray heat detectors 21 in the core axis direction is determined in consideration of the spacing between the neutron detectors 137 of the LPRM detector assembly 134 in the core axis direction.
【0171】具体的には、LPRM検出器137間の軸
方向距離間隔をLとすると、ガンマサーモメータ集合体
(GT集合体)135は、各γ線発熱検出器21の内の
4個がLPRM検出器137と同じ軸方向位置に、3個
が各LPRM検出器137の中間位置にL/2間隔で、
最下段のγ線発熱検出器21は、最下段の中性子検出器
137から下方にL/4〜L/2の距離であって燃料有
効部下端から15cm以上の燃料有効部内に、それぞれ
の軸方向中心がくるように配置される。最上段のLPR
M検出器137より上方にγ線発熱検出器21を設置し
た場合には、このγ線発熱検出器21は、最上段の中性
子検出器137から上方にL/4〜L/2の距離であっ
て燃料有効部上端から15cm以上の下方の燃料有効部
内にくるように配置される。燃料有効部の上下端からγ
線発熱検出器21を15cm以上内方へくるように配置
したのは、γ線発熱寄与範囲の解析により、γ線の寄与
範囲が新たに知見され、燃料有効部上下端部のγ線発熱
量を精度よく正確に検出するためである。Specifically, assuming that the axial distance between the LPRM detectors 137 is L, the gamma thermometer assembly (GT assembly) 135 is configured such that four of the γ-ray heat detectors 21 are LPRMs. At the same axial position as the detectors 137, three are located at intermediate positions of the respective LPRM detectors 137 at L / 2 intervals,
The lowermost γ-ray heat detector 21 is located at a distance of L / 4 to L / 2 downward from the lowermost neutron detector 137 and within 15 cm or more from the lower end of the active fuel section. It is arranged so that the center comes. LPR at the top
When the γ-ray heat detector 21 is installed above the M detector 137, the γ-ray heat detector 21 has a distance of L / 4 to L / 2 above the uppermost neutron detector 137. And placed within the active fuel section 15 cm or more below the upper end of the active fuel section. Γ from the upper and lower ends of the fuel effective part
The reason why the line heating detector 21 is arranged to be inward by 15 cm or more is that the contribution range of the γ-ray is newly found by the analysis of the γ-ray heating contribution range, and the γ-ray heating value of the upper and lower end portions of the fuel effective portion. Is to be detected with high precision and accuracy.
【0172】最下段のγ線発熱検出器21は、燃料有効
長H内でできる限り下端近くに配置されることが求めら
れているため、燃料有効長(現在約371cm)Hを例
えば炉心軸方向に24ノードに区分した場合、下から2
番目の炉心軸方向ノードの軸方向の略中心に、最下段の
γ線発熱検出器21の中心位置が来るように当該最下段
のγ線発熱検出器21を配置するのが好ましい。このよ
うに配置すると、GT集合体135の最下端のγ線発熱
検出器21で炉心下端側のγ線発熱も検出可能となり、
γ線発熱を、燃料有効長Hに沿った炉心軸方向にできる
だけ広い領域から測定することができ、かつ炉心下端側
領域においても測定することができる。Since the lowermost γ-ray heat detector 21 is required to be disposed as close to the lower end as possible within the active fuel length H, the active fuel length H (currently about 371 cm) is set, for example, in the core axial direction. If it is divided into 24 nodes, 2 from the bottom
It is preferable to dispose the lowermost γ-ray heat detector 21 so that the center position of the lowermost γ-ray heat detector 21 is located substantially at the axial center of the second core axial node. With this arrangement, the lowermost γ-ray heat detector 21 of the GT assembly 135 can also detect γ-ray heat at the lower end of the core,
The γ-ray heat can be measured from a region as wide as possible in the axial direction of the core along the active fuel length H, and can also be measured in a region on the lower end side of the core.
【0173】これは、最下端のノードは中性子の漏洩で
出力が元々低く、γ線発熱検出器21の感度が低いこ
と、さらに、γ線発熱検出器21へのガンマ線の寄与範
囲が15cm以上あることから燃料有効長下端から15
cm以上離すことにより、γ線発熱検出器21で上下方
向からのγ線発熱量を等しく検出できる。また、15c
m以上離さないと、他の炉心軸方向位置におけるγ線発
熱検出器21が軸方向上下からのγ線の加熱効果を測定
しているのに対し、最下端のγ線発熱検出器21は上方
からのγ線発熱寄与のみを検出することになり、γ線発
熱量測定のバランスを欠き、出力測定の相関式が異なる
ことを避けるためである。This is because the output at the lowermost node is originally low due to neutron leakage, the sensitivity of the γ-ray heat detector 21 is low, and the contribution range of the gamma ray to the γ-ray heat detector 21 is 15 cm or more. It is 15 from the lower fuel effective length
By separating the γ-rays from the vertical direction, the γ-ray heat generation detector 21 can equally detect the γ-ray heat generation from the vertical direction. Also, 15c
If not more than m apart, the γ-ray heat detectors 21 at other core axial positions measure the heating effect of γ-rays from above and below in the axial direction, while the lowermost γ-ray heat detector 21 This is to detect only the γ-ray heat generation contribution from, and to lose the balance of the γ-ray calorific value measurement and to avoid a difference in the correlation equation of the output measurement.
【0174】また、最近の燃料集合体104の軸方向設
計では、最下端のノードは天然ウランブランケットを使
用していることが多いので、この出力の低い天然ウラン
ブランケット部を測定しても、GT集合体135の出力
信号が極めて低く、最下段のLPRM検出器137より
も下方で出力分布を内外挿する意味が無くなるためであ
る。In the recent axial design of the fuel assembly 104, the lowermost node often uses a natural uranium blanket. Therefore, even if the low output natural uranium blanket portion is measured, the GT This is because the output signal of the aggregate 135 is extremely low, and there is no point in extrapolating the output distribution below the lowermost LPRM detector 137.
【0175】ところで、固定式γ線発熱検出器21を組
み合せたガンマサーモメータ集合体(GT集合体)13
5は図9および図10に示す細長い長尺の棒状構造を有
する。Incidentally, a gamma thermometer assembly (GT assembly) 13 in which a fixed type γ-ray heat generation detector 21 is combined.
Numeral 5 has an elongated bar-like structure shown in FIGS.
【0176】ガンマサーモメータ集合体(GT集合体)
135は、直径が例えば8mmφ程度の細長い長尺ロッ
ド状センサッセンブリであり、炉心軸方向の燃料有効
長、例えば3.7m(370cm)〜4m(400c
m)程度をほぼカバーする長さを有する。Gamma thermometer assembly (GT assembly)
Reference numeral 135 denotes an elongated rod-shaped sensor assembly having a diameter of, for example, about 8 mmφ, and a fuel effective length in a core axis direction, for example, from 3.7 m (370 cm) to 4 m (400 c).
m) has a length substantially covering the extent.
【0177】GT集合体135は、金属製ジャケットと
して例えばステンレス鋼で形成されたカバーチューブ1
65と、このカバーチューブ165内に収容された金属
製長尺ロッド状のコアチューブ166とを備えている。
カバーチューブ165はコアチューブ166にかしめら
れ、互いに焼き嵌めあるいは冷し嵌め等で固定されてい
る。カバーチューブ165とコアチューブ166との間
には断熱部を構成するスリーブ状あるいは環状の空隙部
167が形成され、この環状空隙部167は、軸方向に
間隔をおいて複数個、例えば少なくとも4個、具体的に
は7個ないし9個離散的に配置される。The GT assembly 135 is formed of a cover tube 1 made of, for example, stainless steel as a metal jacket.
65 and a metal long rod-shaped core tube 166 housed in the cover tube 165.
The cover tube 165 is caulked to the core tube 166 and fixed to each other by shrink fitting or cold fitting. Between the cover tube 165 and the core tube 166, there is formed a sleeve-like or annular space portion 167 constituting a heat insulating portion, and a plurality of such annular space portions 167 are provided at intervals in the axial direction, for example, at least four. Specifically, seven to nine discretely are arranged.
【0178】環状空隙部167は、コアチューブ166
の外表面を周方向に沿って切り欠くことにより形成さ
れ、この環状空隙部167内に熱伝導の低いガス、例え
ばArガスが封入される。環状空隙部167はジャケッ
トチューブであるカバーチューブ165側に形成しても
よい。熱伝導の低いガスにはArガス等の不活性ガスの
他、窒素ガス等がある。The annular space 167 is provided with the core tube 166.
Is formed by notching the outer surface of the ring along the circumferential direction, and a gas having a low thermal conductivity, for example, an Ar gas is sealed in the annular gap 167. The annular gap 167 may be formed on the cover tube 165 side which is a jacket tube. Examples of the gas having low heat conductivity include an inert gas such as an Ar gas and a nitrogen gas.
【0179】また、環状空隙部167の形成位置が固定
式γ線発熱検出器(GT検出器)21の位置で、ガンマ
サーモメータ集合体135のセンサ部を構成している。
コアチューブ166は中心部を軸方向に貫通する内部孔
168を有し、この内部孔168にMIケーブル化され
たケーブルセンサ組立体170がろう付けまたはかしめ
等で固定される。The position where the annular gap 167 is formed is the position of the fixed γ-ray heat detector (GT detector) 21, and constitutes the sensor section of the gamma thermometer assembly 135.
The core tube 166 has an inner hole 168 that passes through the center in the axial direction, and the cable sensor assembly 170 formed into an MI cable is fixed to the inner hole 168 by brazing or caulking.
【0180】ケーブルセンサ組立体170は、中央部に
ガンマサーモメータ集合体135の較正用ヒータ線であ
る棒状発熱体としての内蔵ヒータ171と、このヒータ
171の周囲に温度センサとしての複数の差動型熱電対
(サーモカップル)172とを備えている。内蔵ヒータ
171および各熱電対172の間隙は、必要であれば電
気絶縁層または金属/金属合金充填材173で固められ
て金属被覆管174内に一体に収容され、金属被覆管1
74は外面、内面とも密着する。また、ガンマサーモメ
ータ集合体135の内蔵ヒータ171は例えばシーズヒ
ータで形成され、ヒータ線175が電気絶縁層176を
介して、金属被覆管177で被覆され、一体化される。
各熱電対172も同様に、熱電対素線178が電気絶縁
層179を介して金属被覆管180で被覆され、一体化
されている。The cable sensor assembly 170 has a built-in heater 171 as a rod-shaped heating element which is a heater wire for calibrating the gamma thermometer assembly 135 at the center, and a plurality of differential sensors as temperature sensors around the heater 171. Type thermocouple (thermocouple) 172. The gap between the built-in heater 171 and each thermocouple 172 is fixed by an electric insulating layer or a metal / metal alloy filler 173 if necessary, and housed integrally in the metal cladding tube 174.
74 is in close contact with both the outer and inner surfaces. The built-in heater 171 of the gamma thermometer assembly 135 is formed of, for example, a sheathed heater, and the heater wire 175 is covered with a metal coating tube 177 via an electric insulating layer 176 and is integrated.
Similarly, each thermocouple 172 has a thermocouple wire 178 covered with a metal cladding tube 180 via an electric insulating layer 179 and is integrated.
【0181】コアチューブ166の内部孔168に配置
される差動型熱電対172低温側接点、高温側接点は、
環状空隙部167に対応してそれぞれ配置され、ガンマ
サーモメータ集合体135のセンサ部であるγ線発熱検
出器21を構成している。各熱電対172は、図10に
示すように、環状空隙部167で形成されるセンサ部つ
まり断熱部の軸方向中央に高温側接点181aが、断熱
部より少し離れた下方位置に低温側接点181bがくる
ように設定される(低温側接点181bが断熱部より少
し離れた上方位置でもよい)。熱電対172はγ線発熱
検出器21の数だけ内蔵ヒータ171の周囲に同心円状
に挿入されている。The differential type thermocouple 172 disposed in the inner hole 168 of the core tube 166 has a low-temperature side contact and a high-temperature side contact.
The γ-ray heat detector 21 which is arranged corresponding to the annular gap 167 and is a sensor of the gamma thermometer assembly 135 is constituted. As shown in FIG. 10, each thermocouple 172 has a high-temperature side contact 181a at the axial center of the sensor portion formed by the annular gap 167, that is, the heat insulating portion, and a low temperature side contact 181b at a position slightly away from the heat insulating portion. (The low-temperature side contact 181b may be at an upper position slightly away from the heat insulating portion). The thermocouples 172 are inserted concentrically around the built-in heater 171 by the number of the γ-ray heat detectors 21.
【0182】固定式γ線発熱検出器21で、炉内出力分
布を検出するガンマサーモ集合体135を構成してお
り、その炉内出力分布測定原理は図11(A)および
(B)に示されている。The fixed type γ-ray heat detector 21 constitutes a gamma thermo-assembly 135 for detecting the power distribution inside the furnace. The principle of measuring the power distribution inside the furnace is shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B). Have been.
【0183】沸騰水型原子炉等の原子炉では原子炉圧力
容器102内の炉心103に装荷される核燃料の核分裂
量に比例してγ線が発生し、発生したγ線束でガンマサ
ーモメータ集合体135の構造体、例えばコアチューブ
166を加熱する。この加熱量はγ線束に比例し、γ線
束は近傍の核分裂量に比例する。ガンマサーモメータ集
合体135を構成する各γ線発熱検出器21の環状空隙
部167の部分では、その断熱性のため径方向の冷却材
182による除熱が悪く、矢印Aで示すような軸方向に
迂回する熱流束が発生し、温度差が生じる。そこで図1
0に示すように差動型熱電対172の高温側接点181
aと低温側接点181bを配置すると、この温度差を電
圧信号で検出することができる。この温度差はγ線発熱
量に比例することから、差動型熱電対172の電圧信号
から局所的な核分裂量に比例したγ線発熱量を求めるこ
とができる。これがガンマサーモメータの測定原理であ
る。In a nuclear reactor such as a boiling water reactor, gamma rays are generated in proportion to the amount of nuclear fission of nuclear fuel loaded in the core 103 in the reactor pressure vessel 102, and the generated gamma ray bundle generates a gamma thermometer assembly. The structure 135, for example, the core tube 166 is heated. This heating amount is proportional to the γ-ray flux, and the γ-ray flux is proportional to the amount of fission in the vicinity. In the annular gap 167 of each γ-ray heat detector 21 constituting the gamma thermometer assembly 135, heat removal by the radial coolant 182 is poor due to its heat insulating property, and the axial direction as shown by the arrow A A heat flux that bypasses the airflow is generated, causing a temperature difference. So Figure 1
0, the high-temperature side contact 181 of the differential thermocouple 172
If a and the low-temperature side contact 181b are arranged, this temperature difference can be detected by a voltage signal. Since this temperature difference is proportional to the γ-ray heating value, the γ-ray heating value proportional to the local fission amount can be obtained from the voltage signal of the differential thermocouple 172. This is the measurement principle of a gamma thermometer.
【0184】一方、燃料集合体104は、図7および図
8に示すように角筒状のチャンネルボックス183内
に、多数の燃料棒(図示せず)が収納される。各燃料棒
は、ジルコニウム合金の燃料被覆管の中に酸化ウラン焼
結ペレットまたはウラン−プルトニウム混合酸化物焼結
ペレットを充填し上下端を端栓で溶接封じたものであ
る。燃料棒を多数集めて束ね、燃料棒間隔を所定の距離
に確保するために複数の燃料スペーサが軸方向に間隔を
おいて配設される。On the other hand, as shown in FIGS. 7 and 8, a large number of fuel rods (not shown) are housed in a rectangular cylindrical channel box 183 in the fuel assembly 104. Each fuel rod has a zirconium alloy fuel cladding filled with uranium oxide sintered pellets or uranium-plutonium mixed oxide sintered pellets, and the upper and lower ends are welded and sealed with end plugs. A large number of fuel rods are collected and bundled, and a plurality of fuel spacers are arranged at intervals in the axial direction in order to secure a predetermined distance between the fuel rods.
【0185】また、燃料集合体104の上下端にはそれ
ぞれ上部タイプレートおよび下部タイプレートを配し、
炉心下部構造および炉心上部構造と係合するようになっ
ている。なお、沸騰水型原子炉(BWR)の燃料集合体
104では更にチャンネルボックス183が燃料束の外
側を包み込み、各燃料集合体104毎の冷却材通路を形
成している。Further, an upper tie plate and a lower tie plate are disposed at the upper and lower ends of the fuel assembly 104, respectively.
The lower core structure and the upper core structure are engaged with each other. In the fuel assembly 104 of the boiling water reactor (BWR), the channel box 183 further surrounds the outside of the fuel bundle, and forms a coolant passage for each fuel assembly 104.
【0186】このような燃料集合体104が多数炉心1
03に林立した原子炉の炉内出力分布や炉心燃料の運転
制限値(最大線出力密度(kW/m)および最小限界出
力比)に対する余裕等の計算は、所謂3次元核熱水力シ
ミュレーション計算によってプロセス制御計算機120
Aの炉内出力分布算出装置131で行なわれる。炉内出
力分布算出装置131により、炉心燃料の運転制限値
{最大線出力密度(kW/m)および最小限界出力
比)}に対する余裕等が算出され、算出結果は表示操作
装置163によって表示され、運転員に知らされるよう
になっている。[0186] Such a fuel assembly 104 has a large number of cores 1
The calculation of the power distribution inside the reactor and the margins for the core fuel operation limit values (maximum linear power density (kW / m) and minimum limit power ratio) of the reactors established in March 2003 are so-called three-dimensional nuclear thermal hydraulic simulation calculations Process control computer 120
This is performed by the in-furnace power distribution calculation device 131 of FIG. The reactor power distribution calculator 131 calculates a margin or the like with respect to the core fuel operation limit value (maximum linear power density (kW / m) and minimum limit power ratio), and the calculation result is displayed by the display operation device 163. The operator is informed.
【0187】次に、本実施形態の原子炉出力分布監視シ
ステム129の原子炉出力分布監視処理および原子炉出
力分布監視方法について、特に、固定式炉内炉内計装シ
ステム130の検出感度較正処理およびGT検出器21
の検出感度較正方法を中心に説明する。Next, the reactor power distribution monitoring process and the reactor power distribution monitoring method of the reactor power distribution monitoring system 129 of the present embodiment, in particular, the detection sensitivity calibration process of the fixed in-core in-core instrumentation system 130 And GT detector 21
The detection sensitivity calibration method will be mainly described.
【0188】本実施形態の原子炉出力分布監視システム
129によれば、沸騰水型原子炉(BWR)の炉心10
3の燃料状態や原子炉運転状態は、プロセス制御計算機
120Aで監視されている。According to the reactor power distribution monitoring system 129 of this embodiment, the core 10 of the boiling water reactor (BWR) is used.
The fuel status and the reactor operation status of No. 3 are monitored by the process control computer 120A.
【0189】すなわち、沸騰水型原子炉の炉心現状デー
タ測定器155で測定された原子炉現状データとしての
各種プロセスデータ(制御棒パターン、炉心冷却材流
量、原子炉ドーム圧力、給水流量、給水温度、(炉心入
口冷却材温度)等)は現状データ処理装置158に入力
され、炉心現状データ測定器155によりデータ収集処
理されて原子炉熱出力等が計算される。That is, various process data (control rod pattern, core coolant flow rate, reactor dome pressure, feed water flow rate, feed water temperature) as the reactor current data measured by the reactor core current data measuring device 155 of the boiling water reactor , (Core inlet coolant temperature), etc., are input to the current state data processing device 158 and subjected to data collection processing by the core state current data measuring device 155 to calculate the reactor heat output and the like.
【0190】なお、現状データ処理装置158は、プロ
セス制御計算機120Aの一部として構成されてもよ
く、この場合、炉心現状データのデータ収集処理はプロ
セス制御計算機120Aで行なわれる。The current data processing device 158 may be configured as a part of the process control computer 120A. In this case, the data collection processing of the core current data is performed by the process control computer 120A.
【0191】現状データ処理装置158によりデータ収
集処理および計算処理が施された、原子炉熱出力を含む
炉心現状データD3は、プロセス制御計算機120Aの
炉内計装制御装置160の信号インタフェース機能を介
して炉内出力分布算出装置131に転送される。The core current data D3 including the reactor heat output, which has been subjected to the data collection processing and the calculation processing by the current data processing device 158, is transmitted via the signal interface function of the in-core instrumentation control device 160 of the process control computer 120A. Is transferred to the in-furnace power distribution calculation device 131.
【0192】一方、各炉内炉内計装集合体132のLP
RM検出器集合体134により検出された炉心103内
の中性子束は、LPRM信号処理装置140を介してL
PRMデータD2に変換され、プロセス制御計算機12
0Aの炉内計装制御装置160の信号インタフェース機
能を介して炉内出力分布算出装置131に転送される。On the other hand, the LP of each in-furnace instrumentation assembly 132
The neutron flux in the core 103 detected by the RM detector assembly 134 passes through the LPRM signal processor 140
It is converted into PRM data D2, and the process control computer 12
It is transferred to the in-furnace power distribution calculating device 131 via the signal interface function of the in-furnace instrumentation control device 160 of 0A.
【0193】同様に、各炉内炉内計装集合体132のγ
線発熱検出器21により計測された熱電対出力信号(G
T信号)は、遅発ガンマ補償されないもの及び遅発ガン
マ補償されたものがγ線発熱検出器21の感度S0に基
づいて、GT信号処理装置148により単位重量あたり
のγ線発熱量(W/g)を表すGTデータD1(前の実
施形態のS4A信号またはS4B信号、またはその両
方)に変換され、プロセス制御計算機120Aの炉内計
装制御装置160の信号インタフェース機能を介して炉
内出力分布算出装置131に転送される。Similarly, γ of each in-furnace instrumentation assembly 132
Thermocouple output signal (G
Based on the sensitivity S0 of the γ-ray heat detector 21, the GT signal processor 148 determines the amount of γ-ray heat generated per unit weight (W / T signal) based on the sensitivity S0 of the γ-ray heat detector 21. g), which is converted into GT data D1 (S4A signal and / or S4B signal of the previous embodiment, or both), and the power distribution in the furnace through the signal interface function of the in-core instrumentation control device 160 of the process control computer 120A. It is transferred to the calculation device 131.
【0194】炉内出力分布算出装置131では、転送さ
れたGTデータD1、LPRMデータD2、炉心現状デ
ータD3およびプロセス制御計算機120Aに内蔵され
た3次元核熱水力計算コードに基づいて演算処理が実行
され、炉心出力分布、炉心中性子束分布および熱的運転
制限値に対する余裕等が計算される。そして、計算され
た炉心中性子束分布、炉心出力分布、GT信号読値の計
算値、および熱的運転制限値に対する余裕等のデータ
は、必要に応じてメモリに記憶される。The in-core power distribution calculating device 131 performs arithmetic processing based on the transferred GT data D1, LPRM data D2, core current data D3, and three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation code built in the process control computer 120A. Then, the core power distribution, the core neutron flux distribution, the margin for the thermal operation limit value, and the like are calculated. Then, the calculated data such as the core neutron flux distribution, the core power distribution, the calculated value of the GT signal reading, and the margin for the thermal operation limit value are stored in the memory as needed.
【0195】すなわち、出力分布算出モジュール161
により、炉心現状データD3および3次元核熱水力計算
コードに基づいて炉心中性子束分布、炉心出力分布、G
T信号読値の計算値(実測のGTデータD1に対応)お
よび運転制限値に対する余裕等が計算される。That is, the output distribution calculation module 161
From the core current data D3 and the three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation code, the core neutron flux distribution, core power distribution, G
The calculated value of the T signal reading (corresponding to the actually measured GT data D1), the margin for the operation limit value, and the like are calculated.
【0196】このGT信号読値のシミュレーション計算
においては、プロセス制御計算機120Aのメモリに
は、燃料集合体ノード出力値とGT信号に基づくGTデ
ータ値D1との相関関係を表すための相関式のパラメー
タ{例えば、燃料タイプ、ノード燃焼度、制御棒有無、
履歴相対水密度(履歴ボイド率)、瞬時相対水密度(瞬
時ボイド率)}に基づく内外挿方式のフィッティング式
データ(データセット)、あるいは上記相関式パラメー
タに基づく内外挿方式のルックアップテーブルデータ
(データセット)が記憶されていて、出力分布算出モジ
ュール161により算出された上記パラメータ値を用い
てGT読値を算出する。In the simulation calculation of the GT signal reading, the memory of the process control computer 120A stores the parameter の of the correlation equation for expressing the correlation between the fuel assembly node output value and the GT data value D1 based on the GT signal. For example, fuel type, nodal burnup, control rod presence,
Fitting equation data (data set) based on the historical relative water density (history void rate), instantaneous relative water density (instantaneous void rate)}, or lookup table data based on the interpolation equation based on the above correlation equation parameters (data set) Data set) is stored, and the GT reading value is calculated using the above parameter values calculated by the output distribution calculation module 161.
【0197】この計算された炉心出力分布等が、実際に
炉心103から測定された炉心炉内計装データ(GTデ
ータD1)および3次元核熱水力計算コードに基づいて
学習補正される。The calculated core power distribution and the like are learned and corrected based on the core in-core instrumentation data (GT data D1) actually measured from the core 103 and the three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation code.
【0198】このとき、GT集合体135は、炉心10
3の軸方向出力分布を、24ノードよりも少なく、固定
式LPRM検出器137と同じN個、例えば4個か、あ
るいは4個よりも多い固定式GT検出器21を有してお
り、各GT集合体135の各GT検出器21に測定され
たGT信号に対応する炉心炉内計装データ(GTデータ
D1)および3次元核熱水力計算コードに基づいて、上
記出力分布算出モジュール161により算出された炉心
出力分布等が学習補正される。At this time, the GT assembly 135 is
3 has less than 24 nodes and the same number of fixed GT detectors 21 as the fixed LPRM detector 137, for example, four or more than four, and each GT Calculated by the output distribution calculation module 161 based on the in-core instrumentation data (GT data D1) corresponding to the GT signal measured by each GT detector 21 of the assembly 135 and the three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation code. The obtained core power distribution and the like are learned and corrected.
【0199】すなわち、実際のGT集合体135からの
熱電対出力信号(GT信号)S1は、GT信号処理装置
148で電圧信号からガンマ線発熱量(W/g)に対応
するGTデータD1(遅発ガンマ補償された信号S4B
または十分平衡状態の遅発ガンマ補償されていないS4
A)に換算されてプロセス制御計算機120Aの出力分
布算出装置131に入力される。That is, the actual thermocouple output signal (GT signal) S1 from the GT assembly 135 is converted by the GT signal processor 148 from the voltage signal into GT data D1 (delayed) corresponding to the gamma ray heating value (W / g). Gamma compensated signal S4B
Or S4 in a well-balanced state without delayed gamma compensation
The result is converted to A) and input to the output distribution calculation device 131 of the process control computer 120A.
【0200】このとき、出力分布算出装置131の出力
分布学習モジュール162では、出力分布算出モジュー
ル161の3次元核熱水力計算モデルに基づいて計算さ
れた原子炉出力分布から各GT集合体の軸方向ノード毎
のγ線発熱量がシミュレーション計算により求められて
メモリに一時的に記憶されており、記憶されたノード毎
のγ線発熱量のシミュレーション計算値と実際の測定値
(GTデータD1の値)との差分が実際にGT検出器が
存在するノードに対しては比の形で求められる。At this time, the power distribution learning module 162 of the power distribution calculation device 131 calculates the axis of each GT assembly from the reactor power distribution calculated based on the three-dimensional nuclear thermal hydraulic calculation model of the power distribution calculation module 161. The γ-ray calorific value for each direction node is obtained by simulation calculation and temporarily stored in a memory. The stored simulated γ-ray calorific value for each node and the actual measurement value (the value of the GT data D1) ) Is obtained in the form of a ratio for the node where the GT detector actually exists.
【0201】そして、出力分布学習モジュール162で
は、各GT集合体135毎に、炉心軸方向に数の限定さ
れた実際のγ線発熱量の測定値(GTデータD1の値)
とγ線発熱量のシミュレーション計算値との差分(比の
形)を表すデータ(γ線発熱量差分補正量データ)が炉
心軸方向の各ノードに内外挿され、全軸方向ノードに対
するγ線発熱量差分補正量データが求められる。なお、
軸方向に対する内外挿に加えて、γ線発熱量差分補正量
(補正比;補正係数)をGT集合体の存在しない径方向
位置に対して、炉心径方向に沿って内外挿することも可
能である。In the power distribution learning module 162, the measured value of the actual γ-ray calorific value (the value of the GT data D1) whose number is limited in the core axis direction is provided for each GT assembly 135.
(Γ-ray calorific value difference correction amount data) representing the difference (ratio form) between the calculated value and the simulation calculation value of the γ-ray calorific value is extrapolated to each node in the core axis direction, and γ-ray heat generation for all axial nodes The amount difference correction amount data is obtained. In addition,
In addition to the extrapolation in the axial direction, it is also possible to extrapolate the γ-ray calorific value difference correction amount (correction ratio; correction coefficient) along the core radial direction to the radial position where the GT aggregate does not exist. is there.
【0202】出力分布学習モジュール162は、このよ
うにして求められた各GT集合体の各ノード毎のγ線発
熱差分補正量データの値が“1.0"、すなわち、各G
T集合体の軸方向各ノードにおけるGTデータD1の値
とγ線発熱量のシミュレーション計算値とが一致するよ
うに、出力分布算出モジュール161により算出された
原子炉出力分布を補正することにより、精度の高い原子
炉出力分布、(または中性子束分布をも)および運転制
限値に対する余裕等を求めている。The output distribution learning module 162 determines that the value of the γ-ray heat generation difference correction amount data for each node of each GT aggregate thus obtained is “1.0”,
The accuracy of the reactor power distribution calculated by the power distribution calculation module 161 is corrected so that the value of the GT data D1 at each node in the axial direction of the T-assembly coincides with the simulation calculation value of the γ-ray heating value. The reactor power distribution (or the neutron flux distribution) with a high value and the margin for the operation limit value are determined.
【0203】以上述べたように、原子炉運転状態監視お
よび炉心出力分布監視をするプロセス制御計算機120
Aは、常時連続的に炉心現状データD3を受け取り、定
時的(例えば1時間に1回)、または運転員の入出力装
置操作により入力された計算要求コマンドに応じて随時
に、最新の運転パラメータ(炉心現状データD3)およ
び3次元核熱水力コードに基づいて炉心出力分布計算
(3次元核熱水力シミュレーション計算)を炉内出力分
布算出装置131で行なうようになっている。As described above, the process control computer 120 monitors the operating state of the reactor and monitors the power distribution of the core.
A receives the core status data D3 constantly and continuously, and updates the latest operating parameters at regular intervals (for example, once an hour) or at any time in response to a calculation request command input by an operator's input / output device operation. The core power distribution calculation (three-dimensional nuclear thermal hydraulic simulation calculation) is performed by the in-core power distribution calculator 131 based on the (core current state data D3) and the three-dimensional nuclear thermal hydraulic code.
【0204】すなわち、出力分布算出モジュール161
により計算された原子炉出力分布を、その時点のGT信
号S1に基づく遅発ガンマの影響が存在しないかまたは
取りかれたGTデータD1(W/g)に基づいて出力分
布学習モジュール162で補正することにより、精度の
高い、原子炉出力分布および運転制限値に対する余裕、
(更には中性子束分布をも)等を計算することができ
る。That is, the output distribution calculation module 161
Is corrected by the power distribution learning module 162 based on the GT data D1 (W / g) in which the effect of the delayed gamma based on the GT signal S1 at that time does not exist or is removed. By doing so, it is possible to provide a highly accurate reactor power distribution and operating limit values,
(And also the neutron flux distribution) can be calculated.
【0205】さらに、第5の実施形態では、GT検出器
により検出されたGT信号が遅発ガンマ成分に起因して
ガンマ崩壊チェーンの平衡状態の信号レベルに達してい
ない状態においても、その遅発ガンマ成分を補償するこ
とにより、容易にGT検出器44の応答性を補正して3
次元出力分布学習処理を行うことができる。したがっ
て、単純な固定式炉内炉内計装システム30の中のGT
検出器信号のみを使って、最小限界出力比(MCP
R)、最大線出力密度(MLHGR)などの運転中の熱
的制限の監を任意の時点でほぼ実用的な時間遅れ内で行
なうことができる。Further, in the fifth embodiment, even when the GT signal detected by the GT detector does not reach the signal level of the equilibrium state of the gamma decay chain due to the delayed gamma component, the delay occurs. By compensating for the gamma component, the response of the GT detector 44 can be easily corrected to 3
A dimensional output distribution learning process can be performed. Therefore, the GT in the simple fixed in-core in-core instrumentation system 30
Using only the detector signal, the minimum critical power ratio (MCP
Monitoring of thermal limits during operation, such as R), maximum linear power density (MLHGR), can be performed at any point within a practical delay.
【0206】[0206]
【発明の効果】以上に述べたように本発明に係る原子炉
の炉内計装信号処理装置および炉内計装システムによれ
ば、GT信号が未平衡な過渡状態であっても、LPRM
が較正でき、そのLPRM信号を使って、炉心出力分布
計算および熱的な運転制限値パラメータの計算を定時毎
にまたは随時に実行できる。As described above, according to the in-core instrumentation signal processing apparatus and the in-core instrumentation system of the nuclear reactor of the present invention, even if the GT signal is in an unbalanced transient state, the LPRM can be used.
Can be calibrated and the LPRM signal can be used to perform core power distribution calculations and thermal operating limit parameter calculations on a scheduled or ad hoc basis.
【0207】さらにまた、本発明に係る原子炉の炉内計
装システムによれば、GT信号が未平衡な過渡状態であ
っても、遅発ガンマ成分を補償して瞬時ガンマ線加熱に
相当する補償GT信号を算出し、この算出された補償G
T信号を使って、LPRMの利得調整または炉心出力分
布計算および熱的な運転制限値パラメータの計算を定時
毎にまたは随時に実行できる。Further, according to the in-core instrumentation system of the nuclear reactor according to the present invention, even if the GT signal is in a non-equilibrium transient state, the delayed gamma component is compensated to compensate for the instantaneous gamma ray heating. A GT signal is calculated, and the calculated compensation G is calculated.
The T signal can be used to perform LPRM gain adjustment or core power distribution calculations and thermal operating limit parameter calculations on a regular or ad hoc basis.
【図1】本発明の第1実施形態に係る原子炉の炉内計装
信号処理装置およびGTヒータ制御装置の概略構成を示
すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a reactor instrumentation signal processing device and a GT heater control device of a nuclear reactor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施形態に係る炉内計装信号処理
装置における遅発ガンマ補償モジュールの概略構成を示
すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a delayed gamma compensation module in the in-core instrumentation signal processing device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1実施形態に係る炉内計装信号処理
装置におけるGT制御盤の機能構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of a GT control panel in the in-core instrumentation signal processing device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2実施形態に係る炉内計装信号処理
装置における遅発ガンマ補償モジュールのハードウエア
的回路構成を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware circuit configuration of a delayed gamma compensation module in a furnace instrumentation signal processing device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3実施形態に係る原子炉の炉内計装
信号処理装置およびGTヒータ制御装置の概略構成を示
すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an in-core instrumentation signal processing device and a GT heater control device of a nuclear reactor according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第5実施形態に係る原子炉の炉内計装
システムの概略構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of an in-core instrumentation system of a nuclear reactor according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第5実施形態に係る原子炉の炉内計装
システムにおけるGT出力分布測定系の検出器配置関係
を示す一部切り欠き斜視図。FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing a detector arrangement relationship of a GT power distribution measuring system in a reactor internal instrumentation system according to a fifth embodiment of the present invention.
【図8】図7におけるGT出力分布測定系の検出器配置
関係を示す一部切り欠き斜視図。FIG. 8 is a partially cutaway perspective view showing a detector arrangement relationship of the GT output distribution measuring system in FIG. 7;
【図9】ガンマサーモメータ集合体の構造例を部分的に
切り欠いて示し斜視図。FIG. 9 is a perspective view showing an example of the structure of a gamma thermometer assembly with a partial cutout.
【図10】ガンマサーモメータ検出器のγ線発熱量を測
定する原理を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a principle of measuring a γ-ray heating value of a gamma thermometer detector.
【図11】(A)はガンマサーモメータ検出器のガンマ
発熱を測定する原理を説明する図、(B)は、(A)を
部分的に各台して熱の流れを示す図。11A is a view for explaining the principle of measuring gamma heat generation of a gamma thermometer detector, and FIG. 11B is a view showing a flow of heat by partially setting each of FIGS.
【図12】従来の原子炉出力分布監視装置および出力分
布算出装置、原子炉出力分布監視システムのブロック構
成図。FIG. 12 is a block diagram of a conventional reactor power distribution monitoring device, a power distribution calculating device, and a reactor power distribution monitoring system.
【図13】従来の出力分布測定装置の検出器配置関係を
示すもので、移動型中性子検出器と固定式中性子検出器
を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a detector arrangement relationship of a conventional power distribution measuring device, showing a movable neutron detector and a fixed neutron detector.
【図14】従来の出力分布測定装置の検出器配置関係を
示すもので、移動型γ線検出器と固定式中性子検出器の
組合せを示す図。FIG. 14 is a diagram showing a detector arrangement relationship of a conventional power distribution measuring device, and showing a combination of a mobile γ-ray detector and a fixed neutron detector.
1、1A、148 炉内計装信号処理装置(GT信号処
理装置) 2、153 GTヒータ制御装置(GTヒータ制御盤) 3、3A GT信号現場盤 4、4A GT制御盤 21 GTセンサ 22 増幅器 23 フィルタ 24 マルチプレクサ 25 アナログ/ディジタル変換器 26 GT信号増幅モジュール 30 シグナルプロセッサ 31M、42M、42MA メモリ 32 信号保持回路 33 遅発ガンマ補償モジュール 35、46 入出力バッファ 37 入出力器 42、42A CPU 44、44A、52 伝送器 45 ディスプレイ/入出力コンソール 53 光ケーブル 61 差動増幅回路 62 フィルタ回路 62A、63A、64A、65A、66A オペアンプ 63 加算回路 64 一次遅れ回路 65 積分回路 66 反転回路 101 原子炉格納容器 102 原子炉圧力容器 103 炉心 104 燃料集合体 105 制御棒 120、120A プロセス制御計算機 130 固定式炉内炉内計装システム 131 炉内出力分布算出装置 132 炉内計装集合体 133 炉内計装管 134 中性子検出器集合体(固定式中性子検出手段,
LPRM検出器集合体) 135 γ線発熱検出器集合体(固定式γ線発熱検出手
段,GT集合体,ガンマサーモメータ集合体) 137 固定式中性子検出器(LPRM検出器) 138、157 信号ケーブル 139、149、156 ペネトレーション部 140 LPRM信号処理装置 141 出力領域中性子束測定系(出力領域中性子束測
定装置) 145 信号ケーブル 150 ガンマサーモメータ出力分布測定系(ガンマサ
ーモメータ出力分布測定装置) 153 ガンマサーモメータヒータ制御装置 154 電源ケーブル 155 炉心現状データ測定器 158 現状データ処理装置 159 プロセスデータ測定系 160 炉内計装制御装置(炉内炉内計装システム監視
制御モジュール) 161 出力分布算出モジュール(3次元核熱水力計算
モジュール) 162 出力分布学習モジュール 163 表示操作装置(表示装置) 165 カバーチューブ 166 コアチューブ 167 空隙部 168 内孔 170 ケーブルセンサ組立体(MIケーブル) 171 内蔵ヒータ(ヒータ線) 172 差動型熱電対 173 充填材 174 金属被覆管 175 ヒータ線 176 電気絶縁層 177 金属被覆管 178 熱電対素線 179 電気絶縁層 180 金属被覆管 R62、R63a1〜R63a10、R63af、R
64a1〜R64a10、R65a1〜R65a10、
R66a1〜R66a10 抵抗 C62、C64a1〜C64a10、C65a1〜C
65a10 キャパシタ1, 1A, 148 Furnace instrumentation signal processing device (GT signal processing device) 2, 153 GT heater control device (GT heater control panel) 3, 3A GT signal site panel 4, 4A GT control panel 21 GT sensor 22 Amplifier 23 Filter 24 Multiplexer 25 Analog / Digital Converter 26 GT Signal Amplification Module 30 Signal Processor 31 M, 42 M, 42 MA Memory 32 Signal Holding Circuit 33 Late Gamma Compensation Module 35, 46 Input / Output Buffer 37 Input / Output 42, 42 A CPU 44, 44 A , 52 transmitter 45 display / input / output console 53 optical cable 61 differential amplifier circuit 62 filter circuit 62A, 63A, 64A, 65A, 66A operational amplifier 63 addition circuit 64 primary delay circuit 65 integration circuit 66 inversion circuit 101 reactor containment vessel 02 Reactor pressure vessel 103 Reactor core 104 Fuel assembly 105 Control rod 120, 120A Process control computer 130 Fixed in-core in-core instrumentation system 131 In-core power distribution calculation device 132 In-core instrumentation assembly 133 In-core instrumentation tube 134 Neutron detector assembly (fixed neutron detection means,
LPRM detector assembly 135 Gamma ray heat detector assembly (fixed γ-ray heat detector, GT assembly, gamma thermometer assembly) 137 Fixed neutron detector (LPRM detector) 138, 157 Signal cable 139 149, 156 Penetration unit 140 LPRM signal processing device 141 Output region neutron flux measurement system (output region neutron flux measurement device) 145 Signal cable 150 Gamma thermometer output distribution measurement system (gamma thermometer output distribution measurement device) 153 Gamma thermometer Heater control device 154 Power cable 155 Current core data measurement device 158 Current data processing device 159 Process data measurement system 160 In-core instrumentation control device (In-core in-core instrumentation system monitoring and control module) 161 Output distribution calculation module (3-dimensional core) Thermo-hydraulic calculation module 162 Output distribution learning module 163 Display operation device (display device) 165 Cover tube 166 Core tube 167 Void 168 Inner hole 170 Cable sensor assembly (MI cable) 171 Built-in heater (heater wire) 172 Differential thermocouple 173 Filler 174 Metal cladding tube 175 Heater wire 176 Electric insulating layer 177 Metal cladding tube 178 Thermocouple element wire 179 Electric insulating layer 180 Metal cladding tube R 62 , R 63a1 to R 63a10 , R 63af, R
64a1 ~R 64a10, R 65a1 ~R 65a10 ,
R 66a1 ~R 66a10 resistance C 62, C 64a1 ~C 64a10, C 65a1 ~C
65a10 capacitor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 泰志 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 2G075 AA03 BA03 CA08 CA38 DA01 FA19 FB04 FB05 GA15 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yasushi Goto 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Yokohama Office 2G075 AA03 BA03 CA08 CA38 DA01 FA19 FB04 FB05 GA15
Claims (12)
て検出されたγ線発熱量(ガンマサーモメータ信号)を
処理する炉内計装信号処理装置において、 前記検出されたガンマサーモメータ信号に含まれる遅発
ガンマ成分をその時定数および重みで表し、その時定数
および重みにより表された遅発ガンマ成分を前記ガンマ
サーモメータ信号から除去して前記遅発ガンマ成分の影
響の無いガンマサーモメータ信号を求める手段を備えた
ことを特徴とする炉内計装信号処理装置。1. An in-core instrumentation signal processing device for processing a γ-ray heating value (gamma thermometer signal) detected as a local power distribution in a power region in a reactor, wherein the detected gamma thermometer signal is The included late gamma component is represented by its time constant and weight, and the delayed gamma component represented by the time constant and weight is removed from the gamma thermometer signal to obtain a gamma thermometer signal free from the influence of the delayed gamma component. An in-furnace instrumentation signal processing device comprising a means for determining.
て検出されたγ線発熱量(ガンマサーモメータ信号)を
処理する炉内計装信号処理装置において、 前記検出されたガンマサーモメータ信号をR(t)とし
た時、当該ガンマサーモメータ信号R(t)を、瞬時応
答成分項P(t)と、複数の時定数τmを有し各時定数
τmのイクスポネンシャル減衰重みおよび瞬時応答項の
積を過去から現時点まで積分した和と、を用いて、下式 【数1】 但し、 【数2】 で表わし、前記式(1)に基づいて前記ガンマサーモメ
ータ信号の遅発ガンマ遅れを補償する手段を備えたこと
を特徴とする炉内計装信号処理装置。2. An in-core instrumentation signal processing device for processing a γ-ray heating value (gamma thermometer signal) detected as a local power distribution in a power region in a nuclear reactor, wherein the detected gamma thermometer signal is Assuming that R (t), the gamma thermometer signal R (t) has an instantaneous response component term P (t) and an exponential attenuation weight having a plurality of time constants τ m and each time constant τ m. And a sum obtained by integrating the product of the instantaneous response terms from the past to the present, using the following equation: Where: And a means for compensating a delayed gamma delay of the gamma thermometer signal based on the equation (1).
て検出されたγ線発熱量(ガンマサーモメータ信号)を
処理する炉内計装信号処理装置において、前記検出され
たガンマサーモメータ信号をR(t)とした時、当該ガ
ンマサーモメータ信号R(t)を、前記ガンマサーモメ
ータの熱時定数程度までの遅発ガンマ成分を含めた瞬時
応答成分項P(t)と、前記ガンマサーモメータの熱時
定数以上の長い時定数の複数の時定数τmを有し、各時
定数τmのイクスポネンシャル減衰重みおよび瞬時応答
項の積を過去から現時点まで積分した和と、を用いて下
式 【数3】 但し、 【数4】 で表し、前記式(3)に基づいて前記ガンマサーモメー
タ信号の遅発ガンマ遅れを補償する手段を備え、この遅
発ガンマ遅れ補償手段は、前記ガンマサーモメータの熱
時定数程度から日程度までの時定数を用いて前記遅発ガ
ンマ成分補償演算を行なう手段であることを特徴とする
炉内計装信号処理装置。3. An in-core instrumentation signal processing device for processing a γ-ray heating value (gamma thermometer signal) detected as a local power distribution in a power region in a reactor, wherein the detected gamma thermometer signal is When R (t), the gamma thermometer signal R (t) is converted into an instantaneous response component term P (t) including a delayed gamma component up to a thermal time constant of the gamma thermometer, and the gamma thermometer. A plurality of time constants τ m longer than the thermal time constant of the meter, and the sum of the product of the exponential damping weight and the instantaneous response term of each time constant τ m integrated from the past to the present. Using the following equation However, And a means for compensating for a delayed gamma delay of the gamma thermometer signal based on the equation (3). The delayed gamma delay compensating means is provided from the thermal time constant of the gamma thermometer to the day. A means for performing the delayed gamma component compensation calculation by using the time constant of (1).
て検出されたγ線発熱量(ガンマサーモメータ信号)を
処理する炉内計装信号処理装置において、 前記検出されたガンマサーモメータ信号をR(t)とし
た時、当該ガンマサーモメータ信号R(t)を、前記ガ
ンマサーモメータの熱時定数程度までの遅発成分を含め
た瞬時応答成分項P(t)と、前記ガンマサーモメータ
の熱時定数以上の長い時定数の複数の時定数τmを有
し、各時定数τmのイクスポネンシャル減衰重みおよび
瞬時応答項の積を過去から現時点まで積分した和と、を
用いて下式 【数5】 但し、 【数6】 で表し、前記式(6)に基づいて前記ガンマサーモメー
タ信号の遅発ガンマ遅れを補償する手段を備え、この遅
発ガンマ遅れ補償手段は、前記ガンマサーモメータの熱
時定数程度から日程度までの時定数および1週間以上の
長い時定数を代表する追加シュード項として1日以上1
週間以下の範囲内の所定の1つの時定数に基づくイクス
ポネンシャル減衰重みも付加して前記遅発ガンマ遅れ補
償演算を行なう手段であることを特徴とする炉内計装信
号処理装置。4. An in-core instrumentation signal processing device for processing a γ-ray heating value (gamma thermometer signal) detected as a local power distribution in a power region in a nuclear reactor, wherein the detected gamma thermometer signal is R (t), the gamma thermometer signal R (t) is converted into an instantaneous response component term P (t) including a delayed component up to a thermal time constant of the gamma thermometer, and the gamma thermometer Having a plurality of time constants τ m having a long time constant equal to or longer than the thermal time constant of, and a sum of products of the exponential damping weight and the instantaneous response term of each time constant τ m integrated from the past to the present time. Expression 5 Where: And a means for compensating for a delayed gamma delay of the gamma thermometer signal based on the equation (6), wherein the delayed gamma delay compensating means is provided from the thermal time constant of the gamma thermometer to the day. 1 or more days as an additional pseudo-term representing the time constant of
An in-furnace instrumentation signal processing device characterized in that the delayed gamma delay compensation calculation is performed by adding an exponential attenuation weight based on a predetermined one time constant within a week or less.
ンマサーモメータからのガンマサーモメータ信号(差分
熱電対信号(mV))からフィルタ処理によりノイズを
除去する手段を備え、ノイズ除去されたガンマサーモメ
ータ信号に基づいて前記遅発ガンマ遅れ補償演算を行な
うようになっている一方、 前記ガンマサーモメータ信号は熱電対式のγ線発熱検出
器を有するガンマサーモメータ集合体により検出される
ようになっており、 前記遅発ガンマ遅れ補償手段の遅発ガンマ遅れ補償演算
により補償されたガンマサーモメータ信号Uc、前記γ
線発熱検出器の感度S0(mv/(W/W/g))およ
び前記γ線発熱検出器のガンマ線発熱量Wc(W/g)
を表す式 【数7】 Wc=Uc/{S0(1+αUc)} ……(7) 但し、α:γ線発熱検出器の熱電対の非線形係数、 に基づいて演算処理を行ないガンマ線発熱量Wc(W/
g)を求める手段を備えたことを特徴とする請求項2乃
至4の内の何れか1項記載の炉内計装信号処理装置。5. The delayed gamma delay compensating means includes means for removing noise from a gamma thermometer signal (differential thermocouple signal (mV)) from the gamma thermometer by filtering, and the gamma from which the noise has been removed. The delayed gamma delay compensation calculation is performed based on a thermometer signal, while the gamma thermometer signal is detected by a gamma thermometer assembly having a thermocouple type gamma ray heat detector. The gamma thermometer signal U c compensated by the late gamma delay compensation operation of the late gamma delay compensation means,
Sensitivity S 0 (mv / (W / W / g)) of the gamma ray heat detector and gamma ray calorific value W c (W / g) of the gamma ray heat detector
W c = U c / {S 0 (1 + αU c )} (7) where α is a nonlinear coefficient of the thermocouple of the γ-ray heat detector, and the arithmetic processing is performed based on the following equation. Heat value Wc (W /
The in-furnace instrumentation signal processing apparatus according to any one of claims 2 to 4, further comprising means for determining g).
線発熱量検出器の感度較正用のヒータ線を内蔵してお
り、この内蔵ヒータ線による感度較正中、すなわち、ヒ
ータ較正命令受信後から所定の遅れ時間が経過するまで
の間においては、前記遅発ガンマ遅れ補償手段は、前記
ヒータ較正命令を受信する直前の前記γ線発熱量検出器
の出力信号(mV信号)が一定値で継続していると仮定
して、遅発ガンマ遅れ補償演算を行なうようにしたこと
を特徴とする請求項5記載の炉内計装信号処理装置。6. The gamma thermometer assembly according to claim 1, wherein
A heater wire for sensitivity calibration of the line heating value detector is built in, and during the sensitivity calibration by the built-in heater wire, that is, until a predetermined delay time elapses after receiving the heater calibration command, the delay is set. The gamma emission delay compensating means performs a delayed gamma delay compensation operation on the assumption that the output signal (mV signal) of the γ-ray heating value detector immediately before receiving the heater calibration command is maintained at a constant value. 6. The in-furnace instrumentation signal processing apparatus according to claim 5, wherein the processing is performed.
(8) 【数8】 に基づいて前記ガンマサーモメータ信号R(t)および
各−am・um(t)の加算とa0による除算を行なっ
て前記瞬時応答成分項P(t)を得る加算回路と、この
加算回路の出力P(t)にそれぞれ異なる時定数τmを
掛けて積分を行ない下式(9) 【数9】 に示すum(t)をそれぞれ出力する複数の積分回路
と、前記複数の積分回路から出力された複数の出力信号
um(t)をそれぞれ反転して−um(t)をそれぞれ
出力する複数の反転回路と、前記複数の反転回路から出
力された出力信号−um(t)に対してそれぞれ前記式
(8)中の係数amを乗算して−am・um(t)をそ
れぞれ得る複数の係数乗算回路とを備え、前記複数の係
数乗算回路それぞれの出力−am・um(t)と前記γ
線発熱検出器の測定値R(t)とを前記加算回路に入力
させることにより、前記遅発ガンマ遅れ補償演算を行な
うように構成されたことを特徴とする請求項6記載の炉
内計装信号処理装置。7. The delayed gamma delay compensating means uses the following equation (8): Said gamma thermometer signal R (t) and each -a m · u m (t) of the adder and a 0 by the addition circuit for obtaining the instantaneous response component term P (t) by performing division on the basis of, the added The output P (t) of the circuit is multiplied by a different time constant τ m to perform integration and the following equation (9) is obtained. Respectively output a plurality of integrator circuits for outputting u m (t) of each of said plurality of output from the integrating circuit a plurality of output signals u m (t) of each inverted -u m (t) is shown in a plurality of inversion circuits and the plurality of each multiplied by a coefficient a m of the formula (8) in respect output from the inverting circuit output signal -u m (t) -a m · u m (t) the a plurality of coefficient multiplier circuit for obtaining respectively, the said plurality of coefficient multiplying circuits respectively output -a m · u m (t) γ
7. The in-furnace instrumentation according to claim 6, wherein the delayed gamma delay compensation calculation is performed by inputting the measured value R (t) of the linear heat detector to the addition circuit. Signal processing device.
数のγ線発熱検出器により検出された複数のガンマサー
モメータ信号をそれぞれ入力して増幅する複数の増幅器
と、前記複数の増幅器の出力信号から一定周波数以上の
信号成分をそれぞれ除去する複数のローパスフィルタ手
段と、前記複数のローパスフィルタ手段により一定周波
数以上の信号成分が除去された複数の信号を一定周期で
順次選択する信号選択手段と、この信号選択手段により
選択された信号をディジタル信号に変換するアナログ・
ディジタル変換手段と、このアナログ・ディジタル変換
手段から出力されたディジタル信号を前記複数のγ線発
熱検出器それぞれに対応させて前記R(t)に相当する
ガンマサーモメータ値Ri,n(但し、iは各γ線発熱
検出器に対応した値、nは各γ線発熱検出器毎のデータ
サンプリング回数)として各γ線発熱検出器がヒータ較
正処理実行中でない場合においては、最新のガンマサー
モメータ値を更新して格納し、前記ヒータ較正処理実行
中においては、前記ガンマサーモメータ値更新処理を行
なわない第1のデータ格納手段と、前記P(t)および
ui,m(t)にそれぞれ相当するPi,n(t)およ
びu i,m,n(但し、iは各γ線発熱検出器に対応し
た値、nは遅発ガンマ遅れ補償演算実行回数)における
少なくとも過去2回分の演算実行結果をそれぞれ格納す
る第2のデータ格納手段と、前記am(m=0〜M)お
よびτm(m=1〜M)を格納する第3のデータ格納手
段と、前記第1のデータ格納手段に格納された
Ri,n、前記第2のデータ格納手段に格納されたP
i,n−1、Pi,n−2、ui,n−1、u
i,n−2、および前記第3のデータ格納手段に格納さ
れたam、τmを用いて各γ線発熱検出器毎のデータサ
ンプリングタイミングに同期させながら一定演算周期Δ
tで下式(10)および(11)の演算を実行して各γ
線発熱検出器毎に前記P(t)に相当する値P
i,n(但し、iは各γ線発熱検出器に対応した値、n
は遅発ガンマ遅れ補償演算実行回数)を得ることにより
前記遅発ガンマ遅れ補償演算をディジタル演算で行なう
手段とを備えたことを特徴とする請求項6記載の炉内計
装信号処理装置。 【数10】 【数11】 但し、初期条件 【数12】 8. The delay gamma delay compensating means includes:
Gamma sensors detected by a number of gamma ray heat detectors
Multiple amplifiers that input and amplify each of the meter signals
From the output signals of the plurality of amplifiers,
Multiple low-pass filter hands to remove each signal component
And a constant frequency by the plurality of low-pass filter means.
Multiple signals from which more than a few signal components have been removed
Signal selecting means for sequentially selecting, and the signal selecting means
An analog converter that converts the selected signal to a digital signal
Digital conversion means and this analog / digital conversion
Means for outputting the plurality of γ-rays
Corresponding to R (t) for each heat detector
Gamma thermometer value Ri, n(However, i is each γ-ray heat
Values corresponding to detectors, n is data for each γ-ray heat detector
Γ-ray heat detectors compare heaters
If the normal processing is not being executed, the latest gamma
Update and store the meter value and execute the heater calibration process
The gamma thermometer value update process
The first data storage means, and the P (t) and
ui, mP corresponding to (t)i, n(T) and
Bi i, m, n(However, i corresponds to each γ-ray heat detector.
N is the number of times the delayed gamma delay compensation calculation has been executed)
Store at least the results of the last two operations
Second data storage means,m(M = 0-M)
And τmThird data storage means for storing (m = 1 to M)
And a step stored in the first data storage means.
Ri, n, P stored in the second data storage means.
i, n-1, Pi, n-2, Ui, n-1, U
i, n-2And stored in the third data storage means.
Am, ΤmData for each γ-ray heat detector
Constant calculation period Δ while synchronizing with sampling timing
At t, the operations of the following equations (10) and (11) are executed, and
A value P corresponding to P (t) for each linear heat detector
i, n(However, i is a value corresponding to each γ-ray heat detector, n
Is the number of executions of the delayed gamma delay compensation calculation)
The late gamma delay compensation operation is performed by digital operation.
7. An in-furnace meter according to claim 6, further comprising:
Signal processing equipment. (Equation 10)[Equation 11]However, the initial condition
手段により検出された原子炉内の出力領域の局所出力分
布に対応する熱電対信号S1を処理する炉内計装信号処
理装置において、前記検出手段により検出された熱電対
信号S1を増幅およびフィルタリングし、第1のガンマ
サーモメータ信号S2として出力する増幅モジュール
と、前記第1のガンマサーモメータ信号S2を入力し、
下式(12)および(13) 【数13】 【数14】 に基づいて上式(12)および(13)においてPで表
される第2のガンマサーモメータ信号S3を求めるため
の遅発ガンマ遅れ補償演算を行い、当該第2のガンマサ
ーモメータ信号S3を出力する遅れ補償モジュールと、
前記信号第1および第2のガンマサーモメータ信号S2
およびS3を入力して前記γ線発熱器の感度演算を実行
し、遅れ補償なしの第1のガンマ発熱信号Wuおよび遅
れ補償された第2のガンマ発熱信号Wcに換算するGT
信号制御モジュールとを備えたことを特徴とする炉内計
装信号処理装置。9. An in-core instrumentation signal processing apparatus for processing a thermocouple signal S1 corresponding to a local power distribution in an output region in a reactor detected by a detecting means having a thermocouple for detecting a γ-ray heating value. An amplification module that amplifies and filters the thermocouple signal S1 detected by the detection means and outputs the amplified signal as a first gamma thermometer signal S2, and the first gamma thermometer signal S2,
Equations (12) and (13) below [Equation 14] , A delayed gamma delay compensation operation for obtaining a second gamma thermometer signal S3 represented by P in the above equations (12) and (13) is performed, and the second gamma thermometer signal S3 is output. A delay compensation module
The first and second gamma thermometer signals S2
And S3 to execute the sensitivity calculation of the γ-ray heater, and convert the signal into a first gamma heat signal W u without delay compensation and a second gamma heat signal W c with delay compensation.
An in-furnace instrumentation signal processing device comprising a signal control module.
セス計算機または前記炉内計装信号処理装置を制御する
ための制御装置からの命令に応じて、前記第1および第
2のガンマサーモメータ信号S2およびS3の較正指令
を受信した際に、入力された第1および第2のガンマサ
ーモメータ信号S2およびS3における所定時間のそれ
ぞれの平均値または移動平均値演算を実行して第1の平
均ガンマサーモメータ信号S2'および第2の平均ガン
マサーモメータ'信号S3'を作成する手段と、前記第1
の平均ガンマサーモメータ信号S2'に一致するように
補正係数(S3'/S2')を求め、求めた補正係数を記
憶して次の第1および第2のガンマサーモメータ信号S
2およびS3の較正指令を受信するまで、前記第2のガ
ンマサーモメータ信号S3に前記補正係数を乗じた第2
の補正ガンマサーモメータ信号S3Bを算出する手段
と、前記プロセス計算機または制御装置からの指令に応
じて当該プロセス計算機に対して、前記第1のガンマサ
ーモメータ信号S2および前記第2の補正ガンマサーモ
メータ信号S3Bの内の少なくとも一方と前記γ線発熱
検出器の感度S0(mv/(W/W/g))を用いて、
下式 【数15】 W=U/{S0(1+αU)} ……(14) 但し、第1のガンマサーモメータ信号S2および前記第
2の補正ガンマサーモメータ信号S3の内の少なくとも
一方の信号をUとする、で表される信号Wを出力する手
段とを備えたことを特徴とする請求項9記載の炉内計装
信号処理装置。10. The GT signal control module according to a command from a process computer or a control device for controlling the in-core instrumentation signal processing device, the first and second gamma thermometer signals S2 and S2. Upon receiving the calibration command of S3, the first and second gamma thermometer signals S2 and S3 are respectively subjected to an average value or a moving average value calculation for a predetermined period of time to execute the first average gamma thermometer. Means for producing a signal S2 'and a second average gamma thermometer' signal S3 ';
, A correction coefficient (S3 ′ / S2 ′) is determined so as to match the average gamma thermometer signal S2 ′, and the determined correction coefficient is stored to store the next first and second gamma thermometer signals S2 ′.
The second gamma thermometer signal S3 is multiplied by the correction coefficient until the second gamma thermometer signal S3 is received.
Means for calculating the corrected gamma thermometer signal S3B, and the first gamma thermometer signal S2 and the second corrected gamma thermometer for the process computer in response to a command from the process computer or the control device. Using at least one of the signals S3B and the sensitivity S 0 (mv / (W / W / g)) of the γ-ray heat detector,
W = U / {S 0 (1 + αU)} (14) where at least one of the first gamma thermometer signal S2 and the second correction gamma thermometer signal S3 10. An in-furnace instrumentation signal processing apparatus according to claim 9, further comprising means for outputting a signal W represented by:
出手段により検出された原子炉内の出力領域の局所出力
分布に対応する熱電対信号S1を処理する炉内計装信号
処理装置において、前記検出手段により検出された熱電
対信号S1を増幅およびフィルタリングし、第1のガン
マサーモメータ信号S2として出力する増幅モジュール
と、前記第1のガンマサーモメータ信号S2と前記γ線
発熱検出器の感度S0(mv/(W/W/g))を用い
て、下式 【数16】 W=U/{S0(1+αU)} ……(15) 但し、第1のガンマサーモメータ信号S2をUとする、
で表される遅発ガンマ遅れ補償無しの第1のガンマ発熱
信号Wuを求め、求めた第1のガンマ発熱信号Wuのノ
イズカット処理を実行し、ノイズカットされた第1のガ
ンマ発熱信号Wu、および下式(16)および(17) 【数17】 【数18】 に基づいて遅発ガンマ遅れ補償演算を行ない、上式(1
6)および(17)においてPで表される遅れ補償され
た第2のガンマ発熱信号Wcを得るGT信号制御モジュ
ールとを備え、当該GT信号制御モジュールは、プロセ
ス計算機または前記炉内計装信号処理装置を制御するた
めの制御装置からの命令により前記第1および第2のガ
ンマ発熱信号WuおよびWc較正指令を受信hした際
に、前記第1および第2のガンマ発熱信号WuおよびW
cにおける所定時間のそれぞれの平均値または移動平均
値演算を実行して第1の平均ガンマ発熱信号Wu'およ
び第2の平均ガンマ発熱信号Wc'を作成する手段と、
前記第1の平均ガンマ発熱信号Wu'に一致するように
補正係数(Wc'/Wu')を求め、求めた補正係数を記
憶して次の第1および第2のガンマ発熱信号Wuおよび
Wcの較正指令を受けるまで、前記第2のガンマ発熱信
号Wcに前記補正係数を乗じた第2の補正ガンマ発熱信
号WcBを算出する手段と、前記プロセス計算機または
制御装置からの指令に応じて当該プロセス計算機に対し
て、前記第1のガンマ発熱信号Wuおよび第2の補正ガ
ンマ発熱信号WcBの内の少なくとも一方を出力する手
段とを備えたことを特徴とする炉内計装信号処理装置。11. An in-core instrumentation signal processing apparatus for processing a thermocouple signal S1 corresponding to a local power distribution in an output region in a reactor detected by a detecting means having a thermocouple for detecting a γ-ray heating value. An amplification module that amplifies and filters the thermocouple signal S1 detected by the detection means and outputs the amplified signal as a first gamma thermometer signal S2; and an amplifier module for the first gamma thermometer signal S2 and the γ-ray heat detector. Using the sensitivity S 0 (mv / (W / W / g)), the following equation is obtained: W = U / {S 0 (1 + αU)} (15) where the first gamma thermometer signal S2 Is U,
The first gamma heat signal W u without delayed gamma delay compensation represented by the following formula is obtained, and noise cut processing of the obtained first gamma heat signal W u is performed, and the noise-cut first gamma heat signal is obtained. W u, and the following equations (16) and (17) (Equation 18) The delay gamma delay compensation calculation is performed based on
6) and (17) and a GT signal control module to obtain the second gamma heating signal W c that is lag compensation represented by P in, the GT signal control module, process computer or the furnace instrumentation signals when the command from the control unit for controlling the processing apparatus has received h the first and second gamma heating signal W u and W c calibration command, the first and second gamma heating signal W u and W
means for executing a respective average value or moving average value calculation for a predetermined time in c to generate a first average gamma heat signal W u ′ and a second average gamma heat signal W c ′;
A correction coefficient (W c ′ / W u ′) is calculated so as to match the first average gamma heat signal W u ′, and the obtained correction coefficient is stored to store the next first and second gamma heat signals W u ′. until it receives a calibration command u and W c, and means for calculating a second correction gamma heating signal W c B multiplied by the correction coefficient to the second gamma heating signal W c, from the process computer or control unit Means for outputting at least one of the first gamma heat signal W u and the second correction gamma heat signal W c B to the process computer in response to the command In-furnace instrumentation signal processor.
検出する複数の固定式中性子検出器(LPRM検出器)
とγ線発熱量を検出するガンマサーモメータ集合体の固
定式γ線発熱検出器とを炉内計装管内に収容し、上記γ
線発熱検出器を少なくともLPRM検出器の近傍にそれ
ぞれ配置した炉内炉内計装集合体と、前記LPRM検出
器からの中性子束検出信号を処理するLPRM信号処理
手段と、前記ガンマサーモメータ集合体からのガンマサ
ーモメータ信号を処理するための請求項1乃至11の内
の何れか1項記載の炉内計装信号処理装置と、前記ガン
マサーモメータ集合体に内蔵されたヒータへの通電制御
を行なうガンマサーモメータヒータ制御手段とを備え、 前記ガンマサーモメータヒータ制御手段は、前記ガンマ
サーモメータ集合体の内蔵ヒータへの通電加熱量を制御
し、このヒータ加熱により前記ガンマサーモメータ集合
体の各検出器の出力電圧感度較正を行なう手段を有した
ことを特徴とする原子炉の炉内計装システム。12. A plurality of fixed neutron detectors (LPRM detectors) for detecting a local power distribution in a power region in a nuclear reactor.
And a fixed γ-ray heat detector of a gamma thermometer assembly for detecting γ-ray heating value are housed in a furnace instrumentation tube, and the γ
An in-core instrumentation assembly in which a linear heat detector is disposed at least in the vicinity of the LPRM detector, LPRM signal processing means for processing a neutron flux detection signal from the LPRM detector, and the gamma thermometer assembly A gamma thermometer signal is processed by the in-furnace instrumentation signal processing device according to any one of claims 1 to 11, and energization control to a heater built in the gamma thermometer assembly. Gamma thermometer heater control means for performing, the gamma thermometer heater control means controls the amount of current applied to the built-in heater of the gamma thermometer assembly, and each of the gamma thermometer assembly by heating the heater An in-core instrumentation system for a nuclear reactor, comprising means for calibrating an output voltage sensitivity of a detector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25638699A JP2001083280A (en) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | Reactor in-core instrumentation signal processing device and in-core instrumentation system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001083280A true JP2001083280A (en) | 2001-03-30 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25638699A Pending JP2001083280A (en) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | Reactor in-core instrumentation signal processing device and in-core instrumentation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001083280A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010074788A3 (en) * | 2008-12-11 | 2010-09-30 | Westinghouse Electric Company Llc | Subcritical reactivity measurement method |
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| CN119960516A (en) * | 2023-11-07 | 2025-05-09 | 芜湖美的智能厨电制造有限公司 | Disinfection cabinet temperature control method, device and disinfection cabinet |
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- 1999-09-09 JP JP25638699A patent/JP2001083280A/en active Pending
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