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JP3274166B2 - Monitoring device for neutron detector output - Google Patents
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JP3274166B2 - Monitoring device for neutron detector output - Google Patents

Monitoring device for neutron detector output

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JP3274166B2
JP3274166B2 JP1889892A JP1889892A JP3274166B2 JP 3274166 B2 JP3274166 B2 JP 3274166B2 JP 1889892 A JP1889892 A JP 1889892A JP 1889892 A JP1889892 A JP 1889892A JP 3274166 B2 JP3274166 B2 JP 3274166B2
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neutron detector
signals
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電離箱型中性子検出器に
おける交流出力を監視する中性子検出器出力の監視装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a neutron detector output monitoring device for monitoring an AC output in an ionization chamber type neutron detector.

【0002】[0002]

【従来の技術】電離箱型中性子検出器は公知であって、
電気的に絶縁した1対の電極および、それらの間に配置
した中性子反応物質と電離性気体から構成されている。
例えば、核分裂電離箱の場合は、中性子反応物質は中性
子によって核分裂が能なウラン等を用いており、この
電離箱内に中性子が入射した場合には、ウランが核分裂
して、その核分裂片によって電離性気体を電離する。こ
の電離量を電離箱の電極間に電圧を印加することで収集
し、電離量すなわち電離箱内の中性子束に比例した出力
電流が生じる。
2. Description of the Related Art Ionization chamber neutron detectors are known.
It consists of a pair of electrically insulated electrodes, a neutron reactant and an ionizing gas disposed between them.
For example, in the case of fission chamber, the neutron reactant is using fission by neutrons are possible uranium or the like, when a neutron is incident into the ionization chamber, uranium and fission, by the fission fragments Ionizes ionizable gas. This ionization amount is collected by applying a voltage between the electrodes of the ionization chamber, and an output current proportional to the ionization amount, that is, the neutron flux in the ionization chamber is generated.

【0003】この電離箱の出力を測定して中性子束を求
めるには、核分裂毎に発生する電流パルスを数えるパル
ス測定、電離箱を通って流れる平均電流を測定して得ら
れる直流測定(DC信号)、あるいは適当な周波数範囲
において電離箱内の2乗平均交流を測定することによっ
て得られる交流測定(MSV測定)が用いられている。
In order to obtain a neutron flux by measuring the output of the ionization chamber, a pulse measurement for counting current pulses generated at each fission, a direct current measurement (DC signal) obtained by measuring an average current flowing through the ionization chamber, ), Or an AC measurement (MSV measurement) obtained by measuring a root-mean-square AC in an ionization chamber in an appropriate frequency range.

【0004】一般に沸騰水型原子炉においては、原子炉
の出力領域の中性子束は直流測定を行い、原子炉の起動
時は、低い中性子束レベルではパルス計測を、出力領域
に至るまでの高い中性子束レベルでは交流測定を採用し
ている。このうちの交流測定については、図6のブロッ
ク構成図に示すように、中性子検出器1の出力は、信号
入力装置2に入力されて信号の増幅とノイズの除去等が
行われる。
In general, in a boiling water reactor, the neutron flux in the power region of the reactor is measured by a direct current. When the reactor is started, pulse measurement is performed at a low neutron flux level, and high neutrons up to the power region are measured. At the bundle level, AC measurement is adopted. As for the AC measurement, the output of the neutron detector 1 is input to the signal input device 2 to perform signal amplification and noise removal, as shown in the block diagram of FIG.

【0005】次に、その出力の交流信号を、ある周波数
帯域に制限するためにバンドパスフィルタ3(帯域通過
フィルタ)に通し、2乗平均回路4において中性子束に
比例する2乗平均出力電圧(MSV出力)を得ている。
ここで、中性子検出器出力の周波数帯域は図7の周波数
帯域特性図に示すように、中性子検出器の出力成分は実
線の特性曲線5のように、電子およびイオンの異なる粒
子の移動でできるため、低周波数帯域6(例えば0〜10
kHz )と、高周波数帯域7(例えば1kHz 〜1MHz )で
は出力が異なって得られる。
Next, the output AC signal is passed through a band-pass filter 3 (band-pass filter) in order to restrict the AC signal to a certain frequency band, and a root-mean-square circuit 4 outputs a root-mean-square output voltage ( MSV output).
Here, the frequency band of the output of the neutron detector is, as shown in the frequency band characteristic diagram of FIG. 7, the output component of the neutron detector can be formed by the movement of particles having different electrons and ions as shown by the solid characteristic curve 5. , Low frequency band 6 (for example, 0-10
kHz) and a high frequency band 7 (for example, 1 kHz to 1 MHz).

【0006】すなわち、低周波数帯域6での出力は、高
い周波数帯域7より単位周波数あたりの中性子検出器出
力成分が大きくなる。このため全周波数帯域において特
性曲線8で示すほぼ一定のノイズ成分(ホワイトノイ
ズ)が加わった場合は、低周波バンドパスフィルタ9に
よる低周波数帯域6における出力信号を採用した方が、
高周波数帯域7における出力信号を用いるよりも中性子
検出器出力成分とノイズ成分との割合(以下S/N比と
呼ぶ)が中性子検出器の出力(MSV出力)大きい分だ
け改善される。
That is, in the output in the low frequency band 6, the neutron detector output component per unit frequency is larger than that in the high frequency band 7. Therefore, when an almost constant noise component (white noise) indicated by the characteristic curve 8 is added in the entire frequency band, it is better to use the output signal in the low frequency band 6 by the low frequency band pass filter 9.
Compared to using the output signal in the high frequency band 7, the ratio between the neutron detector output component and the noise component (hereinafter referred to as the S / N ratio) is improved by an amount corresponding to the larger output of the neutron detector (MSV output).

【0007】しかしながら、この場合に低い周波数を用
いるため出力信号の応答性は、高周波バンドパスフィル
タ10による高周波数帯域7の出力信号を用いた場合に比
較して低下する。従って、原子炉の安全保護系などに交
流測定(MSV測定)を適用する場合には、原子炉を緊
急停止する信号(トリップ信号)等の応答が早い信号が
必要であるため、前記図6に示す、従来の実施例におけ
るバンドパスフィルタ3の周波数帯域を、図7に示すバ
ンドパスフィルタ10に示すように高周波数帯域7信号を
選択し、処理している。
However, in this case, since a low frequency is used, the response of the output signal is reduced as compared with the case where the output signal of the high frequency band 7 by the high frequency bandpass filter 10 is used. Therefore, when AC measurement (MSV measurement) is applied to a safety protection system of a nuclear reactor or the like, a signal such as a signal (trip signal) for urgently shutting down the reactor is required to have a quick response signal. In the frequency band of the band-pass filter 3 in the conventional embodiment shown in FIG. 7, seven signals in a high frequency band are selected and processed as shown in a band-pass filter 10 shown in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】早い応答が必要なシス
テムでは周波数帯域の高い帯域のみを用いているため、
得られる信号のS/N比が悪くなる。しかも交流測定の
中性子束測定範囲の下限は、前記S/N比によって決ま
るため、測定下限が高くなり、中性子測定範囲が狭くな
るという課題があった。また従来は、この帯域制限にア
ナログ式のバンドパスフィルタ3を用いているために、
バンドパスフィルタ3の構成が複雑になると共に、1乃
至2の周波数帯域しか分割できず、またバンドパスフィ
ルタ3で設定した周波数帯域の信号以外は排除してい
た。
In a system that requires a fast response, only a high frequency band is used.
The S / N ratio of the obtained signal becomes worse. In addition, since the lower limit of the neutron flux measurement range of the AC measurement is determined by the S / N ratio, there is a problem that the measurement lower limit is increased and the neutron measurement range is narrowed. Conventionally, since an analog band-pass filter 3 is used for this band limitation,
The configuration of the band-pass filter 3 becomes complicated, only the frequency band of 1 or 2 can be divided, and signals other than those in the frequency band set by the band-pass filter 3 are excluded.

【0009】このために選択した周波数帯域において、
装置外から侵入したノイズ(外来ノイズ)の周波数帯域
とが一致すると誤信号が発生する恐れがあった。特に、
上記のように早い信号応答を必要とするシステム、例え
ば原子炉の安全保護系等では、その測定周波数帯域のS
/N比が悪いことによる誤動作を防止する観点から、さ
らに耐ノイズ性に優れた中性子検出器出力の監視装置が
要望されていた。
In the frequency band selected for this purpose,
If the frequency band of noise (external noise) that has entered from outside the device matches, an erroneous signal may be generated. In particular,
In a system requiring a quick signal response as described above, for example, a safety protection system of a nuclear reactor, the S in the measurement frequency band is required.
From the viewpoint of preventing malfunction due to poor / N ratio, there has been a demand for a monitoring device for a neutron detector output which is more excellent in noise resistance.

【0010】本発明の目的とするところは、中性子検出
器出力をデジタル化すると共に、3以上の周波数帯域に
分割し、ノイズを含む周波数帯域を特定排除して、ノ
ズの影響の少ない中性子検出器出力の監視装置を提供す
ることにある。
[0010] It is an object of the present invention is to digitize the neutron detector output is divided into three or more frequency bands, the frequency band including the noise by identifying exclusion, Roh Lee <br/>'s It is an object of the present invention to provide a monitoring device for a neutron detector output with less influence.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、中性子検出器の出力信号を入力して
デジタル化の処理を行う信号入力装置と、この信号入力
装置から入力した信号を互いに異なる周波数帯域の3個
以上の信号に分割する帯域分割装置と、前記帯域分割装
置で分割された各周波数帯域の信号のそれぞれの変化率
を計算してその結果を相互に比較し、変化率の著しく異
なる周波数帯域の信号を除外して、残りの周波数帯域の
信号を特定する信号比較器と、この信号比較器の出力に
基いて、前記特定された周波数帯域信号の2乗平均演算
を行う演算装置と、を具備したことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a signal input device for inputting an output signal of a neutron detector and performing digitization processing, and an input signal from the signal input device. Three signals in different frequency bands
The above- described band splitting device for dividing the signal, and calculating the rate of change of each signal of each frequency band divided by the band splitting device, and comparing the results with each other. And a computing device for performing a root-mean-square operation on the specified frequency band signal based on an output of the signal comparator. It is characterized by the following.

【0012】[0012]

【作用】中性子検出器の出力信号は、信号入力装置にお
てデジタル化が行なわれる。この信号を帯域分割装置
において3個以上の周波数帯域に分割され、各周波数帯
域における信号は信号比較器と信号出力装置に出力され
る。信号比較器においては、各周波数帯域における信号
の変化率を比較し、変化率の著しく異なる周波数帯域の
信号はノイズが加わったものと判定する。また場合によ
り、各周波数帯域の中性子出力分布、および回路ノイズ
を監視して、その変化により中性子検出器および回路に
おける異常を検出して異常信号を出力することもでき
[Action] The output signal of the neutron detector, digitize and have your <br/> to the signal input device is performed. This signal is divided into three or more frequency bands in a band division device, and signals in each frequency band are output to a signal comparator and a signal output device. The signal comparator compares the rate of change of the signal in each frequency band, and determines that a signal in a frequency band having a significantly different rate of change has added noise. Also depending on the case
Ri, neutron output distribution of each frequency band, and monitors the circuit noise, it is also possible to output an abnormality signal to detect an abnormality in the neutron detector and circuit by the change
You .

【0013】また前記信号出力装置では、前記信号比較
器においてノイズ在りと判定された周波数帯域、および
事前にホワイトノイズ等内部ノイズが多いと判定された
周波数帯域を除いた周波数帯域の信号から中性子検出器
の出力信号を演算し、出力することもできる。また応答
の早い信号が必要なシステムについては、正常として選
択された周波数帯域のうち、応答性の早い高周波数帯域
における信号出力を選択して出力し、一方、中性子束レ
ベルが低く検出器出力が小さい場合は、S/N比の優れ
た低周波数帯域における信号を出力することもできる
In the signal output device, neutron detection may be performed from a signal in a frequency band excluding a frequency band determined to have noise by the signal comparator and a frequency band previously determined to have a large amount of internal noise such as white noise. The output signal of the vessel can be calculated and output. For a system that requires a fast response signal, the signal output in the high response high frequency band is selected and output from the frequency bands selected as normal, while the neutron flux level is low and the detector output is low. When the signal is small, a signal in a low frequency band having an excellent S / N ratio can be output.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。本発明の監視
装置は、図1のブロック構成図に示すように、中性子検
出器1と、この出力信号1aを入力して増幅し、ノイズ
の除去とデジタル変換等を行う信号入力装置20と、この
信号入力装置20からの出力信号を周波数帯域毎の信号に
分割する帯域分割装置21を備える。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those of the above-described conventional technology are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in the block diagram of FIG. 1, the monitoring device of the present invention includes a neutron detector 1, a signal input device 20 that receives and amplifies the output signal 1 a, and performs noise removal and digital conversion. A band dividing device 21 is provided for dividing an output signal from the signal input device 20 into signals for each frequency band.

【0015】この帯域分割装置21からの周波数帯域ごと
に分割された信号を入力して、信号の変化率を夫々計
算、比較し、その変化率が他の周波数帯域の信号と異な
る周波数帯域の信号をノイズによる影響とし、また各周
波数帯域の出力の比較、すなわち周波数特性を監視して
特性の変化により中性子検出器1等の異常を診断して、
異常信号e1 を出力する信号比較装置23を設ける。
A signal divided for each frequency band from the band dividing device 21 is inputted, and the rate of change of the signal is calculated and compared, and the signal of the frequency band whose rate of change is different from the signals of other frequency bands is input. Is the influence of noise, and the output of each frequency band is compared, that is, the frequency characteristics are monitored, and a change in the characteristics is used to diagnose an abnormality of the neutron detector 1 or the like,
A signal comparing device 23 for outputting the abnormal signal e1 is provided.

【0016】また前記帯域分割装置21において周波数帯
域ごとに分割された信号を入力して、中性子出力成分に
比べてノイズ成分の大きな周波数帯域の信号を除き、正
常として選択された周波数帯域における信号の2乗平均
出力信号と、正常として選択された周波数帯域のうち、
高周波数帯域における信号を選択した出力信号と、さら
に、中性子束レベルが低く検出器出力が小さい場合は、
正常として選択された周波数帯域のうちのS/N比の優
れた低周波数帯域における信号を選択した出力信号を出
力する信号出力装置22とで構成されている。
A signal divided for each frequency band in the band dividing device 21 is input, and a signal in a frequency band selected as normal is removed except for a signal in a frequency band in which a noise component is larger than a neutron output component. Of the mean square output signal and the frequency band selected as normal
If the output signal selected the signal in the high frequency band, and further, if the neutron flux level is low and the detector output is small,
And a signal output device 22 that outputs an output signal that selects a signal in a low frequency band having an excellent S / N ratio among the frequency bands selected as normal.

【0017】前記信号入力装置20はその詳細を図2の構
成図で示すように、中性子検出器1の出力を増幅する電
流アンプ30と、アンチエジアリングフィルタとしてのア
ナログフィルタ31、および信号をサンプリングするサン
プリング装置32、さらにデジタル信号に変換するA/D
変換器33とから構成されていて、電流アンプ30により出
力信号1aを増幅し、その出力をデジタル化するもので
ある。
As shown in FIG. 2, the signal input device 20 includes a current amplifier 30 for amplifying the output of the neutron detector 1, an analog filter 31 as an anti-aging filter, and signal sampling. Sampling device 32, and A / D for converting to a digital signal
The current amplifier 30 amplifies the output signal 1a and digitizes the output.

【0018】また帯域分割装置21は、信号入力装置20で
デジタル化した信号を入力し、周波数帯域F1 ,F2 ,
F3 …Fn毎に分割して、図3の周波数帯域特性図に示
すように、信号f1 ,f2 ,f3 …fnに分割するが、
この周波数帯域の分割方法は、例えば公知のフィルタバ
ンクというデジタル演算処理を用いることで、従来のア
ナログフィルタ処理に比べ、さらに細かく分割した複数
の信号が得られる。
The band dividing device 21 inputs the signal digitized by the signal input device 20, and outputs the frequency bands F1, F2,.
Fn, the signals are divided into signals f1, f2, f3... Fn as shown in the frequency band characteristic diagram of FIG.
In this method of dividing the frequency band, for example, by using a digital operation process called a known filter bank, a plurality of signals that are further finely divided can be obtained as compared with the conventional analog filter process.

【0019】特に従来のアナログで周波数帯域制限を行
う場合は選択した帯域以外の検出器出力は失われ、また
複数の帯域を処理するには帯域分割装置3の構成が複雑
になる等の支障があったが、デジタル演算で分割をする
ことで、中性子検出器出力の全ての周波数帯域を失うこ
となく利用できる。この帯域分割装置21において周波数
帯域F1 ,F2 ,F3 …Fn毎に分割した信号f1 ,f
2 ,f3 …fnは、信号出力装置22、および信号比較装
置23に出力される。
In particular, when the frequency band is limited by the conventional analog, the outputs of the detectors other than the selected band are lost, and in processing a plurality of bands, the configuration of the band dividing device 3 becomes complicated. However, by dividing by digital operation, it can be used without losing all frequency bands of the neutron detector output. The signals f1, f divided by the frequency bands F1, F2, F3,.
.., Fn are output to the signal output device 22 and the signal comparison device 23.

【0020】信号比較装置23は、入力された信号f1 ,
f2 ,f3 …fnの変化率を夫々計算、比較して、その
変化率が、他の周波数帯域の信号と異なる信号をノイズ
による影響と判定して、信号s1 ,s2 ,s3 …snを
信号出力装置22に出力する。また各周波数帯域の出力の
比較、すなわち周波数特性を監視し、特性の変化により
中性子検出器1の異常を診断して異常信号e1 を出力す
る。
The signal comparing device 23 receives the input signals f 1,
The rate of change of f2, f3... fn is calculated and compared, and a signal whose rate of change is different from signals in other frequency bands is determined to be influenced by noise, and signals s1, s2, s3. Output to the device 22. Further, the output of each frequency band is compared, that is, the frequency characteristics are monitored, and an abnormality of the neutron detector 1 is diagnosed based on a change in the characteristics, and an abnormal signal e1 is output.

【0021】信号出力装置22においては、定常的に帯域
分割装置21からの信号により、例えば図3の周波数帯域
特性図に示すように、特性曲線5に示す中性子出力成分
に比べて特性曲線11に示すノイズ成分が大きな周波数帯
域F1 ,F2 ,F7 ,Fn−1 ,Fnの信号f1 ,f2
,f7 ,fn−1 ,fnを除いた周波数帯域F3 …F6
,F8 …Fn−2 の信号f3 …f6 ,f8 …fn−2
の2乗平均演算をして信号a1 を出力する。
In the signal output device 22, the signal from the band splitting device 21 steadily causes the characteristic curve 11 to become smaller than the neutron output component shown in the characteristic curve 5 as shown in the frequency band characteristic diagram of FIG. The signals f1, f2 of the frequency bands F1, F2, F7, Fn-1, and Fn having large noise components are shown.
, F7, fn-1 and fn except for the frequency band F3.
, F8 ... Fn-2 signals f3 ... f6, f8 ... fn-2
And outputs a signal a1.

【0022】なお、前記信号比較装置23からノイズの影
響があると判断した、例えば周波数帯域F1 ,F2 ,F
7 ,F10,Fn−1 ,Fnの信号s1 ,s2 ,s7 ,s
10,s−1 ,snを受けると、さらに信号f10を含めた
信号f1 ,f2 ,f7 ,f10,fn−1 ,fnを除いた
周波数帯域の信号f3 …f6 ,f8 ,f9 ,f11…fn
−2 について2乗平均演算し、信号a1 を出力する。さ
らに、信号出力装置22における定常時および信号比較装
置23からの信号入力時における演算と信号出力は、前記
全周波数帯域に対する信号a1 の場合と同様に、低周波
数帯域6に限定した信号a2 、および高周波数帯域7に
おける信号a3 を共に出力する。
The signal comparing device 23 determines that there is an influence of noise, for example, the frequency bands F1, F2, F
7, F10, Fn-1 and Fn signals s1, s2, s7, s
When receiving the signals 10, s-1, and sn, the signals f3... F6, f8, f9, f11... Fn in the frequency band excluding the signals f1, f2, f7, f10, fn-1, and fn including the signal f10.
Calculates the mean square of -2 and outputs a signal a1. Further, the calculation and the signal output in the steady state in the signal output device 22 and in the signal input from the signal comparison device 23 are performed in the same manner as the signal a1 for the entire frequency band, the signal a2 limited to the low frequency band 6, and The signal a3 in the high frequency band 7 is output together.

【0023】次に上記構成による作用について説明す
る。中性子検出器1の出力信号1aは、信号入力装置20
において増幅されると共に、デジタル変換されて帯域分
割装置21の出力される。帯域分割装置21においては、入
力信号を多数の周波数帯域F1 ,F2 ,F3 …Fn毎の
信号f1 ,f2 ,f3 …fnに分割して、信号出力装置
22、および信号比較装置23に出力する。
Next, the operation of the above configuration will be described. The output signal 1a of the neutron detector 1 is
, And is converted to digital and output from the band dividing device 21. The band dividing device 21 divides an input signal into signals f1, f2, f3... Fn for a number of frequency bands F1, F2, F3.
22 and a signal comparison device 23.

【0024】信号比較装置23は、入力された多数の周波
数帯域毎の信号f1 ,f2 ,f3 …fnから、ノイズ、
特に周波数帯域により異なる強度を持つノイズが発生し
た場合には、そのノイズの加わった周波数帯域の信号の
変化率が他の帯域と著しく異なることから、その周波数
帯域を同定し、その結果を信号出力装置22に信号s1,
s2 ,s3 …snとして出力する。さらに、中性子検出
器1の出力の周波数特性を監視することにより、中性子
検出器1の異常を診断して異常発生時には異常信号e1
を出力する。
The signal comparing device 23 converts the input signals f1, f2, f3,.
In particular, when noise having different intensities occurs depending on the frequency band, since the change rate of the signal in the frequency band to which the noise is added is significantly different from other bands, the frequency band is identified, and the result is output to the signal output. The signal s1,
Output as s2, s3... sn. Further, by monitoring the frequency characteristic of the output of the neutron detector 1, an abnormality of the neutron detector 1 is diagnosed, and when an abnormality occurs, an abnormal signal e1 is generated.
Is output.

【0025】信号出力装置22では、例えば図3の周波数
帯域特性図に示すように、定常的に特性曲線5に示す中
性子出力成分に比べて特性曲線11に示すノイズ成分が大
きな周波数帯域F1 ,F2 ,F7 ,Fn−1 ,Fnを除
いた周波数帯域F3 …F6 ,F8 …Fn−2 の信号f3
…f6 ,f8 …fn−2 の2乗平均演算をして信号a1
と低周波帯域での信号a2 、および高周波帯域での信号
a3 を出力する。さらに、信号比較装置23によりノイズ
の影響と判断した周波数帯域についても、その信号s1
,s2 ,s3 …snの入力により随時ノイズを含む信
号として削除した上で2乗平均演算して信号a1 として
出力する。
In the signal output device 22, for example, as shown in the frequency band characteristic diagram of FIG. 3, the frequency bands F1 and F2 where the noise component shown in the characteristic curve 11 is larger than the neutron output component shown in the characteristic curve 5 constantly. , F7, Fn-1 and Fn excluding the frequency band F3... F6, F8.
.., F6, f8,.
And a signal a2 in the low frequency band and a signal a3 in the high frequency band. Further, the signal s1 is also applied to the frequency band determined to be affected by noise by the signal comparing device 23.
, S2, s3,..., Sn are deleted as necessary as signals containing noise, and then a root-mean-square operation is performed and output as a signal a1.

【0026】また上記2乗平均演算とその出力は、低周
波数帯域6および高周波数帯域7についても実施して、
夫々信号a2 と信号a3 を共に出力する。これにより、
中性子検出器1からの交流測定による出力の信号a1 お
よび信号a2 と信号a3 から、ノイズ、特に周波数帯域
により異なる強度をもつノイズが発生した場合は、その
ノイズの加わった周波数、すなわち信号の変化率が他の
帯域と著しく異なる帯域を信号比較装置23により特定
し、その信号s1 ,s2 ,s3…snから信号出力装置2
2の出力から省いてノイズの影響を最小限にする。
The above-mentioned root mean square calculation and its output are also performed for the low frequency band 6 and the high frequency band 7,
Signals a2 and a3 are output together. This allows
If noise, particularly noise having different intensities depending on the frequency band, is generated from the signals a1 and a2 and the signal a3 output from the neutron detector 1 by the AC measurement, the frequency to which the noise is added, that is, the signal change rate Specify a band that is significantly different from the other bands by the signal comparing device 23, and from the signals s1, s2, s3.
Omit from the output of 2 to minimize the effect of noise.

【0027】なお、これは、中性子検出器1の出力信号
1aである中性子束が増加した場合に、通常全ての周波
数帯域で、ほぼ同じ信号変化率を示すという特徴を利用
して、外来ノイズを削除するものである。図4の周波数
帯域特性図は、例として中性子検出器1における封入ガ
ス圧が低下した場合の出力の周波数特性の変化を示した
ものである。正常状態の中性子検出器1の出力特性曲線
5に対して、封入ガス圧が低下した場合の出力特性曲線
12は、従来、中性子による出力のない周波数帯域fn,
fn+1 において、中性子による出力が発生しているこ
とから、中性子検出器1の異常が容易に検出できる。
This is because, when the neutron flux which is the output signal 1a of the neutron detector 1 increases, the characteristic that the signal change rate is almost the same in all the frequency bands is usually utilized to reduce the external noise. It is to be deleted. The frequency band characteristic diagram of FIG. 4 shows a change in the frequency characteristic of the output when the sealed gas pressure in the neutron detector 1 decreases as an example. Output characteristic curve when the sealed gas pressure is lower than output characteristic curve 5 of the neutron detector 1 in a normal state
12 is the frequency band fn,
At fn + 1, an output of neutrons is generated, so that abnormality of the neutron detector 1 can be easily detected.

【0028】またS/N比特性のよい低周波数帯域6の
信号と信号応答性のよい高周波数帯域7の信号を信号出
力装置22より同時に出力するために、S/N比の優れた
信号a2 と共に、トリップ信号等に適する応答の早い信
号a3 も同時に出力することができる。すなわち、上記
した従来例のように高周波数帯域のみの測定に比べて、
応答性は従来と同じ高周波数帯域を用いるため同等の応
答性が得られると共に、同時に低周波数帯域の信号も出
力するためS/N比特性が改善され、さらに低い中性子
束レベルまで測定が可能となる。
In order to simultaneously output a signal in the low frequency band 6 having a good S / N ratio characteristic and a signal in the high frequency band 7 having a good signal response from the signal output device 22, a signal a2 having an excellent S / N ratio is provided. At the same time, a signal a3 having a fast response suitable for a trip signal or the like can be output at the same time. That is, compared to the measurement of only the high frequency band as in the above-described conventional example,
As for the response, the same response is obtained because the same high frequency band is used as before, and at the same time, the signal in the low frequency band is also output, so that the S / N ratio characteristic is improved, and it is possible to measure even lower neutron flux levels. Become.

【0029】以上から、特定の周波数帯域に発生するノ
イズは、自動的に2乗平均演算の周波数帯域から削除さ
れて、ノイズに影響されない中性子束レベルに比例した
2乗平均出力信号が得られる。また中性子検出器1にお
ける異常も早期に検出できるため、中性子検出器1の故
障による誤信号の発生を防止することがで、さらに、信
号応答性の早い信号と、S/N比のよい信号を区別して
出力するために、従来と比較して高い信号応答性を維持
しながら、中性子束範囲を拡張することができる。
As described above, noise generated in a specific frequency band is automatically deleted from the frequency band of the root-mean-square operation, and a root-mean-square output signal proportional to the neutron flux level unaffected by the noise is obtained. Further, since an abnormality in the neutron detector 1 can be detected at an early stage, occurrence of an erroneous signal due to a failure of the neutron detector 1 can be prevented. Further, a signal having a fast signal response and a signal having a good S / N ratio can be obtained. The neutron flux range can be expanded while maintaining a high signal response as compared with the related art in order to output the signals with distinction.

【0030】図5は本発明の他の実施例のブロック構成
図で、信号比較装置23の出力を信号入力装置24の電流ア
ンプ34のゲイン調整に用いる構成としたものである。中
性子検出器1に電圧を印加しない場合に測定される信号
は、主に入力段の抵抗によって発生するホワイトノイズ
成分であり、入力段の抵抗が同じならばその成分の大き
さは、電流アンプ34以降の回路での増幅度の違いが原因
である。
FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the present invention, in which the output of the signal comparing device 23 is used for adjusting the gain of the current amplifier 34 of the signal input device 24. The signal measured when no voltage is applied to the neutron detector 1 is a white noise component mainly generated by the resistance of the input stage. If the resistance of the input stage is the same, the magnitude of the component is determined by the current amplifier 34. This is due to the difference in the amplification in the following circuits.

【0031】従って、ホワイトノイズ成分を測定するこ
と、すなわち、適当な周波数帯域のノイズ成分を測定
し、これにより電流アンプ34のゲインを調整することに
より、増幅度の校正が自動的に行える。また中性子束測
定中でも、図3に示す各周波数帯域fnの信号等、中性
子による出力成分の周波数帯域の信号を用いることで、
増幅度または回路の動作状態の検証が常に行うことがで
きるので信頼性が向上する。
Therefore, by measuring the white noise component, that is, by measuring the noise component in an appropriate frequency band and adjusting the gain of the current amplifier 34, the amplification degree can be automatically calibrated. Further, even during the neutron flux measurement, by using a signal in a frequency band of an output component due to neutrons, such as a signal in each frequency band fn shown in FIG. 3,
Since the degree of amplification or the operation state of the circuit can always be verified, the reliability is improved.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上本発明によれば、特定の周波数帯域
に発生するノイズは、その周波数帯域を自動的に2乗平
均演算の周波数帯域から削除することにより、演算結果
に影響させず、耐ノイズ性が向上する。また、場合によ
り、中性子出力および回路のホワイトノイズの周波数特
性が測定できるため、中性子検出器および回路の異常を
早期に検出でき、中性子検出器および監視装置の故障に
よる誤信号の発生を未然に防止できる。さらに、場合に
より、信号応答性の早い信号とS/N比の良い信号を区
別して出力することができ、その結果、早い信号応答性
を維持しながら、中性子束の測定範囲を拡張できる。
As described above, according to the present invention, noise generated in a specific frequency band is not affected by the calculation result by automatically deleting the frequency band from the frequency band of the root mean square calculation. Noise characteristics are improved. Also , sometimes
In addition, since the neutron output and the frequency characteristics of the white noise of the circuit can be measured, abnormality of the neutron detector and the circuit can be detected at an early stage, and occurrence of an erroneous signal due to failure of the neutron detector and the monitoring device can be prevented. In addition, if
More can be output to distinguish good signal early signal and the S / N ratio of the signal response, as a result, while maintaining a fast signal response, Ru can expand the measurement range of the neutron flux.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例のブロック構成図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の信号入力装置の詳細構成
図。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a signal input device according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係る中性子検出器の出力信
号の周波数帯域特性図。
FIG. 3 is a frequency band characteristic diagram of an output signal of a neutron detector according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例に係る異常中性子検出器の出
力信号の周波数帯域特性図。
FIG. 4 is a frequency band characteristic diagram of an output signal of the abnormal neutron detector according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例のブロック構成図。FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the present invention.

【図6】従来の中性子検出器出力の監視装置のブロック
構成図。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional neutron detector output monitoring device.

【図7】従来の中性子検出器出力の監視装置における周
波数帯域特性図。
FIG. 7 is a frequency band characteristic diagram in a conventional neutron detector output monitoring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…中性子検出器、1a…出力信号、5…中性子出力成
分の特性曲線、6…低周波数帯域、7…高周波数帯域、
11…ノイズ成分の特性曲線、12…中性子異常出力成分の
特性曲線、20,24…信号入力装置、21…帯域分割装置、
22…信号出力装置、23…信号比較装置、30,34…電流ア
ンプ、31…アナログフィルタ、32…サンプリング装置、
33…A/D変換器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Neutron detector, 1a ... Output signal, 5 ... Characteristic curve of neutron output component, 6 ... Low frequency band, 7 ... High frequency band,
11: noise component characteristic curve, 12: neutron abnormal output component characteristic curve, 20, 24: signal input device, 21: band splitting device,
22: signal output device, 23: signal comparison device, 30, 34: current amplifier, 31: analog filter, 32: sampling device,
33 ... A / D converter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01T 3/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01T 3/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 中性子検出器の出力信号を入力してデジ
タル化の処理を行う信号入力装置と、 この信号入力装置から入力した信号を互いに異なる周波
数帯域の3個以上の信号に分割する帯域分割装置と、 前記帯域分割装置で分割された各周波数帯域の信号のそ
れぞれの変化率を計算してその結果を相互に比較し、変
化率の著しく異なる周波数帯域の信号を除外して、残り
の周波数帯域の信号を特定する信号比較器と、 この信号比較器の出力に基いて、前記特定された周波数
帯域信号の2乗平均演算を行う演算装置と、 を具備したことを特徴とする中性子検出器出力の監視装
置。
1. A signal input device for inputting an output signal of a neutron detector and performing a digitization process, and a signal input from the signal input device having different frequencies.
A band dividing device that divides the signal into three or more signals of several bands, and calculates a rate of change of each signal of each frequency band divided by the band dividing device and compares the results with each other. A signal comparator that excludes signals in different frequency bands and specifies signals in the remaining frequency bands; and an arithmetic device that performs a root mean square operation on the specified frequency band signals based on an output of the signal comparator A device for monitoring the output of a neutron detector, comprising:
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