ナトリウム漏えい検出装置及び検出方法
【課題】正確な感度校正を行なうことを可能とし、かつ、配管内の流速分布の偏りをなくすことにより、小型で、検出精度が高いナトリウム漏えい検出装置及び検出方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るナトリウム漏えい検出装置は、サンプリングガスが導入される分岐配管１と、この分岐配管１の一方に接続された第１の配管６に設けられたイオン源８と捕集電極９と流量調節弁７と、前記分岐配管１の他方に接続された第２の配管４と、前記第１の配管６と第２の配管４に接続される合流配管５と、前記捕集電極９に接続された信号処理装置１２とを備える。
【解決手段】本発明に係るナトリウム漏えい検出装置は、サンプリングガスが導入される分岐配管１と、この分岐配管１の一方に接続された第１の配管６に設けられたイオン源８と捕集電極９と流量調節弁７と、前記分岐配管１の他方に接続された第２の配管４と、前記第１の配管６と第２の配管４に接続される合流配管５と、前記捕集電極９に接続された信号処理装置１２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速増殖炉等に用いられるナトリウム漏えい検出装置及び検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速増殖炉の運転において、ナトリウム（Ｎａ）漏えい検出系は、微少なＮａ漏えいを早期に検出する役割を持つ。この検出系では、連続監視用検出器のひとつとして、空気中の微少なエアロゾルを検出できる放射線イオン化検出器（ＲＩＤ：Ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用い、Ｎａエアロゾルを監視している（特許文献１）。
【０００３】
このような従来のイオン化式検出器は、検出感度は高いが、エアロゾル以外の要因、特に動作環境の温度変動によって出力信号の変動を受けやすい。このため、出力信号の温度依存性を改善し、本来の高感度を活かせる新型イオン化式検出器（ＭＩＤ：Ｍｉｃｒｏ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が開発された（非特許文献１）。
【０００４】
このイオン化式検出器（以下、「ＭＩＤ」という。）の検出原理を図２により説明する。
ＭＩＤは、配管６、イオン源８、捕集電極９、電流計１０、電圧源１１から構成される。図２に示すように、イオン源８で発生したイオンは、エアロゾルへのイオン付着と、イオン同士の再結合によりイオン量を減少させながら、サンプリングガスの流れによって捕集電極９まで輸送される。捕集電極９に到着したイオン量はイオン電流値として計測される。Ｎａエアロゾルはイオン付着によるイオン電流値の低下として検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６３−０２２２５２ ナトリウム漏洩検出器
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“新型イオン化式ナトリウム微少漏えい検出器；Ｇ３１”、日本原子力学会「２００９年秋の大会」２００９年９月１６〜１８日、Ｐ３１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようにイオン化式検出器（ＭＩＤ）はイオン電流値の低下量に基づいてＮａエアロゾルを検出するものであるが、イオン電流値の低下量は、エアロゾル量とともに、イオン再結合反応およびエアロゾルへのイオン付着反応の反応時間、すなわちイオン発生からコレクタに収集されるまでのイオン輸送時間に依存する。イオン輸送時間は、イオン源と捕集電極までの距離とイオンの輸送速度で決まり、イオン輸送の平均速度はサンプリングガスの流量で決まる。したがって、ＭＩＤのＮａエアロゾル感度はサンプリングガス流量に依存する。
【０００８】
また、サンプリングガスの流速分布に偏りがある場合、すなわち、例えば図２で示すｘ方向の流速がｙ方向位置により異なる場合、イオンの輸送速度はｙ方向位置で異なり、したがって、イオン輸送時間はｙ方向位置により異なる。イオン輸送時間がｙ方向位置により異なっていると、ＭＩＤに入射したＮａエアロゾルはｙ方向位置によってイオン輸送時間が変わり、Ｎａエアロゾル感度が変わる。
【０００９】
このように、ＭＩＤのＮａエアロゾル感度は、サンプリングガス流量に依存し、また、サンプリングガスの流速分布の偏りにより感度が不安定となる。
そのため、ＭＩＤを現場に設置する際に、流速分布の偏りが生じないようにすること、及び設置場所によって流量が異なることから異なる流量に対して現場から離れて設置されている感度校正設備で事前に感度校正を行なう必要がある。
【００１０】
しかしながら、従来のＭＩＤの感度校正設備では、設備の性能の制限により、得られる流量は実際の現場の流量よりも一桁程度少なく、現場と同等のサンプリングガス流量を得ることは困難であり、また、設置場所によって流量が異なるＭＩＤに対し異なる流量で微細な校正作業を行なうことも時間とコストの関係から困難であった。
【００１１】
さらに、現場ではサンプリング配管を通ったサンプリングガスを長尺の直管や整流板等で整流化してＭＩＤに導くための十分な設置スペースを確保することができない場合が多く、配管内の流速分布の偏りをなくすことが困難であった。
【００１２】
また、従来の放射線イオン化検出器（ＲＩＤ）では、現場での感度校正の際、Ｎａエアロゾルの代替としてフロンまたは代替フロンガスをＲＩＤに注入し、その際のＲＩＤ出力信号を用いて校正を行なっているが、ＭＩＤはフロンまたは代替フロンガスに感度が無く、同様な校正手段を採用することができない。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、正確な感度校正を行なうことを可能とし、かつ、配管内の流速分布の偏りをなくすことにより、小型で、検出精度が高いナトリウム漏えい検出装置及び検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係るナトリウム漏えい検出装置は、サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記第１の分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るナトリウム漏えい検出方法は、サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記第１の分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置とを備えるナトリウム漏えい検出装置のナトリウム漏えい検出方法において、前記第１の配管に流れるサンプリングガスの流量を、前記第１の配管に設けられた流量調節弁により、感度校正設備で用いられた流量に等しくなるように調整することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るナトリウム漏えい検出方法は、サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置と、前記合流配管の下流に設けられた流量計と流量調節弁とを備えるナトリウム漏えい検出装置のナトリウム漏えい検出方法において、前記合流配管の下流に設けられた流量調整弁により第２の配管内の流量を低下させた時のイオン電流値と所定の流量を流した時のイオン電流値の差を求めて、この差と所定の流量を流した時のイオン電流値比を用いてイオン電流値の校正定数を導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、サンプリングガス流量を分岐し一方の配管に流量調整弁を設けたことにより、正確な感度校正を行なうことができるので、高精度で信頼性の高いナトリウム漏えい検出装置及びその検出方法を提供することができる。
【００１８】
また、漏洩検出後のガスを合流させることで、サンプリングガスの総流量に変化を与えず、ナトリウム漏えい検出装置の後段に設置された各種検出器等の特性に影響を与えることはない。
【００１９】
さらに、分岐配管に２つのバッファタンクをそれぞれ設けたことにより、サンプリングガスの流速分布の偏りを無くし、小型で高精度のナトリウム漏えい検出装置及びその検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置の全体構成図。
【図２】本発明のナトリウム漏えい検出装置の原理図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置の全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るナトリウム漏えい検出装置及び検出方法の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置を図１を用いて説明する。
（構成）
本第１の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置は、サンプリングガスをサンプリング配管１３を介して導入される分岐配管１と、分岐配管１にそれぞれ接続される２つのバッファタンク２、３と、バッファタンク２に接続される配管４と、バッファタンク３に接続される配管６と、配管４と配管６が接続される合流配管５と、配管６に配置されるイオン源８、捕集電極９及び流量調節弁７と、捕集電極９に接続される電流計１０、電圧源１１及び信号処理装置１２とから構成される。
【００２３】
（作用）
上記のように構成されたナトリウム漏えい検出装置の作用を説明する。
分岐配管１に流入したサンプリングガスは、ガスの流れが二つに分けられてバッファタンク２とバッファタンク３に流入し、配管４と配管６に導かれる。配管６内のサンプリングガス流量は、流量調節弁７により調整される。
【００２４】
配管６内ではイオン源８から常時イオンが発生しており、発生したイオンはサンプリングガスと混合され、捕集電極９まで輸送される。捕集電極９には電圧源１１により電圧が印加され、電流計１０が接続されている。
【００２５】
捕集電極９に到達したイオン量は電流計１０によりイオン電流値として計測される。電流計１０は信号処理装置１２に接続され、信号処理装置１２ではイオン電流値に対し、必要に応じて、イオン電流値のランダムな揺らぎを除去するための移動平均処理等を行なった後、イオン電流値の変動量と設定値との比較を行い、変動量が設定値を超えていた場合、ナトリウム漏えい警報信号を出力する。配管４と配管６内のサンプリングガスは合流配管５で合流し合流配管５の外へ流出する。
【００２６】
このように、本実施形態では、分岐配管１でサンプリングガスの流れを二つに分け、ＭＩＤが設置されている配管６の流量を下げて、ＭＩＤ側を感度校正設備での感度校正時の流量と同等にすることで、流量が少ない感度校正設備での校正結果を現場において適用できるようにしている。
【００２７】
また、流れを二つに分ける場合、分岐配管１の入口と合流配管５の出口で流量が変化しないことから、ＭＩＤ側の流量を下げても、合流配管５の出口に接続される他の検出器等の特性に影響を与えることはない。
【００２８】
また、現場におけるサンプリングガス流量は、ＭＩＤの設置場所に応じて異なるが、流量調節弁７により、それら個々の流量条件に合わせて、ＭＩＤ側の配管６の流量を、感度校正設備での校正時の流量と同一になるように調節することで、設置場所での流量の違いに対応することができる。
【００２９】
さらに、現場では、サンプリングガスの流速分布の偏りを無くすために長尺の直管や整流板等を設置する十分なスペースがないが、本実施形態のようにバッファタンク２、３を用いた場合は、整流化の性能は基本的にバッファタンクの容積で決まるため、設置スペースの体積が許す限りバッファタンクの容積を大きくする。これにより、長尺の直管や整流板等を設置する必要がなくなる。
【００３０】
また、バッファタンク２、３は、一度流路を絞った状態でサンプリングガスをバッファタンクに導き、バッファタンクにより一気に流路を広げた方が、バッファタンク内の流速分布の偏りが減り、整流効果が高い。
【００３１】
また、配管４内の流れの乱れは、合流配管５を経由して、配管６に伝わるため、配管６への流れを整流化するためには、配管４の流れも整流化した方が良い。そこで、図１に示すように、分岐配管１で流路を絞り、二つのバッファタンク２、３を用いて配管６のみならず配管４も整流化することで、小スペースでも配管６内のサンプリングガスを最大限整流化し、流速分布の偏りを無くすことができる。
【００３２】
（効果）
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、分岐配管１により、サンプリングガス流量を分岐し、ＭＩＤ側の配管６に流量調整弁を設けることにより、ＭＩＤが設置されている配管６の流量を、感度校正設備で用いた流量に調整することができるので、現状の感度校正設備を用いて、その校正結果を現場のＭＩＤの校正に適用することができる。
【００３３】
また、合流配管５によってガスの流れを合流させることで、サンプリングガスの総流量に変化を与えず、本ナトリウム漏えい検出装置の後段に設置された検出器等の特性に影響を与えることはない。
【００３４】
さらに、２つのバッファタンクを設けたことにより、小スペースでサンプリングガスの整流化を可能とし、これにより、サンプリングガスの流速分布の偏りを無くし、ナトリウム漏えい検出装置の検出精度を向上させることができる。
【００３５】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置を、図３を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３６】
（構成）
本第２の実施形態は、ＭＩＤが装着された現場において、Ｎａエアロゾルガスや模擬ガスを用いないＮａエアロゾル感度校正に関する。
図３において、サンプリング配管１３は分岐配管１に接続され、配管４と配管６に分岐されたのち合流配管５で合流される。合流配管５は、流量計１４に接続され、流量計１４は配管１５に接続される。配管１５は、他の検出器１６からの配管と合流したのち分岐され、一方は流量調節弁１７、他方はブロア１８に接続されたのち合流される。
【００３７】
（作用）
上記のように構成された第２の実施形態において、流量調節弁１７を調節することで、配管４および配管６内のサンプリングガス流量は変化し、その際の流量の総和は流量計１４で測定される。流量が変化した時のイオン電流値は、電流計１０で測定され、信号処理装置１２で演算処理される。
【００３８】
以下に、現場でのＮａエアロゾル感度校正手順（１）〜（５）を説明する。
（１）事前に、感度校正設備にてＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値と規定量のＮａエアロゾルがある場合のイオン電流値との差ΔＩｓを計測し、この差ΔＩｓとＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値との比Ｒβを導出する。その際の配管６内のサンプリングガス流量はφ１とする。
【００３９】
なお、感度校正設備は規定量のＮａエアロゾルを発生した状態では、現場と同等の高流量は得られないため、例えば、バッファタンク２の入口に封止板等を貼り、配管４にはガスが流れず、配管６のみにガスが流れる状態にして流量φ１でのイオン電流値を測定する。
【００４０】
（２）事前に、感度校正設備にて、配管６内のサンプリングガス流量をφ２に低下させＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値を計測する。この際、サンプリングガス流量φ２は計測されたイオン電流値とサンプリングガス流量φ１時のイオン電流値との差が、ΔＩｓと等しくなる流量に設定する。この差と、サンプリングガス流量φ１時のイオン電流値との比Ｒαを導出する。この事前作業においてはＲα＝Ｒβとなる。
【００４１】
（３）事前に、感度校正設備にて、配管６内のサンプリングガス流量と、合流配管５出口での流量（配管６と配管４の流量の合計）の相関を測定し、配管６内のサンプリングガス流量がφ１の時の合流配管５出口での流量φ１’と、配管６内のサンプリングガス流量がφ２の時の合流配管５出口での流量φ２’を決定する。
【００４２】
ここでφ１’は、現場での所定のサンプリングガス流量と一致するよう、配管１、バッファタンク２、バッファタンク３、配管４、配管６、合流配管５は設計されているものとする。補足すると、感度校正設備は規定量のＮａエアロゾルを発生しない状態では、現場と同等の高流量は得られる。
【００４３】
（４）現場にて、所定のサンプリングガス流量時（流量計１４の指示値がφ１’時）のイオン電流値と、流量調節弁１７を調整し、サンプリングガス流量をφ２’にした場合のイオン電流値との差から、Ｒαを算出する。これをＲα’とする。
【００４４】
（５）現場において規定量のＮａエアロゾルがある場合のＲβ（Ｒβ’とする）を、
Ｒβ’＝Ｒβ×Ｒα’／ Ｒα （式１）
とし、このＲβ’を校正定数とする。
【００４５】
Ｒβ’を用いて、現場でのＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値と規定量のＮａエアロゾルがある場合のイオン電流値との差ΔＩｓ’を、
ΔＩｓ’＝ Ｒβ’×（現場での所定流量時（φ１’）のＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値） （式２）
とし、ΔＩｓ’に所定のマージンを加えた値を設定値として、信号処理装置１２に記録させる。
信号処理装置１２では、監視中のイオン電流値と設定値の比較を行い（イオン電流値の変化量と設定値の比較）、設定値を超えた場合、Ｎａ漏えい警報信号を出力する。
【００４６】
次に、上記校正手順及び校正方法が妥当であることを説明する。
ＭＩＤのイオン源で発生したイオン数の単位時間あたり変化率は以下の式３で表せる。
【数１】
【００４７】
ここで、ｔは時間（ｓ）、ｎはイオン数密度（ｎ／ｃｍ３）、Ｎはエアロゾル数密度（ｎ／ｃｍ３）、αはイオン再結合係数（ｃｍ３／ｓ）、βはエアロゾル付着係数（ｃｍ３／ｓ）である。右辺第１項は、イオン同士の再結合によるイオン数の低下を示す。右辺第２項は、エアロゾルへのイオン付着によるイオン数の低下を示す。ＭＩＤは右辺第２項を用いて、Ｎａエアロゾルを検出する。
【００４８】
エアロゾル有りの場合（β≠０）とエアロゾル無しの場合（β＝０）において式３の解は以下である。
【数２】
【００４９】
ここで、ｎα（ｔ）とｎβ（ｔ）は、それぞれ、エアロゾル有りの場合（β≠０）とエアロゾル無しの場合（β＝０）のイオン数密度であり、Ｃ１とＣ２は定数である。ｔ＝０（イオン発生直後）では、それぞれ、
【数３】
となる。
【００５０】
ここでβ≠０とβ＝０において、ｔ＝０でのイオン数密度（イオン源から発生したイオンの数密度）は等しいことから、Ｃ１とＣ２の間には、式８の関係がある。
【数４】
【００５１】
イオン電流値はイオン数密度に比例することから、イオン源で発生したイオンが捕集電極９に到達し、電流計１０で計測されるイオン電流値Ｉは式９、式１０で表せる。
【数５】
【００５２】
ここで、ｔ１は、イオン源で発生したイオンが捕集電極９に到達するまでのイオン輸送時間である。Ｋはイオン数密度からイオン電流値への換算係数である。ＮａエアロゾルがＭＩＤに入射すると、イオン電流値はＫｎα（ｔ１）（β＝０）からＫｎβ（ｔ１）（β≠０）へ低下することから、次式に示すイオン電流低下量ΔＩによってＮａエアロゾル量は決定される。
【数６】
【００５３】
ここで、Ｎａエアロゾル数密度がＮｓの時のイオン電流低下量をΔＩｓとするとΔＩｓとＮａエアロゾルが無い時の電流値との比、すなわち、Ｎａエアロゾルが無い時からどれだけイオン電流値が低下したかを示す低下率Ｒβは式１２で表せる。
【数７】
【００５４】
式３より、イオン数密度は、イオン再結合によっても低下することと、式９により、ΔＩは、イオン輸送時間に依存する。
したがって、Ｎａエアロゾルが無い状態で、ＭＩＤ内のサンプリングガス流量を低下させ、イオン輸送時間をｔ２に増加させ、イオン輸送時間ｔ１よりもイオン電流値をΔＩｓ低下させる場合を考える。この時、低下率Ｒαは以下の式１３、式１４で表せる。
【数８】
【００５５】
感度校正設備での校正時に、式１３のＲα＝Ｒβを満たすイオン輸送時間ｔ２が得られるサンプリングガス流量φ２を決定する。ＭＩＤを現場に適用した際に、Ｎａエアロゾルが無い状態で、現場でのサンプリング流量をφ２に変化させ、イオン電流低下量を測定し、Ｒα（Ｒα’）を算出する。そして、先の式１、式２よりＭＩＤを校正する。
このＲα’を用いた校正方法の妥当性を、Ｒα’≠Ｒαとなることが想定されるケースに分けて説明する。
【００５６】
（ケース１）感度校正設備よりも現場の方がサンプリングガスの圧力が低い場合
現場の方が感度校正設備よりもガス流量は大きく、ブロアによるガス吸引によりガス流量を得ているため、サンプリング配管内は、現場の方が圧力が低くなる方向である。圧力が低い場合、イオン数密度は低下する。これは（５）式のＣ２が増加した状態である。（１４）式より、Ｃ２が増加すると、ｔ１＜ｔ２であるため、右辺第２項は増加し、Ｒαは低下する。
【００５７】
一方、Ｒβについては（８）式と（１２）式より、
【数９】
であり、式８より
【数１０】
となり、Ｃ２が増加すると、Ｃ１は増加するのに対し、αｔ１は不変であるため、式１３の左辺第２項は低下し、Ｒβは増加する。
【００５８】
したがって、圧力が低下すると、Ｒαは低下し、一方でＲβは増加する。
すなわち、現場において、Ｒα（すなわちＲα’）がＲβ（すなわちＲβ’）と等しいとして、Ｎａエアロゾルの感度校正を行なった場合、実際よりもＮａエアロゾル量を多めに評価するため、安全側に評価できる。
【００５９】
（ケース２）現場でのイオン輸送時間ｔ１、ｔ２が、感度校正設備での校正時とは異なっている場合
現場では、配管４に比べて配管６に流れるサンプリング流量は一桁小さいため、配管６内は配管４よりも汚れ等が付着しやすい。長期間の使用では、流量調節弁７等の目詰まりによって、配管６の流量が低下する可能性がある。一方、流量計１４で計測される流量φ１’は、配管６での流量低下分は配管４で補填されるため、変化しない。
【００６０】
したがって計測される流量φ１’やφ２’に変化が無くとも、配管６内の流量φ１とφ２が、感度校正設備での校正時よりも低下する可能性がある。長期間使用後の現場での感度校正では、Ｒα’≠ Ｒαとなる可能性がある。
【００６１】
流量計１４で計測される流量φ１’やφ２’に変化が無くとも、流量φ１とφ２が低下した場合、イオン輸送時間ｔ１、ｔ２は、感度校正設備での校正時より長くなる。ここで、イオン輸送時間ｔ１、ｔ２はｔ１→ｋ×ｔ１、ｔ２→ｋ×ｔ２ （ｋ＞１）となる場合を考える。
【００６２】
この時、式１２、式１４、式１６より、Ｒα’、Ｒβ’は次式で表せる。
【数１１】
【００６３】
式１７と式１８は、右辺第２項の分母のみが異なるので、Ｒα’、Ｒβ’の大小関係を比較するため、以下の右辺第２項の分母Ｄα’とＤβ’の大小関係を評価する。
【数１２】
【００６４】
ここで、Ｄα’とＤβ’の差をとると、次式となる。
【数１３】
【００６５】
ここで右辺第２項にはｋ＞１によりｅｋ＞１であることから以下の関係がある。
【数１４】
【００６６】
また、感度校正設備での校正時はＲα＝Ｒβであることと式１４、式１５より、
【数１５】
の関係がある。
【００６７】
よって、（２２），（２３）式と、ｋ＞１では、ｋ＜ｅｋであることにより、
【数１６】
である。すなわち
【数１７】
であることから、
【数１８】
となり、この結果、
【数１９】
となる。
【００６８】
すなわち、現場において、Ｒα（すなわちＲα’）がＲβ（すなわちＲβ’）と等しいとして、Ｎａエアロゾルの感度校正を行なった場合、実際よりもＮａエアロゾル量を多めに評価するため、安全側に評価できる。
【００６９】
（効果）
本第２の実施形態によれば、現場において、流量調整弁１７により配管６内の流量を低下させた時のイオン電流値と所定の流量を流した時のイオン電流値の差を求めて、この差と所定の流量を流した時のイオン電流値比を用いて、校正定数を導出することで、現場において、Ｎａエアロゾルガスまたは代替ガスを用いることなく、ＭＩＤのＮａエアロゾル感度を校正することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１…分岐配管、２…バッファタンク、３…バッファタンク、４…配管、５…合流配管、６…配管、７…流量調節弁、８…イオン源、９…捕集電極、１０…電流計、１１…電圧計、１２…信号処理装置、１３…サンプリング配管、１４…流量計、１５…配管、１６…他の検出器、１７…流量調節弁、１８…ブロア。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速増殖炉等に用いられるナトリウム漏えい検出装置及び検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速増殖炉の運転において、ナトリウム（Ｎａ）漏えい検出系は、微少なＮａ漏えいを早期に検出する役割を持つ。この検出系では、連続監視用検出器のひとつとして、空気中の微少なエアロゾルを検出できる放射線イオン化検出器（ＲＩＤ：Ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用い、Ｎａエアロゾルを監視している（特許文献１）。
【０００３】
このような従来のイオン化式検出器は、検出感度は高いが、エアロゾル以外の要因、特に動作環境の温度変動によって出力信号の変動を受けやすい。このため、出力信号の温度依存性を改善し、本来の高感度を活かせる新型イオン化式検出器（ＭＩＤ：Ｍｉｃｒｏ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が開発された（非特許文献１）。
【０００４】
このイオン化式検出器（以下、「ＭＩＤ」という。）の検出原理を図２により説明する。
ＭＩＤは、配管６、イオン源８、捕集電極９、電流計１０、電圧源１１から構成される。図２に示すように、イオン源８で発生したイオンは、エアロゾルへのイオン付着と、イオン同士の再結合によりイオン量を減少させながら、サンプリングガスの流れによって捕集電極９まで輸送される。捕集電極９に到着したイオン量はイオン電流値として計測される。Ｎａエアロゾルはイオン付着によるイオン電流値の低下として検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６３−０２２２５２ ナトリウム漏洩検出器
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“新型イオン化式ナトリウム微少漏えい検出器；Ｇ３１”、日本原子力学会「２００９年秋の大会」２００９年９月１６〜１８日、Ｐ３１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようにイオン化式検出器（ＭＩＤ）はイオン電流値の低下量に基づいてＮａエアロゾルを検出するものであるが、イオン電流値の低下量は、エアロゾル量とともに、イオン再結合反応およびエアロゾルへのイオン付着反応の反応時間、すなわちイオン発生からコレクタに収集されるまでのイオン輸送時間に依存する。イオン輸送時間は、イオン源と捕集電極までの距離とイオンの輸送速度で決まり、イオン輸送の平均速度はサンプリングガスの流量で決まる。したがって、ＭＩＤのＮａエアロゾル感度はサンプリングガス流量に依存する。
【０００８】
また、サンプリングガスの流速分布に偏りがある場合、すなわち、例えば図２で示すｘ方向の流速がｙ方向位置により異なる場合、イオンの輸送速度はｙ方向位置で異なり、したがって、イオン輸送時間はｙ方向位置により異なる。イオン輸送時間がｙ方向位置により異なっていると、ＭＩＤに入射したＮａエアロゾルはｙ方向位置によってイオン輸送時間が変わり、Ｎａエアロゾル感度が変わる。
【０００９】
このように、ＭＩＤのＮａエアロゾル感度は、サンプリングガス流量に依存し、また、サンプリングガスの流速分布の偏りにより感度が不安定となる。
そのため、ＭＩＤを現場に設置する際に、流速分布の偏りが生じないようにすること、及び設置場所によって流量が異なることから異なる流量に対して現場から離れて設置されている感度校正設備で事前に感度校正を行なう必要がある。
【００１０】
しかしながら、従来のＭＩＤの感度校正設備では、設備の性能の制限により、得られる流量は実際の現場の流量よりも一桁程度少なく、現場と同等のサンプリングガス流量を得ることは困難であり、また、設置場所によって流量が異なるＭＩＤに対し異なる流量で微細な校正作業を行なうことも時間とコストの関係から困難であった。
【００１１】
さらに、現場ではサンプリング配管を通ったサンプリングガスを長尺の直管や整流板等で整流化してＭＩＤに導くための十分な設置スペースを確保することができない場合が多く、配管内の流速分布の偏りをなくすことが困難であった。
【００１２】
また、従来の放射線イオン化検出器（ＲＩＤ）では、現場での感度校正の際、Ｎａエアロゾルの代替としてフロンまたは代替フロンガスをＲＩＤに注入し、その際のＲＩＤ出力信号を用いて校正を行なっているが、ＭＩＤはフロンまたは代替フロンガスに感度が無く、同様な校正手段を採用することができない。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、正確な感度校正を行なうことを可能とし、かつ、配管内の流速分布の偏りをなくすことにより、小型で、検出精度が高いナトリウム漏えい検出装置及び検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係るナトリウム漏えい検出装置は、サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記第１の分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るナトリウム漏えい検出方法は、サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記第１の分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置とを備えるナトリウム漏えい検出装置のナトリウム漏えい検出方法において、前記第１の配管に流れるサンプリングガスの流量を、前記第１の配管に設けられた流量調節弁により、感度校正設備で用いられた流量に等しくなるように調整することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るナトリウム漏えい検出方法は、サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置と、前記合流配管の下流に設けられた流量計と流量調節弁とを備えるナトリウム漏えい検出装置のナトリウム漏えい検出方法において、前記合流配管の下流に設けられた流量調整弁により第２の配管内の流量を低下させた時のイオン電流値と所定の流量を流した時のイオン電流値の差を求めて、この差と所定の流量を流した時のイオン電流値比を用いてイオン電流値の校正定数を導出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、サンプリングガス流量を分岐し一方の配管に流量調整弁を設けたことにより、正確な感度校正を行なうことができるので、高精度で信頼性の高いナトリウム漏えい検出装置及びその検出方法を提供することができる。
【００１８】
また、漏洩検出後のガスを合流させることで、サンプリングガスの総流量に変化を与えず、ナトリウム漏えい検出装置の後段に設置された各種検出器等の特性に影響を与えることはない。
【００１９】
さらに、分岐配管に２つのバッファタンクをそれぞれ設けたことにより、サンプリングガスの流速分布の偏りを無くし、小型で高精度のナトリウム漏えい検出装置及びその検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置の全体構成図。
【図２】本発明のナトリウム漏えい検出装置の原理図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置の全体構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係るナトリウム漏えい検出装置及び検出方法の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置を図１を用いて説明する。
（構成）
本第１の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置は、サンプリングガスをサンプリング配管１３を介して導入される分岐配管１と、分岐配管１にそれぞれ接続される２つのバッファタンク２、３と、バッファタンク２に接続される配管４と、バッファタンク３に接続される配管６と、配管４と配管６が接続される合流配管５と、配管６に配置されるイオン源８、捕集電極９及び流量調節弁７と、捕集電極９に接続される電流計１０、電圧源１１及び信号処理装置１２とから構成される。
【００２３】
（作用）
上記のように構成されたナトリウム漏えい検出装置の作用を説明する。
分岐配管１に流入したサンプリングガスは、ガスの流れが二つに分けられてバッファタンク２とバッファタンク３に流入し、配管４と配管６に導かれる。配管６内のサンプリングガス流量は、流量調節弁７により調整される。
【００２４】
配管６内ではイオン源８から常時イオンが発生しており、発生したイオンはサンプリングガスと混合され、捕集電極９まで輸送される。捕集電極９には電圧源１１により電圧が印加され、電流計１０が接続されている。
【００２５】
捕集電極９に到達したイオン量は電流計１０によりイオン電流値として計測される。電流計１０は信号処理装置１２に接続され、信号処理装置１２ではイオン電流値に対し、必要に応じて、イオン電流値のランダムな揺らぎを除去するための移動平均処理等を行なった後、イオン電流値の変動量と設定値との比較を行い、変動量が設定値を超えていた場合、ナトリウム漏えい警報信号を出力する。配管４と配管６内のサンプリングガスは合流配管５で合流し合流配管５の外へ流出する。
【００２６】
このように、本実施形態では、分岐配管１でサンプリングガスの流れを二つに分け、ＭＩＤが設置されている配管６の流量を下げて、ＭＩＤ側を感度校正設備での感度校正時の流量と同等にすることで、流量が少ない感度校正設備での校正結果を現場において適用できるようにしている。
【００２７】
また、流れを二つに分ける場合、分岐配管１の入口と合流配管５の出口で流量が変化しないことから、ＭＩＤ側の流量を下げても、合流配管５の出口に接続される他の検出器等の特性に影響を与えることはない。
【００２８】
また、現場におけるサンプリングガス流量は、ＭＩＤの設置場所に応じて異なるが、流量調節弁７により、それら個々の流量条件に合わせて、ＭＩＤ側の配管６の流量を、感度校正設備での校正時の流量と同一になるように調節することで、設置場所での流量の違いに対応することができる。
【００２９】
さらに、現場では、サンプリングガスの流速分布の偏りを無くすために長尺の直管や整流板等を設置する十分なスペースがないが、本実施形態のようにバッファタンク２、３を用いた場合は、整流化の性能は基本的にバッファタンクの容積で決まるため、設置スペースの体積が許す限りバッファタンクの容積を大きくする。これにより、長尺の直管や整流板等を設置する必要がなくなる。
【００３０】
また、バッファタンク２、３は、一度流路を絞った状態でサンプリングガスをバッファタンクに導き、バッファタンクにより一気に流路を広げた方が、バッファタンク内の流速分布の偏りが減り、整流効果が高い。
【００３１】
また、配管４内の流れの乱れは、合流配管５を経由して、配管６に伝わるため、配管６への流れを整流化するためには、配管４の流れも整流化した方が良い。そこで、図１に示すように、分岐配管１で流路を絞り、二つのバッファタンク２、３を用いて配管６のみならず配管４も整流化することで、小スペースでも配管６内のサンプリングガスを最大限整流化し、流速分布の偏りを無くすことができる。
【００３２】
（効果）
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、分岐配管１により、サンプリングガス流量を分岐し、ＭＩＤ側の配管６に流量調整弁を設けることにより、ＭＩＤが設置されている配管６の流量を、感度校正設備で用いた流量に調整することができるので、現状の感度校正設備を用いて、その校正結果を現場のＭＩＤの校正に適用することができる。
【００３３】
また、合流配管５によってガスの流れを合流させることで、サンプリングガスの総流量に変化を与えず、本ナトリウム漏えい検出装置の後段に設置された検出器等の特性に影響を与えることはない。
【００３４】
さらに、２つのバッファタンクを設けたことにより、小スペースでサンプリングガスの整流化を可能とし、これにより、サンプリングガスの流速分布の偏りを無くし、ナトリウム漏えい検出装置の検出精度を向上させることができる。
【００３５】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るナトリウム漏えい検出装置を、図３を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３６】
（構成）
本第２の実施形態は、ＭＩＤが装着された現場において、Ｎａエアロゾルガスや模擬ガスを用いないＮａエアロゾル感度校正に関する。
図３において、サンプリング配管１３は分岐配管１に接続され、配管４と配管６に分岐されたのち合流配管５で合流される。合流配管５は、流量計１４に接続され、流量計１４は配管１５に接続される。配管１５は、他の検出器１６からの配管と合流したのち分岐され、一方は流量調節弁１７、他方はブロア１８に接続されたのち合流される。
【００３７】
（作用）
上記のように構成された第２の実施形態において、流量調節弁１７を調節することで、配管４および配管６内のサンプリングガス流量は変化し、その際の流量の総和は流量計１４で測定される。流量が変化した時のイオン電流値は、電流計１０で測定され、信号処理装置１２で演算処理される。
【００３８】
以下に、現場でのＮａエアロゾル感度校正手順（１）〜（５）を説明する。
（１）事前に、感度校正設備にてＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値と規定量のＮａエアロゾルがある場合のイオン電流値との差ΔＩｓを計測し、この差ΔＩｓとＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値との比Ｒβを導出する。その際の配管６内のサンプリングガス流量はφ１とする。
【００３９】
なお、感度校正設備は規定量のＮａエアロゾルを発生した状態では、現場と同等の高流量は得られないため、例えば、バッファタンク２の入口に封止板等を貼り、配管４にはガスが流れず、配管６のみにガスが流れる状態にして流量φ１でのイオン電流値を測定する。
【００４０】
（２）事前に、感度校正設備にて、配管６内のサンプリングガス流量をφ２に低下させＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値を計測する。この際、サンプリングガス流量φ２は計測されたイオン電流値とサンプリングガス流量φ１時のイオン電流値との差が、ΔＩｓと等しくなる流量に設定する。この差と、サンプリングガス流量φ１時のイオン電流値との比Ｒαを導出する。この事前作業においてはＲα＝Ｒβとなる。
【００４１】
（３）事前に、感度校正設備にて、配管６内のサンプリングガス流量と、合流配管５出口での流量（配管６と配管４の流量の合計）の相関を測定し、配管６内のサンプリングガス流量がφ１の時の合流配管５出口での流量φ１’と、配管６内のサンプリングガス流量がφ２の時の合流配管５出口での流量φ２’を決定する。
【００４２】
ここでφ１’は、現場での所定のサンプリングガス流量と一致するよう、配管１、バッファタンク２、バッファタンク３、配管４、配管６、合流配管５は設計されているものとする。補足すると、感度校正設備は規定量のＮａエアロゾルを発生しない状態では、現場と同等の高流量は得られる。
【００４３】
（４）現場にて、所定のサンプリングガス流量時（流量計１４の指示値がφ１’時）のイオン電流値と、流量調節弁１７を調整し、サンプリングガス流量をφ２’にした場合のイオン電流値との差から、Ｒαを算出する。これをＲα’とする。
【００４４】
（５）現場において規定量のＮａエアロゾルがある場合のＲβ（Ｒβ’とする）を、
Ｒβ’＝Ｒβ×Ｒα’／ Ｒα （式１）
とし、このＲβ’を校正定数とする。
【００４５】
Ｒβ’を用いて、現場でのＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値と規定量のＮａエアロゾルがある場合のイオン電流値との差ΔＩｓ’を、
ΔＩｓ’＝ Ｒβ’×（現場での所定流量時（φ１’）のＮａエアロゾルが無い場合のイオン電流値） （式２）
とし、ΔＩｓ’に所定のマージンを加えた値を設定値として、信号処理装置１２に記録させる。
信号処理装置１２では、監視中のイオン電流値と設定値の比較を行い（イオン電流値の変化量と設定値の比較）、設定値を超えた場合、Ｎａ漏えい警報信号を出力する。
【００４６】
次に、上記校正手順及び校正方法が妥当であることを説明する。
ＭＩＤのイオン源で発生したイオン数の単位時間あたり変化率は以下の式３で表せる。
【数１】
【００４７】
ここで、ｔは時間（ｓ）、ｎはイオン数密度（ｎ／ｃｍ３）、Ｎはエアロゾル数密度（ｎ／ｃｍ３）、αはイオン再結合係数（ｃｍ３／ｓ）、βはエアロゾル付着係数（ｃｍ３／ｓ）である。右辺第１項は、イオン同士の再結合によるイオン数の低下を示す。右辺第２項は、エアロゾルへのイオン付着によるイオン数の低下を示す。ＭＩＤは右辺第２項を用いて、Ｎａエアロゾルを検出する。
【００４８】
エアロゾル有りの場合（β≠０）とエアロゾル無しの場合（β＝０）において式３の解は以下である。
【数２】
【００４９】
ここで、ｎα（ｔ）とｎβ（ｔ）は、それぞれ、エアロゾル有りの場合（β≠０）とエアロゾル無しの場合（β＝０）のイオン数密度であり、Ｃ１とＣ２は定数である。ｔ＝０（イオン発生直後）では、それぞれ、
【数３】
となる。
【００５０】
ここでβ≠０とβ＝０において、ｔ＝０でのイオン数密度（イオン源から発生したイオンの数密度）は等しいことから、Ｃ１とＣ２の間には、式８の関係がある。
【数４】
【００５１】
イオン電流値はイオン数密度に比例することから、イオン源で発生したイオンが捕集電極９に到達し、電流計１０で計測されるイオン電流値Ｉは式９、式１０で表せる。
【数５】
【００５２】
ここで、ｔ１は、イオン源で発生したイオンが捕集電極９に到達するまでのイオン輸送時間である。Ｋはイオン数密度からイオン電流値への換算係数である。ＮａエアロゾルがＭＩＤに入射すると、イオン電流値はＫｎα（ｔ１）（β＝０）からＫｎβ（ｔ１）（β≠０）へ低下することから、次式に示すイオン電流低下量ΔＩによってＮａエアロゾル量は決定される。
【数６】
【００５３】
ここで、Ｎａエアロゾル数密度がＮｓの時のイオン電流低下量をΔＩｓとするとΔＩｓとＮａエアロゾルが無い時の電流値との比、すなわち、Ｎａエアロゾルが無い時からどれだけイオン電流値が低下したかを示す低下率Ｒβは式１２で表せる。
【数７】
【００５４】
式３より、イオン数密度は、イオン再結合によっても低下することと、式９により、ΔＩは、イオン輸送時間に依存する。
したがって、Ｎａエアロゾルが無い状態で、ＭＩＤ内のサンプリングガス流量を低下させ、イオン輸送時間をｔ２に増加させ、イオン輸送時間ｔ１よりもイオン電流値をΔＩｓ低下させる場合を考える。この時、低下率Ｒαは以下の式１３、式１４で表せる。
【数８】
【００５５】
感度校正設備での校正時に、式１３のＲα＝Ｒβを満たすイオン輸送時間ｔ２が得られるサンプリングガス流量φ２を決定する。ＭＩＤを現場に適用した際に、Ｎａエアロゾルが無い状態で、現場でのサンプリング流量をφ２に変化させ、イオン電流低下量を測定し、Ｒα（Ｒα’）を算出する。そして、先の式１、式２よりＭＩＤを校正する。
このＲα’を用いた校正方法の妥当性を、Ｒα’≠Ｒαとなることが想定されるケースに分けて説明する。
【００５６】
（ケース１）感度校正設備よりも現場の方がサンプリングガスの圧力が低い場合
現場の方が感度校正設備よりもガス流量は大きく、ブロアによるガス吸引によりガス流量を得ているため、サンプリング配管内は、現場の方が圧力が低くなる方向である。圧力が低い場合、イオン数密度は低下する。これは（５）式のＣ２が増加した状態である。（１４）式より、Ｃ２が増加すると、ｔ１＜ｔ２であるため、右辺第２項は増加し、Ｒαは低下する。
【００５７】
一方、Ｒβについては（８）式と（１２）式より、
【数９】
であり、式８より
【数１０】
となり、Ｃ２が増加すると、Ｃ１は増加するのに対し、αｔ１は不変であるため、式１３の左辺第２項は低下し、Ｒβは増加する。
【００５８】
したがって、圧力が低下すると、Ｒαは低下し、一方でＲβは増加する。
すなわち、現場において、Ｒα（すなわちＲα’）がＲβ（すなわちＲβ’）と等しいとして、Ｎａエアロゾルの感度校正を行なった場合、実際よりもＮａエアロゾル量を多めに評価するため、安全側に評価できる。
【００５９】
（ケース２）現場でのイオン輸送時間ｔ１、ｔ２が、感度校正設備での校正時とは異なっている場合
現場では、配管４に比べて配管６に流れるサンプリング流量は一桁小さいため、配管６内は配管４よりも汚れ等が付着しやすい。長期間の使用では、流量調節弁７等の目詰まりによって、配管６の流量が低下する可能性がある。一方、流量計１４で計測される流量φ１’は、配管６での流量低下分は配管４で補填されるため、変化しない。
【００６０】
したがって計測される流量φ１’やφ２’に変化が無くとも、配管６内の流量φ１とφ２が、感度校正設備での校正時よりも低下する可能性がある。長期間使用後の現場での感度校正では、Ｒα’≠ Ｒαとなる可能性がある。
【００６１】
流量計１４で計測される流量φ１’やφ２’に変化が無くとも、流量φ１とφ２が低下した場合、イオン輸送時間ｔ１、ｔ２は、感度校正設備での校正時より長くなる。ここで、イオン輸送時間ｔ１、ｔ２はｔ１→ｋ×ｔ１、ｔ２→ｋ×ｔ２ （ｋ＞１）となる場合を考える。
【００６２】
この時、式１２、式１４、式１６より、Ｒα’、Ｒβ’は次式で表せる。
【数１１】
【００６３】
式１７と式１８は、右辺第２項の分母のみが異なるので、Ｒα’、Ｒβ’の大小関係を比較するため、以下の右辺第２項の分母Ｄα’とＤβ’の大小関係を評価する。
【数１２】
【００６４】
ここで、Ｄα’とＤβ’の差をとると、次式となる。
【数１３】
【００６５】
ここで右辺第２項にはｋ＞１によりｅｋ＞１であることから以下の関係がある。
【数１４】
【００６６】
また、感度校正設備での校正時はＲα＝Ｒβであることと式１４、式１５より、
【数１５】
の関係がある。
【００６７】
よって、（２２），（２３）式と、ｋ＞１では、ｋ＜ｅｋであることにより、
【数１６】
である。すなわち
【数１７】
であることから、
【数１８】
となり、この結果、
【数１９】
となる。
【００６８】
すなわち、現場において、Ｒα（すなわちＲα’）がＲβ（すなわちＲβ’）と等しいとして、Ｎａエアロゾルの感度校正を行なった場合、実際よりもＮａエアロゾル量を多めに評価するため、安全側に評価できる。
【００６９】
（効果）
本第２の実施形態によれば、現場において、流量調整弁１７により配管６内の流量を低下させた時のイオン電流値と所定の流量を流した時のイオン電流値の差を求めて、この差と所定の流量を流した時のイオン電流値比を用いて、校正定数を導出することで、現場において、Ｎａエアロゾルガスまたは代替ガスを用いることなく、ＭＩＤのＮａエアロゾル感度を校正することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１…分岐配管、２…バッファタンク、３…バッファタンク、４…配管、５…合流配管、６…配管、７…流量調節弁、８…イオン源、９…捕集電極、１０…電流計、１１…電圧計、１２…信号処理装置、１３…サンプリング配管、１４…流量計、１５…配管、１６…他の検出器、１７…流量調節弁、１８…ブロア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置とを備えることを特徴とするナトリウム漏えい検出装置。
【請求項２】
前記分岐配管と前記第１及び第２の配管との間にバッファタンクをそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載のナトリウム漏えい検出装置。
【請求項３】
前記合流配管の下流に流量計と流量調節弁を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のナトリウム漏えい検出装置。
【請求項４】
サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置とを備えるナトリウム漏えい検出装置のナトリウム漏えい検出方法において、
前記第１の配管に流れるサンプリングガスの流量を、前記第１の配管に設けられた流量調節弁により、感度校正設備で用いられた流量に等しくなるように調整することを特徴とするナトリウム漏えい検出方法。
【請求項５】
サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置と、前記合流配管の下流に設けられた流量計と流量調節弁とを備えるナトリウム漏えい検出装置のナトリウム漏えい検出方法において、
前記合流配管の下流に設けられた流量調整弁により第２の配管内の流量を低下させた時のイオン電流値と所定の流量を流した時のイオン電流値の差を求めて、この差と所定の流量を流した時のイオン電流値比を用いてイオン電流値の校正定数を導出することを特徴とするナトリウム漏えい検出方法。
【請求項１】
サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置とを備えることを特徴とするナトリウム漏えい検出装置。
【請求項２】
前記分岐配管と前記第１及び第２の配管との間にバッファタンクをそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１記載のナトリウム漏えい検出装置。
【請求項３】
前記合流配管の下流に流量計と流量調節弁を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のナトリウム漏えい検出装置。
【請求項４】
サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置とを備えるナトリウム漏えい検出装置のナトリウム漏えい検出方法において、
前記第１の配管に流れるサンプリングガスの流量を、前記第１の配管に設けられた流量調節弁により、感度校正設備で用いられた流量に等しくなるように調整することを特徴とするナトリウム漏えい検出方法。
【請求項５】
サンプリングガスが導入される分岐配管と、この分岐配管の一方に接続された第１の配管に設けられたイオン源と捕集電極と流量調節弁と、前記分岐配管の他方に接続された第２の配管と、前記第１の配管と第２の配管に接続される合流配管と、前記捕集電極に接続された信号処理装置と、前記合流配管の下流に設けられた流量計と流量調節弁とを備えるナトリウム漏えい検出装置のナトリウム漏えい検出方法において、
前記合流配管の下流に設けられた流量調整弁により第２の配管内の流量を低下させた時のイオン電流値と所定の流量を流した時のイオン電流値の差を求めて、この差と所定の流量を流した時のイオン電流値比を用いてイオン電流値の校正定数を導出することを特徴とするナトリウム漏えい検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２０３１８３（Ｐ２０１１−２０３１８３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２５０６（Ｐ２０１０−７２５０６）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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