FI125173B - Liquid level measurement system - Google Patents

Description

Nestetason mittausjärjestelmä Keksinnön tausta Keksinnön alaBACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention

Esillä oleva keksintö liittyy tekniikkaan mitata nesteen taso astiassa. Tekniikan tason kuvausThe present invention relates to a technique for measuring the level of a liquid in a vessel. Description of the Related Art

Monet ydinvoimalat käyttävät kevytvesireaktoria, kuten kiehutusvesireaktoria ja paineistetun veden reaktoria. Viitaten kuvioon 26 kuvataan esimerkinomainen kiehutusvesireaktorin konfiguraatio.Many nuclear power plants use a light water reactor, such as a boiling water reactor and a pressurized water reactor. Referring to Figure 26, an exemplary boiling water reactor configuration is described.

Kiehutusvesireaktorissa 200 on vankka reaktorin paineastia 201, joka sisältää korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa olevaa vettä (esimerkiksi sisäinen paine on 72,1 kg/cm2*g ja lämpötila on 287 °C).The Boiling Water Reactor 200 has a solid reactor pressure vessel 201 containing high temperature and high pressure water (e.g., an internal pressure of 72.1 kg / cm 2 * g and a temperature of 287 ° C).

Reaktorin paineastia 201 sisältää reaktorin ytimen 202, joka on useiden uraani-, plutonium-, tai vastaavien polttoainekokoonpanojen muodostaman fissioenergian lähde, kuoren 203, joka ympäröi ja tukee reaktorin ydintä 202, sisäisen pumpun 205, joka pakotetusti kierrättää reaktorin vettä nostaakseen sen lämmönvaihtoa, höyry-vesierottelijan 206, joka poistaa veden reaktorivedestä saadusta vesihöyrystä sentrifugitoiminnolla, höyrykuivaimen 207, joka on kiinnitetty höyry-vesierottelijan 206 päälle myös poistamaan vettä höyry-vesierottelijan 206 tuottamasta höyrystä, säätösauvan 208, jota käytetään säätämään ytimen reaktiivisuutta, säätösauvan ohjausmekanismin 209 ja muuta.The reactor pressure vessel 201 includes a reactor core 202, which is a source of fission energy generated by a plurality of uranium, plutonium, or similar fuel assemblies, a housing 203 that surrounds and supports the reactor core 202, an internal pump 205 forcibly circulating the reactor water to a water separator 206 for removing water vapor from the reactor water by centrifuge function, a steam dryer 207 mounted on a steam-water separator 206 also for removing water from the steam produced by the steam-water separator 206, a control rod 208 used to regulate.

Korkean lämpötilan ja korkean paineen kuiva höyry, josta turbiinin hyötysuhdetta heikentävä vesi on poistettu höyrykuivaimella 207, poistetaan reaktorin paineastiasta 201 päähöyryputken 210 kautta ja syötetään höyryturbiiniin (ei esitetty).The high temperature and high pressure dry steam, from which the water which reduces the efficiency of the turbine has been removed by the steam dryer 207, is removed from the reactor pressure vessel 201 through the main steam pipe 210 and fed to the steam turbine (not shown).

Reaktorin paineastian 201 ulkopuolelle on asennettu biologinen suojus 211 estämään reaktorin ytimen 202 tuottama säteilyvuoto, kuten neutronisäteily ja gammasäteet, pienentäen säteilyannosta lähialueella. Reaktorin paineastiaa 201 peittää lämpöeriste 212, joka sulkee reaktorin veden kuumuuden reaktorin paineastiaan 201. Lämpöeriste 212 on järjestetty ympäröimään reaktorin paineastian koko sivua.Outside the reactor pressure vessel 201, a biological shield 211 is mounted to prevent radiation leakage such as neutron radiation and gamma rays produced by the reactor core 202, reducing the radiation dose in the immediate area. The reactor pressure vessel 201 is covered by a thermal insulator 212 which seals the heat of the reactor water to the reactor pressure vessel 201. The thermal insulator 212 is arranged to surround the entire side of the reactor pressure vessel.

Normaalissa toiminnassa reaktorin paineastian 201 sisus on jaettu kahteen osaan reaktorin ytimen 202 yläosan tai höyry-vesierottelijan keskiosan tasolla. Tason alapuolella oleva osa on reaktorin vesiosa, joka on täytetty reakto-rivedellä, ja tason yläpuolella oleva osa on höyryosa, joka on täytetty reaktorive- destä saadulla höyryllä. Reaktorin paineastian 201 veden taso L (reaktorin vesita-so) on merkittävä tehosäätöä ja reaktorin turvallisuutta ajatellen. Vesitason L poikkeaman havaitsemiseksi on asennettu reaktorin vesitason mittausjärjestelmä, joka tarkkailee jatkuvasti reaktorin vesitasoa.In normal operation, the core of the reactor pressure vessel 201 is divided into two parts at the top of the reactor core 202 or at the middle of the steam / water separator. The part below the level is the water part of the reactor which is filled with the reactor water, and the part above the level is the part of steam which is filled with steam obtained from the water of the reactor. The water level L (reactor water level) of reactor pressure vessel 201 is significant for power control and reactor safety. To detect the deviation of the water level L, a reactor water level measurement system is installed which continuously monitors the reactor water level.

Kiehutusvesireaktoria varten käytetään tavallisesti differentiaalista ve-sitasomittaria (katso esimerkiksi patenttidokumentti 1 (japanilainen julkaistu patentti nro 5-302840)) mittaamaan reaktorin paineastian reaktorin vesitaso. Differentiaalisen vesitasomittarin on todistettu olevan hyvin turvallinen ja luotettava.For the boiling water reactor, a differential water level meter (see, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 5-302840)) is usually used to measure the reactor pressure vessel water level. The Differential Water Level Gauge has been proven to be very safe and reliable.

Reaktorin vesitaso on erittäin tärkeä reaktorin reaktiivisuuden säätöön ja turvallisuuteen liittyvä parametri. Niinpä usean tyyppisiä eri periaatteisiin perustuvia reaktorin vesitason mittausjärjestelmiä käytetään edullisesti yhdessä parantamaan mittauksen luotettavuutta. Seuraavat ovat esimerkkejä tavallisista vesitason mittaustekniikoista. (1) Nestettä sisältävässä astiassa on sen ulkopuolelle asennettu vesi-tason mittausputki. Vesitason mittausputkessa on astian kaasufaasialueen kanssa kommunikoiva vetävä osa ja astian nestefaasialueen kanssa kommunikoiva vetävä osa. Nestefaasista lähetetään kaasufaasiin ultraääniaaltoja vesitason mittausputkessa, ja astiassa oleva vesitaso mitataan kaasu-nesterajapinnasta heijastuneiden aaltojen ja muiden heijastuvien ultraääniosien etenemisajoista (katso patenttidokumentti 2 (japanilainen julkaistu patentti nro 3-289520)). (2) Järjestelmässä ajoneuvon dieselmoottorin voiteluöljyn tai vastaavan tarkistamiseksi on voiteluöljyssä kelluva kelluke, rajausyksikkö, joka rajoittaa kellukkeen vaakasuuntaista poikkeamaa, ja paikanhavainnointiyksikkö, joka havaitsee kellukkeen pystysuuntaisen sijainnin. Järjestelmä havaitsee voiteluöljyn määrän kellukkeen paikasta (katso patenttidokumentti 3 (japanilainen julkaistu patentti nro 2005-308563)). (3) Ultraääniaaltojen nestetankin sisäpinnan heijastuspisteessä tapahtuvan heijastuksen pienentymisen perusteella määritetään, onko heijastuspiste kaasufaasissa vai nestefaasissa (katso patenttidokumentti 4 (japanilainen julkaistu patentti nro 11-218436)).Reactor water level is a very important parameter for reactor control and safety. Accordingly, several types of reactor water level measurement systems based on different principles are preferably used together to improve measurement reliability. The following are examples of common water level measurement techniques. (1) The container containing the liquid has a water level measuring tube installed outside it. The water level measuring tube has a Driving portion communicating with the gas phase region of the vessel and a Driving portion communicating with the liquid phase region of the vessel. Ultrasonic waves are transmitted from the liquid phase to the gas phase in a water level measuring tube, and the water level in the vessel is measured by the propagation times of the reflected waves and other reflected ultrasonic particles at the gas-liquid interface (see Japanese Patent Publication No. 3-289520). (2) The system for checking vehicle diesel engine lubricating oil or the like includes a floating float in the lubricating oil, a demarcation unit that limits the horizontal deviation of the float, and a position sensing unit that detects the vertical position of the float. The system detects the amount of lubricating oil at the position of the float (see Patent Document 3 (Japanese Patent Publication No. 2005-308563)). (3) The reduction of reflection at the reflection point of the inner surface of the liquid tank of ultrasonic waves determines whether the reflection point is in the gas phase or in the liquid phase (see Patent Document 4 (Japanese Patent Publication No. 11-218436)).

Keksinnön yhteenvetoSummary of the Invention

Patenttidokumenteissa 2 ja 3 kuvatut veden tason mittaustekniikat parantavat veden tason mittauksen tarkkuutta valmistelemalla vesitason mittausputkessa olevan nestefaasialueeseen kohde ja laskemalla nestefaasin tiheys kohteesta heijastuneiden ultraääniaaltojen etenemisajasta. Tämän seurauksena vesi-tason mittausputkessa oleva rakenne on monimutkainen.The water level measurement techniques described in Patent Documents 2 and 3 improve the accuracy of water level measurement by preparing an object in the liquid phase region of the water level tube and calculating the liquid phase density from the propagation time of the ultrasonic waves reflected from the object. As a result, the structure in the water level measuring tube is complicated.

Esillä oleva keksintö on keksitty kehän näkökulmasta, ja esillä olevan keksinnön ensimmäinen tarkoitus on esittää reaktorin veden tason mittausjärjestelmä ja reaktorin veden tason mittausmenetelmä, joka voi mitata reaktorin veden tason tarkasti ilman tarvetta vesitason mittausputkessa olevalle ultraääniheijasti-melle.The present invention has been invented from a circumferential point of view, and the first object of the present invention is to provide a reactor water level measurement system and a reactor water level measurement method that can accurately measure the reactor water level without the need for an ultrasonic reflector in a water level measuring tube.

Lisäksi liittyen patenttidokumentissa 4 kuvattuun tekniikkaan nestetan-kin sisä- tai ulkopinnalla olevasta heijastuspisteestä tulevan ultraääniaallon heijas-tuvuuteen vaikuttaa huomattavasti sisä- tai ulkopinnan pintatekijät. Niinpä vesitason mittaukseen vaikuttaa pintatekijöiden muutoksia aiheuttavat ympäristömuutokset, ikääntyminen tai heijastuspisteen siirtyminen. Näin esillä olevan keksinnön toinen tarkoitus on esittää nestetason mittausjärjestelmä, joka säilyttää hyvän luotettavuuden, vaikka järjestelmään vaikuttaisi huomattavasti pintatekijöiden muutoksia aiheuttavat ympäristömuutokset, ikääntyminen tai heijastuspisteen siirtyminen.Furthermore, in connection with the technique described in Patent Document 4, the reflectance of the ultrasonic wave from the reflection point on the inner or outer surface of the liquid tank is greatly influenced by the surface factors on the inner or outer surface. Thus, the measurement of the water level is affected by environmental changes that cause changes in surface factors, aging or displacement of the reflection point. Thus, it is another object of the present invention to provide a fluid level measurement system that maintains good reliability even if the system is significantly affected by environmental changes that cause changes in surface factors, aging, or shifting of the reflection point.

Tietenkin differentiaalisesta painetyypistä poikkeavan tyyppisen veden tason mittausjärjestelmän on säilytettävä hyvä mittaustarkkuus pitkän aikaa. Lisäksi veden tason mittausjärjestelmässä on edullisesti yksinkertainen konfiguraatio kustannusten ja huollon helppouden näkökulmasta.Of course, a water level measuring system other than a differential pressure type must maintain good measurement accuracy for a long period of time. In addition, the water level measurement system preferably has a simple configuration in terms of cost and ease of maintenance.

Patenttidokumentissa 1 ja vastaavissa kuvatut reaktorin veden tason mittaustekniikat perustuvat konseptiin, jossa vesitason mittausputki, joka kommunikoi reaktorin paineastian sisuksen kanssa ainakin kahdessa paikassa eri tasoilla ja sisältää reaktorin paineastian sisältä otettua reaktorivettä ja höyryä, ja veden taso vesitason mittausputkessa mitataan jollain tavalla. Vesitason mittausputkeen reaktorin paineastiasta otettu reaktorin vesi poikkeaa lämpötilaltaan ja paineeltaan reaktorin paineastiassa olevasta reaktorivedestä, ja niinpä vesitason mittausputkessa olevaa vesitasoa ei voi suoraan pitää reaktorin paineastian veden tasona. Niinpä reaktorin paineastian veden tason tarkkaa estimointia vesitason mittaus-putkessa olevasta veden tasosta varten tarvitaan erilaisia korjauksia ja monimutkaisia tekniikoita, jolloin käytetystä prosessista ja järjestelmästä tulee monimutkaisia.Reactor water level measurement techniques described in Patent Document 1 and the like are based on the concept of a water level measuring tube communicating with the reactor pressure vessel core at at least two locations at different levels and containing reactor water and steam taken from the reactor pressure vessel and measuring the water level in the water level measuring tube. The reactor water taken from the reactor pressure vessel in the water level measuring tube differs in temperature and pressure from the reactor water in the reactor pressure vessel, and thus the water level in the water level measuring tube cannot be directly considered as the water level in the reactor pressure vessel. Thus, accurate estimation of the water level in the reactor pressure vessel from the water level in the water level measuring tube requires various corrections and complex techniques, which makes the process and system used complicated.

Niinpä esillä olevan keksinnön kolmas tarkoitus on esittää differentiaalisesta painetyypistä poikkeavan tyyppinen reaktorin veden tason mittausjärjestelmä, joka voi mittaava reaktorin veden tason tarkasti yksinkertaistetulla konfigu-raatiolla.Thus, a third object of the present invention is to provide a reactor water level measurement system of a different type than the differential pressure type, which can measure the reactor water level by a very simplified configuration.

Ensimmäisen tarkoituksen saavuttamiseksi esillä olevan keksinnön mukainen veden tason mittausjärjestelmä on reaktorin veden tason mittausjärjes telmä, joka mittaa reaktorin paineastian veden tason ja joka käsittää: vesitason mittausputken, joka on asennettu reaktorin paineastian ulkopuolelle ja jossa on reaktorin paineastiassa olevan saturoituneen höyryfaasialueen kanssa kommunikoiva vetävä osa ja reaktorin paineastiassa olevan reaktorin vesifaasialueen kanssa kommunikoiva vetävä osa; kaasufaasipuolen ilmaisuyksikkö, joka lähettää ultraääniaallon tai mikroaallon kaasufaasista nestefaasiin vesitason mittausput-kessa, vastaanottaa heijastusaallon kaasu-nesterajapinnasta ja tuottaa heijas-tusaaltosignaalin; nestefaasipuolen ilmaisuyksikkö, joka lähettää ultraääniaallon nestefaasista kaasufaasiin vesitason mittausputkessa, vastaanottaa heijastusaallon kaasu-nesterajapinnasta ja tuottaa heijastusaaltosignaalin; ja veden tason laskentayksikkö, joka laskee reaktorin veden tason käyttämällä kaasufaasipuolen ilmaisuyksiköstä tuotettua heijastusaaltosignaalia ja nestefaasipuolen ilmaisuyk-siköstä tuotettua heijastusaaltosignaalia.To achieve the first object, the water level measuring system of the present invention is a reactor water level measuring system which measures the water level of a reactor pressure vessel, comprising: a water level measuring tube mounted outside the reactor pressure vessel and having a pulling portion communicating with a saturated vapor a Driving portion communicating with the aqueous phase region of a reactor in a pressure vessel; gas phase side of the detection unit, which transmits an ultrasonic wave or the microwave from the gas phase to the liquid phase water level Measuring Stick-pipe with receiving reflection waves the gas-liquid interface and produce refl-tusaaltosignaalin; The liquid phase side of the detection unit, which transmits an ultrasonic wave from the liquid phase to the gas phase the water level in the measuring tube, receives reflection waves the gas-liquid interface and produce heijastusaaltosignaalin; and water-level calculation unit that calculates the water level in the reactor using a gas-phase produced heijastusaaltosignaalia side detection unit and the liquid phase is produced heijastusaaltosignaalia side detection unit.

Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen reaktorin veden tason mittausmenetelmä on reaktorin veden tason mittausmenetelmä, joka mittaa reaktorin paineastiassa olevan veden tason ja joka käsittää: vaiheen jossa järjestetään reaktorin paineastian ulkopuolelle vesitason mittausputki, jossa on reaktorin paineastiassa olevan saturoituneen höyryfaasialueen kanssa kommunikoiva vetävä osa ja reaktorin paineastiassa olevan reaktorin vesifaasialueen kanssa kommunikoiva vetävä osa; kaasufaasipuolen ilmaisuvaihe, jossa lähetetään ultraääniaalto kaasufaasista nestefaasiin vesitason mittausputkessa, vastaanotetaan heijas-tusaalto kaasu-nesterajapinnasta ja tuotetaan heijastusaaltosignaali; nestefaasipuolen ilmaisuvaihe, jossa lähetetään ultraääniaalto nestefaasista kaasufaasiin vesitason mittausputkessa, vastaanotetaan heijastusaalto kaasu-nesterajapinnasta ja tuotetaan heijastusaaltosignaali; ja reaktorin veden tason laskentavaihe, joka käyttää kaasufaasipuolen ilmaisuvaiheessa tuotettua heijastusaaltosignaalia ja nestefaasipuolen ilmaisuvaiheessa tuotettua heijastusaaltosignaalia.Further, the reactor water level measuring method of the present invention is a reactor water level measuring method that measures the water level in a reactor pressure vessel, comprising: providing an outside water level reactor pressure vessel communicating with a saturated vapor phase region in the reactor pressure vessel; a pulling portion communicating with the reactor aqueous phase region; Vapor-side detection step of transmitting the ultrasonic wave from the gas phase into the liquid phase the water level in the measuring tube, receiving refl-tusaalto gas-liquid interface and generating heijastusaaltosignaali; The liquid phase side detection step of transmitting the ultrasonic wave from the liquid phase to the gas phase the water level in the measurement pipe, reflection wave is received from the gas-liquid interface and generating heijastusaaltosignaali; and the water level of the reactor, the calculating step using heijastusaaltosignaalia produced in the gas phase side detection step and heijastusaaltosignaalia produced in a liquid phase side of the detecting step.

Toisen tarkoituksen saavuttamiseksi esillä olevan keksinnön mukainen mittausjärjestelmä on nestetason mittausjärjestelmä, joka käsittää: vesitason mittausputken, ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön, joka on kiinnitetty vesitason mittausputken ulkopintaan ja joka lähettää ja vastaanottaa ultraääniaaltoa; ohjausyksikön, joka lähettää ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle käskysignaalin ultraääni-aallon lähettämiseksi vesitason mittausputkeen; vastaanotinyksikön, joka vastaanottaa ultraääniaallon vastaanottosignaalin ultraäänilähetin-vastaanotin-yksiköltä; ja veden tason laskentayksikön, joka määrittää vastaanotinyksikön vastaanottaman ultraääniaallon vastaanottosignaalin perusteella, sisältääkö ultraää- nilähetin-vastaanotinyksikön vastaanottama ultraääniaalto ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä vastakkaisen vesitason mittausputken sisäpinnan osasta tulevaa heijastusaaltoa.To achieve another object, the measuring system of the present invention is a liquid level measuring system comprising: a water level measuring tube, an ultrasonic transceiver unit mounted on the outer surface of a water level measuring tube and transmitting and receiving an ultrasonic wave; a control unit which transmits to the ultrasonic transceiver unit a command signal for transmitting the ultrasonic wave to the water level measuring tube; a receiver unit which receives the ultrasonic wave reception signal from the ultrasonic transceiver unit; and a water level calculating unit, which determines, based on the ultrasonic wave receiving signal received by the receiver unit, whether the ultrasonic wave received by the ultrasonic transceiver unit includes a reflection wave from a portion of the inner surface of the water level measuring tube opposite the ultrasonic transceiver unit.

Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen nestetason mittausjärjestelmä on nestetason mittausjärjestelmä, joka käsittää: ultraäänilähetin-vastaan-otinyksikön, joka on kiinnitetty putken ulkopintaan ja joka lähettää ja vastaanottaa ultraääniaaltoa; toisen ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön, joka on kiinnitetty putken ulkopintaan paikkaan, joka on vastakkain ultraäänilähetin-vastaanotin-yksikköä; ohjausyksikön, joka lähettää ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle käs-kysignaalin ultraääniaallon lähettämiseksi putkeen; vastaanotinyksikön, joka vastaanottaa ultraääniaallon vastaanottosignaalin toiselta ultraäänilähetin-vastaan-otinyksiköltä; ja laskentayksikön, joka määrittää vastaanotinyksikön vastaanottaman ultraääniaallon vastaanottosignaalin perusteella, sisältääkö toisen ultraääni-lähetin-vastaanotinyksikön vastaanottama ultraääniaalto lähetettyä aaltoa, jonka on lähettänyt ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö ja joka on lähetetty putken läpi.Further, the liquid level measuring system of the present invention is a liquid level measuring system comprising: an ultrasonic transceiver unit mounted on the outer surface of a tube and transmitting and receiving an ultrasonic wave; a second ultrasonic transceiver unit mounted on the outer surface of the tube at a position opposite to the ultrasonic transceiver unit; a control unit which transmits to the ultrasonic transceiver unit a hand signal for transmitting the ultrasonic wave to the tube; a receiver unit receiving an ultrasound wave receiving signal from another ultrasonic transceiver unit; and a calculating unit which determines, based on the received ultrasonic wave receiver signal, whether the ultrasonic wave received by the second ultrasonic transceiver unit includes a transmitted wave transmitted by the ultrasonic transceiver unit and transmitted through a tube.

Lisäksi esillä olevan keksinnön mukainen nestetason mittausjärjestelmä on nestetason mittausjärjestelmä, joka käsittää: ensimmäisen ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön, joka on kiinnitetty vesitason mittausputken ulkopintaan ja joka lähettää ja vastaanottaa ultraääniaaltoa; toisen ultraäänilähetin-vastaanotin-yksikön, joka on kiinnitetty vesitason mittausputken ulkopintaan paikkaan, joka on vastakkain ensimmäistä ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä; kolmannen ultra-äänilähetin-vastaanotinyksikön, joka on kiinnitetty vesitason mittausputken ulkopintaan paikkaan, joka on siirretty ensimmäisen ultraäänilähetin-vastaanotin-yksikön paikasta putken akselin suunnassa; neljännen ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön, joka on kiinnitetty vesitason mittausputken ulkopintaan paikassa, joka on vastakkain kolmatta ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä; ohjausyksikön, joka lähettää kullekin ensimmäiselle ultraäänilähetin-vastaanotin-yksikölle, toiselle ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle, kolmannelle ultraäänilähe-tin-vastaanotinyksikölle ja neljännelle ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle käs-kysignaalin ultraääniaallon lähettämiseksi vesitason mittausputkeen; vastaanotinyksikön, joka vastaanottaa ultraääniaallon vastaanottosignaalin kultakin ensimmäiseltä ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä, toiselta ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä, kolmannelta ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä ja neljänneltä ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä; ja laskentayksikön, joka laskee kullekin ensimmäiselle ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle, toiselle ultraäänilähetin- vastaanotinyksikölle, kolmannelle ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle ja neljännelle ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle ultraääniaallon vastaanottosignaalin perusteella, onko vesitason mittausputken vastakkaisesta sisäpinnasta tulevaa heijastusaaltoa, onko vastakkaisessa paikassa olevalta ultraäänilähetinvas-taanotinyksiköltä tulevaa lähetettyä aaltoa ja onko lähetettyä aaltoa, joka tulee ult-raäänilähetin-vastaanotinyksiköltä, joka on kiinnitetty putken ulkopintaan vastakkaisessa paikassa, joka on siirretty vesitason mittausputken akselin suunnassa.Further, the liquid level measuring system of the present invention is a liquid level measuring system comprising: a first ultrasonic transceiver unit mounted on the outer surface of a water level measuring tube and transmitting and receiving an ultrasonic wave; a second ultrasonic transceiver unit mounted on the outer surface of the water level measuring tube at a position opposite to the first ultrasonic transceiver unit; a third ultrasonic transceiver unit mounted on the outer surface of the water level measuring tube at a position displaced from the position of the first ultrasonic transceiver unit in the direction of the tube; a fourth ultrasonic transceiver unit mounted on the outer surface of the water level measuring tube at a position opposite to the third ultrasonic transceiver unit; a control unit transmitting to each of the first ultrasonic transceiver unit, the second ultrasonic transceiver unit, the third ultrasonic transceiver unit and the fourth ultrasonic transceiver unit a hand signal to the water level measuring tube; a receiver unit receiving an ultrasound wave receiving signal from each of the first ultrasonic transceiver units, the second ultrasonic transceiver units, the third ultrasonic transceiver units, and the fourth ultrasonic transceiver units; and a calculation unit, which calculates each of the first ultrasonic transmitter-receiver unit, the second ultraäänilähetin- receiver unit, a third ultrasonic transmitter-receiver unit, and the fourth ultrasonic transmitter-receiver unit of ultrasonic wave reception signal on the basis of whether a future water level in the measuring tube opposite the inner surface of a reflected wave, whether the opposite location from the ultraäänilähetinvas-receiver units future transmitted wave and is transmitted a wave coming from an ultrasonic transceiver unit mounted on the outer surface of the tube at an opposite location displaced in the direction of the axis of the water level measuring tube.

Kolmannen tarkoituksen saavuttamiseksi reaktorin veden tason mittausjärjestelmä, joka mittaa reaktorin paineastiassa olevan reaktorin veden tason, käsittää: vesitason mittausputken, joka on upotettu reaktorin paineastiaa ympäröivään lämpöeristeeseen, joka kommunikoi reaktorin paineastian sisäpuolen kanssa ainakin kahdessa paikassa eri tasoilla ja sisältää reaktorin paineastian sisältä otettua reaktorin vettä ja höyryä; ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön, joka lähettää ultraääniaallon vesitason mittausputkessa olevaan vedenpintaan, vastaanottaa vedenpinnasta tulevan heijastusaallon ja tuottaa heijastusaaltosignaalin; ja veden tason laskentayksikön, joka laskee vesitason mittausputkessa olevan veden tason putkensisäisenä veden tasona käyttämällä ultraääniaallon lähetyksen ja heijastusaallon välistä heijastusaikaa ja ultraääniaallon akustista nopeutta ult-raäänilähetin-vastaanotinyksikön tuottaman heijastusaaltosignaalin perusteella, ja laskee reaktorin paineastiassa olevan reaktorin veden tason käyttämällä putken-sisäistä veden tasoa.To achieve the third purpose of the water level of the reactor measurement system that measures the water level of the reactor pressure vessel of the reactor, comprising: a water level in the measurement pipe, which is embedded in the pressure vessel of the reactor to the surrounding heat insulation, which communicates with the reactor pressure vessel with the interior of at least two locations at different levels, and includes a reactor taken from the pressure vessel containing the reactor water, and steam; an ultrasonic transceiver unit, which transmits an ultrasonic wave to the water surface in the water level measuring tube, receives a reflection wave from the water surface and outputs a reflection wave signal; and a water level calculating unit, which calculates the water level in the water measuring tube as the intracellular water level using the reflection time between the ultrasonic transmission and the reflection wave and the acoustic velocity of the ultrasonic wave based on the reflection wave signal produced by the

Esillä olevan keksinnön ensimmäinen etu on se, että reaktorin veden taso voidaan mitata hyvin tarkasti ilman vesitason mittausputkessa olevaa ultra-ääniheijastinta.A first advantage of the present invention is that the water level of the reactor can be measured very accurately without the use of an ultrasonic reflector in the water level measuring tube.

Esillä olevan keksinnön toinen etu on se, että relevantin pisteen sijainti kaasufaasissa tai nestefaasissa määritetään heijastusaallon tai vastaavan esiintymisellä tai poissaololla vesitason mittausputkessa niin, että veden tason mittaukseen vaikuttaa vähemmän pinnan tekijöiden muutokset, ja näin se voidaan tehdä hyvin luotettavasti.Another advantage of the present invention is that the location of the relevant point in the gas phase or liquid phase is determined by the presence or absence of a reflection wave or the like in the water level measuring tube such that water level measurement is less influenced by surface factor changes.

Esillä olevan keksinnön kolmas etu on se, että veden taso vesitason mittausputkessa pidetään lähellä reaktorin paineastian veden tasoa, ja reaktorin paineastian veden taso voidaan mitata hyvin tarkasti yksinkertaisella järjestelmä-konfiguraatiolla.A third advantage of the present invention is that the water level in the water level measuring tube is kept close to the water level in the reactor pressure vessel, and the water level in the reactor pressure vessel can be very accurately measured by a simple system configuration.

Piirustusten kuvausDescription of the drawings

Kuvio 1 on kaavio, joka esittää keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää; kuvio 2 on kaavio (perspektiivissä) ensimmäisen suoritusmuodon mukaisen reaktorin veden tason mittausjärjestelmän uimurista; kuvio 3 on kaavio, joka esittää keksinnön toisen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää; kuvio 4 on kaavio (perspektiivissä) toisen suoritusmuodon mukaisen reaktorin veden tason mittausjärjestelmän vesitason mittausputkesta; kuvio 5 on kuvaaja, joka esittää mikroaallon signaalivoimakkuutta ennen ja jälkeen kaasu-nesterajapinnasta tapahtuvaa heijastusta; kuvio 6 on kaavio, joka esittää keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää; kuvio 7 on kaavio (perspektiivissä) kolmannen suoritusmuodon mukaisesta reaktorin veden tason mittausjärjestelmän magnetoidusta uimurista; kuvio 8 on kaavio (pitkittäissuuntainen poikkileikkaus) kolmannen suoritusmuodon mukaisesta reaktorin veden tason mittausjärjestelmän uimurin paikan lukijasta; kuvio 9 on kaaviomainen pitkittäispoikkileikkausnäkymä vesitason mittausputkesta, johon on kiinnitetty neljännen suoritusmuodon mukainen nesteta-son mittausjärjestelmä; kuvio 10 on suurennettu osittainen pitkittäispoikkileikkausnäkymä vesi-tason mittausputkesta, johon on kiinnitetty neljännen suoritusmuodon mukainen nestetason mittausjärjestelmä; kuvio 11 sisältää suurennetut osittaiset vesitason mittausputken pitkit-täispoikkileikkausnäkymät neljännen suoritusmuodon mukaisen nestetason mittausjärjestelmän toiminnan kuvaamiseksi; kuvio 12(a) on kuvaaja, joka esittää vastaanottosignaalia, kun heijas-tuspiste sijaitsee kaasufaasissa; kuvio 12(b) on kuvaaja, joka esittää vastaanottosignaalia, kun heijas-tuspiste sijaitsee nestefaasissa; kuvio 13 sisältää suurennetut osittaiset vesitason mittausputken pitkit-täispoikkileikkausnäkymät neljännen suoritusmuodon mukaisen nestetason mittausjärjestelmän toiminnan kuvaamiseksi; kuvio 14 sisältää suurennetut osittaiset vesitason mittausputken pitkit-täispoikkileikkausnäkymät neljännen suoritusmuodon mukaisen nestetason mittausjärjestelmän toiminnan kuvaamiseksi; kuvio 15 on suurennettu osittainen pitkittäispoikkileikkausnäkymä vesi-tason mittausputkesta, johon on kiinnitetty viidennen suoritusmuodon mukainen nestetason mittausjärjestelmä; kuvio 16(a) on etunäkymä heijastimesta 24; kuvio 16(b) on poikkileikkaus, joka on otettu pitkin kuvion 16(a) viivaa A-A; kuvio 17 on osittainen pitkittäispoikkileikkausnäkymä vesitason mittausputkesta, johon on kiinnitetty kuudennen suoritusmuodon mukainen nestetason mittausjärjestelmä; kuvio 18 on osittainen pitkittäispoikkileikkausnäkymä vesitason mittausputkesta, johon on kiinnitetty seitsemännen suoritusmuodon mukainen neste-tason mittausjärjestelmä; kuvio 19 on kaavio, joka esittää keksinnön kahdeksannen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää; kuvio 20 kuvaaja, joka esittää kuvionsovitusta kuviossa 2 esitetyn veden tason laskentayksikön tekemässä veden tason laskentaprosessissa; kuvio 21 kuvaaja, joka esittää kuvionsovitusta kuviossa 2 esitetyn veden tason laskentayksikön tekemässä veden tason laskentaprosessissa; kuvio 22 on kaavio, joka esittää keksinnön yhdeksännen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää; kuvio 23 on kaavio, joka esittää keksinnön kymmenennen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää; kuvio 24 on kaavio, joka esittää keksinnön yhdennentoista suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää; kuvio 25 on kaavio, joka esittää keksinnön kahdennentoista suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää; ja kuvio 26 on kaavio, joka esittää kiehutusvesireaktoria, johon esillä olevan keksinnön mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää käytetään.Fig. 1 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to a first embodiment of the invention; Figure 2 is a diagram (in perspective) of a float of the water level measurement system of the reactor of the first embodiment; Fig. 3 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to another embodiment of the invention; Fig. 4 is a diagram (in perspective) of the water level measuring tube of the reactor water level measurement system of the second embodiment; Fig. 5 is a graph showing the signal strength of a microwave before and after reflection from a gas-liquid interface; Fig. 6 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to a third embodiment of the invention; Fig. 7 is a diagram (in perspective) of a magnetized float of a reactor water level measuring system according to a third embodiment; Fig. 8 is a diagram (longitudinal cross-section) of a float position reader of a reactor water level measuring system according to a third embodiment; Fig. 9 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a water level measuring tube with a fluid level measuring system according to the fourth embodiment attached; Fig. 10 is an enlarged partial longitudinal cross-sectional view of a water level measuring tube with a fluid level measuring system according to the fourth embodiment attached thereto; Fig. 11 is an enlarged partial longitudinal cross-sectional view of a water level measuring tube to illustrate the operation of a liquid level measuring system according to a fourth embodiment; Fig. 12 (a) is a graph showing a reception signal when the reflection point is in the gas phase; Fig. 12 (b) is a graph showing a reception signal when the reflection point is in the liquid phase; Fig. 13 is an enlarged partial longitudinal cross-sectional view of a water level measuring tube to illustrate the operation of a liquid level measuring system according to a fourth embodiment; Fig. 14 is an enlarged partial longitudinal cross-sectional view of a water level measuring tube to illustrate the operation of a liquid level measuring system according to a fourth embodiment; Fig. 15 is an enlarged partial longitudinal cross-sectional view of a water level measuring tube with a fluid level measuring system according to the fifth embodiment attached thereto; Fig. 16 (a) is a front view of the reflector 24; Figure 16 (b) is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 16 (a); Figure 17 is a partial longitudinal cross-sectional view of a water level measuring tube with a fluid level measuring system according to a sixth embodiment; Fig. 18 is a partial longitudinal cross-sectional view of a water level measuring tube with a fluid level measuring system according to a seventh embodiment; Fig. 19 is a diagram showing a water level measurement system for a reactor according to an eighth embodiment of the invention; Figure 20 is a graph showing a pattern matching in the water level calculation process performed by the water level calculation unit shown in Figure 2; Figure 21 is a graph showing a pattern matching in the water level calculation process performed by the water level calculation unit shown in Figure 2; Figure 22 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to a ninth embodiment of the invention; Fig. 23 is a diagram showing a water level measurement system for a reactor according to a tenth embodiment of the invention; Fig. 24 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to an eleventh embodiment of the invention; Fig. 25 is a diagram showing a water level measurement system for a reactor according to a twelfth embodiment of the invention; and Fig. 26 is a diagram showing a boiling water reactor for which the reactor water level measurement system of the present invention is used.

Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Viitaten kuvioihin kuvataan esillä olevan keksinnön suoritusmuotoja liittyen kiehutusvesireaktorin sovelluksiin. (Ensimmäinen suoritusmuoto)Referring to the figures, embodiments of the present invention are described with reference to boiling water reactor applications. (First Embodiment)

Kuvio 1 on kaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää. Kiehutusvesireaktorissa on reaktorin säiliöastiaan (ei esitetty) asennettu paineastia 21.Figure 1 is a diagram showing a water level measurement system for a reactor in accordance with a first embodiment of the present invention. The boiling water reactor has a pressure vessel 21 mounted in a reactor tank (not shown).

Reaktorin ytimen muodostava reaktorin ytimen kuori 24 on asennettu reaktorin paineastiaan 21, ja reaktorin paineastiassa 21 oleva reaktorin ytimen kuori on upotettu jäähdytysveteen 25.The reactor core shell 24 forming the reactor core is mounted in the reactor pressure vessel 21, and the reactor core shell 21 in the reactor pressure vessel 21 is submerged in cooling water 25.

Kulmiltaan U-muotoinen vesitason mittausputki 26 on kiinnitetty reaktorin paineastian 21 ulompaan sivuseinään pystyasentoon. Vesitason mittausputki 26 toimii referenssivartena. Vesitason mittausputki 26 läpäisee reaktorin paineastian ulomman seinän ja kommunikoi näin sen sisustan kanssa, ja reaktorin paineastiassa 21 oleva jäähdytysvesi 25 tuodaan vesitason mittausputkeen 26.An angled U-shaped water level measuring tube 26 is mounted in an upright position on the outer side wall of the reactor pressure vessel 21. The water level measuring tube 26 serves as a reference arm. The water level measuring tube 26 passes through the outer wall of the reactor pressure vessel and thus communicates with its interior, and the cooling water 25 in the reactor pressure vessel 21 is introduced into the water level measuring tube 26.

Kuten kuviossa 1 esitetään, reaktorin veden tason mittausjärjestelmässä 20 on kaasufaasipuolen ilmaisuyksikkö (40a, 43a, 41), nestefaasipuolen ilmaisuyksikkö (20b, 43b, 41), uimuri 58, veden tason laskentayksikkö 31 ja kau-ko-ohjain (32, 33).As shown in Figure 1, the water level of the reactor measurement system 20 is a gas phase side of the detection unit (40a, 43a, 41), a liquid phase side of the detection unit (20b, 43b, 41), the float 58, the water level calculation unit 31 and neck-co-driver (32, 33).

Kuten kuviossa 1 esitetään vesitason mittausputkessa 26 on reaktorin paineastiassa 21 olevan saturoituneen höyryfaasin G1 kanssa kommunikoiva johtava osa 26a ja reaktorin vesifaasin L1 kanssa kommunikoiva johtava osa 26b, ja vesitason mittausputken 26 sisusta on jaettu kaasufaasiin G2 ja nestefaasiin L2 kaasu-neste-rajapinnassa W1, joka nousee ja laskee reaktorin veden tason mukaan.As shown in Figure 1, the water level measuring tube 26 has a conductive portion 26a communicating with the saturated vapor phase G1 of the reactor pressure vessel 21 and a conductive portion 26b communicating with the aqueous phase L1 of the reactor; the inside of the water measuring tube 26 is divided into gas phase G2 and rises and falls according to the water level in the reactor.

Vesitason mittausputki 26 on asennettu reaktorin paineastian 21 ulkopuolelle, esimerkiksi reaktorin paineastian 21 ja biologisen suojaseinän 37 väliin, ja sen muodostaa pystysuuntainen pitkämäinen putki. Vesitason mittausputki 26 on suunniteltu kestämään reaktorin paineastian 21 olosuhte4issa (jossa paine on esimerkiksi 72,1 kg/cm2*g ja lämpötila 287 °C), ja se on tehty ruostumattomasta teräksestä (SUS304 tai SUS316 esimerkiksi), hiiliteräksestä tai vastaavasta. Vesi-tason mittausputken 26 kokonaispituus on määritetty reaktorin veden tason mittauksen vaihteluvälin perusteella. Vesitason mittausputken 26 paksuus on määritetty estämään sen seinämän hajoaminen veden kuluttaessa ja paksuuden pienentyessä nestefaasin L2 tason vaihteluiden seurauksena.The water level measuring tube 26 is mounted outside the reactor pressure vessel 21, for example between the reactor pressure vessel 21 and the biological containment wall 37, and is formed by a vertical elongated tube. The water level measuring tube 26 is designed to withstand the reactor pressure vessel 21 under conditions (e.g., 72.1 kg / cm 2 * g and 287 ° C) made of stainless steel (SUS304 or SUS316, for example), carbon steel or the like. The total length of the water level measuring tube 26 is determined by the range of measurement of the water level in the reactor. The thickness of the water level measuring tube 26 is configured to prevent its wall from disintegrating as water consumes and decreases in thickness as a result of fluctuations in the liquid phase L2 level.

Vesitason mittausputkessa 26 on sisähalkaisija useita senttimetrejä tai vähemmän, esimerkiksi 1 tuuma tai vähemmän, estämään jäähdytysnesteen nopea vuotaminen reaktorin paineastiasta 21 ja vesitason mittausputken 26 toimiminen paineen rajaajana reaktorin paineastian 21 ulkoseinämään kiinnitettyjen ylemmän johtavan osan 26a ja alemman johtavan osan 26b hajotessa.The water level measuring tube 26 has an internal diameter of several centimeters or less, for example 1 inch or less, to prevent rapid leakage of coolant from the reactor pressure vessel 21 and the water level measuring tube 26 to act as a pressure limiter on the upper conductive portion 26a and lower conductive portion 26b.

Lisäksi parantamaan vesitason mittausputkessa 26 olevan kaasu-neste-rajapinnan vastetta reaktorin paineastiassa 21 olevan kaasu-neste-rajapinnan W1 vaihteluille ja pienentämään palavan kondensoitumattoman kaa sun, kuten 02:n ja H2:n, kerääntymistä ylempää johtavaa osaa 26 on kallistettu ylöspäin vesitason mittausputkesta 26 kohti reaktorin paineastiaa 21, ja alempaa johtavaa osaa 26b on kallistettu alaspäin vesitason mittausputkesta 26 kohti reaktorin paineastiaa 21.Further, to improve the response of the gas-liquid interface 26 in the water level measuring tube 26 to fluctuations of the gas-liquid interface W1 in the reactor pressure vessel 21 and to reduce the accumulation of flammable non-condensable gas such as O2 and H2 towards the reactor pressure vessel 21, and the lower conductive portion 26b is inclined downward from the water level measuring tube 26 towards the reactor pressure vessel 21.

Kaasufaasipuolen ilmaisuyksikössä (40a, 43a, 41) on kaasufaasipuo-len ultraäänimuunnin 40a, kaapelisiirtoyksikkö 43a ja ultraäänilähetin 41. Ultraää-nilähetin 41 tuottaa sähkösignaalin käyttämään ultraäänimuuntimia 40a ja 40b ennalta määrätyllä jaksolla.The gas phase side detection unit (40a, 43a, 41) is kaasufaasipuo-len ultrasonic transducer 40a, the cable transmission unit 43a and the ultrasonic transmitter 41. Ultra-nilähetin 41 produces an electrical signal to ultrasonic transducers 40a and 40b by a predetermined period.

Kaasufaasipuolen ultraäänimuunnin 40a on sijoitettu vesitason mit-tausputkeen 26 vesitason mittausputken 26 yläpäätyyn muodostetun syöttöaukon kautta ja kiinnitetty johtavan osan 26a yläpuolella olevaan kohtaan. Kaasufaasipuolen ultraäänianturin 40a ja syöttöaukon (ei esitetty) kehän välinen tyhjä tila on sinetöity hitsaamalla vesitason mittausputken 26 ja reaktorin paineastian 21 sisäisen paineen ylläpitämiseksi.The gas phase side ultrasonic transducer 40a is placed in the water level of the MIT influx tube pass through an opening 26 formed in the water level in the measurement pipe 26 to the upper end and fixed to conductive member 26a in the above paragraph. The gas phase side of the ultrasonic sensor 40a and a feed opening (not shown) in the space between the periphery of the blank is sealed by welding in order to maintain the water level in the measurement pipe 26 and the reactor pressure vessel 21 of internal pressure.

Kaasufaasipuolen ultraäänimuunnin 40a sisältää pietsosähköisen elementin (ei esitetty). Vasteena ultraäänilähettimeltä 41 tulevalle sähkösignaalille pietsosähköinen elementti lähettää ultraääniaallon taajuudella useista kymmenistä Hz:eistä useisiin satoihin kHZ:eihin, ja ultraääniaalto etenee vesitason mittaus-putken 26 läpi kaasufaasista G2 nestefaasiin L2. Pietsosähköinen elementti myös vastaanottaa heijastusaallon kaasu-neste-rajapinnasta W1 ja tuottaa heijastusaal-tosignaalin. Kaasufaasipuolen ultraäänimuuntimen 40a pietsosähköinen elementti on tehty materiaalista, jolla on suuri lämpöresistanssi ja säteilyresistanssi kuten litiumniobaatista.The gas phase side ultrasonic transducer 40a includes a piezoelectric element (not shown). In response to the electrical signal from the ultrasonic transmitter 41, the piezoelectric element transmits an ultrasonic wave at a frequency from tens of Hz to several hundred kHz, and the ultrasonic wave propagates through the water level measuring tube 26 from the gas phase G2 to the liquid phase L2. The piezoelectric element also receives a reflection wave from the gas-liquid interface W1 and produces a reflection wave signal. The gas phase side ultrasonic transducer 40a of the piezoelectric element is made of a material having high thermal resistance and radiation resistance, such as lithium niobate.

Kaapelisiirtoyksikkö 43a lähettää ultraäänilähettimeltä 41 tuotetun sähkösignaalin kaasufaasipuolen ultraäänimuuntimelle 40a. Kaapelisiirtoyksikkö 43a lähettää myös kaasufaasipuolen ultraäänimuuntimelta tuotetun heijastusaal-tosignaalin ultraäänilähettimelle 41. Ultraäänilähetin 41 siirtää vastaanotetun hei-jastusaaltosignaalin veden tason laskentayksikölle 31. Ainakin osa kaapelisiirto-yksiköstä 43a lähellä kaasufaasipuolen ultraäänimuunninta 40a on asennettu me-tallisuojattuun putkeen, joka on täytetty epäorgaanisella eristemateriaalilla, jolla on suuri säteilysuojakyky.Cable transfer unit 43a sends an electrical signal 41 produced by gas-phase ultrasonic transducer side of the ultrasonic transducers 40a. The cable transfer unit 43a also sends the produced gas phase side of the ultrasound transducer heijastusaal-signal of an ultrasonic transducer 41. The ultrasonic transmitter 41 transfers the received hello-jastusaaltosignaalin water level calculating unit 31. At least part of the cable transfer unit 43a near the gas phase side of the ultrasonic transducer 40a is mounted Me-stable secure the tube, which is filled with an inorganic insulating material having high radiation protection.

Nestefaasipuolen ilmaisuyksikössä (40b, 43b, 41) on nestefaasipuolen ultraäänimuunnin 40b, kaapelisiirtoyksikkö 43b ja ultraäänilähetin.The liquid phase side detection unit (40b, 43b, 41) is a liquid phase side of the ultrasonic transducer 40b, the cable transmission unit 43b and the ultrasonic transmitter.

Nestefaasipuolen ultraäänimuunnin 40b on kiinnitetty vesitason mittausputken 26 ulkopintaan johtavan osan 26b alla olevassa paikassa olevan neste- tai metallisovittimen kautta. Nestefaasipuolen ultraäänimuunnin 40b sisältää pietsosähköisen elementin (ei esitetty). Vasteena ultraäänilähettimeltä 41 tulevalle sähkösignaalille pietsosähköinen elementti lähettää ultraääniaallon taajuudella useista MHz:eistä useisiin kymmeniin MHZ:eihin, ja ultraääniaalto etenee vesita-son mittausputken 26 läpi nestefaasista L2 kaasufaasiin G2. Nestefaasipuolen pietsosähköinen elementti myös vastaanottaa heijastusaallon neste-kaasu-rajapinnasta W1 ja tuottaa heijastusaaltosignaalin. Kaasufaasipuolen ultraääni-muuntimen 40a pietsosähköinen elementti on tehty materiaalista, jolla on suuri lämpöresistanssi ja säteilyresistanssi kuten litiumniobaatista. Kaapelisiirtoyksiköllä 43b on sama konfiguraatio kuin kaapelisiirtoyksiköllä 43a.The liquid phase half 40b is fixed to the conductive portion of the ultrasound transducer measuring the water level in the tube 26 to the outer surface 26b below in place of the liquid or of the metal adapter. The liquid phase side 40b, an ultrasonic transducer includes a piezoelectric element (not shown). In response to the electrical signal from the ultrasonic transmitter 41, the piezoelectric element transmits an ultrasonic wave at a frequency from several MHz to several tens of MHZ, and the ultrasonic wave propagates through the water level measuring tube 26 from the liquid phase L2 to the gas phase G2. The liquid phase piezoelectric element side also receives reflection waves the gas-liquid interface W1 and produce heijastusaaltosignaalin. The gas phase side ultrasonic transducer 40a of the piezoelectric element is made of a material having high thermal resistance and radiation resistance, such as lithium niobate. The cable transfer unit 43b has the same configuration as the cable transfer unit 43a.

Kauko-ohjaimella (32, 33) on informaationlähetysyksikkö 32 ja kauko-ohjausyksikkö 33. Kauko-ohjausyksikkö 33 on kytketty veden tason laskentayksikköön 31 informaationlähetysyksikön 32 kautta kauko-ohjaamaan veden tason laskentayksikköä 31. Kauko-ohjausyksikkö 33 voi olla asennettu reaktorin säilytysastian ulkopuolelle niin, että säteily ei vaikuta siihen haitallisesti. Siinä tapauksessa informaationlähetysyksikkö 32 on asennettu kulkemaan reaktorin säilytysastian sähköisen läpäisyosan (ei esitetty) läpi.The remote controller (32, 33) has an information transmitting unit 32 and a remote control unit 33. The remote control unit 33 is connected to the water level calculating unit 31 via the information transmitting unit 32 to remotely control the water level calculating unit 31. The remote control unit 33 may be mounted outside the reactor that it is not adversely affected by radiation. In this case, the information transmitting unit 32 is mounted to pass through the electrical passage (not shown) of the reactor container.

Kuten kuviossa 1 esitetään, uimuri 58 on asennettu vesitason mittaus-putkeen 26. Kuvio 2 on uimurin 58 kaavio (perspektiivissä). Uimurilla on onton sylinterin muoto, jonka ulkohalkaisija on suurempi kuin johtavien osien 26a ja 26b aukon leveys. Ontto rakenne antaa uimurille 58 riittävästi nostetta kelluakseen nestefaasissa L2 vesitason mittausputkessa 26. Viitenumero 58a tarkoittaa onttoa osaa, viitenumero 58b tarkoittaa sisäpintaa, ja viitenumero 58c tarkoittaa ulkopintaa. Uimuri 58 on tehty materiaalista, jolla on suuri korroosiovastus ja säteilyresistanssi ja joka pystyy heijastamaan ultraääniaaltoja, kuten ruostumaton teräs (esimerkiksi SUS304 tai SUS316).As shown in Figure 1, the float 58 is mounted in the water level measuring tube 26. Figure 2 is a diagram (in perspective) of the float 58. The float has a hollow cylinder shape which has an outer diameter larger than the opening width of the conductive portions 26a and 26b. The hollow structure provides the float 58 with sufficient lift to float in the liquid phase L2 in the water level measuring tube 26. Reference numeral 58a means a hollow part, reference numeral 58b means an inner surface, and reference numeral 58c means an outer surface. The float 58 is made of a material having high corrosion resistance and radiation resistance and capable of reflecting ultrasonic waves, such as stainless steel (e.g. SUS304 or SUS316).

Veden tason laskentayksikkö 31 vastaanottaa heijastusaaltoja ultraää-nimuuntimilta 40a ja 40b kaapelisiirtoyksiköiden 43a ja 43b kautta ja laskee reaktorin veden tason heijastusaaltosignaalien perusteella.The water level calculating unit 31 receives the reflection waves from the ultrasonic transducers 40a and 40b through the cable transfer units 43a and 43b and calculates the water level of the reactor based on the reflection wave signals.

Veden tason laskentayksikkö 31 ja ultraäänilähetin 41 on asennettu pääohjaamoon tai reaktorin säilytysastian ulkopuolelle ja kytketty ultraäänimuun-timiin 40a ja 40b kaapelisiirtoyksiköillä 43a 43b, jotka on asetettu biologiseen suo-jaseinään 37 muodostettuihin aukkoihin 37a.The water level calculating unit 31 and the ultrasonic transmitter 41 are mounted in the main cab or outside the reactor storage vessel and connected to the ultrasonic transducers 40a and 40b by cable transfer units 43a 43b placed in the openings 37a formed in the biological shield wall 37.

Kiehutusvesireaktorissa reaktorin jäähdytysneste 25 kiertää reaktorin paineastiassa 21, ja jäähdytysnesteen 25 tiheys vaihtelee vesitason mittausputken 26 ja reaktorin paineastian välillä kiertävän jäähdytysnesteen nopeuden vuoksi (nopeusvaikutus). Veden tason laskentayksikkö 31 kompensoi eroa jäähdytysnesteen tiheydessä siihen syötetyn reaktorin tehon arvon perusteella.In a boiling water reactor, the reactor coolant 25 circulates in the reactor pressure vessel 21, and the density of the coolant 25 varies between the water level measuring tube 26 and the reactor pressure vessel due to the velocity of the coolant circulating (velocity effect). The water level calculator 31 compensates for the difference in coolant density based on the value of reactor power supplied to it.

Lisäksi veden lämpötilaero reaktorin paineastian 21 ja vesitason mit-tausputken 26 välillä aiheuttaa myös eroa niiden välisissä veden tiheyksissä. Veden tason laskentayksikkö 31 korjaa myös tämän tiheyden lämpötilaeron perusteella.In addition, the difference in water temperature between the reactor pressure vessel 21 and the water level measuring tube 26 also causes a difference in the water densities therebetween. The water level calculating unit 31 also corrects this density based on the temperature difference.

Lisäksi ultraääniaallon virheellisen ilmaisun vesitason mittausputken 26 sisällä olevasta muusta osasta kuin kaasu-neste-rajapinnasta W1 tapauksessa ultraäänisignaaliprosessori asettaa tietyn kuolleen ajan.Further, in the case of a non-gas wave-liquid interface W1, the ultrasonic wave detection of a portion inside the water level measuring tube 26 sets a certain dead time.

Seuraavaksi kuvataan reaktorin veden tason mittausjärjestelmän 20 toimintaa.The operation of the reactor water level measurement system 20 will now be described.

Reaktorin veden tason mittausjärjestelmässä 20 ultraäänilähetin 41 tuottaa sähkösignaalin ennalta määrätyllä periodilla. Sähkösignaali syötetään ult-raäänimuuntimiin 40a ja 40b kaapelisiirtoyksiköiden 43a ja 43b kautta.In the reactor water level measurement system 20, the ultrasonic transmitter 41 produces an electrical signal over a predetermined period. The electrical signal is supplied to the ultrasonic transducers 40a and 40b through the cable transfer units 43a and 43b.

Kaasufaasipuolen ultraäänimuunnin 40a lähettää nestefaasiin L2 ultraääniaallon taajuudella useista kymmenistä Hz:eistä useisiin satoihin kHz:eihin, vastaanottaa heijastusaallon kaasu-neste-rajapinnasta W1 ja tuottaa heijastusaal-tosignaalin vastaanottaessaan heijastusaallon. Toisaalta nestefaasipuolen ultraäänimuunnin 40b lähettää kaasufaasiin G2 ultraääniaallon taajuudella useista MHz:eistä useisiin kymmeniin MHz:eihin, vastaanottaa heijastusaallon kaasu-neste-rajapinnasta W1 ja tuottaa heijastusaaltosignaalin vastaanottaessaan heijastusaallon.The gas phase side ultrasonic transducer 40a transmits ultrasonic liquid phase L2 at a frequency of several tens Hz to several hundred kHz to flood page will incorporate an receives reflection waves the gas-liquid interface W1 and heijastusaal-wave signal produced by receiving the reflection waves. On the other hand, the liquid phase side of the ultrasonic transducer 40b to the gas phase G 2 transmits the ultrasonic wave at a frequency of several MHz to several tens MHz flood page will incorporate an receives reflection waves the gas-liquid interface W1 and produce heijastusaaltosignaalin receiving the reflection waves.

Ultraäänimuuntimista 40a ja 40b tuotetut heijastusaaltosignaalit syötetään veden tason laskentayksikköön 31 kaapelisiirtoyksiköiden 43a ja 43b kautta, ja veden tason laskentayksikkö 31 laskee reaktorin veden tason alla kuvattujen vaiheiden 1 - 3 kautta.The reflection wave signals produced from the ultrasonic transducers 40a and 40b are fed to the water level calculator 31 via the cable transfer units 43a and 43b, and the water level calculator 31 calculates the reactor water level through steps 1-3 described below.

Vaihe 1: kaasufaasin etenemisaika (tG) lasketaan siitä, kun kaasufaasipuolen ultraäänimuunnin 40a lähettää ultraääniaallon, siihen kun kaasufaasipuolen ultraäänimuunnin 40a vastaanottaa heijastusaallon.Step 1: gas phase propagation time (t G) is calculated from the gas phase side of the ultrasonic transducer 40a transmits ultrasonic wave to the gas phase side of the ultrasonic transducer 40a receives the reflection waves.

Lisäksi nestefaasipuolen etenemisaika (tL) lasketaan siitä, kun nestefaasipuolen ultraäänimuunnin 40b lähettää ultraääniaallon, siihen kun nestefaasipuolen ultraäänimuunnin 40b vastaanottaa heijastusaallon.In addition, the liquid side of the phase propagation time (t L) is calculated from the liquid phase side 40b of the ultrasonic transducer transmits the ultrasonic wave to the liquid phase side of the ultrasonic transducer 40b receives the reflection waves.

Vaihe 2: kaasufaasin pituus lasketaan seuraavan kaavan (1) mukaisesti käyttämällä ultraääniaallon nopeutta VG(T) kaasufaasissa G2.Step 2: Calculate the gas phase length according to the following formula (1) using the ultrasonic wave velocity VG (T) in the gas phase G2.

(1)(1)

Lisäksi nestefaasin pituus lasketaan seuraavan kaavan (2) mukaisesti käyttämällä ultraääniaallon nopeutta VL(T) nestefaasissa L2.Further, the liquid phase length is calculated according to the following formula (2) using the ultrasonic wave velocity VL (T) in the liquid phase L2.

(2)(2)

Vaihe 3: reaktorin veden taso lasketaan kaasufaasin pituudesta Lg ja nestefaasin pituudesta Ll.Step 3: The reactor water level is calculated from the gas phase length Lg and the liquid phase length L1.

Reaktorin veden tason laskemiseen käytetyt kaasufaasin pituus LG ja nestefaasin pituus Ll lasketaan ultraääniaallon kaasufaasissa G2 ja nestefaasissa tehneen kierroksen etenemisajasta. Näin saadaan hyvä kaasu-neste-rajapinnan vaihtelun aikaresoluutio. Esimerkiksi reaktorin veden taso havaitaan välittömästi ja mitataan, poikkeaman ilmetessä, kuten silloin kun reaktorin veden-kiertojärjestelmän pumppujärjestelmään tulee vika ja kun tapahtuu maanjäristys tai muu onnettomuus, tai kun reaktorin paineastian 21 reaktorin vesikapasiteetti muuttuu, kuten aktivoitaessa reaktoria. Lisäksi reaktorin veden taso voidaan mitata hyvin tarkasti ilman vesitason mittausputkeen asennettua ultraääniheijastinta.The gas phase length LG and the liquid phase length L1 used to calculate the water level of the reactor are calculated from the propagation time of the round of the ultrasonic wave gas G2 and the liquid phase. This provides a good time resolution of the gas-liquid interface variation. For example, the reactor water level is immediately detected and measured when an anomaly occurs, such as when the reactor water circulation system pump system malfunctions and when an earthquake or other accident occurs, or when reactor pressure vessel 21 reactor water capacity changes, such as reactor activation. In addition, the water level of the reactor can be measured very accurately without an ultrasonic reflector installed in the water level measuring tube.

Taajuuksilla useista MHZ:eista useisiin kymmeniin MHz:ihin olevaa ult-raääniaaltoa käytetään mitattaessa nestefaasin pituutta Ll. Tällä alueella olevilla taajuuksilla olevat ultraääniaallot etenevät metallin läpi helposti, ja niinpä neste-faasipuolen ultraäänimuunninta 40b ei tarvitse sijoittaa nestefaasiin L2 vaan se voidaan asentaa vesitason mittausputken 26 ulkopuolelle. Näin ollen nestefaasi-puolen ultraäänimuunnin voidaan kiinnittää ja huoltaa helposti, ja nestefaasipuo-len ultraäänimuuntimen 40b säteilystä johtuvaa huonontumista voidaan vähentää. Ultraääniaallon taajuuden kasvaessa mittaustarkkuus paranee, vaikka ultraääni-aalto vaimenee enemmän kaasufaasissa G2. Niinpä kaasufaasin pituuden Lg mittauksessa, ultraääniaallon vaimentumisen vähentämisen näkökulmasta, ultraääniaallon taajuus asetetaan edullisesti useista kymmenistä Hz:eistä useisiin satoihin kHz: ihin.At frequencies from several MHZs to several tens of MHz, an ultrasonic wave is used to measure the liquid phase length L1. within this range the frequencies of the ultrasonic waves propagate easily through the metal, and hence the liquid-phase side of the ultrasonic transducer 40b need not be positioned in the liquid phase L2, but it can be installed in the water level in the measuring tube 26 outside. Accordingly, the liquid-phase side of the ultrasonic transducer can be attached to and maintained easily, and nestefaasipuo-len ultrasonic transducer 40b due to radiation degradation can be reduced. As the frequency of the ultrasonic wave increases, the measurement accuracy will be improved, although the ultrasonic wave will be more attenuated in the gas phase G2. Thus, in the measurement of the gas phase length Lg, from the point of view of reducing the ultrasonic wave attenuation, the frequency of the ultrasonic wave is preferably set from several tens of Hz to several hundreds of kHz.

Lisäksi koska vesitason mittausputki on asennettu reaktorin paineastian 21 ulkopuolelle, vesitason mittausputken 26 sisäinen lämpötila on hieman alhaisempi kuin reaktorin paineastian 21 sisäinen lämpötila, ja niinpä kaasufaasin G2 saturoituneen höyryn määrä pienenee. Tämän seurauksena nestefaasin L2 kaasu-neste-rajapinnan häiriöt ja uimurin 58 vaaka- ja pystysuuntaiset vaihtelut pienenevät niin, että veden taso voidaan mitata paremmalla luotettavuudella.Further, since the water level measuring tube is installed outside the reactor pressure vessel 21, the internal temperature of the water level measuring tube 26 is slightly lower than the internal temperature of the reactor pressure vessel 21, and thus the saturated vapor content of the gas phase G2 is reduced. As a result, the gas-liquid interface disturbances of the liquid phase L2 and the horizontal and vertical fluctuations of the float 58 are reduced so that the water level can be measured with greater reliability.

Lisäksi ultraäänimuuntimia 40a ja 40b sekä muita komponentteja ei tarvitse asentaa reaktorin paineastiaan 21, jossa on äärimmäiset ympäristöolosuhteet sisältäen korkean lämpötilan, korkean paineen ja korkean radioaktii- visuustason. Lisäksi ultraäänimuuntimet 40a ja 40b ja muut komponentit eivät tarvitse ohjausmekanismia. Näin ollen reaktorin veden tason mittausjärjestelmä 20 ja reaktori yksinkertaistuvat, ja veden tason mittauksen luotettavuuden ja reaktorin tehon stabiiliuden huononeminen rakenteiden heikkenemisen vuoksi pienenevät. (Toinen suoritusmuoto)In addition, ultrasonic transducers 40a and 40b and other components do not need to be installed in a reactor pressure vessel 21 having extreme environmental conditions including high temperature, high pressure and high level of radioactivity. In addition, the ultrasonic transducers 40a and 40b and other components do not require a control mechanism. Thus, the reactor water level measurement system 20 and the reactor are simplified, and the deterioration in the reliability of the water level measurement and reactor power stability due to the deterioration of the structures is reduced. (Second embodiment)

Kuvio 3 on kaavio, joka esittää toisen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää. Tämän suoritusmuodon mukainen reaktorin veden mittausjärjestelmä on modifikaatio ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesta reaktorin veden mittausjärjestelmästä 20. samoja osia kuin ensimmäisessä suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja niiden kuvaukset sivuutetaan. Muokattuja tai uusia osia merkitään viitenumeroilla, joissa on liite ”A”.Fig. 3 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to another embodiment. The reactor water measuring system according to this embodiment is a modification of the reactor water measuring system 20 according to the first embodiment, the same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and their descriptions are omitted. Modified or new parts shall be identified by reference numbers bearing an "A".

Kuten kuviossa 3 esitetään, tämän suoritusmuodon mukaisessa reaktorin veden mittausjärjestelmässä 20A on vesitason mittausputki 26A, kaasu-faasipuolen ilmaisuyksikkö (27A, 28A, 29A, 30A), nestefaasipuolen ilmaisuyksik-kö (40b, 43b, 41), lämpötilan laskentayksikkö 59Aja kauko-ohjain (32A, 33A).As shown in Figure 3, the reactor according to this embodiment of the water in the measuring system 20A is the water level in the measurement pipe 26A, the gas-phase side of the detection unit (27A, 28A, 29A, 30A), the liquid phase side of the detection unit (40b, 43b, 41), the temperature calculating unit 59Aja remote control ( 32A, 33A).

Kuvio 4 on kaavio (perspektiivissä) vesitason mittausputkesta 26A. Pinta-alan kasvattamiseksi lämpösäteilyvaikutuksen parantamiseksi vesitason mittausputkessa 26A on ulkopinnassa useita väkäsiä 57A, kuten kuviossa 4 esitetään. Väkäset 57A on suunniteltu kestämään lähellä reaktorin paineastiassa 21 olevia olosuhteita (esimerkiksi sisäinen paine 72,1 kg/cm2*g ja lämpötila 287 °C), ja ne on tehty ruostumattomasta teräksestä (SUS304 tai SUS316 esimerkiksi) tai hiiliteräksestä. Väkäset 57A on hitsattu vesitason mittausputkeen 26A. Väkäsien 57A lukumäärä voi olla mikä tahansa huomioiden lämpösäteilyvaikutuksen.Figure 4 is a diagram (in perspective) of a water level measuring tube 26A. To increase the area to improve the thermal radiation effect, the water level measuring tube 26A has a plurality of barbs 57A on the outer surface, as shown in Figure 4. The studs 57A are designed to withstand conditions near the reactor pressure vessel 21 (e.g., an internal pressure of 72.1 kg / cm 2 * g and a temperature of 287 ° C) and are made of stainless steel (SUS304 or SUS316, for example) or carbon steel. The studs 57A are welded to the water level measuring tube 26A. The number of barbs 57A can be any one considering the effect of thermal radiation.

Kaasufaasipuolen ilmaisuyksikössä (27A, 30A, 28A, 29A) on mikroaal-tolähde 27A, antenniyksikkö 29A ja kaapelisiirtoyksikkö 28A.The gas phase half-detecting unit (27A, 30A, 28A, 29A) is mikroaal-tolähde 27A, the antenna unit 29A and the cable transmission unit 28A.

Mikroaaltolähde 27A tuottaa mikroaallon. Esimerkiksi mikroaaltorlähde 27A sisältää elektroniputken, kuten klystronin, magnetronin ja aaltoputken tai puo-lijohdelaitteen kuten GUNN-diodin. Mikroaallon taajuus on vähemmän herkkä absorptiolle tai sironnalle höyryssä esimerkiksi taajuudella useista GHz:istä useisiin kymmeniin GHz:iin. Mikroaaltolähde 27A ja vesitason mittausputki 26A on lämpö-säteily-ja sähköeristetty toisistaan.The microwave source 27A produces a microwave. For example, the microwave source 27A contains an electron tube such as a klystrone, a magnetron and a waveguide, or a semiconductor device such as a GUNN diode. The frequency of the microwave is less sensitive to absorption or scattering in steam, for example, at a frequency from several GHz to several tens of GHz. The microwave source 27A and the water level measuring tube 26A are thermo-radiation and electrically insulated.

Mikroaallon ilmaisuyksikkö 30A havaitsee heijastuneen mikroaallon ja tuottaa heijastusaaltosignaalin. Esimerkiksi mikroaallon ilmaisuyksikkö 30A sisältää ilmaisuelementin kuten ilmaisudiodin, bolometrin ja termistorin.The microwave detection unit 30A detects the reflected microwave and produces a reflection wave signal. For example, the microwave detection unit 30A includes a detection element such as a detection diode, a bolometer, and a thermistor.

Antenniyksikkö 29A lähettää mikroaaltolähteen 27A tuottaman mikroaallon nestefaasiin kaasufaasin läpi vesitason mittausputkessa 26A ja vastaanottaa heijastusaallon kaasu-neste-rajapinnasta W1. Antenniyksikkö 29A on tehty metallimateriaalista, jolla on suuri lämpöresistanssi ja suuri säteilyresistanssi ja joka on sähkömagneettinen torvi tai paraboliantenniyksikkö. Antenniyksikkö 29A on sijoitettu kaasufaasiin G2 vesitason mittausputken 26A ylempään päähän muodostetun syöttöaukon kautta, ja antenniyksikön 29A ja syöttöaukon kehän väli on sinetöity täysin hitsaamalla tai vastaavasti.The antenna unit 29A transmits the microwave generated by the microwave source 27A to the liquid phase through the gas phase in the water level measuring tube 26A and receives the reflection wave from the gas-liquid interface W1. The antenna unit 29A is made of a metal material having high heat resistance and high radiation resistance, which is an electromagnetic horn or parabolic antenna unit. The antenna unit 29A is disposed in the gas phase G2 through an inlet formed at the upper end of the water level measuring tube 26A, and the gap between the antenna unit 29A and the inlet opening is completely sealed by welding or the like.

Kaapelisiirtoyksikkö 28A toimii siirtotienä mikroaallolle ja heijastusaal-lolle mikroaaltolähteen 27Aja antenniyksikön 29A välillä. Kaapelisiirtoyksikkö 28A on tehty metallimateriaalista, jolla on suuri lämpöresistanssi ja joka on muodostettu ontosta johtimesta, joka pystyy siirtämään mikroaallon korkealla hyötysuhteella ja jolla on ympyrän tai suorakulmion muotoinen poikkileikkaus.The cable transfer unit 28A acts as a transmission path for the microwave and the reflection wave between the microwave source 27A and the antenna unit 29A. The cable transfer unit 28A is made of a metal material of high thermal resistance formed of a hollow conductor capable of transmitting microwave at high efficiency and having a circular or rectangular cross-section.

Nestefaasipuolen ilmaisuyksikkö (40b, 43b, 41) on sama kuin ensimmäisessä suoritusmuodossa, ja sen kuvaus sivuutetaan. Lämpötilan laskentayksikkö 59A voi kommunikoida veden tason laskentayksikön 31 kanssa johdinta tai radiotietä pitkin. Lämpötilan laskentayksikkö 59A laskee vesitason mittausputken 26A sisäisen lämpötilan seuraavan kaavan (3) mukaisesti.The liquid phase side detection unit (40b, 43b, 41) is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The temperature calculator 59A may communicate with the water level calculator 31 via a wire or a radio path. The temperature calculating unit 59A calculates the internal temperature of the water level measuring tube 26A according to the following formula (3).

(3) tG: mikroaallon etenemisaika kaasufaasissa G2 siitä, kun antenniyksikkö 29A lähettää mikroaallon, siihen kun antenniyksikkö 29A vastaanottaa heijastusaallon. ti_: ultraääniaallon etenemisaika nestefaasissa L2 siitä, kun ultraääni-muunnin 40b lähettää ultraääniaallon, siihen kun ultraäänimuunnin 40b vastaanottaa heijastusaallon. T: vesitason mittausputken 26A sisäinen lämpötila.(3) tG: microwave propagation time in gas phase G2 from the transmission of the microwave by the antenna unit 29A to the reception of the reflection wave by the antenna unit 29A. ti_: ultrasound propagation time in liquid phase L2 from the time when the ultrasound converter 40b transmits the ultrasound wave to the time when the ultrasound converter 40b receives the reflection wave. T: internal temperature of the water level measuring tube 26A.

Vg(T): mikroaallon nopeus kaasufaasissa vesitason mittausputkessa 26A vain vesitason mittausputken 26A sisäisen lämpötilan T funktiona.Vg (T): microwave velocity in the gas phase in the water level measuring tube 26A as a function of the internal temperature T of the water measuring tube 26A only.

Vl(T): ultraääniaallon nopeus nestefaasissa vesitason mittausputkessa 26A vain vesitason mittausputken 26A sisäisen lämpötilan T funktiona. L: kaasufaasin pituuden ja nestefaasin pituuden summa vesitason mit-tausputkessa 26A (tunnettu arvo).V1 (T): rate of ultrasonic wave in liquid phase in water level measuring tube 26A as a function of internal temperature T of water level measuring tube 26A only. L: sum of gas phase length and liquid phase length in water level measuring tube 26A (known value).

Veden tason laskentayksikkö 31 laskee reaktorin veden tason samoilla vaiheilla 1 - 3 kuin ensimmäisessä suoritusmuodossa käyttäen mikroaallon nopeutta Vg(T) kaasufaasissa G2 vesitason mittausputkessa 26A ja ultraääniaallon nopeutta Vl(T) nestefaasissa L2 vesitason mittausputkessa 26A, jotka määritetään lämpötilan laskentayksikön 59A laskemasta vesitason mittausputken 26A sisäisestä lämpötilasta T.The water level calculator 31 calculates the reactor water level in the same steps 1 to 3 as in the first embodiment using the microwave velocity Vg (T) in the gas phase G2 in the water level measuring tube 26A and the ultrasound velocity V1 (T) in the liquid phase measuring tube 26A internal temperature T.

Joissain tapauksissa vesitason mittausputkeen 26A vesitason mittausputken 26Aylemmästä päästä kohti kaasu-neste-rajapintaa W1 lähetetty mikroaalto tai vesitason mittausputkeen 26A alemmasta päästä kohti kaasu-neste-rajapintaa W1 lähetetty ultraääniaalto voivat kuitenkin heijastua hajanaisesti ennen kaasu-neste-rajapintaa W1, ja antenniyksikkö 29 voi vastaanottaa hajanaisesti heijastuneen mikroaallon tai ultraääniaallon.In some cases, however, the microwave transmitted from the upper end of the water measuring tube 26A to the gas-liquid interface W1 or the ultrasonic wave transmitted from the lower end of the water measuring tube 26A to the gas-liquid interface W1 may be diffused before the gas-liquid interface W1 scattered microwave or ultrasonic wave.

Hajanaisesti heijastunut mikroaalto tai ultraääniaalto kulkee lyhyemmän matkan kuin heijastusmikroaalto tai heijastusultraääniaalto jäähdytysnesteen kaasu-neste-rajapinnasta W1, ja näin se ilmaistaan ennemmin kuin heijastuva mikroaalto tai ultraääniaalto. Hajanaisesti heijastunut mikroaalto tai ultraääniaalto eliminoidaan hyödyntämällä tätä tosiasiaa. Erityisesti veden tason laskentayksikkö 31 on konfiguroitu käyttämään tietyn kuolleen ajan poistaakseen kaikki aallot, jotka on havaittu ennen jäähdytysnesteen kaasu-neste-rajapinnasta W1 heijastuvaa mikroaaltoa tai ultraääniaaltoa. Näin kaasu-neste-rajapinnasta W1 heijastuva mikroaaltoja ultraääniaalto erotellaan hajanaisesti heijastuneesta mikroaallosta ja ultraääniaallosta, ja estetään hajanaisesti muusta vesitason mittausputken 26A osasta kuin kaasu-neste-rajapinnasta heijastuneen mikroaallon ja ultraääniaallon virheellinen ilmaisu.The scattered reflected microwave or ultrasonic wave travels a shorter distance than the reflected microwave or reflected ultrasonic wave at the gas-liquid interface W1 of the coolant, and is thus detected rather than the reflected microwave or ultrasonic wave. Fractured reflected microwave or ultrasonic wave is eliminated by utilizing this fact. In particular, the water level calculating unit 31 is configured to use a certain dead time to remove any waves detected prior to the reflection microwave or ultrasonic wave from the gas-liquid interface W1 of the coolant. In this way, the microwaves reflected from the gas-liquid interface W1 are separated from the scattered microwave and the ultrasonic wave, and the microwave and ultrasound reflected from the water level measuring tube 26A other than the gas-liquid interface are dispersed.

Veden tason laskentayksikkö 31, lämpötilan laskentayksikkö 59A, mik-roaaltolähde 27A ja mikroaallon ilmaisuyksikkö 30A on asennettu pääohjaamoon tai reaktorin paineastian 21 ulkopuolelle. Nämä osat on kytketty antenniin 29A ja nestefaasipuolen ultraäänimuuntimeen 40b kaapelisiirtoyksiköllä 28A ja 43b, jotka kulkevat biologiseen suojaseinään 37 muodostettujen aukkojen 37a läpi.The water level counting unit 31, the temperature counting unit 59A, the microwave source 27A, and the microwave detection unit 30A are mounted in the main cockpit or outside the reactor pressure vessel 21. These elements are connected to the antenna 29A and the liquid phase side of the ultrasonic transducer 40b, the cable transfer unit 28A and 43b passing through the biological protection wall 37 formed in the openings 37a.

Kauko-ohjaimessa (32A, 33A) on informaationlähetysyksikkö 32A ja kauko-ohjainyksikkö 33A. Kuten kauko-ohjainyksikkö 33 ensimmäisessä suoritusmuodossa, kauko-ohjainyksikkö 33A voi kauko-ohjata veden tason laskentayksikköä 31. Lisäksi kauko-ohjainyksikkö 33A on kytketty mikroaaltolähteeseen 27A, mikroaallon ilmaisuyksikköön 30A ja veden tason laskentayksikköön 31 in- formaationlähetysyksiköllä 32A, ja se voi kauko-ohjata osaa kustakin näistä laitteista tai koko laitetta. Kauko-ohjainyksikkö 33A voi olla asennettu reaktorin säilytysastian ulkopuolelle niin, että säteily ei vaikuta siihen haitallisesti. Tässä tapauksessa informaationlähetysyksikkö 32A on asennettu kulkemaan reaktorin säilytysastian sähköisen läpäisyosan (ei esitetty) läpi.The remote controller (32A, 33A) has an information transmitting unit 32A and a remote control unit 33A. Like the remote control unit 33 in the first embodiment, the remote control unit 33A can remotely control the water level calculation unit 31. In addition, the remote control unit 33A is connected to the microwave source 27A, the microwave detection unit 30A and the water level calculating unit 31 via the remote control unit 32A. part of each or all of these devices. Remote control unit 33A may be mounted outside the reactor vessel so that it is not adversely affected by radiation. In this case, the information transmitting unit 32A is mounted to pass through the electrical passage (not shown) of the reactor container.

Kiehutusvesireaktorille jäähdytysnesteen lämpötila vaihtelee vesitason mittausputken 26A, joka toimii referenssihaarana, joka on paljaana kuivassa lähteessä, ja reaktorin paineastian 21 välillä, ja siksi myös jäähdytysnesteen tiheys vaihtelee. Vaikka mikroaallon ilmaisuyksikkö 30A havaitsee kaasu-neste-rajapinnasta W1 heijastuneen mikroaallon signaalin vesitason mittausputkessa 26A, veden taso vesitason mittausputkessa 26A voi olla epätarkasti mitattu jäähdytysnesteen tiheyden vaihtelun vuoksi.For the boiling water reactor, the temperature of the coolant varies between the water level measuring tube 26A serving as a reference branch exposed in a dry source and the reactor pressure vessel 21, and therefore also the density of the coolant. Although the microwave detection unit 30A detects a microwave signal reflected from the gas-liquid interface W1 in the water level measurement tube 26A, the water level in the water level measurement tube 26A may be inaccurately measured due to variation in coolant density.

Niinpä mikroaallon ilmaisuyksikkö 30A laskee veden tason (kaasu-neste-rajapinnan W1 tason) vesitason mittausputkessa 26A, eli reaktorin paineastian 21 reaktoriveden tason tekemällä tarvittavat lämpötila- ja tiheyskorjaukset ilmaistuille heijastusmikroaalloille veden lämpötilaeron reaktorin vesitason mittausputken 26A ja reaktorin paineastian 21 välillä perusteella, ja sen lisäksi poistaa vesitason mittausputkessa 26A hajanaisesti heijastuneiden aaltojen vaikutuksen. Mikroaallon ilmaisuyksikkö 30A korjaa tiheyden veden lämpötilaeron reaktorin paineastian 21 ja vesitason mittausputken 26A välillä perusteella.Thus, the microwave detection unit 30A calculates the water level (gas-liquid interface W1 level) in the water level measuring tube 26A, i.e., the reactor water level of the reactor pressure vessel 21 by making necessary temperature and density adjustments for removes the effect of diffused reflected waves in the water level measuring tube 26A. The microwave detection unit 30A corrects the density based on the difference in water temperature between the reactor pressure vessel 21 and the water level measuring tube 26A.

Seuraavaksi kuvataan reaktorin veden tason mittausjärjestelmän 20A toimintaa.The operation of the reactor water level measurement system 20A will now be described.

Reaktorin veden tason mittausjärjestelmässä mikroaaltolähde 27A tuottaa mikroaallon ennalta asetetulla periodilla. Mikroaalto lähetetään antenniyk-sikköön 29A kaapelisiirtoyksikön 28A kautta. Lisäksi reaktorin paineastian 21 ulkopuolelle asennettu ultraäänilähetin 41 tuottaa sähkösignaalin ennalta asetetulla periodilla. Sähkösignaali syötetään nestefaasipuolen ultraäänimuuntimeen 40b kaapelisiirtoyksikön 43b kautta.In the reactor water level measurement system, the microwave source 27A produces a microwave over a preset period. The microwave is transmitted to the antenna unit 29A via the cable transfer unit 28A. In addition, an ultrasonic transmitter 41 mounted outside the reactor pressure vessel 21 produces an electrical signal for a preset period. The electrical signal is supplied to the liquid phase side of the ultrasonic transducer cable 40b via the transfer unit 43b.

Antenniyksikkö 29A lähettää mikroaallon taajuudella useista GHz:eistä useisiin kymmeniin GHz-ihin nestefaasiin L2 ja vastaanottaa kaasu-neste-rajapinnasta W1 heijastusaallon. Heijastusaalto syötetään mikroaallon ilmaisuyk-sikköön 30A kaapelisiirtoyksikön 28A kautta. Normaalissa toiminnassa reaktorin paineastian 21 sisus on korkean lämpötilan ja korkean paineen ympäristössä, ja siksi jäähdytysvesi ja höyry voivat sekoittua, ja ilmaisun intensiteetti voi heiketä. Tässä tapauksessa kauko-ohjainyksikkö 33 muuttaa mikroaallon taajuutta niin, että mikroaallon siirtohäviö pienenee nostaen näin ilmaistun signaalin intensiteettiä.The antenna unit 29A transmits at a microwave frequency from several GHz to several tens of GHz people in liquid phase L2 and receives a reflection wave from the gas-liquid interface W1. The reflection wave is supplied to the microwave detection unit 30A via the cable transfer unit 28A. In normal operation, the core of the reactor pressure vessel 21 is in an environment of high temperature and high pressure, and therefore cooling water and steam may be mixed and the intensity of detection may decrease. In this case, the remote control unit 33 changes the frequency of the microwave so that the transmission loss of the microwave is reduced, thereby increasing the intensity of the detected signal.

Kun ilmaistu signaali on heikko, veden tason laskentayksikön 31 näyttöruudulla (ei esitetty) näytetyssä ilmaisutuloksessa ilmenee epäjatkuvuuspiste P, kuten kuviossa 5 esitetään. Epäjatkuvuuspiste P esittää rajapintaa kahden eri di-elektrisyysvakion faasin välillä, erityisesti höyryfaasin ja vesifaasin, tarkemmin sanottuna kaasu-nesterajapinnan W1 tässä tapauksessa.When the detected signal is weak, the detection result displayed on the water level calculator 31 display screen (not shown) exhibits a point of discontinuity P, as shown in Figure 5. The discontinuity point P represents the interface between two different di-electrical constant phases, especially the vapor phase and the aqueous phase, more particularly the gas-liquid interface W1 in this case.

Kun on vaikeaa tunnistaa epäjatkuvuuspiste, mikroaaltolähde 27A on säädetty muuttamaan mikroaallon taajuutta tehdäkseen yllä kuvatulla tavalla tunnistettavissa olevan epäjatkuvuuspisteen. Veden taso voidaan määrittää mikroaallon etenemisnopeudesta ja ajasta, jossa epäjatkuvuuspiste P ilmenee. Määritetty veden taso kuten myös aika, paikka, mikroaaltolähteen 27A asetukset ja mitä tahansa muuta tarvittavaa informaatiota kommunikoidaan in-formaationlähetysyksikön 32A kautta pääohjaamoon tai mihin muuhan tahansa paikkaa kontrolloitavan alueen ulkopuolella ja näytetään näyttöyksikössä (ei esitetty) niin, että reaktorin paineastiassa 21 olevan reaktorin veden taso ja mikä tahansa muu informaatio on tehokkaasti ja taloudellisesti saatavilla kyseisessä paikassa.When it is difficult to identify a point of discontinuity, the microwave source 27A is adjusted to change the frequency of the microwave to make a discontinuity point recognizable as described above. The water level can be determined from the microwave propagation rate and the time at which the point of discontinuity P occurs. The determined water level as well as time, location, microwave source 27A settings, and any other necessary information are communicated via the information transmitting unit 32A to the main cockpit or any other location outside the controlled area and displayed on the display unit (not shown) so that the reactor pressure vessel 21 and any other information is effectively and economically available at that location.

Toisaalta nestefaasipuolen ultraäänimuunnin 40b lähettää ultraääni-aallon taajuudella useista MHz:eistä useisiin kymmeniin MHz:eihin kaasufaasiin G2, vastaanottaa heijastusaallon kaasu-neste-rajapinnasta W1 ja tuottaa heijas-tusaaltosignaalin vastaanottaessaan heijastusaallon. Heijastusaaltosignaali syötetään veden tason laskentayksikköön 31 kaapelisiirtoyksikön 43b kautta. Höyry-ympäristössä ultraäänimuuntimen 40b oskilloima ultraääniaalto voi heijastua hajanaisesti ja näin vaimentua, mikä voi vaikuttaa heikentävästi mittaukseen. Reaktorin veden tason mittausjärjestelmässä ultraääniaalto oskilloidaan kuitenkin vesitason mittausputken 26A alemmasta päästä, ja se etenee veden läpi, ja siksi vaimentumat pienenevät. Lämpötilan laskentayksikkö 59A laskee mikroaallon kaasufaasin ete-nemisajan ajan siitä, kun mikroaaltolähde 27A tuottaa mikroaallon, siihen kun mikroaallon ilmaisuyksikkö 30A vastaanottaa heijastusaaltosignaalin perusteella esimerkiksi. Lisäksi lämpötilan laskentayksikkö 59A laskee ultraääniaallon nestefaasin etenemisajan tL ajan siitä, kun ultraäänimuunnin 41 tuottaa sähkösignaalin, siihen kun heijastusaaltosignaali vastaanotetaan perusteella. Sitten kaavan (3) mukaisesti lämpötilan laskentayksikkö 59A laskee vesitason mittausputken 26A sisäisen lämpötilan.On the other hand, the liquid phase side 40b of the ultrasonic transducer transmits the ultrasonic wave at a frequency of several MHz to several tens MHz flood page will incorporate an gaseous phase G2 receives the reflection waves the gas-liquid interface W1 and produce refl-tusaaltosignaalin receiving the reflection waves. The reflection wave signal is supplied to the water level calculating unit 31 via the cable transfer unit 43b. In a vapor environment, the ultrasonic wave oscillated by the ultrasonic transducer 40b may be diffused and thus attenuated, which may adversely affect the measurement. However, in the reactor water level measuring system, the ultrasonic wave is oscillated at the lower end of the water level measuring tube 26A and propagates through the water and therefore the attenuations are reduced. The temperature calculating unit 59A calculates the microwave gas phase propagation time from the time the microwave source 27A produces the microwave to the microwave detection unit 30A receiving it based on the reflection wave signal, for example. In addition, the temperature calculating unit 59A calculates the liquid phase propagation time tL of the ultrasonic wave from the time when the ultrasonic converter 41 produces an electrical signal to the reception of the reflection wave signal. Then, according to formula (3), the temperature calculating unit 59A calculates the internal temperature of the water level measuring tube 26A.

Sitten veden tason laskentayksikkö 31 laskee ultraääniaallon nopeuden Vl(T) nestefaasissa L2 lämpötilan laskentayksikön 59A laskeman vesitason mittausputken 26A sisäisen lämpötilan perusteella. Sitten käyttäen ultraääniaallon nopeutta VL(T) reaktorin veden taso lasketaan samoilla vaiheilla 1 - 3 kuin ensimmäisessä suoritusmuodossa kuvattiin.The water level calculating unit 31 then calculates the ultrasonic wave velocity V1 (T) in the liquid phase L2 based on the internal temperature of the water level measuring tube 26A calculated by the temperature calculating unit 59A. Then, using the ultrasonic speed VL (T), the water level of the reactor is calculated in the same steps 1 to 3 as described in the first embodiment.

Ensimmäisen suoritusmuodon etujen (1) - (3) lisäksi reaktorin veden tason mittausjärjestelmällä 20A on alla kuvattuja etuja.In addition to the advantages (1) to (3) of the first embodiment, the reactor water level measurement system 20A has the advantages described below.

Koska vesitason mittausputkessa 26A on ulkopinnassa väkäsiä 57a, vesitason mittausputkessa 26A on suurempi pinta-ala ja parannettu lämmönsätei-lykyky. Tämän seurauksena vesitason mittausputken 26A sisäinen lämpötila on pienempi kuin reaktorin paineastian 21 sisäinen lämpötila, ja kaasufaasin G2 höyryn määrä pienenee niin, että mikroaallot epätodennäköisemmin siroavat tai vaimenevat, ja veden taso mitataan luotettavammin. (Kolmas suoritusmuoto)Because the water level measuring tube 26A has barbs 57a on the outer surface, the water level measuring tube 26A has a larger surface area and improved heat radiation. As a result, the internal temperature of the water level measuring tube 26A is lower than the internal temperature of the reactor pressure vessel 21, and the amount of vapor in the gas phase G2 is reduced so that microwaves are less likely to scatter or dampen and the water level is measured more reliably. (Third Embodiment)

Kuvio 6 esittää kaavion, joka esittää kolmannen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää. Tämän suoritusmuodon mukainen reaktorin veden tason mittausjärjestelmä on modifikaatio ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesta reaktorin veden tason mittausjärjestelmästä 20. Samoja osia kuin ensimmäisessä suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja niiden selostus sivuutetaan. Muokattuja tai uusia osia merkitään viitenumeroiden lisäpäätteellä ”B”. Tämän suoritusmuodon mukaisessa reaktorin veden tason mittausjärjestelmässä 20B on kaasufaasipuolen ilmaisuyksikkö (27B, 28B, 29B, 30B), nes-tefaasipuolen ilmaisuyksikkö (40bB, 43bB, 41), lämpötilan laskentayksikkö 59B ja kaasu-neste-rajapinnan paikan lukuyksikkö (60B, 61 B, 62B, 63B). Kaasufaasipuolen ilmaisuyksikkö, nestefaasipuolen ilmaisuyksikkö ja lämpötilan laskentayksikkö ovat samoja kuin toisessa suoritusmuodossa, ja niiden kuvaus sivuutetaan.Figure 6 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to a third embodiment. The reactor water level measuring system according to this embodiment is a modification of the reactor water level measuring system 20 according to the first embodiment. The same parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and their description is omitted. Modified or new parts are identified by an additional 'B' in the reference numerals. the water level of the reactor in the measuring system according to this embodiment 20B is a gas phase side of the detection unit (27B, 28B, 29B, 30B), NES tefaasipuolen detection unit (40bB, 43bB, 41), temperature calculation unit 59B and the gas-liquid interface in the reading unit (60B, 61 B, 62B, 63B). The gas phase side detection unit, the liquid phase side of the detection unit and the temperature calculating unit are the same as in the second embodiment, and the description thereof will be omitted.

Reaktorin veden tason mittausjärjestelmän 20B kaasu-neste-rajapinnan paikan lukuyksikössä on magnetisoitu uimuri 60B, uimurin ohjuri aalto-johdin 61B, uimurin paikanlukija 62B ja kaapelisiirtoyksikkö 63B.The gas-liquid interface position reading unit of the reactor water level measuring system 20B has a magnetized float 60B, a float guide waveguide 61B, a float position reader 62B, and a cable transfer unit 63B.

Kuvio 7 on kaavio (perspektiivissä) magnetisoidusta uimurista. Magne-tisoidun uimurin 60B muoto on ontto donitsi, ja se sisältää ontossa osassa 60aB magnetisoidun osan. Magnetisoitu osa koostuu esimerkiksi magneetista. Viitenumero 60bB tarkoittaa ulkopintaa, ja viitenumero 60cB tarkoittaa sisäpintaa. Magnetisoitu uimuri 60B on asennettu vesitason mittausputkeen 26, ja sen uiko- halkaisija on suurempi kuin vesitason mittausputken 26 johtavien osien 26a ja 26b aukkojen leveys.Figure 7 is a diagram (in perspective) of a magnetized float. The magnetized float 60B has the shape of a hollow donut and contains a magnetized portion in the hollow portion 60aB. For example, the magnetized part consists of a magnet. Reference numeral 60bB denotes the outer surface, and reference numeral 60cB denotes the inner surface. The magnetized float 60B is mounted in the water level measuring tube 26 and has an outside diameter larger than the width of the openings in the conductive portions 26a and 26b of the water level measuring tube 26.

Uimurin ohjuri aaltojohdin 61B on muodostettu ontosta putkesta, joka on tehty metallimateriaalista, jolla on suuri lämpöresistanssi, sisältäen aaltojohti-men antenniyksiköstä 29B lähetetylle mikroaallolle. Uimurin ohjuri aaltojohtimessa 61B on aukko (ei esitetty), joka mahdollistaa vesitason mittausputkessa 26 olevan kaasun tai nesteen valua uimurin ohjuri aaltojohtimeen 61B. Uimurin ohjuri aalto-johdin 61B on kiinnitetty hitsaamalla antenniyksikön 29B esimerkiksi siihen osaan, joka on sijoitettu vesitason mittausputkeen (katso osa P kuviossa 6).The float guide waveguide 61B is formed of a hollow tube made of a metal material with high thermal resistance, including a waveguide for the microwave transmitted from the antenna unit 29B. The float guide on the waveguide 61B has an opening (not shown) that allows gas or liquid in the water level measuring tube 26 to drain into the float guide on the waveguide 61B. The float guide waveguide 61B is secured by welding, for example, a portion of the antenna unit 29B disposed in the water level measuring tube (see section P in Figure 6).

Kuvio 8 on kaavio (pitkittäinen poikkileikkausnäkymä) uimurin paikan lukijasta 62B. Uimurin paikan lukijassa 62B on kotelo 62aB, useita magneettisia runkoja 62bB ja kiinnittävä magneettirunko 62cB, ja se on järjestetty pitkin vesitason mittausputken 26 ulompaa pintaa. Uimurin paikan lukija 62B on konfiguroitu tuottamaan uimurin paikkasignaalin vasteena magneettisen uimurin 60B magnetismille.Fig. 8 is a diagram (longitudinal cross-sectional view) of a float position reader 62B. The float position reader 62B has a housing 62aB, a plurality of magnetic frames 62bB, and a mounting magnetic frame 62cB, and is disposed along the outer surface of the water level measuring tube 26. The float position reader 62B is configured to provide a float position signal in response to the magnetism of the magnetic float 60B.

Magneettiset rungot 52bB ja kiinnittävä magneettinen runko 62cB on asennettu koteloon 62aB. Magneettiset rungot 62bB on suunnattu yhteen suuntaan kiinnittävä magneettisen rungon 62cB magneettisen voiman myötä, ja ne on tuettu olemaan vaakasuuntaisesti pyöriviä vasteena magneettisen uimurin 60B magneettivoimalle. Uimurin paikan lukija 62B tuottaa uimurin paikkasignaalin, kun magneettiset rungot 62bB pyörivät vaakasuuntaisesti vasteena magneettisen uimurin magneettivoimalle, ja se lähettää signaalin kaapelisiirtoyksikön 63B kautta. Uimurin paikan lukija 62B on konfiguroitu tuottamaan uimurin paikkasignaali, kun uimurin paikanilmaisuosio (ei esitetty) havaitsee magneettisten runkojen 62bB pyörimistä mekaanisella kosketuksella tai optisella yksiköllä.The magnetic frames 52bB and the mounting magnetic frame 62cB are mounted in the housing 62aB. The magnetic bodies 62bB are oriented in one direction by the magnetic force of the magnetic body 62cB and are supported to be horizontally rotatable in response to the magnetic force of the magnetic float 60B. The float position reader 62B generates a float position signal as the magnetic bodies 62bB rotate horizontally in response to the magnetic float magnetic force and transmits the signal through the cable transfer unit 63B. The float position reader 62B is configured to provide a float position signal when the float position detection portion (not shown) detects rotation of the magnetic bodies 62bB by mechanical contact or an optical unit.

Kaapelisiirtoyksikkö 63B lähettää tuotetun uimurin paikkasignaalin veden tason laskentayksikölle 31. Veden tason laskentayksikkö 31 laskee kaasu-neste-rajapinnan W1 paikan ja reaktorin veden tason kaapelisiirtoyksikön 63B kautta vastaanotetun uimurin paikkasignaalin perusteella.The cable transfer unit 63B transmits the generated float position signal to the water level calculator 31. The water level calculator 31 calculates the position of the gas-liquid interface W1 and the float position signal received through the reactor water level cable transfer unit 63B.

Seuraavaksi kuvataan reaktorin veden tason mittausjärjestelmän 20B toimintaa.The operation of the reactor water level measurement system 20B will now be described.

Reaktorin veden tason mittausjärjestelmässä 20B mikroaaltolähde 27B tuottaa mikroaallon ennalta asetetulla periodilla. Mikroaalto lähetetään an-tenniyksikköön 29B kaapelisiirtoyksikön 28B kautta. Antenniyksikkö 29A lähettää mikroaallon taajuudella useista GHz:eistä useisiin kymmeniin GHz-ihin uimurin ohjuri aaltojohtimessa 61B olevaan nestefaasiin L2 ja vastaanottaa heijastusaal- lon kaasu-neste-rajapinnasta W1. Antenniyksikön 29B vastaanottama heijas-tusaalto syötetään mikroaallon ilmaisuyksikköön 30B kaapelisiirtoyksikön 28B kautta. Sitten reaktorin veden taso lasketaan samassa prosessissa kuin toisessa suoritusmuodossa.In the reactor water level measuring system 20B, microwave source 27B produces a microwave over a preset period. The microwave is transmitted to the antenna unit 29B via the cable transfer unit 28B. The antenna unit 29A transmits, at the microwave frequency from several GHz to several tens of GHz, a float guide to the liquid phase L2 in the waveguide 61B and receives a reflection wave from the gas-liquid interface W1. The reflection wave received by the antenna unit 29B is fed to the microwave detection unit 30B via the cable transfer unit 28B. The reactor water level is then calculated in the same process as in the second embodiment.

Toisaalta kaasu-neste-rajapinnan paikan lukuyksikössä (60B, 61B, 62B, 63B), magnetisoitua uimuria 60B vasten oleva magneettinen runko 62bB pyörii vasteena magnetisoidun uimurin 60B magneettivoimalle, ja uimurin paik-kasignaali tuotetaan vasteena pyörimiselle. Uimurin paikkasignaali syötetään veden tason laskentayksikköön 31 kaapelisiirtoyksikön 63B kautta. Sitten veden tason laskentayksikkö 31 laskee reaktorin veden tason uimurin paikkasignaalin perusteella ennalta määrätyllä säännöllä.On the other hand, in the position reading unit of the gas-liquid interface (60B, 61B, 62B, 63B), the magnetic body 62bB against the magnetized float 60B rotates in response to the magnetic force of the magnetized float 60B, and the float position signal is produced in response to rotation. The float position signal is supplied to the water level calculator 31 via the cable transfer unit 63B. The water level calculating unit 31 then calculates the water level of the reactor based on the float position signal by a predetermined rule.

Yllä on kuvattu keksinnön ensimmäisestä kolmanteen suoritusmuotojen mukaisia reaktorin veden tason mittausjärjestelmiä. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu näiden suoritusmuotojen tiettyihin konfiguraatioihin, ja suunnittelussa voidaan tehdä erilaisia modifikaatioita ja lisäyksiä poikkeamatta keksinnön hengestä. Esimerkiksi eri suoritusmuotojen mukaisten reaktorin veden tason mittausjärjestelmien komponentteja voidaan käyttää yhdistelminä.Reactor water level measurement systems according to first to third embodiments of the invention have been described above. However, the present invention is not limited to certain configurations of these embodiments, and various modifications and additions may be made to the design without departing from the spirit of the invention. For example, components of reactor water level measurement systems of various embodiments may be used in combination.

Vaihtoehtoisesti vesitason mittausputki voi olla ikkuna, joka tarjoaa näkymän sen sisälle, vesitason mittausputkessa olevasta uimurista kuvan ottava kuvauslaite voi olla järjestetty vesitason mittausputken ulkopuolelle, ja reaktorin veden taso voidaan laskea uimurin paikasta kuvassa.Alternatively, the water level measuring tube may be a window providing a view inside, the imaging device taking a picture of the float in the water measuring tube may be arranged outside the water measuring tube, and the reactor water level may be calculated from the float position in the image.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää säteilyä kuten röntgen-säteitä ja neut-ronisäteilyä ja lähettää näitä vesitason mittausputkeen ottamaan kuva vesitason mittausputkessa olevasta uimurista, ja reaktorin veden taso voidaan laskea uimurin paikasta kuvassa.Alternatively, radiation such as X-rays and neutron radiation can be used and sent to the water level measuring tube to take a picture of the float in the water level measuring tube, and the reactor water level can be calculated from the float position in the image.

Lisäksi yllä kuvattu magnetisoitu uimuri on muodostettu sijoittamalla uimuriin magnetisoitu osa. Sen sijaan uimuri itse voi olla muodostettu magneettisesta rungosta. Vaihtoehtoisesti uimuri voi tuottaa akustisen aallon ennalta määrätyllä periodilla, ja uimurin paikka voidaan havaita ilmaisemalla akustinen aalto.Further, the magnetized float described above is formed by placing a magnetized portion in the float. Instead, the float itself may be formed of a magnetic body. Alternatively, the float may produce an acoustic wave for a predetermined period, and the float location may be detected by detecting an acoustic wave.

Lisäksi veden tason laskentayksikkö 31 voi suorittaa prosessin veden tason mittausten luotettavuuden parantamiseksi, kuten aikakorrelaation, aikatason muutosten taajuusanalyysin, mitatun veden tason varmennuksen reaktorin veden tason aallokeanalyysillä ja estimoinnin tarkistamalla reaktorin veden tason taulukoista. Lisäksi veden tason laskentayksikkö 31 voi korjata kaasufaasin pituutta ja nestefaasin pituutta ympäristöolosuhteiden kuten lämpötilan, paineen ja säteilyannoksen mukaan.In addition, the water level calculating unit 31 may perform a process to improve the reliability of water level measurements, such as time correlation, frequency analysis of time domain changes, verified water level verification by reactor water level wave analysis, and estimation by checking the reactor water level tables. In addition, the water level calculator 31 can correct the length of the gas phase and the liquid phase according to environmental conditions such as temperature, pressure and radiation dose.

Lisäksi yllä kuvatuissa suoritusmuodoissa reaktorin veden tason mittausjärjestelmiä käytetään kiehutusvesireaktoriin. Keksinnön käyttökohteet eivät kuitenkaan rajoitu kiehutusvesireaktoriin. (Neljäs suoritusmuoto)Further, in the above-described embodiments, the reactor water level measurement systems are used for a boiling water reactor. However, the uses of the invention are not limited to the boiling water reactor. (Fourth Embodiment)

Seuraavassa kuvataan esillä olevan keksinnön neljäs suoritusmuoto viitaten kuvioihin. Kuvio 9 on kaaviomainen pitkittäissuuntainen poikkileikkaus reaktorin paineastian vesitason mittausputkesta, johon kytketään tämän suoritusmuodon mukainen nestetason mittausjärjestelmä. Kuten kuviossa 9 esitetään, kiehutusvesireaktorin paineastiaan on kiinnitetty ylempi putki 120, alempi putki 130 ja vesitason mittausputki 140, joka kytkee ylemmän putken 120 ja alemman putken 130 toisiinsa paineastiassa olevan veden tason mittaamiseksi. Useita ult-raäänilähetin-vastaanotinyksiköitä 112 on kiinnitetty vesitason mittausputken 140 sivupintaan. Reaktorin paineastia 100 sisältää jäähdytysnesteenä toimivaa vettä.A fourth embodiment of the present invention will now be described with reference to the figures. Fig. 9 is a schematic longitudinal cross-section of a reactor pressure vessel water level measuring tube to which a fluid level measuring system according to this embodiment is connected. As shown in Fig. 9, the boiling water reactor pressure vessel is provided with an upper tube 120, a lower tube 130 and a water level measuring tube 140 which interconnect the upper tube 120 and lower tube 130 to measure the water level in the pressure vessel. A plurality of ultrasonic transceiver units 112 are mounted on the side surface of the water level measuring tube 140. The reactor pressure vessel 100 contains water that acts as a coolant.

Viitaten kuvioon 10 kuvataan esillä olevan keksinnön mukaisen neste-tason mittausjärjestelmä konfiguraatio. Kuvio 10 on suurennettu pitkittäissuuntainen poikkileikkaus vesitason mittausputkesta, johon kytketään tämän suoritusmuodon mukainen nestetason mittausjärjestelmä. Ultraäänilähetin-vastaanotin-yksiköitä 111a, 111b ja 111c on kiinnitetty vesitason mittausputken 140 sivupintaan. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111 b ja 111 c on järjestetty vesitason mittausputken 140 yhdelle sivulle pitkin sen akselia. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 112a, 112b ja 112c on kiinnitetty vesitason mittausputken 140 ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköihin 111a, 111b ja 111c nähden vastakkaiselle sivupinnalle. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b ja 111c ja ultraääni-lähetin-vastaanotinyksiköt 112a, 112b ja 112c on järjestetty toisiaan vastakkain vesitason mittausputken 140 vastakkaisille sivuille.Referring to Figure 10, a configuration of a liquid level measurement system of the present invention is described. Fig. 10 is an enlarged longitudinal cross-section of a water level measuring tube to which a fluid level measuring system according to this embodiment is connected. The ultrasonic transceiver units 111a, 111b and 111c are attached to the side surface of the water level measuring tube 140. The ultrasonic transceiver units 111a, 111b and 111c are arranged on one side of the water level measuring tube 140 along its axis. The ultrasonic transceiver units 112a, 112b and 112c are mounted on a side surface opposite to the ultrasonic transceiver units 111a, 111b and 111c of the water level measuring tube 140. The ultrasonic transceiver units 111a, 111b and 111c and the ultrasonic transceiver units 112a, 112b and 112c are arranged opposite each other on opposite sides of the water level measuring tube 140.

Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c lähettävät ultraäänipulssin vesitason mittausputkeen 140 ja vastaanottavat ultraäänipulssin heijastusaaltoja vesitason mittausputken 140 sisäseinistä 140a ja 140b. Lisäksi ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c vastaanottavat niitä vastakkain olevan ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön lähettämän ultraäänipulssin, joka on lähetetty vesitason mittausputken 140 läpi. Esimerkiksi ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a vastaanottaa sen itsensä lähettämän ultraäänipulssin heijastusaallon sisäseinistä 140 ja 140b kuten myös ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 112a lähettämän ultraäänipulssin. Vaikka kuvio 10 esittää vain kolme ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c paria, ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden lukumäärä ei rajoitu mihinkään tiettyyn arvoon, vaan ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden lukumäärää voidaan kasvattaa. Akselinsuuntainen välimatka ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden välillä on indikaattori veden tason mittauksen tarkkuudesta, ja akselinsuuntaisesti järjestettyjen ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden lukumäärä on indikaattori veden tason mittauksen mittausvälistä. Niinpä esimerkiksi ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden lukumäärä voidaan määrittää huomioimalla veden tason mittauksen tarkkuus ja mittausväli. Vaihtoehtoisesti ultraäänilähe-tin-vastaanotinyksiköiden lukumäärä voidaan määrittää vesitason mittaus putkeen 140 merkittyjen vesitasoviivojen lukumäärän perusteella. Vaihtoehtoisesti yksi pari ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköitä voi olla järjestetty jokaiseen kahteen paikkaan nykyisen vesitason ylä-ja alapuolella.The ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c transmit the ultrasonic pulse to the water level measuring tube 140 and receive the ultrasonic pulse reflection waves from the inner walls 140a and 140b of the water level measuring tube 140. Additionally, the ultrasound transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c receive an ultrasonic pulse transmitted by a facing ultrasound transceiver unit transmitted through a water level measuring tube 140. For example, the ultrasonic transceiver unit 111a receives an ultrasonic pulse from the inner walls 140 and 140b of the reflection wave transmitted by itself, as well as the ultrasonic pulse transmitted by the ultrasonic transceiver unit 112a. Although Figure 10 shows only three pairs of ultrasound transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c, the number of ultrasound transceiver units is not limited to any particular value, but the number of ultrasound transceiver units can be increased. The axial distance between the ultrasonic transceiver units is an indicator of the accuracy of water level measurement, and the number of axially arranged ultrasonic transceiver units is an indicator of the water level measurement interval. Thus, for example, the number of ultrasonic transceiver units can be determined by taking into account the accuracy and measurement interval of the water level measurement. Alternatively, the number of ultrasonic transceiver units may be determined by measuring the water level based on the number of water line lines marked on the tube 140. Alternatively, one pair of ultrasonic transceiver units may be arranged in each of two locations above and below the current water level.

Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c on kiinnitetty ohjausyksikköön 121, joka lähettää sähkösignaalin ja vastaanottaa sähkösignaalin jokaiselta ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä. Moduloin-tiyksikkö 122 on asennettu ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön ja ohjausyksikön väliin. Modulointiyksikkö 122 moduloi ohjausyksiköltä 121 ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle lähetetyn sähkösignaalin amplitudin intensiteettiä, kestoa ja syklien lukumäärää. Ohjausyksikkö 121 on kytketty veden tason laskentayksikköön 123, joka määrittää, onko vesitason mittausputken sisus kaasufaasia vai nestefaasia, ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä vastaanotetun signaalin perusteella.The ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c are mounted on a control unit 121 which transmits an electrical signal and receives an electrical signal from each ultrasonic transceiver unit. Modulator unit 122 is mounted between the ultrasonic transceiver unit and the control unit. Modulation unit 122 modulates the amplitude, duration, and number of cycles of the electrical signal transmitted from the control unit 121 to the ultrasonic transceiver unit. The control unit 121 is coupled to the water level calculating unit 123, which determines whether the inside of the water level measuring tube is a gas phase or a liquid phase, based on the signal received from the ultrasonic transceiver unit.

Ohjausyksiköltä 121 ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle lähetetty sähkösignaali on signaali, joka käskee ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä lähettämään ultraääniaallon (jota kutsutaan käskysignaaliksi tästedes). Ohjausyksikön 121 ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä vastaanottama sähkösignaali on signaali, joka tuotetaan ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön vastaanottaessa ultraääni-aallon (kutsutaan vastaanottosignaaliksi tästedes).The electrical signal transmitted from the control unit 121 to the ultrasonic transceiver unit is a signal that instructs the ultrasonic transceiver unit to transmit an ultrasonic wave (hereinafter referred to as a command signal). The electrical signal received by the control unit 121 from the ultrasonic transceiver unit is a signal produced when the ultrasonic transceiver unit receives an ultrasonic wave (hereinafter referred to as the receiving signal).

Ohjausyksikkö 121, modulointiyksikkö 122 ja veden tason laskentayksikkö 123 on asennettu reaktorin paineastian ulkopuolelle kuten pääohjaamoon tai kontrolloidun alueen ulkopuolelle. Ohjausyksikkö 121, modulointiyksikkö 122 ja veden tason laskentayksikkö 123 on kytketty sähköisesti lähettämään sähkösig-naaleja ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle ja vastaanottamaan sähkösignaaleja ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä säilytysastian läpäisevän putken kautta.The control unit 121, the modulation unit 122 and the water level calculating unit 123 are mounted outside the reactor pressure vessel such as the main cab or outside the controlled area. The control unit 121, the modulation unit 122 and the water level calculating unit 123 are electrically coupled to transmit electrical signals to the ultrasonic transceiver unit and to receive electrical signals from the ultrasonic transceiver unit through a container-passing tube.

Ylempi putki 120, alempi putki 130 ja vesitason mittausputki 140 on tehty ruostumattomasta teräksestä, nikkelipohjaisesti metalliseoksesta, niukkaseosteisesta teräksestä, hiiliteräksestä tai vastaavasta. Vesitason mittausput- ken 140 kokonaispituus määritetään halutun veden tason mittausvälin perusteella. Vesitason mittausputken sisähalkaisija ei rajoitu mihinkään tiettyyn arvoon. Vesitason mittausputken 140 ulkohalkaisija määritetään niin, että vesitason mitta-usputki 140 ei vioitu tai rikkoudu edes korkean lämpötilan tai suuren paineen epätavallisissa olosuhteissa. Ylemmällä putkella 120 ja alemmalla putkella 130 ei ole rajoitetta ulkohalkaisijalle, sisähalkaisijalle eikä pituudelle. Ylempi putki 120 ja alempi putki 130 on kallistettu estämään kondensoitumattoman kaasun kerääntyminen niihin. Vaikka vesitason mittausputkella 140, ylemmällä putkella 120 ja alemmalla putkella 130 on ympyrämäinen poikkileikkaus tässä suoritusmuodossa, näillä putkilla voi olla mikä tahansa sisä- ja ulkomuoto kuten soikea muoto tai monikulmainen muoto. Tarkemmin sanottuna näillä putkilla voi olla ympyrämäinen sisäpoikkileikkaus ja kuusikulmainen ulkopoikkileikkaus. Lisäksi vesitason mittausputkella 140, ylemmällä putkella 120 ja alemmalla putkella voi olla eri sisä-ja ulkopoikkileikkaukset riippuen osasta. Esimerkiksi vesitason mittausputkella 140 voi periaatteessa olla ympyrämäinen muoto, ja vain ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköillä 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c varustetuilla osilla voi olla monikulmiomainen muoto niin, että ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c voidaan kytkeä tasopintaan.The upper tube 120, the lower tube 130 and the water level measuring tube 140 are made of stainless steel, nickel-based alloy, low-alloy steel, carbon steel or the like. The total length of the water level measuring tube 140 is determined based on the desired water level measurement interval. The inside diameter of the water level measuring tube is not limited to any particular value. The outer diameter of the water level measuring tube 140 is determined such that the water level measuring tube 140 is not damaged or broken even under abnormal conditions of high temperature or high pressure. The upper tube 120 and the lower tube 130 have no limit to the outer diameter, inner diameter, or length. The upper tube 120 and lower tube 130 are inclined to prevent the accumulation of non-condensable gas. Although the water level measuring tube 140, the upper tube 120 and the lower tube 130 have a circular cross-section in this embodiment, these tubes may have any internal and external shape such as an oval shape or a polygonal shape. More specifically, these tubes may have a circular inner cross-section and a hexagonal outer cross-section. Further, the water level measuring tube 140, the upper tube 120 and the lower tube may have different internal and external cross sections depending on the part. For example, the water level measuring tube 140 may in principle have a circular shape, and only parts having ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c may have a polygonal shape such that ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c connect to a flat surface.

Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c ovat ultraääniantureita, jotka muodostaa lämpöresistenttiä ja säteilyresistent-tiä materiaalia kuten litiumniobaattia oleva oskillaattori. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c on kiinnitetty vesitason mittausputken 140 sisäpintaan metalli-tai nesteväliaineen kautta. Ultraäänipulssin taajuus asetetaan välille useista sadoista kHz:istä useisiin satoihin MHz:ihin niin, että ultraäänipulssi voi edetä vesitason mittausputken 140 ja nestefaasin läpi. Ultraäänianturit voivat olla erillisiä oskillaattoreita tai yhteinen oskillaattoriryhmä kuten vaiheistettu rymä-anturi (engl. phased array sensor).The ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c are ultrasonic transducers which form an oscillator of heat-resistant and radiation-resistant material such as lithium niobate. The ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c are attached to the inner surface of the water level measuring tube 140 through a metal or liquid medium. The frequency of the ultrasonic pulse is set between several hundreds of kHz and several hundred MHz, so that the ultrasonic pulse can pass through the water level measuring tube 140 and the liquid phase. The ultrasonic sensors may be separate oscillators or a common oscillator array such as a phased array sensor.

Ohjausyksiköllä 121 on suurjännitteen generoiva piiri, joka tuottaa käskysignaalin ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköille 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c ja jännitteenvahvistuspiiri, joka ilmaisee ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiltä 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c tulevan vastaanot-tosignaalin.The control unit 121 has a high voltage generating circuit which generates an instruction signal to the ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c, and a voltage amplification circuit which detects the input from the ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c.

Modulointiyksikkö 122 on jännitteenmodulointipiiri, joka on kytketty ohjausyksikön 121 suurjännitteen generoivaan piiriin ja joka tuottaa pulssin, joka tuotetaan vaihtelemalla sähkösignaalin jännitetä, kestoa ja syklien lukumäärää. Ult-raäänilähetin-vastaanotinyksiköiltä 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c lähete tyt ultraäänipulssit määritetään käskysignaalin jännitteellä tai vastaavalla. Siksi modulointiyksikkö 122 moduloi käskysignaalin moduloiden näin ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiltä 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c lähetetyt ultraääni-pulssit. Modulointiyksikkö 122 voi erikseen moduloida kullekin ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle lähetetyn käskysignaalin. Näin ollen ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c voivat lähettää ultraää-nipulsseja eri taajuuksilla, amplitudeilla ja vastaavilla.Modulation unit 122 is a voltage modulation circuit coupled to a high voltage generating circuit of control unit 121 which produces a pulse which is produced by varying the voltage, duration, and number of cycles of the electrical signal. The ultrasonic pulses transmitted from the ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c are determined by the voltage of the command signal or the like. Therefore, modulation unit 122 modulates the command signal thereby modulating the ultrasonic pulses transmitted from the ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c. Modulation unit 122 may individually modulate the command signal transmitted to each ultrasonic transceiver unit. Thus, the ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b and 112c can transmit ultrasonic pulses at different frequencies, amplitudes and the like.

Veden tason laskentayksikkö 123 määrittää, onko vesitason mittaus-putken 140 sisus kaasufaasia vain nestefaasia tekemällä laskelmia ohjausyksikön 121 jännitteenvahvistuspiirin ilmaiseman vastaanottosignaalin perusteella ja määrittämällä heijastusaallon ja lähetetyn aallon läsnäolo tai poissaolo kunkin ultraää-nilähetin-vastaanotinyksikön vastaanottamassa ultraääniaallossa. Esimerkiksi veden tason laskentayksikkö 123 suorittaa ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 111a vastaanottosignaalin laskentaa määrittääkseen, onko ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 111a vastaanottama signaali sen itsensä lähettämä ja sisäseinästä 140a tai 140b heijastuma aalto (heijastusaalto) vai ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 112a lähettämä ja vesitason mittausputken 140 läpi lähetetty aalto (läheteaalto). Jos vastaanottosignaali sisältää huomattavasti kohinaa, suoritetaan esiprosessointia kuten kohinanpoistoa tai aaltomuodon erottelua käyttämällä analogista tai digitaalista suodatinpiiriä tai taajuussuodatusohjelmistoa ennen sen määrittämistä, onko ultraääniaalto heijastusaalto vai läheteaalto.The water level calculating unit 123 determines whether the inner gas phase of the water level measuring tube 140 is a liquid phase only by calculating on the basis of the reception signal detected by the voltage amplification circuit of the control unit 121 and determining the presence or absence of reflection and transmitted waves in each ultrasonic transceiver. For example, the water level calculating unit 123 calculates the reception signal of the ultrasound transceiver unit 111a to determine whether the signal received by the ultrasound transceiver unit 111a is self-transmitting and reflected from the inner wall 140a or 140b or transmitted by the ultrasound transceiver . If the receiving signal contains a significant amount of noise, preprocessing such as noise reduction or waveform discrimination is performed using an analog or digital filter circuit or frequency filtering software before determining whether the ultrasonic wave is a reflection wave or a transmission wave.

Ultraäänipulssi kokee useita heijastuksia tai muodonmuutoksia vesitason mittausputken 140 seinässä, vesitason mittausputkessa 140 olevassa neste-faasissa ja vastaavissa. Määrittäminen voidaan kuitenkin tehdä käyttämällä hei-jastusaaltoa tai läheteaaltoa, joka on kokenut useita heijastuksia tai muodonmuutoksia. Seuraavassa tämän suoritusmuodon kuvauksessa kuitenkin oletetaan, että heijastusaalto ja läheteaalto eivät koe useita heijastuksia tai muodonmuutoksia.The ultrasonic pulse experiences multiple reflections or deformations in the wall of the water level measuring tube 140, the liquid phase in the water measuring tube 140 and the like. However, the determination can be made using a reflection wave or a transmitting wave that has undergone multiple reflections or deformations. However, in the following description of this embodiment, it is assumed that the reflection wave and the transmitting wave do not experience multiple reflections or deformations.

Veden tason laskentayksikkö 123 voidaan toteuttaa tavalliseen tietokoneeseen sisältyvänä laskentaohjelmana tai sovelluskohtaisena laitteistona.The water level calculating unit 123 may be implemented as a computing program or application specific hardware included in a conventional computer.

Seuraavaksi kuvataan erityisesti tämän suoritusmuodon mukaisen nestetason mittausjärjestelmän toiminta. Ensin liittyen ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköön 111a kuvataan viitaten kuvioon 11 veden tason mittaus, joka käyttää sisäseinistä 140a ja 140b tulevia heijastusaaltoja. Kuviot 11 ovat kuvion 10 suurennettuja kaavioita, ja ne esittävät ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 111a lähetettyjen ultraäänipulssien ja niiden heijastusaaltojen polkuja. Kuviot 11(a) ja 11(b) esittävät eri veden tasoja. Useita komponentteja ei esitetä näissä kuvioissa.In particular, the operation of the fluid level measuring system of this embodiment will now be described. First, with reference to Fig. 11, an ultrasonic transceiver unit 111a will be described measuring a water level using reflection waves from inside walls 140a and 140b. Figures 11 are enlarged diagrams of Fig. 10, showing paths of ultrasonic pulses transmitted from the ultrasound transceiver unit 111a and their reflection waves. Figures 11 (a) and 11 (b) show different water levels. Several components are not shown in these figures.

Ohjausyksiköltä 121 tuleva käskysignaali moduloidaan modulointiyksi-kön 122 toimesta, ja moduloitu käskysignaali lähetetään ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle 111a. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a lähettää ult-raäänipulssin 131a vesitason mittausputkeen 140.The command signal from the control unit 121 is modulated by the modulation unit 122, and the modulated command signal is transmitted to the ultrasonic transceiver unit 111a. The ultrasonic transceiver unit 111a transmits an ultrasonic pulse 131a to the water level measuring tube 140.

Kuten kuviossa 11(a) esitetään, kun ultraäänipulssin 131a heijastus-piste sisäseinässä 140a on kaasufaasissa vesitason mittausputkessa 140, ultra-äänipulssi 131a ei kulje sisäseinän 140a läpi, ja ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a vastaanottaa heijastusaallon 131b sisäseinästä 140a. Termi ”heijastuspiste” tarkoittaa pistettä vesitason mittausputken 140 sisäseinässä, josta ultraäänipulssi 131a heijastuu.As shown in Figure 11 (a), when the reflection point of the ultrasonic pulse 131a on the inner wall 140a is in the gas phase in the water level measuring tube 140, the ultrasonic pulse 131a does not pass through the inner wall 140a and the ultrasonic transceiver unit 111a receives a reflection wave 131b from the inner wall 140a. The term "reflection point" refers to a point on the inner wall of a water level measuring tube 140 from which ultrasonic pulse 131a is reflected.

Toisaalta kuten kuviossa 11(b) esitetään, kun ultraäänipulssin 131a heijastuspiste sisäseinässä 140a on nestefaasissa vesitason mittausputkessa 140, ultraäänipulssi 131a heijastuu osittain sisäseinästä 140a ja pääsee osittain sisäseinän 140a läpi ja siirtyy nestefaasiin. Nestefaasiin päässyt ultraäänipulssi 131 saavuttaa sitten sisäseinän 140b ja heijastuu siitä. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a vastaanottaa heijastusaallon 131b sisäseinästä 140a ja heijastusaallon 131c sisäseinästä 140b.On the other hand, as shown in Figure 11 (b), when the reflection point of the ultrasonic pulse 131a on the inner wall 140a is in liquid phase in the water level measuring tube 140, the ultrasonic pulse 131a is partially reflected from the inner wall 140a and partially passes through the inner wall 140a. The ultrasonic pulse 131 entering the liquid phase then reaches and is reflected by the inner wall 140b. The ultrasonic transceiver unit 111a receives the reflection wave 131b from the inner wall 140a and the reflection wave 131c from the inner wall 140b.

Veden tason laskentayksikkö 123 suorittaa laskentaa ohjausyksikön 121 ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 111a vastaanottamalle vastaanottosig-naalille ja määrittää, sisältääkö ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 111a vastaanottama ultraääniaalto heijastusaallon 131b ja heijastusaallon 131c. Erityisesti ensin poistetaan vastaanottosignaalista kohina taajuussuodatuksella. Sitten ultraäänipulssin modulointitilan tai ilmaisuajan perusteella identifioidaan heijastusaallot 131b ja 131c. Koska ultraäänipulssi moduloidaan erikseen kullekin ultraäänilähe-tin-vastaanotinyksikölle, on mahdollista määrittää, mikä ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö on lähettänyt ultraäänipulssin, josta relevantti heijastusaalto johdetaan ultraääniaallon taajuuden tai vastaavan perusteella. Lisäksi koska ult-raäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 111a lähetetyn ultraäänipulssin heijastusaallot 131b ja 131c kulkevat eripituisia polkuja pitkin ennen kuin ne vastaanotetaan ult-raäänilähetin-vastaanotinyksikössä 111a, heijastusaalto 131c vastaanotetaan heijastusaallon 131b jälkeen. Niinpä ultraäänipulssin modulointitilan tai ilmaisuajan perusteella voidaan heijastusaallot 131b ja 131c identifioida.The water level calculating unit 123 performs a calculation for the reception signal received from the ultrasonic transceiver unit 111a of the control unit 121 and determines whether the ultrasonic wave received by the ultrasound transceiver unit 111a includes a reflection wave 131b and a reflection wave 131c. In particular, noise is first removed from the receiving signal by frequency filtering. Then, reflection waves 131b and 131c are identified based on the ultrasonic pulse modulation mode or detection time. Since the ultrasonic pulse is modulated individually for each ultrasonic transceiver unit, it is possible to determine which ultrasonic transceiver unit has transmitted the ultrasonic pulse from which the relevant reflection wave is derived based on the frequency of the ultrasound wave or the like. Further, since the reflection waves 131b and 131c of the ultrasonic transceiver unit 111a transmitted from the ultrasonic transceiver unit 111a travel along paths of different lengths before being received in the ultrasonic transceiver unit 111a, the reflection wave 131c is received after the reflection wave 131b. Thus, based on the ultrasonic pulse modulation mode or detection time, reflection waves 131b and 131c can be identified.

Kuvio 12 esittää esimerkkiä vastaanottosignaalista. Kuvio 12(a) esittää vastaanottosignaalin, kun heijastuspiste on kaasufaasissa, ja vain heijastusaalto 131b on olemassa. Kuvio 12(b) esittää heijastussignaalin, kun heijastuspiste on nestefaasissa, ja molemmat heijastusaallot 131b ja 131c ovat olemassa. Sekä kuviossa 12(a) että 12(b) y-koordinaatti osoittaa signaalin amplitudin intensiteettiä, ja x-akseli osoittaa aikaa.Figure 12 shows an example of a reception signal. Fig. 12 (a) shows a reception signal when the reflection point is in the gas phase, and only the reflection wave 131b exists. Figure 12 (b) shows a reflection signal when the reflection point is in the liquid phase, and both reflection waves 131b and 131c exist. In both Figures 12 (a) and 12 (b), the y-coordinate indicates the intensity of the signal amplitude, and the x-axis indicates the time.

Heijastuspisteen sijaitessa kaasufaasissa, kuten kuviossa 12(a) esitetään, ilmenee yksittäinen amplitudin kohouma, joka osoittaa ultraääniaallon vastaanottoa. Kuvio 12(b) taas osoittaa kaksi amplitudikohoumaa, jotka osoittavat ultraääniaallon vastaanottoa. Ensimmäinen amplitudikohouma osoittaa heijastusaal-toa 131b, ja toinen amplitudikohouma osoittaa heijastusaaltoa 131c. Muut signaalit ovat kohinaa. Kuten voidaan nähdä, heijastusaallon 131b vastaanottoa osoittava amplitudikohouma on pienempi kuviossa 12(b) kuin kuviossa 12(a).As the reflection point is in the gas phase, as shown in Fig. 12 (a), a single amplitude increase is observed, which indicates ultrasonic wave reception. Figure 12 (b) again shows two amplitude bumps indicating ultrasonic wave reception. The first amplitude surge indicates the reflection wave 131b, and the second amplitude surge indicates the reflection wave 131c. Other signals are noise. As can be seen, the amplitude gain indicating the reception of the reflection wave 131b is smaller in Figure 12 (b) than in Figure 12 (a).

Sitten suoritetaan binäärinen määrittäminen. Erityisesti asetetaan kynnys vastaanottosignaalin amplitudille, ja määritetään, että ultraääniaalto on vastaanotettu, jos aaltomuodon amplitudi on suurempi kuin kynnys, ja että ultraääni-aaltoa ei ole vastaanotettu, jos aaltomuodon amplitudi on pienempi kuin kynnys. Kynnys määritetään sopivasti niin, että kohinaa ei ilmaista vastaanottosignaalina, ja vastaanotettaessa heijastusaaltoa tuotettu vastaanottosignaali ilmaistaan vastaanottosignaalina virheettä. Toisin sanoen kynnys asetetaan arvoon, jota kohina ei ylitä mutta jonka vastaanottosignaali ylittää. Jos binäärinen määrittäminen osoittaa, että heijastusaaltoa 131c ei ole, määritetään että heijastuspiste sijaitsee kaasufaasissa. Jos binäärinen määrittäminen osoittaa, että heijastusaalto 131c on olemassa, määritetään että heijastuspiste sijaitsee nestefaasissa. Kun heijastus-piste sijaitsee nestefaasissa, kynnys voi olla suurempi kuin heijastusaallon 131b amplitudi, jos heijastusaallon 131b amplitudi on pienempi kuin heijastusaallon 131c amplitudi, kuten kuviossa 12(b) esitetään. Tämä johtuu siitä, että on tärkeää määrittää heijastusaallon 131c läsnäolo tai poissaolo, ja näin on olennaista vain, että heijastusaallon 131c amplitudi on suurempi kuin kynnys.A binary determination is then performed. Specifically, a threshold is set for the amplitude of the received signal, and it is determined that the ultrasonic wave is received if the waveform amplitude is greater than the threshold, and that the ultrasonic wave is not received if the waveform amplitude is less than the threshold. The threshold is suitably set so that noise is not detected as a reception signal, and when receiving a reflection wave, the received reception signal is detected as a reception signal without error. In other words, the threshold is set to a value that does not exceed the noise, but which the reception signal exceeds. If the binary determination indicates that there is no reflection wave 131c, it is determined that the reflection point is in the gas phase. If the binary determination indicates that the reflection wave 131c exists, it is determined that the reflection point is in the liquid phase. When the reflection point is in the liquid phase, the threshold may be greater than the amplitude of the reflection wave 131b if the amplitude of the reflection wave 131b is smaller than the amplitude of the reflection wave 131c, as shown in Fig. 12 (b). This is because it is important to determine the presence or absence of the reflection wave 131c, and it is only essential that the amplitude of the reflection wave 131c is greater than the threshold.

Binäärisellä määrittämisellä voidaan välttää kohinan tai ultraääniaallon aiheuttamien muiden heikkojen signaalien väärä tunnistaminen heijastusaaltoina 131b tai 131c.Binary detection avoids the misidentification of other weak signals caused by noise or ultrasound as reflection waves 131b or 131c.

Vaihtoehtona yllä kuvatulle binääriselle määrittämiselle sen määrittäminen, sijaitseeko heijastuspiste kaasufaasissa vai nestefaasissa, voidaan määrittää heijastusaaltojen 131b ja 131c vastaanottosignaalien välisellä vertaamisella. Erityisesti oletetaan, että heijastusaallon 131b vastaanottosignaalia merkitään Ua, heijastusaallon 131c vastaanottosignaalia merkitään U’a ja amplitudisuhde V määritetään seuraavan kaavan (4) mukaisesti. V=(U’a)/Ua (4)As an alternative to the binary determination described above, determining whether the reflection point is in the gas phase or in the liquid phase can be determined by comparing the reception signals of the reflection waves 131b and 131c. In particular, it is assumed that the reception signal of reflection wave 131b is denoted Ua, the reception signal of reflection wave 131c is denoted U'a and the amplitude ratio V is determined according to the following formula (4). V = (U'a) / Ua (4)

Sitten asetetaan kynnys määritetylle amplitudisuhteelle V, ja suoritetaan binäärinen määrittäminen käyttämällä kynnystä. Jos määritetään, että heijas-tuspiste sijaitsee kaasufaasissa, jos V=0, ja että heijastuspiste sijaitsee nestefaasissa, jos V=1. Vastaanottosignaalien amplitudisuhteeseen perustuvaa määrittämistä voidaan käyttää yhdessä yllä kuvattua heijastusaaltoa 131b tai 131c käyttävän menetelmän kanssa. Käyttämällä useita määrittämiskriteereitä yhdessä voidaan parantaa mittauksen luotettavuutta.A threshold is then set for the determined amplitude ratio V, and a binary determination is performed using the threshold. If it is determined that the reflection point is in the gas phase if V = 0, and that the reflection point is in the liquid phase if V = 1. The amplitude ratio determination of the reception signals can be used in combination with the method using the reflection wave 131b or 131c described above. Using multiple determination criteria together can improve measurement reliability.

Kuten yllä on kuvattu, se sijaitseeko heijastuspiste kaasufaasissa vai nestefaasissa, voidaan määrittää määrittämällä, vastaanottaako ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a heijastusaaltoja sisäseinistä 140a ja 140b. Koska määrittäminen ei perustu ultraääniaaltojen heijastukseen, määrittämiseen vaikuttaa vähemmän vesitason mittausputken 140 sisäpinnan tila, ja näin saadaan hyvä luotettavuus vesitason mittausputken 140 sisäpinnan ollessa epätasainen, toisin kuin tavallisella tekniikalla.As described above, whether the reflection point is in the gas phase or the liquid phase can be determined by determining whether the ultrasonic transceiver unit 111a receives reflection waves from the inner walls 140a and 140b. Since the determination is not based on the reflection of the ultrasonic waves, the determination is less influenced by the state of the inner surface of the water level measuring tube 140, which provides good reliability with the uneven surface of the water measuring tube 140, unlike conventional technology.

Yllä kuvattuja heijastusaaltoja käyttävä määrittäminen voidaan tehdä käyttämällä yhtä ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä. Lisäksi sisäseinän 140b läpi lähetettyä ja vesitason mittausputken 140 ulkopinnasta heijastunutta aaltoa voidaan myös käyttää heijastusaallon 131c sijaan.The determination using the reflection waves described above can be done using a single ultrasonic transceiver unit. In addition, the wave transmitted through the inner wall 140b and reflected from the outer surface of the water level measuring tube 140 may also be used instead of the reflection wave 131c.

Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköille 112a, 112b ja 112c määritetään samoin, että heijastuspiste sijaitsee kaasufaasissa, jos veden tason laskentayksikön 123 suorittama laskenta osoittaa, että ei ole vastaanotettu heijastusaaltoa, joka olisi heijastunut sisäseinästä 140a tai lähetetty sisäseinän 140a läpi ja heijastunut vesitason mittausputken ulkopinnasta, ja määritetään että heijastuspiste sijaitsee nestefaasissa, jos laskennan tulos osoittaa, että tämä heijastusaalto on vastaanotettu.The ultrasonic transceiver units 112a, 112b and 112c are likewise determined to have a reflection point in the gas phase if the calculation by the water level calculating unit 123 indicates that no reflection wave has been received from the inner wall 140a or transmitted through the inner wall 140a and the reflection point is located in the liquid phase if the result of the calculation indicates that this reflection wave has been received.

Lopulta veden tason laskentayksikkö 123 suorittaa tämän määrittämisen kaikille vesitason mittausputkeen 140 pitkin sen akselia kiinnitetyille ultraääni-lähetin-vastaanotinyksiköille ja määrittää veden tason tulosten perusteella. Esimerkiksi jos määrityksen tulokset ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköille 111a ja 112a osoittaa, että heijastuspiste sijaitsee kaasufaasissa, ja määrityksen tulokset ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköille 111b, 111c, 112b ja 112c osoittaa, että heijastuspiste sijaitsee nestefaasissa, veden taso sijaitsee ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 111a ja ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 111b välissä. Näin vesitason mittausputken 140 akselia pitkin asennettujen ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden lukumäärän kasvaessa veden taso voidaan mitata luotet tavammin. Akselinsuuntainen välimatka ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden välillä on siis veden tason mittaustarkkuuden indikaattori, ja ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden lukumäärä on veden tason mittausalueen indikaattori. Kun ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 111c, 112a, 112b ja 112c on asennettu vesitason mittausputkeen 140 merkittyjen veden tason viivojen päälle tarvittavalla tavalla, nesteen tason mittausmenetelmän on tarkoitus ilmaista, saavuttaako veden taso kunkin merkityn vesitasoviivan. Kun ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b, 112a ja 112b on asennettu nykyisen veden tason ylä-ja alapuolelle, nestetason mittausmenetelmän on tarkoitus ilmaista, muuttuuko veden taso. Akselinsuuntainen välimatka ultraäänilähetin-vastaanotin-yksiköiden 111a ja 111b välillä ja ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden 112a ja 112b välillä on sen ilmaisun tarkkuuden indikaattori, muuttuuko veden taso vai ei.Finally, the water level calculating unit 123 performs this determination on all ultrasonic transceiver units mounted along the axis of the water level measuring tube 140 and determines the water level based on the results. For example, if the assay results for the ultrasonic transceiver units 111a and 112a indicate that the reflection point is in the gas phase, and the assay results for the ultrasonic transceiver units 111b, 111c, 112b, and 112c indicate that the reflection point is in the liquid phase . Thus, as the number of ultrasonic transceiver units mounted along the axis of the water level measuring tube 140 increases, the water level can be measured more reliably. The axial distance between the ultrasonic transceiver units is thus an indicator of the water level measurement accuracy, and the number of ultrasonic transceiver units is an indicator of the water level measurement range. When the ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 111c, 112a, 112b, and 112c are mounted as needed over the water level lines marked on the water level measuring tube 140, the liquid level measurement method is intended to indicate whether the water level reaches each of the marked water level lines. When the ultrasonic transceiver units 111a, 111b, 112a and 112b are installed above and below the current water level, the liquid level measurement method is intended to indicate whether the water level is changing. The axial distance between the ultrasonic transceiver units 111a and 111b and the ultrasonic transceiver units 112a and 112b is an indicator of the accuracy of detection of whether the water level changes or not.

Seuraavaksi kuvataan veden tason mittaus, joka käyttää vastakkaisesta ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköstä lähetettyä aaltoa, liittyen ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköihin 111 a ja 112a. Kuviot 13 ovat suurennettuja kaavioita kuviosta 10 ja esittävät ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 111a lähetettyjen ultra-äänipulssien polkuja. Kuviot 13(a) ja 13(b) esittävät eri veden tasoja. Useita komponentteja ei esitetä näissä kuvioissa.The following describes a measurement of the water level using a wave transmitted from the opposite ultrasonic transceiver unit, associated with the ultrasonic transceiver units 111a and 112a. FIG. 13 are enlarged diagrams of FIG. 10 showing paths of ultrasound pulses transmitted from the ultrasound transceiver unit 111a. Figures 13 (a) and 13 (b) show different water levels. Several components are not shown in these figures.

Ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a lähettää ultraäänipulssin 131a vesitason mittausputkeen 140. Erityisesti jos ultraäänilähetin-vastaan-otinyksikkö on vaiheistettu ryhmäanturi, ultraäänipulssin 131a lähetyskulmaa voidaan ohjata säätämällä vaiheistetun ryhmäanturin jokaisen anturin vaihetta.The ultrasonic transceiver unit 111a transmits the ultrasonic pulse 131a to the water level measuring tube 140. Specifically, if the ultrasonic transceiver unit is a phased array sensor, the transmission angle of the ultrasonic pulse 131a can be controlled by adjusting the phase of each phased array sensor.

Kuten kuviossa 13(a) esitetään, kun ultraäänipulssin 131a lähetyspiste sisäseinällä 140a sijaitsee kaasufaasissa, ultraäänipulssi 131a ei kulje sisäseinän 140a läpi eikä näin saavuta ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä 112a. Termi ”lähetyspiste” tarkoittaa pistettä vesitason mittausputken 140 sisäseinässä, jossa ultraäänipulssi 131a kulkee sisäseinän läpi. Lähetyspiste on käytännössä sama kuin heijastuspiste.As shown in Figure 13 (a), when the transmitting point of the ultrasonic pulse 131a on the inner wall 140a is in the gas phase, the ultrasonic pulse 131a does not pass through the inner wall 140a and thus does not reach the ultrasonic transceiver unit 112a. The term "transmission point" refers to a point on the inner wall of the water level measuring tube 140 where the ultrasonic pulse 131a passes through the inner wall. The transmission point is practically the same as the reflection point.

Toisaalta kuten kuviossa 13(b) esitetään, kun ultraäänipulssin 131a lähetyspiste sisäseinällä 140a sijaitsee nestefaasissa, ultraäänipulssi 131a läpäisee osittain sisäseinän 140a ja sisäseinän 140b ja saavuttaa ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 112a. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 111 a lähetettyä ja ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 112a saavuttavaa ultraäänipulssia kutsutaan läheteaalloksi 131 d. Kuviossa 13(b) sisäseinistä 140a ja 140b tulevan ultraääni-pulssin heijastusaallon kuvaus sivuutetaan.On the other hand, as shown in Figure 13 (b), when the transmitting point of the ultrasonic pulse 131a on the inner wall 140a is in the liquid phase, the ultrasonic pulse 131a partially passes the inner wall 140a and inner wall 140b and reaches the ultrasonic transceiver unit 112a. The ultrasonic pulse transmitted from the ultrasonic transceiver unit 111a and reaching the ultrasonic transceiver unit 112a is called the transmitting wave 131d. In Fig. 13 (b), the description of the reflection wave of the ultrasonic pulse from the inner walls 140a and 140b is ignored.

Veden tason laskentayksikkö 123 määrittää, onko läheteaaltoa 131 d vai ei, ohjausyksikön 121 ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 112a vastaanottamasta signaalista. Erityisesti kohina poistetaan vastaanottosignaalista taajuus-suodatuksella, ja läheteaalto 131 d identifioidaan ultraäänipulssin modulointitilan tai ilmaisuajan perusteella.The water level calculating unit 123 determines whether a transmitting wave 131d or not is received from the signal received by the control unit 121 from the ultrasonic transceiver unit 112a. In particular, noise is removed from the receiving signal by frequency filtering, and transmitting wave 131d is identified based on the ultrasonic pulse modulation mode or detection time.

Yllä kuvatussa heijastusaaltoja käyttävässä määrittämisessä molemmat ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 111a vastaanottamat heijastusaallot sisäseinistä 140a ja 140b johdetaan ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 111a lähettämästä ultraäänipulssista. Läheteaaltoa käyttävässä määrittämisessä ultra-äänilähetin-vastaanotinyksikön 112a saavuttama läheteaalto 131 d johdetaan ult-raäänilähetin-vastaanotinyksikön 111a lähettämästä ultraäänipulssista. Toisaalta koska vesitason mittausputken 140 halkaisija on tiedossa, aika siitä kun ultraääni-lähetin-vastaanotinyksikkö 111a lähettää ultraäänipulssin, siihen kun ultraäänilä-hetin-vastaanotinyksikkö 112a ilmaisee läheteaallon 131 d, voidaan estimoida. Niinpä läheteaalto 131 d voidaan identifioida vain modulointitilan tai ilmaisuajan perusteella. Lisäksi jos käytetään sekä modulointitilaa että estimoitua ilmaisuai-kaa samanaikaisesti, läheteaalto 131 d voidaan identifioida luotettavammin.In the above-described determination using reflection waves, both reflection waves received by the ultrasonic transceiver unit 111a from the inner walls 140a and 140b are derived from an ultrasonic pulse transmitted by the ultrasound transceiver unit 111a. In the determination using the transmitting wave, the transmitting wave 131d obtained by the ultrasonic transceiver unit 112a is derived from the ultrasonic pulse transmitted by the ultrasonic transceiver unit 111a. On the other hand, since the diameter of the water level measuring tube 140 is known, the time from the time the ultrasound transceiver unit 111a transmits the ultrasonic pulse to the time when the ultrasound transceiver unit 112a detects the transmission wave 131d can be estimated. Thus, the transmitting wave 131d can only be identified by its modulation status or detection time. Further, if both modulation mode and estimated detection time are used simultaneously, the transmit wave 131d can be more reliably identified.

Sitten asetetaan binäärisessä määrittämisessä käytetty kynnys vas-taanottosignaalin amplitudille. Määritetään, että lähetyspiste sijaitsee nestefaasissa, jos binäärisen määrittämisen tulos osoittaa, että läheteaalto 131 d löytyy. Toisaalta määritetään, että lähetyspiste sijaitsee kaasufaasissa, jos binäärisen määrittämisen tulos osoittaa, että läheteaaltoa 131 d ei ole.The threshold used in the binary determination is then set to the amplitude of the receive signal. It is determined that the transmit point is in the liquid phase if the result of the binary determination indicates that a transmit wave 131d is found. On the other hand, it is determined that the transmit point is in the gas phase if the result of the binary determination indicates that no transmit wave 131d exists.

Vaihtoehtona yllä kuvatulle binääriselle määrittämiselle binäärinen määrittäminen voidaan suorittaa määrittämällä vastaanottosignaalin läheteaallon 131 d amplitudin U”a ja amplitudin Ua välinen amplitudisuhde V. Silloin määritetään, että lähetyspiste sijaitsee kaasufaasissa, jos V-0, ja määritetään, että lähetyspiste sijaitsee nestefaasissa, jos V’=1.As an alternative to the binary determination described above, the binary determination may be performed by determining the amplitude ratio V of the amplitude U 'a of the receiving signal 131d and the amplitude Ua of the receiving signal 131d. It is then determined that the transmission point is in the gas phase if V-0. 1.

Jos vastakkaisesta ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköstä tulevaa läheteaaltoa käyttävää määrittämistä käytetään yhdessä heijastusaaltoja käyttävän määrittämisen kanssa tällä tavalla, määrityskriteerien lukumäärä kasvaa, ja näin määrittäminen voidaan tehdä luotettavammin.If the determination using a transmission wave from the opposite ultrasonic transceiver unit is used in combination with the reflection wave determination in this way, the number of determination criteria will increase and thus the determination can be made more reliably.

Yllä kuvattu läheteaaltoa käyttävä määrittäminen voidaan tehdä jokaiselle ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden parille. Vaihtoehtoisesti määrittäminen voidaan tehdä jokaiselle paritetulle ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle. Tarkemmin sanottuna määrittäminen voidaan tehdä esimerkiksi sen perusteella, onko ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 112a tulevaa läheteaaltoa vai ei, ja onko ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 111a tulevaa läheteaaltoa vai ei. Yksi ultra-äänilähetin-vastaanotinyksiköiden pari voi siis antaa kaksi määrittämiskriteeriä.The transmitting setup described above can be done for each pair of ultrasonic transceiver units. Alternatively, the determination can be made for each paired ultrasonic transceiver unit. More specifically, the determination may be made, for example, on the basis of whether or not there is a transmitting wave from the ultrasonic transceiver unit 112a, and whether or not a transmitting wave from the ultrasonic transceiver unit 111a. Thus, one pair of ultra-audio transceiver units can provide two criteria for determination.

Kun heijastusaaltoja käyttävää määrittämistä ja läheteaaltoa käyttävää määrittämistä käytetään yhdessä, saadaan neljä tulosta sille, onko heijastuspiste tai lähetyspiste kaasufaasissa vai nestefaasissa, neljällä määritysmenetelmällä, eli heijastusaallon aaltomuodon amplitudiin perustuva määrittäminen, läheteaallon aaltomuodon amplitudiin perustuva määrittäminen, amplitudisuhteeseen V perustuva määrittäminen ja amplitudisuhteeseen V’ perustuva määrittäminen. Lopullinen määrittäminen sille, sijaitseeko heijastuspiste tai lähetyspiste kaasufaasissa vai nestefaasissa, tehdään valitsemalla yksi määritystuloksista, jolle on annettu suurin prioriteetti, painottamalla määritysmenetelmiä, käyttämällä useita määritys-tuloksia, tai järjestelemällä määritysmenetelmät neuroverkolla kuten tukivektori-koneella (engl. support vector machine) esimerkiksi.When the reflection waveform and the transduction waveform are used together, four results are obtained whether the reflection point or the transduction point is in the gas phase or the liquid phase, by four determination methods, i.e. . The final determination of whether the reflection or transmission point is in the gas phase or the liquid phase is made by selecting one of the highest priority assay results, weighting the assay methods, using multiple assay results, or arranging the assay methods using a neural network such as a support vector machine.

Seuraavaksi kuvataan vinoon lähetettyä aaltoa käyttävä veden tason mittaus viitaten ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköihin 111a ja 112b. Kuviot 14 ovat suurennettuja kaavioita kuviosta 10, ja ne esittävät ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 111a lähetetyn ultraäänipulssin polkuja. Kuviot 14(a) ja 14(b) esittävät eri veden tasoja. Useita komponentteja ei esitetä näissä kuvioissa.The following describes a measurement of the water level using a skewed wave with reference to the ultrasonic transceiver units 111a and 112b. Figures 14 are enlarged diagrams of Fig. 10 showing paths of an ultrasonic pulse transmitted from an ultrasound transceiver unit 111a. Figures 14 (a) and 14 (b) show different water levels. Several components are not shown in these figures.

Ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a lähettää ultraäänipulssin 131a vesitason mittausputkeen 140. Kuten kuviossa 14(a) esitetään kun ultraäänipulssin 131a heijastuspiste sisäseinällä 140a sijaitsee kaasufaasissa, ultraääni-pulssi 131a ei kulje sisäseinän 140a läpi, eikä näin saavuta ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä 112b.The ultrasonic transceiver unit 111a transmits the ultrasonic pulse 131a to the water level measuring tube 140. As shown in Fig. 14 (a), when the reflection point of the ultrasonic pulse 131a on the inner wall 140a is in gas phase, the ultrasonic pulse 131a does not pass through the inner wall 140a.

Toisaalta kuten kuviossa 14(b) esitetään, kun ultraäänipulssin 131a heijastuspiste sisäseinällä 140a sijaitsee nestefaasissa, ultraäänipulssi 131a kulkee osittain sisäseinän 140a läpi päästen nestefaasiin, ja sitten se kulkee sisäseinän 140b läpi ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle 112b. Vinoon lähetettyä aaltoa merkitään viitenumerolla 131 e. Veden tason laskentayksikkö 123 tunnistaa vinoon lähetetyn aallon 131 e ohjausyksikön ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköltä 112b vastaanottaman signaalin perusteella.On the other hand, as shown in Figure 14 (b), when the reflection point of the ultrasonic pulse 131a on the inner wall 140a is in the liquid phase, the ultrasonic pulse 131a passes partially through the inner wall 140a to the liquid phase and then passes through the inner wall 140b to the ultrasonic transceiver unit 112b. The wave transmitted at a skew is denoted by reference numeral 131e. The water level calculating unit 123 identifies the skewed wave 131e based on the signal received by the control unit from the ultrasonic transceiver unit 112b.

Erityisesti sen määrittäminen, löytyykö vinoon lähetettyä aaltoa 131 e vai ei, on sama kuin yllä kuvattu läheteaallon määrittäminen liittyen ultraäänilähe-tin-vastaanotinyksiköihin 111a ja 112a. ensin kohina poistetaan vastaanottosig-naalista taajuussuodatuksella, ja vinoon lähetetty aalto 131 e tunnistetaan ultraäänipulssin modulointitilan ja ilmaisuajan perusteella. Kuten läheteaallon 131 d tapauksessa, vaikka vinoon lähetetty aalto 131 e on mahdollista tunnistaa vain yh- dellä modulointitilasta ja ilmaisuajasta, vinoon lähetetty aalto 131 e voidaan tunnistaa luotettavammin käyttämällä modulointitilaa ja ilmaisuaikaa yhdessä. Sitten asetetaan binäärisessä määrittämisessä käytettävä kynnys vinoon lähetetyn aallon amplitudille. Jos binäärisen määrittämisen tulos osoittaa, että vinoon lähetetty aalto 131 e löytyy, päätetään, että heijastuspiste/lähetyspiste sijaitsee nestefaasissa. Toisaalta jos binäärisen määrittämisen tulos osoittaa, että vinoon lähetettyä aaltoa 131 e ei ole, päätetään, että heijastuspiste/lähetyspiste sijaitsee kaasufaa-sissa.Specifically, the determination of whether or not a transmitted wave 131e is found is the same as the above described determination of the transmission wave associated with the ultrasonic transceiver units 111a and 112a. first, the noise is removed from the receive signal by frequency filtering, and the transmitted wave 131e is detected based on the ultrasonic pulse modulation mode and detection time. As in the case of transmit wave 131d, although it is possible to detect a skewed wave 131e only in one of the modulation modes and the detection time, the skewed wave 131e can be more reliably identified using the modulation mode and the detection time together. The threshold used for binary determination is then set to the amplitude of the wave transmitted obliquely. If the result of the binary determination indicates that a skewed wave 131e is found, it is determined that the reflection / transmission point is in the liquid phase. On the other hand, if the result of the binary determination indicates that there is no bias transmitted wave 131e, it is determined that the reflection / transmission point is in the gas phase.

Vinoon lähetettyä aaltoa käyttävän määrittämisen tapauksessa vinoon lähetetyn aallon lähetyspisteet sisäseinillä 140a ja 140b poikkeavat yllä kuvatuista heijastusaaltojen 131b ja 131c heijastuspisteistä sekä läheteaallon 131 d lähetys-pisteestä. Yllä kuvatussa heijastusaaltoa tai läheteaaltoa käyttävässä määrittämisessä heijastuspiste ja lähetepiste sijaitsevat samalla tasolla kuin ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö. Vinoon lähetettyä aaltoa käyttävässä määrittämisessä heijastuspiste ja lähetyspiste sijaitsevat määrittämiseen käytettyjen ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden parin välisillä tasoilla. Koska sen määrittäminen, sijaitseeko relevantti piste kaasufaasissa vai nestefaasissa, tehdään vinoon lähetetyn aallon läsnäolon tai poissaolon määrittämisen perusteella, pinnan olosuhteet vaikuttavat vähemmän sen määrittämiseen, sijaitseeko relevantti piste kaasufaasissa vai nestefaasissa.In the case of determining using a skewed wave, the transmitting points of the skewed wave on the inner walls 140a and 140b differ from the reflection points of the reflection waves 131b and 131c described above and the transmitting point of the transmitting wave 131d. In the above-described reflection wave or transmitting setup, the reflection point and transmitting point are located at the same level as the ultrasonic transceiver unit. In oblique transmitted detection, the reflection point and transmitting point are located at levels between the pair of ultrasonic transceiver units used for detection. Because determining whether the relevant point is in the gas phase or the liquid phase is done by determining the presence or absence of a skewed wave, surface conditions have less influence on determining whether the relevant point is in the gas phase or the liquid phase.

Kuten yllä on kuvattu, käyttämällä vinoon lähetettyä aaltoa määrittäminen voidaan tehdä tasolle, joka on puolivälissä ultraäänilähetin-vastaanotin-yksiköiden paria. Toisin sanoen määrittäminen voidaan tehdä eri tasolle kuin ult-raäänilähetin-vastaanotinyksikön taso. Yllä kuvatussa suoritusmuodossa käytetään ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköitä 111a ja 112b. Määrittäminen voidaan kuitenkin tehdä käyttämällä esimerkiksi muuta toisilla tasoilla olevaa ultraäänilä-hetin-vastaanotinyksiköiden paria, kuten ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden 111a ja 112c paria. Näin määrittäminen voidaan tehdä eri tasoille vaihtelemalla ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden yhdistelmää. Kun on kolme ultraäänilähe-tin-vastaanotinyksiköiden paria, kuten kuviossa 10 esitetään, määrittäminen voidaan tehdä käyttämällä 12:a vinoon lähetettyä aaltoa, koska kuusi kombinaatiota ovat mahdollisia, ja määrittäminen voidaan tehdä kaksisuuntaisesti jokaiselle kombinaatiolle.As described above, by using a bias transmitted wave, the determination can be made at a level halfway between the ultrasonic transceiver units. In other words, the determination can be made at a different level than the level of the ultrasonic transceiver unit. In the embodiment described above, ultrasonic transceiver units 111a and 112b are used. However, the determination can be made using, for example, another pair of ultrasonic transceiver units at other levels, such as a pair of ultrasonic transceiver units 111a and 112c. This setting can be made at different levels by varying the combination of ultrasonic transceiver units. With three pairs of ultrasonic transceiver units, as shown in Figure 10, the determination can be made using 12 obliquely transmitted waves, since six combinations are possible, and the determination can be made bidirectionally for each combination.

Kuten yllä on kuvattu, tämän suoritusmuodon mukainen nestetason mittausjärjestelmä mittaa veden tason määrittämällä, onko vesitason mittausput-ken sisus kaasufaasissa vai nestefaasissa, ultraäänipulssin vesitason mittausput- ken sisäseinistä tulevien heijastusaaltojen perusteella. Niinpä nestetason mittausjärjestelmä voi mitata veden tason luotettavasti ilman, että siihen vaikuttavat nes-tetankin seinän pintaolosuhteiden muutokset.As described above, the liquid level measuring system of this embodiment measures the water level by determining whether the inside of the water level measuring tube is in the gas phase or the liquid phase based on the reflection waves from the inner walls of the ultrasonic pulse water measuring tube. Thus, the liquid level measuring system can reliably measure the water level without being affected by changes in the surface conditions of the liquid tank wall.

Veden taso mitataan määrittämällä, kulkeeko yhdeltä vastakkaisten ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden parista toiseen tuleva läheteaalto kaasu-faasissa vai nestefaasissa. Niinpä nestetason mittausjärjestelmä voi mitata veden tason luotettavasti ilman, että siihen vaikuttavat nestetankin seinän pintaolosuhteiden muutokset.The water level is measured by determining whether the transmitting wave from one pair of opposed ultrasonic transceiver units passes through the gas phase or the liquid phase. Thus, the liquid level measuring system can reliably measure the water level without being affected by changes in the surface conditions of the liquid tank wall.

Vinoon lähetettyä aaltoa käyttävässä määrittämisessä määrittäminen voidaan tehdä eri tasolla kuin ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden taso, ja näin veden taso voidaan mitata luotettavammin.In oblique wave detection, the determination can be made at a different level from the level of the ultrasonic transceiver units, and thus the water level can be measured more reliably.

Vinoon lähetettyä aaltoa käyttävässä määrittämisessä määritystulos-ten lukumäärä voidaan saada riippuen ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden kombinaatioista, ja veden taso voidaan mitata luotettavammin.In oblique wave detection, the number of assay results may be obtained depending on combinations of ultrasonic transceiver units, and the water level can be measured more reliably.

Heijastusaaltoa käyttävissä määrittämisissä läheteaaltoa ja vinoon lähetettyä aaltoa voidaan käyttää yhdessä, ja veden taso voidaan mitata luotettavammin tekemällä tällainen redundantti tai multipleksoitu määrittäminen. Lisäksi jos käytetään redundanttia tai multipleksoitua määrittämistä, veden tason mittaus on vielä mahdollista, vaikka osa ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköistä vioittuu tai niiden herkkyys heikkenee.In reflection wave determinations, the transmitting wave and the oblique wave can be used together, and the water level can be measured more reliably by making such a redundant or multiplexed determination. In addition, if redundant or multiplexed detection is used, measurement of the water level is still possible even if some of the ultrasonic transceiver units are damaged or their sensitivity is impaired.

Lisäksi koska jokaisesta ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköstä lähetetty ultraäänipulssi moduloidaan itsenäisesti, on mahdollista määrittää, mikä ultraääni-lähetin-vastaanotinyksikkö on lähettänyt vastaanotetun heijastusaallon, läheteaal-lon tai vinoon lähetetyn aallon. Näin on mahdollista tarkka veden tason mittaus asentamalla ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt lähelle toisiaan, veden tason mittaus käyttäen suurta lukumäärää ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköitä ja luotettava veden tason mittaus käyttäen läheteaaltoa tai vinoon lähetettyä aaltoa.Furthermore, since the ultrasonic pulse transmitted from each ultrasonic transceiver unit is independently modulated, it is possible to determine which ultrasound transceiver unit has transmitted the received reflection wave, transmitting wave or transmitted oblique wave. This enables accurate water level measurement by installing ultrasonic transceiver units close to each other, water level measurement using a large number of ultrasonic transceiver units, and reliable water level measurement using a transmitting or oblique wave.

Lisäksi koska ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt, modulointiyksikkö ja veden tason laskentayksikkö voidaan asentaa reaktorin säilytysastian ulkopuolelle, kuten pääohjaamoon tai kontrolloidun alueen ulkopuolelle, veden tason mittaus voidaan tehdä huolehtimatta näiden komponenttien vioista.Further, since the ultrasonic transceiver units, the modulation unit and the water level calculator can be installed outside the reactor container, such as the main cab or outside the controlled area, water level measurement can be made without worrying about the failure of these components.

Yllä kuvatussa suoritusmuodossa käytetään kolmea paria ultraäänilä-hetin-vastaanotinyksiköitä. Kuten yllä on kuvattu, ultraäänilähetin-vastaanotin-yksiköiden lukumäärä ja asennusvälimatka eivät rajoitu mihinkään arvoon. Lisäksi jos ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö on liikutettavissa pystysuunnassa tai jos vesitason mittausputki voidaan skannata ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköllä, veden taso voidaan mitata pienemmällä määrällä (esimerkiksi yhdellä) ultraääni-lähetin-vastaanotinyksiköitä. Jos määrittäminen tehdään useita kertoja skannaa-malla vesitason mittausputki 140 akselin suuntaisesti yhdellä ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköllä, veden taso voidaan mitata tarkasti jopa yhdellä ultraäänilä-hetin-vastaanotinyksiköllä. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköllä skannaaminen voidaan tehdä käyttämällä robottivartta erottamaan ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö vesitason mittausputkesta 140, liikuttamaan sitä pystysuunnassa ja sitten tuomaan se kosketukseen putken 140 kanssa, tai käyttämällä pal-loruuvia tai vastaavaa liikuttamaan ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä pystysuunnassa pitäen sen samalla kosketuksessa vesitason mittausputken 140 kanssa.In the embodiment described above, three pairs of ultrasound transceiver units are used. As described above, the number of ultrasonic transceiver units and the mounting distance are not limited to any value. Further, if the ultrasonic transceiver unit is movable vertically, or if the water level measuring tube can be scanned by the ultrasonic transceiver unit, the water level can be measured with a smaller number (e.g., one) of the ultrasonic transceiver units. If the determination is made several times by axially scanning the water level measuring tube 140 with one ultrasonic transceiver unit, the water level can be accurately measured with even one ultrasonic transceiver unit. Scanning with the ultrasonic transceiver unit can be done using a robot arm to separate the ultrasonic transceiver unit from the water level measuring tube 140, move it vertically and then bring it into contact with the tube 140, or by using a ball screw or the like to move the ultrasonic transceiver unit 140

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää vesitason mittausputkeen 140 kiinnitettyä ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä ja vesitason mittausputken 140 akselin suuntaisesti liikutettavaa ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä yhdessä. (Viides suoritusmuoto)Alternatively, the ultrasonic transceiver unit mounted on the water level measuring tube 140 and the axially movable ultrasonic transceiver unit of the water level measuring tube 140 may be used. (Fifth embodiment)

Seuraavassa kuvataan keksinnön viides suoritusmuoto viitaten kuvioihin. Samoja osia kuin neljännessä suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja toistuvat kuvaukset sivuutetaan. Kuvio 15 on suurennettu kuva tämän suoritusmuodon mukaisella nestetason mittausjärjestelmällä varustetusta vesi-tason mittausputkesta. Tässä suoritusmuodossa ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 111b ja 111c on kiinnitetty vesitason mittausputkeen. Heijastinlevy 124 on kiinnitetty vesitason mittausputken 140 sisäseinään 140b. Heijastinlevy 124 on yksikkö, joka heijastaa ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiltä 111a, 111b ja 111c tulevia ultraäänipulsseja, ja sillä on suurempi ultraääniheijastuvuus kuin putken sisäseinällä 140b. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 113 on kiinnitetty vesitason mittausputken 140 alempaan osaan. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 113 on kytketty ohjausyksiköstä 121 erilliseen toiseen ohjausyksikköön 125. Toinen ohjausyksikkö 125 on kytketty toiseen veden tason laskentayksikköön 126. Lisäksi akustisen nopeuden laskentayksikkö 127 on kytketty ohjausyksikköön 121 ja toiseen ohjausyksikköön 125.The fifth embodiment of the invention will now be described with reference to the figures. The same parts as in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted. Figure 15 is an enlarged view of a water level measuring tube with a fluid level measuring system according to this embodiment. In this embodiment, the ultrasonic transceiver units 111a, 111b and 111c are attached to a water level measuring tube. The reflector plate 124 is attached to the inner wall 140b of the water level measuring tube 140. Reflector plate 124 is a unit that reflects ultrasonic pulses from ultrasonic transceiver units 111a, 111b, and 111c, and has a higher ultrasonic reflectance than the inner wall 140b of the tube. The ultrasonic transceiver unit 113 is attached to the lower portion of the water level measuring tube 140. The ultrasonic transceiver unit 113 is connected to a second second control unit 125 separate from the control unit 121. The second control unit 125 is connected to a second water level calculating unit 126. In addition, the acoustic rate calculating unit 127 is connected to the control unit 121 and the second control unit 125.

Kuten vesitason mittausputki 140, heijastinlevy 124 on tehty ruostumattomasta teräksestä, nikkelipohjaisesti metalliseoksesta, niukkaseosteisesta teräksestä, hiiliteräksestä tai vastaavasta. Heijastinlevyllä 124 on tasomainen muoto niin, että litteä pinta on suunnattu rinnakkain vesitason mittausputken 140 akselin suunnan kanssa niin, että heijastinlevy 124 heijastaa ultraäänipulssin pei- limäisesti. Heijastinlevy 124 on hitsattu sisäseinään 140b. Levyyn voi olla muodostettu kartion tai pyramidin muotoinen painauma. Kuvio 16 (a) on näkymä hei-jastinlevystä 124 edestä päin, ja kuvio 16 (b) on poikkileikkaus pitkin kuvion 16 (a) viivaa A - A. Kartion muotoisessa painaumassa 24a on edullisesti pohjapinta-alue lähellä ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden 111a, 111b ja 111c lähetys-/vastaanottopinnan aluetta. Vaihtoehtoisesti heijastinyksikkö voidaan muodostaa kiillottamalla vesitason mittausputken 140 sisäseinää, prosessoimalla sisäseinä litteäksi pinnaksi tai muodostamalla kartion tai pyramidin muotoinen painauma suoraan sisäseinään.Like the water level measuring tube 140, the reflector plate 124 is made of stainless steel, nickel-based alloy, low-alloy steel, carbon steel, or the like. The reflector plate 124 has a planar shape such that the flat surface is aligned parallel to the axis of the water level measuring tube 140 so that the reflector plate 124 mirrors the ultrasonic pulse obliquely. The reflector plate 124 is welded to the inner wall 140b. The plate may have a conical or pyramidal depression formed. Fig. 16 (a) is a front view of the reflector plate 124, and Fig. 16 (b) is a sectional view taken along line A-A of Fig. 16 (a). The conical depression 24a preferably has a bottom surface area near the ultrasonic transceiver units 111a, 111b; 111c the transmit / receive surface area. Alternatively, the reflector assembly may be formed by polishing the inner wall of the water level measuring tube 140, processing the inner wall into a flat surface, or forming a cone or pyramidal depression directly on the inner wall.

Seuraavassa tämän suoritusmuodon kuvauksessa oletetaan, että heijastinlevy 124 on pitkämäinen litteä levy, joka ulottuu vesitason mittausputken 140 akselin suunnassa.In the following description of this embodiment, it is assumed that the reflector plate 124 is an elongated flat plate that extends along the axis of the water level measuring tube 140.

Kuten ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a, 111 b ja 111 c, ultraää-nilähetin-vastaanotinyksikkö 113 muodostuu lämpöresistentistä ja säteilyresisten-tistä materiaalista, kuten litiumniobaatista, tehdystä oskillaattorista, ja se on kiinnitetty vesitason mittausputken 140 alemman pään pintaan metalli- tai nestesovit-teella. Ultraäänipulssin taajuus asetetaan alueelle useista sadoista kHz:eistä useisiin satoihin MHz:eihin niin, että ulotraäänipulssi voi kulkea vesitason mittausputken 140 ja nestefaasin läpi.Like the ultrasonic transceiver unit 111a, 111b and 111c, the ultrasonic transceiver unit 113 consists of an oscillator made of a heat-resistant and radiation-resistant material, such as lithium niobate, and is fixed to the lower end of the water level measuring tube 140 by metal or liquid. The frequency of the ultrasonic pulse is set in the range from several hundred kHz to several hundreds of MHz so that the ultrasonic pulse can pass through the water level measuring tube 140 and the liquid phase.

Kuten ohjausyksikkö 121, toisessa ohjausyksikössä 125 on suurtaa-juusgenerointipiiri, joka tuottaa sähkösignaalin käskemään ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä 113 tuottamaan ultraäänipulssin, ja jännitevahvistuspiiri, joka ilmaisee ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 113 vastaanottaman ultraäänipulssin sähkösignaalin.Like the control unit 121, the second control unit 125 has a high-frequency generating circuit which generates an electrical signal to command the ultrasonic transceiver unit 113 to produce an ultrasonic pulse, and a voltage amplification circuit which detects the ultrasonic pulse received by the ultrasonic transceiver unit 113.

Kuten ohjausyksikkö 121 tai vastaava, toinen ohjausyksikkö 125, toinen veden tason laskentayksikkö 126 ja akustisen nopeuden laskentayksikkö 127 on asennettu reaktorin säilytysastian ulkopuolelle, kuten ydinvoimalan pääohjaa-moon tai kontrolloidun alueen ulkopuolelle, ja ne on kytketty ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköön 113 tai vastaavan säilytysastian läpäisevän putken kautta.Like the control unit 121 or the like, the second control unit 125, the second water level calculating unit 126 and the acoustic velocity calculating unit 127 are mounted outside the reactor storage vessel, such as the nuclear power plant main control room or controlled area, and connected to the ultrasonic transceiver unit 113 or similar .

Toinen veden tason laskentayksikkö 126 tunnistaa nestepinnasta vesi-tason mittausputkessa 140 heijastuneen aallon toisen ohjausyksikön 125 ilmaisemien sähkösignaalien joukosta. Erityisesti toinen veden tason laskentayksikkö 126 määrittää vesitason mittausputkeen 140 ultraäänilähetin-vastaan-otinyksikön 113 lähettämän aallon, joka heijastuu nestepinnasta ja vastaanotetaan ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 113 toimesta.The second water level calculating unit 126 detects a reflected wave from the liquid surface in the water level measuring tube 140 from the electrical signals detected by the second control unit 125. Specifically, the second water level calculating unit 126 determines in the water level measuring tube 140 the wave transmitted by the ultrasonic transceiver unit 113, which is reflected from the liquid surface and received by the ultrasonic transceiver unit 113.

Kuten yllä neljännen suoritusmuodon yhteydessä kuvattu heijastusaal-lon ja läheteaallon määrittäminen, heijastusaalto määritetään binäärisellä määrittämisellä käyttäen sähkösignaalien amplitudille asetettua kynnystä. Jos ilmaistu sähkösignaali sisältää huomattavasti kohinaa, esiprosessointia kuten kohinan poistoa tai aaltomuodon erottelua, käyttämällä analogista tai digitaalista suodatin-piiriä tai taajuussuodatusohjelmistoa, tehdään ilmaistaessa nestepinnasta tuleva heijastusaalto.As described above for determining the reflection wave and the transmitting wave described in connection with the fourth embodiment, the reflection wave is determined by binary determination using a threshold set for the amplitude of the electrical signals. If the detected electrical signal contains significant noise, preprocessing such as noise reduction or waveform discrimination using an analog or digital filter circuit or frequency filtering software, a reflection wave from the liquid surface is made to detect.

Akustisen nopeuden laskentayksikkö 127 tunnistaa vesitason mittaus-putken 140 sisäseinästä 140a tulevan heijastusaallon ja sisäseinään 140b kiinnitetystä heijastinlevystä 124 tulevan heijastusaallon ohjausyksikön 121 jännitteen-vahvistuspiirin ilmaisemien sähkösignaalien joukosta, eli ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden 111a, 111b ja 111c vastaanottaessaan ultraääniaaltoa tuottamat vastaanottosignaalit. Kuten neljännessä suoritusmuodossa, määrittäminen tehdään binäärisellä määrittämisellä käyttämällä sähkösignaalien amplitudille asetettua kynnystä.The acoustic velocity calculating unit 127 detects a reflection wave emitted from an internal wall 140a of a water level measuring tube 140 and a reflection wave board 111 from an electric amplifier 111, As in the fourth embodiment, the determination is made by a binary determination using a threshold set for the amplitude of the electrical signals.

Lisäksi akustisen nopeuden laskentayksikkö 127 määrittää ilmaisuai-kaerotuksen At sisäseinästä 140a tulevan heijastusaallon ja heijastinlevystä 124 tulevan heijastusaallon välillä ja määrittää ultraäänipulssin akustisen nopeuden ilmaisuaikaerosta At ja tiedossa olevasta välimatkasta sisäseinän 140a ja heijas-tinlevyn 124 välillä seuraavan kaavan (5) mukaisesti. v=2*d/ At (5)Further, the acoustic velocity calculating unit 127 determines the detection time difference Δt between the reflection wave from the inner wall 140a and the reflection wave from the reflector plate 124 and determines the ultrasonic pulse from the detection time difference Δt and the known distance between the inner wall 140a and the reflector plate 124. v = 2 * d / At (5)

Heijastusaalto kokee useita heijastuksia vesitason mittausputken 140 seinästä, vesitason mittausputken 140 nestefaasista ja vastaavista. Niinpä heijas-tusaaltojen läsnäolo tai poissaolo tai ultraäänipulssin akustinen nopeus voidaan määrittää käyttämällä useita heijastuksia kokenutta heijastusaaltoa.The reflection wave experiences multiple reflections of the wall of the water level measuring tube 140, the liquid phase of the water level measuring tube 140 and the like. Thus, the presence or absence of reflection waves or the acoustic velocity of the ultrasonic pulse can be determined using a reflection wave experienced by multiple reflections.

Seuraavaksi kuvataan tämän suoritusmuodon mukaisen nesteen tason mittausjärjestelmän toimintaa. Kuten neljännessä suoritusmuodossa, se onko vesitason mittausputken 140 kaasufaasissa vai nestefaasissa, määritetään käyttämällä ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden 111a, 111b ja 111 c vesitason mittausputken sisällä vastaanottamia heijastusaaltoja. Koska tässä suoritusmuodossa käytetään heijastinlevyä 124, vastaanottosignaalilla on suurempi amplitudi ja suurempi S/N-suhde kuin sisäseinästä 140b tulevalla heijastusaallon vastaanottosignaalilla. Niinpä veden tason laskentayksikkö 124 voi määrittää heijastusaallon 131c helpommin. Lisäksi sen määrittäminen, sijaitseeko relevantti piste kaasufaasissa vai nestefaasissa, käyttämällä heijastusaallon 131c aaltomuodon amplitudia tai amplitudisuhdetta V voidaan myös tehdä luotettavammin.The operation of the fluid level measuring system of this embodiment will now be described. As in the fourth embodiment, whether it is in the gas phase or the liquid phase of the water level measuring tube 140, it is determined using reflection waves received by the ultrasonic transceiver units 111a, 111b and 111c inside the water level measuring tube. Since the reflector plate 124 is used in this embodiment, the receiving signal has a greater amplitude and a higher S / N ratio than the reflection wave receiving signal from the inner wall 140b. Thus, the water level calculating unit 124 can more easily determine the reflection wave 131c. In addition, determining whether the relevant point is in the gas phase or in the liquid phase by using the amplitude or amplitude ratio V of the reflection wave 131c can also be made more reliably.

Akustisen nopeuden laskentayksikkö 127 määrittää ultraääniaallon akustisen nopeuden v yllä kuvatun kaavan (5) mukaisesti. Koska ultraääniaallon akustisen nopeuden v ja nestefaasin lämpötilan välinen suhde on tiedossa, voidaan määrittää nestefaasin lämpötila. Niinpä voidaan tarkistaa, käytetäänkö ult-raäänilähetin-vastaanotinyksiköitä 111a, 111b ja 111c ja muita laitteita niille tarkoitetuissa käyttölämpötiloissa.The acoustic velocity calculating unit 127 determines the acoustic velocity v of the ultrasonic wave according to the formula (5) described above. Since the relationship between the acoustic velocity v of the ultrasonic wave and the temperature of the liquid phase is known, the temperature of the liquid phase can be determined. Thus, it can be checked whether the ultrasonic transceiver units 111a, 111b and 111c and other devices are used at their intended operating temperatures.

Ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 113 lähettämän ultraäänipulssin heijastusaalto vastaanotetaan ultraäänilähetin-vastaanotinyksikössä 113. Neste-rajapinnasta tuleva heijastusaalto ilmaistaan toisen ohjausyksikön 125 toimesta, ja ilmaisun tulos kommunikoidaan toiselle veden tason laskentayksikölle 126 yhdessä ultraäänipulssin akustisen nopeuden v kanssa. Aikaerosta siitä, kun ultra-äänilähetin-vastaanotinyksikkö 113 lähettää ultraäänipulssin, siihen kun ultraääni-lähetin-vastaanotinyksikkö 113 vastaanottaa heijastusaallon nestepinnasta, määritetään ultraääniaallon etenemisaika ti nestefaasissa. Toinen veden tason laskentayksikkö 126 laskee veden tason I seuraavan kaavan (6) mukaisesti. l=h*v/2 (6) Tällä tavalla veden tasoa voidaan mitata jatkuvasti määrittämällä akustinen nopeus veden tason mittauksen aikana vesitason mittausputken 140 sivusuunnasta ja käyttämällä määritettyä akustista nopeutta v ja vesitason mittaus-putken 140 alemmassa päässä olevan ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön 113 vastaanottosignaalia.The reflection wave transmitted by the ultrasonic transceiver unit 113 is received by the ultrasonic transceiver unit 113. The reflection wave from the liquid interface is detected by the second control unit 125, and the result of the detection is communicated with the second water level calculating unit 126 along with the ultrasonic pulse acoustic velocity. From the time difference between the ultrasonic transceiver unit 113 transmitting the ultrasonic pulse and the ultrasonic transceiver unit 113 receiving the reflection wave from the liquid surface, the ultrasound propagation time t1 in the liquid phase is determined. The second water level calculating unit 126 calculates the water level I according to the following formula (6). l = h * v / 2 (6) In this way, the water level can be continuously measured by determining the acoustic velocity during the water level measurement from the lateral direction of the water level measuring tube 140 and using the determined acoustic velocity v and the receiving signal of the ultrasonic transceiver unit 113

Kuten yllä on kuvattu, tämän suoritusmuodon mukaisessa nestetason mittausjärjestelmässä on sisäseinässä 140b heijastinlevy 124, jolla on suuri hei-jastavuus, ja siksi heijastusaallolla on suurempi aaltomuodon amplitudi ja suurempi S/N-suhde. Siksi sen määrittäminen, sijaitseeko relevantti piste kaasufaa-sissa vai nestefaasissa, käyttämällä heijastusaaltoa voidaan tehdä helpommin, ja mittaus voidaan tehdä luotettavammin.As described above, the liquid level measuring system of this embodiment has a reflector plate 124 of high reflectivity in the inner wall 140b, and therefore the reflection wave has a larger waveform amplitude and a higher S / N ratio. Therefore, determining whether the relevant point is in the gas phase or in the liquid phase by using a reflection wave can be more easily done and the measurement can be made more reliably.

Lisäksi nestefaasin lämpötila voidaan määrittää käyttämällä sisäseinästä 140a tulevaa heijastusaaltoa ja heijastinlevystä 124 tulevaa heijastusaaltoa. Niinpä voidaan tarkistaa, käytetäänkö ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköitä 111a, 111 b ja 111 c ja muita laitteita niille tarkoitetuissa käyttölämpötiloissa, ja veden tason mittaus voidaan tehdä luotettavammin.Further, the temperature of the liquid phase can be determined using a reflection wave from the inner wall 140a and a reflection wave from the reflector plate 124. Thus, it can be checked whether the ultrasonic transceiver units 111a, 111b and 111c and other devices are used at their intended operating temperatures, and the water level measurement can be made more reliably.

Lisäksi veden tason mittausta voidaan tehdä jatkuvasti käyttämällä nestefaasin alemmasta päästä lähetetyn ultraäänipulssin heijastusaaltoa, joka etenee nestefaasin läpi ja heijastuu nesteen pinnasta. Lisäksi veden tason mit taus voidaan tehdä ilman, että siihen vaikuttavat nestetankin seinän pintaolosuh-teiden muutokset, ja mittaus voidaan tehdä luotettavammin. (Kuudes suoritusmuoto)In addition, measurement of the water level can be made continuously by using a reflection wave transmitted from the lower end of the liquid phase, which propagates through the liquid phase and is reflected from the surface of the liquid. In addition, the water level can be measured without being affected by changes in the surface conditions of the liquid tank wall, and can be measured more reliably. (Sixth embodiment)

Seuraavassa kuvataan keksinnön kuudes suoritusmuoto viitaten kuvioihin. Samoja osia kuin neljännessä suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja toistuvat kuvaukset sivuutetaan. Kuvio 17 on suurennettu näkymä tämän suoritusmuodon mukaisessa nestetason mittausjärjestelmässä olevasta vesitason mittausputkesta. Tässä suoritusmuodossa viiveyksikkö 128 korvaa mo-dulointiyksikön 122. Kuten ohjausyksikkö 121 ja vastaavat, viiveyksikkö 128 on asennettu reaktorin säilytysastian ulkopuolelle kuten pääohjaamoon tai kontrolloidun alueen ulkopuolelle.A sixth embodiment of the invention will now be described with reference to the figures. The same parts as in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted. Fig. 17 is an enlarged view of a water level measuring tube in a liquid level measuring system according to this embodiment. In this embodiment, the delay unit 128 replaces the modulation unit 122. Like the control unit 121 and the like, the delay unit 128 is mounted outside the reactor container such as the main cab or outside the controlled area.

Viiveyksikkö 128 on viivepiiri, joka on kytketty ohjausyksikön 121 suur-jännitteen generointipiiriin, ja se viivästää ohjausyksiköltä 121 vastaanotettua sähkösignaalia ennalta asetetulla ajalla ja syöttää viivästetyn signaalin kullekin ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle.The delay unit 128 is a delay circuit coupled to the high voltage generating circuit of the control unit 121 and delays the electrical signal received from the control unit 121 by a preset time and supplies the delayed signal to each ultrasonic transceiver unit.

Viiveyksikkö 128 asettaa viiveajan ohjausyksiköltä 121 lähetetylle käs-kysignaalille kullekin ultraäänilähetin-vastaanotinyksikölle niin, että vastakkaiset ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden parit voivat lähettää ultraäänipulssin tietyillä aikaväleillä. Kuviossa 17 esitetyssä esimerkissä viiveyksikkö 128 asettaa viiveajan niin, että ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a ja 112a lähettävät ultraäänipulssin ensin, ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111b ja 112b lähettävät sitten ultraäänipulssin tietyn ajan kuluttua, ja ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111c ja 112c lähettävät sitten ultraäänipulssin tietyn ajan kuluttua.The delay unit 128 sets the delay time for the hand signal transmitted from the control unit 121 to each ultrasonic transceiver unit so that opposite pairs of ultrasonic transceiver units can transmit an ultrasonic pulse at certain time intervals. In the example shown in Figure 17, the delay unit 128 sets the delay time so that the ultrasonic transceiver units 111a and 112a transmit the ultrasonic pulse first, the ultrasonic transceiver units 111b and 112b then transmit the ultrasonic pulse after a certain time, and the ultrasonic transceiver units 111c and 112c.

Kun ultraäänipulssin lähetyksen ajoitusta kontrolloidaan tällä tavalla, mikään muu ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden pari ei lähetä ultraäänipulssia, kun esimerkiksi ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a ja 112a ovat käytössä. Niinpä on mahdollista määrittää luotettavasti, mikä ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö on lähettänyt kyseisen ultraäänipulssin ilman tarvetta moduloida jokaisen ultraäänilähetin-vastaanotinyksikön ultraäänipulssi yksilöllisesti, ja näin mitata veden taso luotettavasti. Tässä tapauksessa muut ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt kuin ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkö 111a ja 112a myös vastaanottavat ultraäänipulssin läheteaallon tai vinoon lähetetyn aallon, ja näin heijastusaaltoa, läheteaaltoa ja vinoon lähetettyä aaltoja käyttäviä määrityksiä voidaan käyttää yhdessä, kuten modulointiyksikköä 122 käyttävässä tapauksessa.When the timing of the ultrasonic pulse transmission is controlled in this way, no other pair of ultrasonic transceiver units transmits an ultrasonic pulse when, for example, the ultrasonic transceiver units 111a and 112a are in use. Thus, it is possible to reliably determine which ultrasonic transceiver unit has transmitted that ultrasonic pulse without the need to modulate the ultrasonic pulse of each ultrasonic transceiver unit individually, thereby reliably measuring the water level. In this case, the ultrasonic transceiver units other than the ultrasonic transceiver units 111a and 112a also receive an ultrasonic pulse transmitting or obliquely transmitted wave, and thus assays using reflection wave, transmitting wave and oblique transmitted wave can be used together, as in the case of modulation unit 122.

Kuten yllä on kuvattu, useita määritystuloksia saadaan jokaiselle relevantille tasolle liittyen siihen, sijaitseeko taso kaasufaasissa vai nestefaasissa. Veden taso voidaan mitata luotettavasti määrittämällä, sijaitseeko relevantti piste kaasufaasissa vai nestefaasissa, valitsemalla määritystuloksista se, jolle on annettu suurin prioriteetti, painottamalla määritystuloksia, käyttämällä useita määritystuloksia tai järjestämällä määritystulokset neuroverkolla kuten esimerkiksi tuki-vektorikoneella.As described above, several assay results are obtained for each relevant level, whether the level is in the gas phase or in the liquid phase. The water level can be reliably measured by determining whether the relevant point is in the gas phase or the liquid phase, selecting the highest priority from the assay results, weighting the assay results, using multiple assay results, or arranging the assay results by a neural network such as a support vector machine.

Kuten yllä on kuvattu, tämän suoritusmuodon mukainen nestetason mittausjärjestelmä asettaa jokaiselle vastakkaisten ultraäänilähetin-vastaanotin-yksiköiden parille viiveajan niin, että vastakkaisten ultraäänilähetin-vastaanotin-yksiköiden pari lähettävät ultraäänipulssin aikaväleissä. Näin olen eri ultraäänilä-hetin-vastaanotinyksiköistä lähetettyjen ultraäänipulssien virheellisestä tunnistamisesta johtuvaa virheellistä määrittämistä voidaan välttää, ja veden taso voidaan mitata luotettavammin ilman tarvetta moduloida kustakin ultraäänilähetin-vastaan-otinyksiköstä lähetetty ultraäänipulssi yksilöllisesti.As described above, the liquid level measurement system of this embodiment sets a delay time for each pair of opposing ultrasonic transceiver units so that a pair of opposing ultrasonic transceiver units transmit an ultrasonic pulse in time slots. Here I am erroneous determination due to incorrect identification sent by the ultrasonic transmitter-receiver units ultrasonic pulses can be avoided, and the water level can be measured reliably, without the need to modulate each transmitted ultrasonic transmitter-receiver unit of the ultrasonic pulse individually.

Lisäksi heijastusaaltoa, läheteaaltoa ja vinoon lähetettyä aaltoa käyttäviä määritysmenetelmiä voidaan käyttää yhdessä, ja näin veden taso voidaan mitata luotettavammin.In addition, assay methods using reflection wave, transmitting wave and oblique wave can be used together to provide a more reliable measurement of the water level.

Lisäksi koska ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt, viiveyksikkö ja veden tason laskentayksikkö on asennettu reaktorin säilytysastian ulkopuolelle, kuten pääohjaamoon tai kontrolloidun alueen ulkopuolelle, ja ne on erotettu vesita-son mittausputkesta, veden taso voidaan mitata luotettavammin jopa korkean lämpötilan ja korkean säteilyn olosuhteissa. (Seitsemäs suoritusmuoto)Furthermore, since the ultrasonic transceiver units, the delay unit and the water level calculator are mounted outside the reactor container, such as the main cockpit or outside the controlled area, and are separated from the water level measuring tube, the water level can be measured more reliably even under high temperature and high radiation conditions. (Seventh embodiment)

Seuraavassa kuvataan keksinnön seitsemäs suoritusmuoto viitaten kuvioihin. Samoja osia kuin neljännessä suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja toistuvat kuvaukset sivuutetaan. Kuvio 18 on suurennettu poikkileikkaus tämän suoritusmuodon mukaisessa nestetason mittausjärjestelmässä olevasta vesitason mittausputkesta otettuna sen akselin suuntaan nähden kohtisuorasi!. Tässä suoritusmuodossa ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt 111a, 112a, 114a ja 115a on kiinnitetty vesitason mittausputkeen 140, ja ne on kytketty sähköisesti ohjausyksikköön 121. Muiden osien näyttäminen sivuutetaan. Tässä suoritusmuodossa useita ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköitä on kiinnitetty vesitason mittausputkeen 140 sen kehää pitkin. Sen määrittäminen, sijaitseeko relevantti piste kaasufaasissa vai nestefaasissa, tehdään käyttämällä heijastusaaltoa tai läheteaaltoa samalla tavalla kuin yllä kuvatussa neljännessä suoritusm uodossa.A seventh embodiment of the invention will now be described with reference to the figures. The same parts as in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted. Fig. 18 is an enlarged cross-sectional view of a water level measuring tube in a fluid level measuring system of this embodiment taken perpendicular to its axis. In this embodiment, the ultrasonic transceiver units 111a, 112a, 114a and 115a are attached to the water level measuring tube 140 and are electrically connected to the control unit 121. The display of the other parts is ignored. In this embodiment, a plurality of ultrasonic transceiver units are attached to the water level measuring tube 140 along its circumference. Determining whether the relevant point is in the gas phase or the liquid phase is done using a reflection wave or a transmitting wave in the same manner as in the fourth embodiment described above.

Koska tämän suoritusmuodon mukaisessa nestetason mittausjärjestelmässä on useita ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköitä pitkin vesitason mittaus-putken kehää, yhdelle tasolla saadaan useita määritystuloksia sille, sijaitseeko taso kaasufaasissa vai nestefaasissa, ja näin veden taso voidaan mitata luotettavammin ilman, että nestetankin pinnan olosuhteiden muutokset pääsevät vaikuttamaan. Tässä suoritusmuodossa on neljä ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä 111a, 112a, 114a ja 115a. Kuitenkin voi olla vain kolme ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä 111a, 112a ja 115a, ja viidennessä suoritusmuodossa kuvattu heijastinlevy 124 voidaan kiinnittää vesitason mittausputken 140 sisäseinään ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä 114a vastaavaan paikkaan. Vesitason mittausputken kehää pitkin järjestettyjen ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköiden lukumäärälle ei tietenkään ole rajoitetta.Because the liquid level measuring system of this embodiment has a plurality of ultrasonic transceiver units along the periphery of the water level measuring tube, one level provides multiple determinations of whether the level is in the gas phase or the liquid phase, thereby more accurately measuring the water level. This embodiment has four ultrasonic transceiver units 111a, 112a, 114a and 115a. However, there may be only three ultrasonic transceiver units 111a, 112a and 115a, and the reflector plate 124 described in the fifth embodiment may be affixed to the inner wall of the water level measuring tube 140 at a location corresponding to the ultrasonic transceiver unit 114a. Of course, there is no limit to the number of ultrasonic transceiver units arranged along the circumference of the water level measuring tube.

Vaikka esillä olevan keksinnön suoritusmuodot on kuvattu viitaten piirustuksiin, yllä kuvattujen suoritusmuotojen ominaisuuksia voidaan yhdistellä keskenään mielivaltaisesti. Esimerkiksi vaikka kuudennessa suoritusmuodossa käytetään viiveyksikköä 128 modulointiyksikön 122 sijaan, viiveyksikköä 128 ja mo-dulointiyksikköä 122 voidaan käyttää yhdessä. Lisäksi ultraäänilähetin-vastaan-otinyksikkö voi ilmaista heijastusaallon, vaikka sitä ei olisi paritettu, ja näin osaa tai kaikkia ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköitä ei välttämättä ole paritettu. Lisäksi vaikka yllä olevissa suoritusmuodoissa on kuvattu reaktorin paineastian veden tason mittausta, keksinnön mukainen nesteen tason mittausjäijestelmä ei rajoitu reaktorin paineastiaan. (Kahdeksas suoritusmuoto)Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the features of the above-described embodiments can be arbitrarily combined. For example, even though the sixth embodiment uses a delay unit 128 instead of a modulation unit 122, the delay unit 128 and the modulation unit 122 may be used together. In addition, the ultrasonic transceiver unit may detect a reflection wave even if it has not been paired, and thus some or all of the ultrasonic transceiver units may not be paired. Further, although the measurement of the water level in the reactor pressure vessel is described in the above embodiments, the liquid level measuring system of the invention is not limited to the reactor pressure vessel. (Eighth embodiment)

Kuvio 19 on kaavio, joka esittää keksinnön kahdeksannen suoritusmuodon mukaista reaktorin veden tason mittausjärjestelmää. Tämän suoritusmuodon mukaisessa reaktorin veden tason mittausjärjestelmässä 300 on vesitason mittausputki 301 asennettuna reaktorin paineastian 201 ulkopuolelle, ultraäänilähetin-vastaanotinyksikkönä toimiva ultraäänilähetin 306, ensimmäinen ultraäänimuunnin 307, toinen ultraäänimuunnin 308, signaali-kaapeleita 309 ja veden tason laskentayksikkö 311.Fig. 19 is a diagram showing a water level measurement system for a reactor according to an eighth embodiment of the invention. The reactor water level measuring system 300 of this embodiment has a water level measuring tube 301 mounted outside the reactor pressure vessel 201, an ultrasonic transceiver unit 306, a first ultrasonic converter 307, a second ultrasonic converter 308, signal cables 309 and a water level counter.

Vesitason mittausputki 301 kommunikoi reaktorin paineastian 201 sisustan kanssa kahdessa paikassa eri tasoilla. Vesitason mittausputkella 301 on olennaisesti U-muotoisessa kulmassa oleva poikkileikkaus, ja siinä on reaktorin vettä vetävä osa 302 reaktoriveden vetämiseksi reaktorin paineastian 201 sisältä, höyryä vetävä osa 303 höyryn vetämiseksi reaktorin paineastian 201 sisältä, ja runko-osa 304, joka kytkee reaktorin vettä vetävän osan 302 ja höyryä vetävän osan 303 toisiinsa. Vesitason mittausputki 301 on peitetty reaktorin paineastiaa 201 ympäröivällä lämpöeristeellä 212.The water level measuring tube 301 communicates with the interior of the reactor pressure vessel 201 at two locations at different levels. The water level measuring tube 301 has a substantially U-shaped cross section and has a reactor water pulling member 302 for drawing reactor water from inside the reactor pressure vessel 201, a steam pulling member 303 for drawing steam from the reactor pressure vessel 201, and a housing member 304 for engaging the reactor. 302 and steam-engaging portion 303. The water level measuring tube 301 is covered with thermal insulation 212 surrounding the reactor pressure vessel 201.

Vesitason mittausputken 301 reaktorivettä vetävä osa 302 ja höyryä vetävä osa 303 on kallistettu ylöspäin kohti reaktorin paineastian 201 ulkoseinää. Vaihtoehtoisesti osat 302 ja 303 voivat ulottua vaakasuuntaisesti. Vesitason mittausputken 301 runko-osa ulottuu pystysuunnassa reaktorin paineastian 201 seinää pitkin. Vesitason mittausputkessa 301 on ulokeosa 305, joka työntyy pystysuunnassa alaspäin reaktorivettä vetävän osan 302 kytkentäpisteen yli reaktorin paineastiaan 201.The reactor water traction portion 302 of the water level measuring tube 301 and the vapor traction portion 303 are inclined upwardly toward the outer wall of the reactor pressure vessel 201. Alternatively, portions 302 and 303 may extend horizontally. The body portion of the water level measuring tube 301 extends vertically along the wall of the reactor pressure vessel 201. The water level measuring tube 301 has a protrusion portion 305 that extends vertically downwardly over the coupling point of the reactor water supply portion 302 to the reactor pressure vessel 201.

Ultraäänilähetin 306 on asennettu reaktorin paineastiaa 201 ympäröivän biologisen suojan 211 ulkopuolelle, ja se tuottaa ohjaussignaalin käyttämään ensimmäistä ja toista ultraäänimuunninta 307 ja 308 jatkuvasti tai periodisesti jokaisella ennalta asetetulla veden tason mittausaikavälillä.The ultrasonic transmitter 306 is mounted outside the biological shield 211 surrounding the reactor pressure vessel 201 and provides a control signal to operate the first and second ultrasonic transducers 307 and 308 continuously or periodically at each preset water level measurement interval.

Ensimmäinen ultraäänimuunnin 307 on asennettu ulokeosan 305 poh-japintaan vasten vesitason mittausputkessa 301 olevan veden pintaa L’, ja sitä pitelee kiinnitysyksikkönä toimiva reaktorin paineastiaa 201 ympäröivä lämpöeriste 212.The first ultrasonic transducer 307 is mounted against the bottom surface of the projection 305 against the water surface L 'of the water level measuring tube 301 and is held by a thermal insulator 212 surrounding the reactor pressure vessel 201 as a fitting unit.

Ensimmäinen ultraäänimuunnin 307 on kytketty ultraäänilähettimeen 306 signaalikaapelilla 309, ja se sisältää pietsosähköisen elementin, joka lähettää ultraääniaallon veden pintaa L’ kohti vesitason mittausputkessa 301 vasteena ult-raäänilähettimeltä 306 tulevalle ohjaussignaalille. Lisäksi ensimmäinen ultraäänimuunnin 307 vastaanottaa erilaisia heijastusaaltoja veden pinnasta L’, veden pinnan yläpuolella olevasta höyrystä tai vesitason mittausputken 301 sisäseinästä tai muista osista ja tuottaa heijastusaaltosignaalin.The first ultrasonic transducer 307 is coupled to the ultrasonic transmitter 306 by a signal cable 309 and includes a piezoelectric element that transmits an ultrasonic wave towards the water surface L 'in the water level measuring tube 301 in response to a control signal from the ultrasonic transmitter 306. Further, the first ultrasonic transducer 307 receives various reflection waves from the water surface L ', steam above the water surface, or the inner wall or other portions of the water level measuring tube 301 and produces a reflection wave signal.

Biologisen suojan 211 ulkopuolella olevan ultraäänilähettimen 306 ja biologisen suojan 211 sisäpuolella olevan ensimmäisen ultraäänimuuntimen 307 toisiinsa kytkevä signaalikaapeli 309 kulkee reaktorin paineastiaa 201 ympäröivään biologiseen suojaan 211 muodostetun reiän (lävistyksen) läpi.The signal cable 309 interconnecting the ultrasonic transmitter 306 outside the biological shield 211 and the first ultrasonic transducer 307 inside the biological shield 211 passes through a hole (piercing) formed in the biological shield 211 surrounding the reactor pressure vessel 201.

Toinen ultraäänimuunnin 308 on asennettu vesitason mittausputken 301 ulokeosan 305 ulkopintaan, ja sitä pitelee reaktorin paineastiaa 201 ympäröivä lämpöeriste 212.A second ultrasonic transducer 308 is mounted on the outer surface of the projection 305 of the water level measuring tube 301 and is held by the thermal insulation 212 surrounding the reactor pressure vessel 201.

Toinen ultraäänimuunnin 308 on kytketty ultraäänilähettimeen 306 signaalikaapelilla 309, ja se sisältää pietsosähköisen elementin, joka lähettää uit- raääniaallon taajuudella useista kymmenistä kHz:eistä useisiin satoihin kHz:eihin ulokeosan 305 radiaalisuunnassa (kohti vastakkain asetettua sisäseinää) vasteena ultraäänilähettimeltä 306 tulevalle ohjaussignaalille. Lisäksi toinen ultraääni-muunnin 308 vastaanottaa heijastusaallon vesitason mittausputken 301 sisäseinästä, sisäseinän sisältä tai vastaavista ja tuottaa heijastusaaltosignaalin.The second ultrasonic transducer 308 is coupled to the ultrasonic transmitter 306 by a signal cable 309 and includes a piezoelectric element which transmits an ultrasonic wave at a frequency from tens of kHz to several hundreds of kHz in the radial direction (toward the opposite inner wall) of the projection 305. In addition, the second ultrasonic transducer 308 receives a reflection wave from the inner wall, inside the inner wall, or the like of the water level measuring tube 301 and outputs a reflection wave signal.

Ulokeosan 305 sisäseinässä, joka vastaanottaa ultraääniaallon toiselta ultraäänimuuntimelta 308, on ultraääniä heijastava pinta 310, joka heijastaa ultra-ääniaallon sen tulosuuntaan nähden rinnakkaiseen suuntaan (esimerkiksi kar-tiomainen pinta, joka työntyy ulospäin runko-osan 304 radiaalisuunnassa).The inner wall of the projection 305 receiving the ultrasonic wave from the second ultrasonic transducer 308 has an ultrasonic reflecting surface 310 which reflects the ultrasonic wave in a direction parallel to its input direction (e.g., a conical surface projecting outwards in the radial direction of the body 304).

Veden tason laskentayksikkö 311 on asennettu reaktorin paineastiaa 201 ympäröivän biologisen suojan 211 ulkopuolelle kuten ultraäänilähetin 306. Ensimmäisen ja toisen ultraäänimuuntimen 307 ja 308 tuottamien heijastusaal-tosignaalien perusteella veden tason laskentayksikkö 311 laskee vesitason mit-tausputkessa olevan veden tason (kutsutaan putkensisäiseksi veden tasoksi) ajasta ultraääniaallon lähetyksen ja heijastusaallon vastaanoton välillä ja ultraääniaallon akustisesta nopeudesta, ja laskee reaktorin paineastiassa olevan reakto-riveden tason putkensisäisestä veden tasosta.The water level calculator 311 is mounted outside the biological shield 211 surrounding the reactor pressure vessel 201, such as an ultrasonic transmitter 306. Based on the reflection wave signals produced by the first and second ultrasonic transducers 307 and 308, the water level between the transmission and the reception of the reflection wave, and the acoustic velocity of the ultrasound wave, and calculates the level of the reactor water in the reactor pressure vessel from the intra-tube water level.

Seuraavaksi kuvataan veden tason laskentayksikön 311 suorittama veden tason laskentaprosessi.Next, the water level calculation process performed by the water level calculating unit 311 will be described.

Ensin ensimmäisen ultraäänimuuntimen 307 tuottamassa heijas-tusaaltosignaalissa olevien eri heijastusaaltokomponenttien (kuten veden pinnasta L’ tulevien heijastusaallon, vesitason mittausputken 301 höyrystä tulevan heijastusaallon ja vesitason mittausputkessa 301 olevista rakennepinnoista tulevien heijastusaaltojen komponenttien) joukosta tunnistetaan veden pinnasta U tulevan heijastusaallon komponentti (kutsutaan relevantiksi heijastusaaltokomponentiksi tästedes).First, the reflections of the various reflection components in the reflection wave signal produced by the first ultrasonic transducer 307 (such as the reflection wave from the water surface L ', the reflection wave from the water level measuring tube 301, and the reflection waveforms from the structural surfaces .

Kuvio 20 on kuvaaja, joka esittää mitatun aallon X aaltomuotoa, joka on esimerkki ensimmäisen ultraäänimuuntimen 307 tuottamasta heijastusaal-tosignaalista. X-akseli osoittaa aikaa, ja Y-akseli osoittaa vastaanotetun ultraääni-aallon amplitudia, joka osoittaa ultraääniaallon voimakkuutta. Aika voidaan muuntaa etäisyydeksi käyttämällä akustista nopeutta. Näin seuraavassa selostuksessa oletetaan, että X-akseli osoittaa etäisyyttä.Fig. 20 is a graph showing the waveform of the measured wave X, which is an example of a reflection wave signal produced by a first ultrasonic converter 307. The X axis represents time, and the Y axis indicates the amplitude of the received ultrasound wave, which indicates the intensity of the ultrasound wave. Time can be converted to distance using acoustic speed. In the following description, it is assumed that the X-axis represents the distance.

Kuten kuviossa 20 esitetään, veden tason laskentayksikköön 311 syötetty mitattu aalto X sisältää useita toistensa kanssa päällekkäin olevia heijas-tusaaltokomponentteja. Mitatun aallon X havaitussa aaltomuodossa vesitason mittausputken 301 pohjan ja nestefaasin rajalta tuleva heijastusaalto muodostaa ensimmäisen piikin, ja veden pinnasta L’ tuleva heijastusaalto muodostaa toisen piikin (relevantti heijastusaaltokomponentti Y). Koska ultraääniaalto vaimenee, kunnes se saavuttaa ensimmäisen ultraäänimuuntimen 307 heijastuttuaan veden pinnasta L’, relevantin heijastusaaltokomponentin Y piikki on matala. Niinpä kohi-naisessa ympäristössä havaitaan kohinaa, jolla on piikkejä, jotka ovat yhtä suuria tai suurempia kuin relevantin heijastusaaltokomponentin piikki niin, että vesitason mittausputken 301 veden tasosta L’ tulevan heijastusaallon relevantti heijastusaaltokomponentti on vaikea määrittää esimerkiksi kynnysmäärityksellä. Lisäksi veden tasosta L’ tuleva heijastusaalto todennäköisesti siroaa ja vaimenee veden pinnan L’ häiriöiden vuoksi. Tämän seurauksena S/N-suhde pienenee, ja näin veden pinnasta L’ tuleva heijastusaalto on vaikea erottaa muista heijastusaaltokom-ponenteista.As shown in Fig. 20, the measured wave X supplied to the water level calculating unit 311 includes a plurality of overlapping reflection wave components. In the detected waveform of the measured wave X, a reflection wave from the bottom of the water level measuring tube 301 forms a first peak, and a reflection wave from the water surface L 'forms a second peak (relevant reflection wave component Y). Because the ultrasonic wave is attenuated until it reaches the first ultrasonic transducer 307 after reflection from the water surface L ', the peak of the relevant reflection wave component Y is low. Thus, in the noisy environment, noise having peaks equal to or larger than the peak of the relevant reflection wave component is detected such that the relevant reflection wave component of the water level measuring tube 301 from the water plane L 'is difficult to determine, e.g. In addition, the reflection wave from the water level L 'is likely to scatter and attenuate due to disturbances in the water surface L'. As a result, the S / N ratio is reduced, and thus the reflection wave from the surface of the water L 'is difficult to distinguish from the other reflection wave components.

Jopa kohinaisessa ympäristössä relevantti heijastusaaltokomponentti Y voidaan kuitenkin määrittää helposti relevantin heijastusaaltokomponentin ”refe-renssiaallon”, joka on valmisteltu ennen veden tason mittausta, ja veden tason mittauksessa saadun mitatun aallon (ensimmäisen ultraäänimuuntimen 307 tuottaman heijastusaaltosignaalin osoittama aalto, joka sisältää erilaisia heijastusaal-tokomponentteja) välisellä kuviosovituksella.However, even in a noisy environment, the relevant reflection wave component Y can easily be determined by the "reference wave" of the relevant reflection wave component prepared before the water level measurement and the reflected wave signal produced by the first wave kuviosovituksella.

Seuraavassa kuvataan kuviosovitusproseduuri.The following describes the pattern matching procedure.

Veden tason laskentayksikkö tallentaa etukäteen kuviosovitukseen käytettävän referenssiaallon Z. Referenssiaallolla Z (katso kuvio 20) on veden pinnasta L’ tulevan heijastuneen ultraääniaallon aaltomuoto, jonka ensimmäinen ultraäänimuunnin vastaanottaa veden tason mittaukseen sopivissa olosuhteissa, eli olosuhteissa missä veden pinta L’ ei ole merkittävän häiriöinen. Referenssiaal-to Z määritetään analyyttisesti tai todellisesti mittaamalla signaalin aaltomuoto käyttämällä oikeaa konetta tai mallia olosuhteissa, missä veden pinta L’ ei ole merkittävän häiriöinen.The water level calculator pre-stores the reference wave Z used for pattern matching. The reference wave Z (see Figure 20) has a reflected ultrasonic waveform from the water surface L 'received by the first ultrasonic transducer under conditions suitable for measuring the water level. The reference datum Z is determined analytically or actually by measuring the waveform of the signal using the correct machine or model under conditions where the water surface L 'is not significantly disturbed.

Sitten määritetään mitatun aallon X ja referenssiaallon Z välinen korrelaatioarvo Φ(ζ) siirtämällä referenssiaaltoa Z pitkin mitatun aallon X etäisyysakselia. Korrelaatioarvo Φ(ζ) määritetään seuraavalla kaavalla.Then, the correlation value Φ (ζ) between the measured wave X and the reference wave Z is determined by moving the reference wave Z along the distance axis of the measured wave X. The correlation value Φ (ζ) is determined by the following formula.

f(z): mitattu aalto X g(z): referenssiaalto Z z: etäisyysf (z): measured wave X g (z): reference wave Z z: distance

Kuten kuviossa 20 esitetään, siirrettäessä referenssiaaltoa (muuttamalla etäisyyttä z) mitatun aallon X ja referenssiaallon Z välistä korrelaatiota lasketaan toistuvasti. Korrelaatioarvon Φ(ζ) tulos esitetään kuviossa 21. Kuvio 21 on kaaviomainen kuvaaja, joka esittää mitatun aallon X ja referenssiaallon Z välistä korrelaatiota laskettuna pitkin mitatun aallon X etäisyysakselia. Olettaen että etäisyyttä, jolla relevantti mitatussa aallossa X oleva heijastusaaltokomponentti Y vastaanotetaan, merkistään zmax:lla, korrelaatioarvo Φ(ζ) esittää huomattavan terävän piikin zmax:lla, ja se on matala muilla etäisyyksillä.As shown in Figure 20, when shifting the reference wave (by changing the distance z), the correlation between the measured wave X and the reference wave Z is repeatedly calculated. The result of the correlation value Φ (ζ) is shown in Fig. 21. Fig. 21 is a graph showing the correlation between the measured wave X and the reference wave Z calculated along the distance axis of the measured wave X. Assuming the distance at which the relevant reflection wave component Y in the measured wave X is received is denoted by zmax, the correlation value Φ (ζ) represents a remarkably sharp peak at zmax, and is low at other distances.

Etäisyys zmax, jolla korrelaatioarvo Φ(ζ) piikittää, määritetään veden tasona vesitason mittausputkessa 301 (putkensisäisenä veden tasona), ja kuvio-sovitusproseduuri päättyy.The distance zmax at which the correlation value Φ (ζ) peaks, is determined as the water level in the water level measuring tube 301 (as the intra-tube water level), and the pattern-fitting procedure ends.

Seuraavaksi kuvataan toisen ultraäänimuuntimen 308 toiminta. Kuten yllä on kuvattu, toinen ultraäänimuunnin 308 lähettää ultraääniaallon ultraääntä heijastavaan pintaan 310 ja vastaanottaa ultraääntä heijastavasta pinnasta 310 heijastusaallon. Toisen ultraäänimuuntimen ja ultraääntä heijastavan pinnan 310 välinen etäisyys on tiedossa vesitason mittausputken 301 spesifikaatioista. Niinpä toisen ultraäänimuuntimen 308 ja ultraääntä heijastavan pinnan 310 välisestä etäisyydestä ja ajasta siitä, kun toinen ultraäänimuunnin 308 lähettää ultraääniaallon, siihen kun se vastaanottaa ultraääntä heijastavasta pinnasta 310 heijastuneen ultraääniaallon, voidaan määrittää akustinen nopeus reaktorivedessä vesi-tason mittausputkessa 301. Veden tason mittauksen tarkkuutta voidaan parantaa suorittamalla ensimmäisen ultraäänimuuntimen 307 tuottaman vastaanottosig-naalin etäisyyden korjaus käyttämällä määritettyä akustista nopeutta.The operation of the second ultrasonic converter 308 will now be described. As described above, the second ultrasonic transducer 308 transmits an ultrasound wave to the ultrasound reflecting surface 310 and receives a reflection wave from the ultrasound reflecting surface 310. The distance between the second ultrasonic transducer and the ultrasonic reflecting surface 310 is known from the specifications of the water level measuring tube 301. Thus, the distance between the second ultrasonic transducer 308 and the ultrasound reflecting surface 310 and the time when the second ultrasonic transducer 308 transmits an ultrasonic wave to receive the ultrasound reflected from the ultrasound reflecting surface 310 can determine the acoustic velocity in the water performing a distance correction of the reception signal produced by the first ultrasonic transducer 307 using the determined acoustic speed.

Seuraavaksi kuvataan ulokeosan 305 etu. Tietyn ajanjakson ajan sen jälkeen, kun ultraäänimuunnon 307 lähettää ultraääniaallon, ultraäänimuunnin 307 vastaanottaa heijastusaaltoja ultraäänimuuntimen kiinnittämiseen käytetystä tukiosasta, vesitason mittausputken 301 pohjan sisä- ja ulkopinnasta tulevia heijastusaaltoja ja muita heijastusaaltoja. Niinpä vaikka ultraäänimuunnin 307 vastaanottaa heijastusaallon veden pinnasta L’ tämän ajanjakson aikana, on vaikeaa määrittää oikea heijastusaaltokomponentti Y. Niinpä veden tason ollessa matala ja ultraäänimuuntimen 307 ja veden pinnan L’ välisen välimatkan ollessa pieni, veden taso voi olla mahdotonta mitata. Tämän ongelman ratkaisemiseksi vesitason mittausputkessa 301 on ulokeosa 305, joka antaa riittävän välimatkan ultraäänimuuntimen 307 ja veden pinnan L’ välille estämään veden pinnasta L’ tulevan heijastusaallon vastaanotto yllä kuvatun ajanjakson aikana. Ulokeosan 305 pituus on sellainen, että se antaa riittävä heijastusajan estämään veden pinnasta L’ tulevan heijastusaallon vastaanotto yllä kuvatun ajanjakson aikana. Tämän suoritusmuodon mukaisella reaktorin veden tason mittausjärjestelmällä 300 on seuraavia etuja. 1. Koska vesitason mittausputki on peitetty reaktorin paineastian 201 lämpöeristeellä 212, vesitason mittausputken sisäinen ympäristö on lähellä reaktorin paineastian sisäistä ympäristöä. Niinpä ei ole tarvetta korjata reaktorin vesi-tason mittausputken 301 lämpötilaa tai tiheyttä reaktorin paineastiassa 201 olevan reaktoriveden arvoon. Toisin sanoen ultraääniaistinyksikön ja veden tason laskentayksikön 311 määrittämää veden tasoa vesitason mittausputkessa 301 voidaan pitää veden tason reaktorin paineastiassa 201 vaarantamatta veden tason mittauksen tarkkuutta.The advantage of the projection 305 will now be described. For a period of time after the ultrasonic transducer 307 transmits the ultrasonic wave, the ultrasonic transducer 307 receives reflection waves from the support portion used to attach the ultrasonic transducer, reflection waves from the inner and outer surfaces of the water level measuring tube 301, and other reflection waves. Thus, although the ultrasonic transducer 307 receives a reflection wave from the water surface L 'during this period, it is difficult to determine the correct reflection wave component Y. Thus, with the water level low and the distance between the ultrasonic transducer 307 and the water surface L' small To solve this problem, the water level measuring tube 301 has a projection portion 305 that provides a sufficient distance between the ultrasonic transducer 307 and the water surface L 'to prevent the reflection wave from the water surface L' being received during the time period described above. The length of the projection portion 305 is such that it provides sufficient reflection time to prevent the reflection wave from the water surface L 'being received during the time period described above. The reactor water level measurement system 300 of this embodiment has the following advantages. 1. Since the water level measuring tube is covered by thermal insulation 212 of the reactor pressure vessel 201, the internal environment of the water level measuring tube is close to that of the reactor pressure vessel. Thus, there is no need to adjust the temperature or density of the reactor water level measuring tube 301 to the value of reactor water in the reactor pressure vessel 201. In other words, the water level defined by the ultrasonic sensing unit and the water level calculating unit 311 in the water level measuring tube 301 can be maintained in the water level reactor pressure vessel 201 without compromising the accuracy of the water level measurement.

Niinpä reaktorin veden tason mittausjärjestelmä 300 voi mitata reaktoriveden tason eri menetelmällä kuin differentiaalisen paineen menetelmä, ja se voi mitata veden tason tarkasti yksinkertaisella järjestelmäkonfiguraatiolla. 2. Veden tason laskentayksikkö 311 määrittää mitatussa aallossa X olevan relevantin heijastusaaltokomponentin Y aiemmin valmistellun referenssi-aallon Z, joka osoittaa veden pinnasta U tulevaa relevanttia heijastusaaltokompo-nenttia Y vesitason mittausputkessa 301, ja ultraääniaistinyksikön tuottaman hei-jastusaaltosignaalin osoittaman mitatun aallon X välisellä kuviosovituksella. Ku-viosovitus tehdään relevantin heijastusaaltokomponentin Y ja referenssiaallon Z välisen korrelaatioarvon Φ(ζ) perusteella. Niinpä jopa kohinaisessa ympäristössä, missä veden pintaa L’ vesitason mittausputkessa 301 häiritään, tai muiden heijastusaaltokomponenttien esiintyessä veden taso voidaan mitata hyvin tarkasti. 3. Ulokeosa 305 eliminoi kohinan vaikutuksen välittömästi sen jälkeen, kun ultraäänimuunnin 307 lähettää ultraääniaallon. Näin relevantti heijastusaalto-komponentti Y voidaan erottaa helpommin kohinasta (muista heijastusaaltokom-ponenteista). 4. Ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköt on järjestetty lähettämään ultra-ääniaaltoa reaktorin vesipuolelta höyrypuolelle vesitason mittausputkessa 301. Niinpä ultraääniaallon hajanainen heijastuminen höyrystä voidaan minimoida, relevantti heijastusaaltokomponentti Y, joka todennäköisesti vaimenee veden pinnan L’ häiriöiden ja erilaisista rakennepinnoista tulevien useiden heijastusten vuoksi, voidaan ilmaista ja veden taso mitata. 5. Akustinen nopeus reaktorivedessä vesitason mittausputkessa 301 voidaan määrittää tarkasti käyttämällä toista ultraäänimuunninta 308. Käyttämällä akustista nopeutta veden taso voidaan laskea tarkasti. ’ 6. Ultraääntä heijastava pinta 310 heijastaa toisen ultraäänimuuntimen 308 vastaanottaman ultraääniaallon suunnassa, joka on rinnakkainen ultraääni-aallon osumasuunnalle. Niinpä toinen ultraäänimuunnin 308 vastaanottaa voimakkaan heijastusaallon ultraääntä heijastavasta pinnasta 310. Näin ollen toista ultraäänimuunninta 308 käyttävä akustisen nopeuden laskenta paranee. 7. Ainakin se osa vesitason mittausputkesta, jonka tarkoitus on vetää höyryä reaktorin paineastiasta 201, ulottuu vaakasuunnassa tai on kallistettu ylöspäin kohti reaktorin paineastiaa 201. Niinpä radiolyysissä tuotetun kondensoi-tumattoman kaasun, kuten vedyn ja hapen, kerääntyminen saadaan estettyä niin, että vesitason mittausputken sen pään, jota käytetään vetämään tai keräämään höyryä, vahingoittumattomuus voidaan säilyttää pitkään. (Yhdeksäs suoritusmuoto)Thus, the reactor water level measurement system 300 can measure the reactor water level by a different method than the differential pressure method, and can accurately measure the water level with a simple system configuration. 2. The water level calculating unit 311 determines a previously prepared reference wave Z of the measured reflection wave component Y, which represents the relevant reflection wave component Y coming from the water surface U in the water level measuring tube 301, and the interlayer output signal X produced by the ultrasound sensing unit. The pattern fitting is made on the basis of the correlation value Φ (ζ) between the relevant reflection wave component Y and the reference wave Z. Thus, even in a noisy environment where the water surface L 'is disturbed in the water level measuring tube 301, or in the presence of other reflection wave components, the water level can be very accurately measured. 3. The projection portion 305 eliminates the effect of noise immediately after the ultrasound transducer 307 transmits an ultrasonic wave. In this way, the relevant reflection wave component Y can be more easily distinguished from noise (from other reflection wave components). 4. The ultrasonic transceiver units are arranged to emit an ultrasonic wave from the water side of the reactor to the steam side in the water level measuring tube 301. Thus, the diffused reflection of the level to measure. 5. The acoustic velocity in the reactor water in the water level measuring tube 301 can be accurately determined using another ultrasonic transducer 308. By using the acoustic velocity, the water level can be accurately calculated. 6. The ultrasonic reflecting surface 310 reflects the second ultrasonic transducer 308 in the direction of the ultrasonic wave received parallel to the direction of the hit of the ultrasound wave. Thus, the second ultrasonic transducer 308 receives a strong reflection wave from the ultrasound reflecting surface 310. Thus, the acoustic velocity calculation using the second ultrasonic transducer 308 is improved. 7. At least that portion of the water level tube intended to draw steam from the reactor pressure vessel 201 extends horizontally or inclined upwardly toward the reactor pressure vessel 201. Thus, accumulation of non-condensable gas produced by radiolysis such as hydrogen and oxygen can be prevented by the integrity of the head used to draw or collect steam can be maintained for a long time. (Ninth embodiment)

Kuvio 22 esittää kaaviota keksinnön yhdeksännen suoritusmuodon mukaisesta veden tason mittausjärjestelmästä. Tämän suoritusmuodon mukainen reaktoriveden tason mittausjärjestelmä eroaa kahdeksannen suoritusmuodon mukaisesta reaktoriveden tason mittausjärjestelmästä 300 siinä, että vesitason mittausputkea 301 on modifioitu. Samoja osia kuin kahdeksannessa suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja niiden kuvaus sivuutetaan. Muokattuja tai uusia osia merkitään viitenumeroilla, joissa on liitteenä ”A”.Fig. 22 is a diagram of a water level measuring system according to a ninth embodiment of the invention. The reactor water level measuring system of this embodiment differs from the reactor water level measuring system 300 of the eighth embodiment in that the water level measuring tube 301 has been modified. The same parts as in the eighth embodiment are denoted by the same reference numerals and their description is omitted. Modified or new parts shall be identified by reference numbers accompanied by an "A".

Kuten kuviossa 22 esitetään, vesitason mittausputkessa 301A on useita reaktorivettä vetäviä osia 302A.As shown in Figure 22, the water level measuring tube 301A has a plurality of reactor water-conducting portions 302A.

Reaktoriveden vetävät osat 302A ovat reaktoriveden vetoyksiköitä, jotka on muodostettu kahteen tai useampaan paikkaan eri tasoilla reaktorivettä vetävän osan 302 yläpuolella, ja ne toimivat periaatteessa samalla tavalla kuin reaktorivettä vetävä osa 302. Reaktorivettä vetävät osat 302A siis tarjoavat ainakin kaksi osaa, jotka kommunikoivat reaktorin paineastiassa 201 olevan reaktorivesi-alueen kanssa reaktorin toimiessa normaalisti.The reactor water pulling portions 302A are reactor water pulling units formed at two or more locations at different levels above the reactor water pulling portion 302 and function essentially in the same way as the reactor water pulling portion 302. Thus, the reactor water pulling portions 302A provide at least two portions communicating with the reactor water area when the reactor is operating normally.

Reaktoriveden tason mittausjärjestelmällä on seuraavia etuja kahdeksannen suoritusmuodon etujen (1) - (7) lisäksi. 8. Koska vesitason mittausputkessa 301A on useita reaktorivettä vetäviä osia 302A, jotka kommunikoivat reaktorin paineastiassa 201 olevan reaktori-vesialueen kanssa eri tasoilla, reaktoriveden siirtäminen vesitason mittausputkessa 301A helpottuu, ja tapahtuu reaktoriveden tehokkaampi tasoittuminen vesitä- son mittausputkessa 301 A. Näin reaktohveden kierto reaktorin paineastiassa 201 ja vesitason mittausputkessa 301A helpottuu. Tämän seurauksena reaktohveden ympäristö vesitason mittausputkessa 301A on lähellä reaktohveden ympäristöä reaktorin paineastiassa 201. Niinpä reaktohveden taso voidaan mitata tarkemmin ilman tarvetta tiheys- tai lämpötilakorjaukselle.The reactor water level measuring system has the following advantages in addition to the advantages of the eighth embodiment (1) to (7). 8. Because the water level measuring tube 301A has a plurality of reactor water drain portions 302A communicating with the reactor pressure vessel 201 at different levels, the transfer of reactor water in the water level measuring tube 301A is facilitated and the reactor water is more effectively leveled in the 201 and the water level measuring tube 301A make it easier. As a result, the reaction water environment in the water level measuring tube 301A is close to the reaction water environment in the reactor pressure vessel 201. Thus, the level of reaction water can be measured more accurately without the need for density or temperature correction.

Reaktorivesi kierrättämiseen vesitason mittausputken 301A läpi ei tarvita erityistä kuljetuslaitteistoa, ja sillä on etu (8) yksinkertaiselle järjestelmäkonfi-guraatiolla. (Kymmenes suoritusmuoto)The reactor water for circulating through the water level measuring tube 301A does not require any special conveying equipment and has the advantage (8) of a simple system configuration. (Tenth embodiment)

Kuvio 23 on kaavio, joka esittää keksinnön kymmenennen suoritusmuodon mukaista reaktohveden tason mittausjärjestelmää. Tämän suoritusmuodon mukainen reaktohveden tason mittausjärjestelmä eroaa kahdeksannen suoritusmuodon mukaisesta reaktohveden tason mittausjärjestelmästä 300 siinä, että vesitason mittausputkea 301 ja ultraäänilähetin-vastaanotinyksiköitä on modifioitu. Samoja osia kuin kahdeksannessa suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja niiden kuvaus sivuutetaan. Muokattuja tai uusia osia merkitään viitenumeroilla, joissa on liitteenä ”B”.Fig. 23 is a diagram illustrating a reaction water level measurement system according to a tenth embodiment of the invention. The reaction water level measuring system of this embodiment differs from the reaction water level measuring system 300 of the eighth embodiment in that the water level measuring tube 301 and the ultrasonic transceiver units have been modified. The same parts as in the eighth embodiment are denoted by the same reference numerals and their description is omitted. Modified or new parts shall be identified by reference numbers enclosed in "B".

Kuten kuviossa 23 esitetään, tämän suoritusmuodon mukaisessa reaktohveden tason mittausjärjestelmässä 300B on vesitason mittausputki 301B, ensimmäinen ultraäänimuunnin 307 ja kolmas ultraäänimuunnin 307B.As shown in Figure 23, the reaction water level measuring system 300B of this embodiment has a water level measuring tube 301B, a first ultrasonic transducer 307 and a third ultrasonic transducer 307B.

Vesitason mittausputkessa 301B on putki 351B (kuuma haara), joka vastaa vesitason mittausputkea 301 kahdeksannessa suoritusmuodossa, ja putki 352B (kylmä haara), joka on kytketty reaktorivettä vetävään osaan 302 ja höyryä vetävään osaan 303 on esillä reaktorin paineastiaa 201 ympäröivä lämpöeristeen 212 päällä. Putkessa 352B on ulokeosa 305B, joka työntyy alaspäin kuten putki 351B. Kolmas ultraäänimuunnin 307B on kiinnitetty putken 352B pohjaan. Veden pintoja putkissa 351B ja 352B merkitään vastaavasti L’ ja L”.The water level measuring tube 301B has a tube 351B (hot branch) corresponding to the water level measuring tube 301 in the eighth embodiment, and a tube 352B (cold branch) connected to the reactor water drawing section 302 and the steam drawing section 303 to the reactor pressure vessel 201. The tube 352B has a projection portion 305B projecting downwardly like the tube 351B. A third ultrasonic transducer 307B is attached to the bottom of tube 352B. The water surfaces in pipes 351B and 352B are designated L 'and L', respectively.

Seuraavassa kuvataan reaktoriveden tason mittausjärjestelmän 300B toimintaa.The operation of the reactor water level measuring system 300B is described below.

Putken 351B ja ensimmäisen ultraäänimuuntimen 307 toiminnat veden tason mittauksessa ovat samoja kuin kahdeksannessa suoritusmuodossa. Vaikka sitä ei esitetä, toisen ultraäänimuuntimen 308 ja ultraääntä heijastavan pinnan 310 toiminnat ja edut ovat myös samoja kuin kahdeksannessa suoritusmuodossa.The functions of the tube 351B and the first ultrasonic transducer 307 in measuring the water level are the same as in the eighth embodiment. Although not shown, the functions and advantages of the second ultrasonic transducer 308 and the ultrasonic reflecting surface 310 are the same as those of the eighth embodiment.

Kuten ultraäänimuunnin 307, kolmas ultraäänimuunnin 307B on kytketty ultraäänilähettimeen 306 signaalikaapelilla 309, ja se sisältää pietsosähköi- sen elementin, joka lähettää ultraääniaallon taajuudella useista kymmenistä kHz:eistä useisiin satoihin kHz:eihin kohti veden pintaa L” putkessa 352B vasteena ultraäänilähettimeltä 306 tulevalle ohjaussignaalilla, ja tuottaa heijastusaal-tosignaalin. Kuten putkessa 351B, akustinen nopeus putkessa 352B voidaan määrittää käyttämällä ulokeosan 305B sisäpintaan muodostettua ultraääntä heijastavaa pintaa 31 OB ja neljättä ultraäänimuunninta 308B, joka on asennettu vasten ultraääntä heijastavaa pintaa 31 OB.Like the ultrasonic transducer 307, the third ultrasonic transducer 307B is coupled to the ultrasonic transducer 306 by a signal cable 309 and includes a piezoelectric element which transmits at a frequency of tens of kHz to several hundred produces a reflection waveform. As in tube 351B, the acoustic velocity in tube 352B can be determined using an ultrasonic reflecting surface 31 OB formed on the inner surface of the projection 305B and a fourth ultrasonic transducer 308B mounted against the ultrasonic reflecting surface 31 OB.

Koska putkea 352B ei ole peitetty lämpöeristeellä 212, putkessa 352B olevalla reaktorivedellä on matalampi lämpötila kuin reaktorin paineastiassa 201 olevalla reaktorivedellä.Because tube 352B is not covered with thermal insulation 212, the reactor water in tube 352B has a lower temperature than the reactor water in the reactor pressure vessel 201.

Esimerkiksi jos jokin tapahtuma aiheuttaa nopean paineen laskun reaktorin paineastiassa 201, reaktoriveden ylikiehumista (engl. flash boiling) voi ilmetä. Ylikiehumisen esiintyessä reaktorivettä on kahdessa faasissa tai se on sekoitus kaasua ja nestettä. Tässä tapauksessa ylikiehumista tapahtuu myös putkessa 351B (kuuma haara), joka on suunniteltu olemaan samoissa lämpötila-olosuhteissa kuin reaktorin paineastia 201, ja veden tasoa ei voida juurikaan mitata ensimmäisellä ultraäänimuuntimella 307. Koska putken 352B lämpötila on pienempi kuin reaktorin paineastian 201 lämpötila, edes tässä tapauksessa ylikiehumista ja näin aiheutuvaa kaasu-/nestekaksifaasisuutta ei kuitenkaan tapahdu putkessa 352B. Näin jopa tässä tapauksessa, kun reaktorin paineastiassa 201 tai putkessa 351B tapahtuu ylikiehumista, veden taso putkessa 352B voidaan silti mitata.For example, if an event causes a rapid drop in pressure in the reactor pressure vessel 201, flash boiling of the reactor water may occur. When overheating occurs, the reactor water is in two phases or is a mixture of gas and liquid. In this case, overheating also occurs in tube 351B (hot branch), which is designed to be at the same temperature conditions as reactor pressure vessel 201, and the water level can hardly be measured by first ultrasonic transducer 307. Since tube 352B temperature is lower than reactor pressure vessel 201 however, in the case of over boiling and the resulting gas / liquid double phase, however, does not occur in tube 352B. Even in this case, when the reactor pressure vessel 201 or tube 351B is overheated, the water level in tube 352B can still be measured.

Esimerkiksi veden taso voidaan mitata putkella ja ensimmäisellä ultraäänimuuntimella 307 normaalissa toiminnassa, ja mitata putkella 352B ja kolmannella ultraäänimuuntimella 307B, kun reaktorin paineastiassa 201 tapahtuu ylikiehumista. Näin veden taso voidaan mitata luotettavammin.For example, the water level can be measured with the tube and the first ultrasonic transducer 307 in normal operation, and with the tube 352B and the third ultrasonic transducer 307B when the reactor pressure vessel 201 is overheated. This way the water level can be measured more reliably.

Kuten yllä on kuvattu, reaktoriveden tason mittausjärjestelmällä 300B on seuraavia etuja kahdeksannen suoritusmuodon etujen (1) - (7) lisäksi. (9) Reaktoriveden tason mittausjärjestelmässä 300B on putki 352B, jota ei ole peitetty lämpöeristeellä 212, ja niinpä veden taso voidaan mitata esimerkiksi silloin, kun reaktorin paineastiassa esiintyy reaktoriveden ylikiehumista. Tässä yllä kuvatussa suoritusmuodossa mittausputkessa 301B on toisiinsa integroidut putki 351B (kuuma haara) ja putki 352B (kylmä haara). Kuuma haara ja kylmä haara voivat kuitenkin olla reaktorin paineastiaan 201 kiinnitettyjä erillisiä putkia.As described above, the reactor water level measuring system 300B has the following advantages in addition to the advantages of the eighth embodiment (1) to (7). (9) The reactor water level measuring system 300B has a pipe 352B which is not covered by thermal insulation 212, and thus the water level can be measured, for example, when reactor pressure vessel is overheated. In this embodiment described above, measuring tube 301B has integrated tube 351B (hot branch) and tube 352B (cold branch). However, the hot branch and the cold branch may be separate pipes attached to the reactor pressure vessel 201.

Yleisesti ottaen reaktorin paineastiassa 201 osaa höyry-vesierottelijan 206 pohjasta päähöyryputkeen 210 kutsutaan kapeaksi alueeksi, ja osaa reaktorin ytimestä 202 päähöyryputkeen 210 kutsutaan laajaksi alueeksi. Esimerkiksi jos lämpöeristeellä 212 peitetty kuuma haara voi ulottua kapean alueen yli, ja lämpö-eristeen 212 päällä paljaana oleva kylmä haara ulottuu laajan alueen yli, voidaan täyttää reaktoriveden tason mittauksen määräysvaatimukset. (Yhdestoista suoritusmuoto)Generally, in the reactor pressure vessel 201, a portion of the bottom of the steam-water separator 206 to the main steam pipe 210 is called a narrow region, and a portion of the reactor core 202 to the main steam pipe 210 is called a wide region. For example, if a hot branch covered by thermal insulation 212 can extend over a narrow area, and a cold branch exposed over thermal insulation 212 extends over a wide area, the requirements for measuring the reactor water level can be met. (Eleventh Embodiment)

Kuvio 24 on kaavio, joka esittää keksinnön yhdennentoista suoritusmuodon mukaista reaktoriveden tason mittausjärjestelmää. Tämän suoritusmuodon mukainen reaktoriveden tason mittausjärjestelmä on kahdeksannen suoritusmuodon mukainen reaktoriveden tason mittausjärjestelmä 300 yhdellä ylimääräisellä osalla. Samoja osia kuin kahdeksannessa suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja niiden kuvaus sivuutetaan. Muokattuja tai uusia osia merkitään viitenumeroilla, joissa on liitteenä ”C”.Figure 24 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to an eleventh embodiment of the invention. The reactor water level measuring system according to this embodiment is the reactor water level measuring system 300 according to the eighth embodiment with one additional part. The same parts as in the eighth embodiment are denoted by the same reference numerals and their description is omitted. Modified or new parts are identified by reference numbers enclosed in "C".

Kuten kuviossa 24 esitetään, tämän suoritusmuodon mukaisessa reaktoriveden tason mittausjärjestelmässä 300C on jäähdytin 312C. Jäähdytin 312C on suunniteltu poistamaan lämpöä reaktorivedestä vesitason mittausputkessa 301. Kiertovetenä käytetään esimerkiksi reaktoriveden pääsyä ohjaussauvojen ohjausmekanismiin 209 estävää puhdistusvettä, ja kiertovesi syötetään vesitason mittausputkeen 301 pumpulla (ei esitetty).As shown in Figure 24, the reactor water level measurement system 300C of this embodiment has a cooler 312C. The cooler 312C is designed to remove heat from the reactor water in the water level measuring tube 301. For example, purifying water to prevent reactor water from entering the control rod control mechanism 209 is used as circulating water, and the circulating water is supplied to the water level measuring tube 301.

Reaktoriveden tason mittausjärjestelmässä 300C on seuraavia etuja kahdeksannen suoritusmuodon etujen (1) - (7) lisäksi. (10) Koska veden tason mittausjärjestelmässä 300C on jäähdytin 312, joka jäähdyttää reaktorivettä vesitason mittausputkessa 301, vaikka reaktorivesi reaktorin paineastiassa 201 olisi kaasu-/nestekaksifaasitilassa ylikiehumisen vuoksi, reaktorivesi vesitason mittausputkessa 301 on yhä yhtenä faasina, ja veden pinta U säilyy tasaisena. Niinpä vaikka reaktorivesi olisi kaasu-/nestekaksi-faasitilassa ylikiehumisen tai vastaavan vuoksi, reaktoriveden taso reaktorin paineastiassa 201 voidaan mitata.The reactor water level measuring system 300C has the following advantages in addition to those of the eighth embodiment (1) to (7). (10) Since the water level measuring system 300C has a condenser 312 which cools the reactor water in the water level measuring tube 301, even if the reactor water in the reactor pressure vessel 201 is in gas / liquid biphasic state due to overheating, the reactor water in the water level measuring tube 301 is still in one phase. Thus, even if the reactor water is in the gas / liquid two phase state due to over boiling or the like, the level of reactor water in the reactor pressure vessel 201 can be measured.

Vaikka jäähdytin 312 käyttää yllä olevassa selostuksessa vettä, jäähdytykseen voidaan käyttää muita nesteitä tai kaasuja.Although cooler 312 uses water in the above description, other liquids or gases may be used for cooling.

Vaikka kuvio 24 ei esitä lämpöeristettä 212, tätä suoritusmuotoa voidaan käyttää huolimatta siitä, onko vesitason mittausputki 301 peitetty lämpöeristeellä 212. Lisäksi jäähdytin voidaan konfiguroida olemaan toimimatta normaalissa toiminnassa, mutta toimimaan määritettäessä, että tapahtuu poikkeama kuten ylikiehumista ja veden tasoa ei pystytä mittaamaan ultraäänimuuntimella 307. (Kahdestoista suoritusmuoto)Although Figure 24 does not show thermal insulation 212, this embodiment can be used regardless of whether the water level measuring tube 301 is covered by thermal insulation 212. In addition, the condenser may be configured not to operate in normal operation but to operate to detect offset such as overheating and water level 30 (Twelfth embodiment)

Kuvio 25 on kaavio, joka esittää keksinnön kahdennentoista suoritusmuodon mukaista reaktoriveden tason mittausjärjestelmää. Tämän suoritusmuodon mukainen reaktoriveden tason mittausjärjestelmä on modifikaatio kahdeksannen suoritusmuodon mukaisesta reaktoriveden tason mittausjärjestelmästä 300, jossa vesitason mittausputkea 301 on modifioitu. Samoja osia kuin kahdeksannessa suoritusmuodossa merkitään samoilla viitenumeroilla, ja niiden kuvaus sivuutetaan. Muokattuja tai uusia osia merkitään viitenumeroilla, joissa on liitteenä ”D”.Fig. 25 is a diagram illustrating a reactor water level measurement system according to a twelfth embodiment of the invention. The reactor water level measuring system of this embodiment is a modification of the reactor water level measuring system 300 of the eighth embodiment, wherein the water level measuring tube 301 is modified. The same parts as in the eighth embodiment are denoted by the same reference numerals and their description is omitted. Modified or new parts shall be identified by reference numbers accompanied by an 'D'.

Kuten kuviossa 25 esitetään, tämän suoritusmuodon mukaisessa reaktoriveden tason mittausjärjestelmässä 300D vesitason mittausputkessa 301D on useita väkäsiä 313D. Väkäset 313D on järjestetty vesitason mittausputken 301D ulkopintaan kasvattamaan vesitason mittausputken 301D ulkopinta-alaa huomattavasti.As shown in Figure 25, the reactor water level measuring system 300D of this embodiment has a plurality of barbs 313D in the water level measuring tube 301D. The barb 313D is arranged on the outer surface of the water measuring tube 301D to substantially increase the outer surface of the water measuring tube 301D.

Reaktoriveden tason mittausjärjestelmällä 300D on seuraavia etuja kahdeksannen suoritusmuodon etujen (1) - (7) lisäksi. (11) Vesitason mittausputken 301D runko-osassa 304 on huomattavasti kasvatettu ulkopinta-ala verrattuna sisäpinta-alaan väkästen 313D vuoksi, ja näin vesitason mittausputkessa 301D olevaa reaktorivettä voidaan jäähdyttää tehokkaasti huolimatta siitä, että järjestelmä on nk. ilmajäähdytteinen. Näin vaikka reaktorin paineastiassa 201 oleva reaktorivesi olisi kaasu-/nestekaksifaasitilassa ylikiehumisen vuoksi, reaktorivesi vesitason mittausputkessa 301D on yhä yhtenä faasina, ja veden pinta säilyy tasaisena. Niinpä reaktoriveden taso reaktorin paineastiassa 201 voidaan määrittää tarkasti ilman kylmää haaraa (kuvio 23) tai jäähdytintä 312 (kuvio 24) jopa silloin, kun reaktorin paineastiassa 201 oleva reaktorivesi kaasu-/nestekaksifaasitilassa ylikiehumisen tai vastaavan vuoksi.The reactor water level measuring system 300D has the following advantages in addition to the advantages of the eighth embodiment (1) to (7). (11) The body portion 304 of the water level measuring tube 301D has a significantly increased outer surface area compared to the inner surface due to the barb 313D, and thus the reactor water in the water measuring tube 301D can be effectively cooled despite the system being air-cooled. Thus, even if the reactor water in the reactor pressure vessel 201 is in the gas / liquid biphasic state due to over boiling, the reactor water in the water level measuring tube 301D is still in one phase and the water surface remains flat. Thus, the level of reactor water in the reactor pressure vessel 201 can be accurately determined without the cold branch (Fig. 23) or the cooler 312 (Fig. 24) even when the reactor pressure vessel 201 in the gas / liquid biphasic state due to over boiling or the like.

Vaikka yllä on kuvattu keksinnön kahdeksannen viiva kahdennentoista suoritusmuodon mukaisia reaktoriveden tason mittausjärjestelmiä, esillä oleva keksintö ei rajoitu näiden suoritusmuotojen mukaisiin tiettyihin konfiguraatioihin, ja erilaisia modifikaatioita tai lisäyksiä voidaan tehdä poistumatta keksinnön aihepiiristä.Although the above described eighth line of the invention reactor water level measurement systems according to the twelfth embodiment are described, the present invention is not limited to certain configurations according to these embodiments, and various modifications or additions may be made without departing from the scope of the invention.

Esimerkiksi vesitason mittausputkien lukumäärä tai jokaisen vesitason mittausputken reaktorivettä vetävien osien lukumäärä voidaan määrittää sopivasti niin, että ne toimivat tehokkaasti kussakin toteutuksessa.For example, the number of water level measuring tubes or the number of reactor water sections of each water level measuring tube can be suitably determined so that they function effectively in each embodiment.

Vaikka näitä yllä kuvattujen suoritusmuotojen mukaisia reaktoriveden tason mittausjärjestelmiä käytetään BWR:ssä (ABWR:ssä), niitä voidaan yhtä hy- vin käyttää esimerkiksi PWR:n toissijaisen jäähdytysjärjestelmän laitteessa (syöt-tövesilämmitin). Keksinnön mukaisia reaktoriveden tason mittausjärjestelmiä käytetään yhdessä differentiaalipainetyyppisen reaktoriveden mittausjärjestelmän kanssa tai vaihtoehtona tälle.Although these reactor water level measurement systems of the above-described embodiments are used in BWR (ABWR), they can equally well be used, for example, in a PWR secondary cooling system device (feed water heater). The reactor water level measuring systems of the invention are used in conjunction with or as an alternative to a differential pressure type reactor water measuring system.

Yhteenvetona esillä oleva keksintö tarjoaa reaktoriveden mittausjärjestelmän joka mittaa reaktorin paineastiassa olevan reaktoriveden tason, käsittäen olennaisesti: vesitason mittausputken, joka on upotettu reaktorin paineastiaa ympäröivään lämpöeristeeseen ja joka kommunikoi reaktorin paineastian sisuksen kanssa ainakin kahdessa paikassa eri tasoilla; ultraäänilähetinvastaanotinyksikön, joka lähettää ultraääniaallon veden pintaan vesitason mittausputkessa, vastaanottaa veden pinnasta heijastusaallon ja tuottaa ultraääniaaltosignaalin; ja veden tason laskentayksikön, joka laskee vesitason mittausputkessa olevan veden tason putkensisäisenä veden tason käyttämällä heijastusaikaa ultraääniaallon lähetyksen ja heijastusaallon vastaanoton välillä ja ultraääniaallon akustista nopeutta ult-raäänilähetin-vastaanotinyksikön tuottaman heijastusaaltosignaalin perusteella ja laskee reaktorin veden tason reaktorin veden tasossa reaktorin paineastiassa käyttämällä putkensisäistä veden tasoa, ja tähän peruskonfiguraatioon voidaan tehdä erilaisia modifikaatioita ja lisäyksiä.In summary, the present invention provides a reactor water measuring system that measures the level of reactor water in a reactor pressure vessel, comprising essentially: a water level measuring tube immersed in a thermal insulator surrounding the reactor pressure vessel and communicating with the reactor pressure vessel interior at least two locations; an ultrasonic transceiver unit, which transmits an ultrasonic wave to the surface of the water in a water level measuring tube, receives a reflection wave from the surface of the water, and produces an ultrasonic wave signal; and a water level calculating unit which calculates the level of water in the water level measuring tube by using the reflection time between ultrasonic transmission and the reflection wave and the acoustic velocity of the ultrasonic wave in the ultrasonic transceiver unit, based on the and various modifications and additions may be made to this basic configuration.

Vaikka keksinnön useita suoritusmuotoja on kuvattu, suoritusmuotojen erilaisten kombinaatioiden mukaiset veden tason mittausjärjestelmät ovat myös mahdollisia. Esimerkiksi viidennessä suoritusmuodossa kuvattua ultraäänilähetin-vastaanotinyksikköä 111a ja kahdeksannessa suoritusmuodossa kuvattua toista ultraäänimuunninta 308 voidaan käyttää yhdessä.Although several embodiments of the invention have been described, water level measuring systems according to various combinations of embodiments are also possible. For example, the ultrasonic transceiver unit 111a described in the fifth embodiment and the second ultrasonic converter 308 described in the eighth embodiment may be used together.

Claims (12)

1. Vätskenivåmätsystem, vilket omfattar ett vattennivåmätrör (140, 301), kännetecknat av att vätskenivåmätsystemet omfattar: en ultraljudssändar-mottagarenhet (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), som är fäst i vattennivåmätrörets (140, 301) yttre yta, och som sänder och mottar en ultraljudvåg; en styrenhet (121, 125), som sänder till ultraljudssändar-mottagar-enheten (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) en kommandosignal för att sända ultraljudvågen till vattennivåmätröret (140, 301); en mottagarenhet, som mottar ultraljudvågen från mottagningssigna-lens ultraljudssändar-mottagarenhet (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306); och en vattennivåkalkylenhet (123, 311), som bestämmer på basis av den av mottagarenheten mottagna ultraljudvågens mottagningssignal huruvida den av ultraljudssändar-mottagarenheten (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) mottagna ultraljudsvågen innehåller en reflektionsvåg som kommer från en del av vattennivåmätrörets (140, 301) inre yta mittemot ultraljuds-sändar-mottagarenheten (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306).A liquid level measuring system, comprising a water level measuring tube (140, 301), characterized in that the liquid level measuring system comprises: an ultrasonic transmitter-receiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) is attached to the outer surface of the water level measuring tube (140, 301), which transmits and receives an ultrasonic wave; a control unit (121, 125) transmitting to the ultrasonic transmitter-receiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) a command signal for transmitting the ultrasonic wave to the water level measuring tube (140 , 301); a receiver unit receiving the ultrasonic wave from the receiving signal's ultrasonic transmitter-receiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306); and a water level calculating unit (123, 311) which determines on the basis of the receiving signal received by the receiver unit the receiving signal of the ultrasonic transceiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) the received ultrasonic wave contains a reflection wave coming from a portion of the interior surface of the water level measuring tube (140, 301) opposite the ultrasonic transmitter-receiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306). 2. Vätskenivåmätsystem enligt patentkrav 1, kännetecknat av att det dessutom omfattar: en reflektorenhet (124) fäst i en del av vattennivåmätrörets (140, 301) inre yta på ultraljudssändar-mottagarenhetens (111a, 111b, 111c) motsatta sida.Liquid level measurement system according to claim 1, characterized in that it further comprises: a reflector unit (124) fixed to a portion of the inner surface of the water level measuring tube (140, 301) on the opposite side of the ultrasonic transmitter-receiver unit (111a, 111b, 111c). 3. Vätskenivåmätsystem enligt något av de tidigare patentkraven, kännetecknat av att det uppvisar flera ultraljudssändar-mottagarenheter (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b och 112c, 113, 114a, 115a, 306) anordnade i vattennivårörets (140, 301) axels riktning.Liquid level measuring system according to any one of the preceding claims, characterized in that it has several ultrasonic transmitter-receiver units (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b and 112c, 113, 114a, 115a, 306) arranged in the water level tube (140, 301). ) axis direction. 4. Vätskenivåmätsystem enligt något av de tidigare patentkraven, kännetecknat av att det uppvisar flera andra ultraljudssändar-mottagarenheter (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b och 112c, 113, 114a, 115a, 306) anordnade i vattennivårörets (140, 301) axels riktning.Liquid level measurement system according to one of the preceding claims, characterized in that it has several other ultrasonic transmitter-receiver units (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b and 112c, 113, 114a, 115a, 306) arranged in the water level tube (140, 301) direction of axis. 5. Vätskenivåmätsystem enligt något av de tidigare patentkraven, kännetecknat av att det dessutom omfattar en moduleringsenhet (122), som modulerar kommandosignalen.Liquid level measurement system according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a modulation unit (122) which modulates the command signal. 6. Vätskenivåmätsystem enligt något av de tidigare patentkraven, kännetecknat av att det dessutom omfattar en fördröjningsenhet (128), som sätter en fördröjningstid för sändning av kommandosignalen.Liquid level measurement system according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a delay unit (128), which sets a delay time for transmitting the command signal. 7. Vätskenivåmätsystem enligt något av de tidigare patentkraven, vilket uppvisar flera ultraljudssändar-mottagarenheter (111a, 112a, 114a, 115a) eller andra ultraljudssändar-mottagarenheter (111a, 112a, 114a, 115a) anordnade i vattennivårörets (140, 301) periferis riktning.Liquid level measuring system according to any one of the preceding claims, which has several ultrasonic transceiver units (111a, 112a, 114a, 115a) or other ultrasonic transceiver units (111a, 112a, 114a, 115a) arranged in the periphery of the water level tube (140, 301). 8. Vätskenivåmätsystem enligt något av de tidigare patentkraven, kännetecknat av att det dessutom omfattar: en akustisk hastighetskalkylenhet, som bestämmer den akustiska hastigheten i röret på basis av den av mottagningsenheten mottagna mottagnings-signalen; en tredje ultraljudssändar-mottagarenhet, fäst i vattennivåmätrörets (140, 301) nedre ända; en andra styrenhet, som sänder till en tredje ultraljudssändar-mottagarenhet en kommandosignal att sända till vattennivåmätröret (140, 301) en ultraljudvåg; en andra mottagningsenhet, som mottar ultraljudvågens mottagnings-signal från den tredje ultraljudssändar-mottagarenheten; och en vätskenivåkalkylenhet, som beräknar vätskenivån genom att använda tidsskillnaden mellan sändning av ultraljudvågen utförs av ultraljudssändar-mottagarenheten och mottagning av ultraljudvågen och den akustiska hastigheten som bestäms av den akustiska hastighetskalkylenheten.Liquid level measurement system according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises: an acoustic velocity calculating unit, which determines the acoustic velocity in the pipe on the basis of the receiving signal received by the receiving unit; a third ultrasonic transceiver unit, attached to the lower end of the water level measuring tube (140, 301); a second controller transmitting to a third ultrasonic transmitter-receiver unit a command signal to transmit to the water level measuring tube (140, 301) an ultrasonic wave; a second receiving unit receiving the ultrasound wave receiving signal from the third ultrasonic transceiver unit; and a liquid level calculator which calculates the liquid level using the time difference between transmitting the ultrasonic wave is performed by the ultrasonic transmitter-receiver unit and receiving the ultrasonic wave and the acoustic velocity determined by the acoustic velocity calculator. 9. Vätskenivåmätsystem, kännetecknat av att det omfattar: en första ultraljudssändar-mottagarenhet (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), som är fäst i vätskenivåmätrörets (140, 301) yttre yta, och som sänder och mottar en ultraljudvåg; en andra ultraljudssändar-mottagarenhet (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), som är fäst i vätskenivåm ätrörets (140, 301) yttre yta på en plats som är mittemot den första ultraljudssändar-mottagarenheten; en tredje ultraljudssändar-mottagarenhet (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), som är fäst i vattennivåmätrörets (140, 301) yttre yta på en plats som är förskjuten från platsen för den första ult-raljudssändar-mottagarenheten i vattennivåmätrörets (140, 301) axels riktning; en fjärde ultraljudssändar-mottagarenhet (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), som är fäst i vatten n ivåmätrörets (140, 301) yttre yta på en plats som är mittemot den tredje ultraljudssändar-mottagarenheten; en styrenhet (121, 125), som sänder till var och en första ultraljudssändar-mottagarenhet, andra ultraljudssändar-mottagarenhet, tredje ultraljudssändar-mottagarenhet och fjärde ultraljudssändar-mottagarenhet en kommandosignal för att sända ultraljudvågen till vattennivåmätröret (140, 301); en mottagarenhet, som mottar ultraljudvågens mottagningssignal från var och en första ultraljudssändar-mottagarenhet, andra ultraljudssändar-mottagarenhet, tredje ultraljudssändar-mottagarenhet och fjärde ultraljudssändar-mottagarenhet; och en kalkylenhet (123, 311), som beräknar på basis av till var och en första ultraljudssändar-mottagarenheten, andra ultraljudssändar-mottagarenhet-en, tredje ultraljudssändar-mottagarenheten och fjärde ultraljudssändar-mottagar-enheten ultraljudvågens mottagningssignal huruvida det finns en reflektionsvåg som kommer från vattennivåmätrörets (140, 301) motstående inre yta, huruvida det finna en sänd våg som kommer från ultraljudssändarmottagarenheten på den mittemot belägna platsen och huruvida det finns en sänd våg, som kommer från ultraljudssändar-mottagarenheten, som är fäst i vattennivåmätrörets (140, 301) ytter yta på en mittemot belägen plats, som är förskjuten i vattennivåmätrörets (140, 301) axels riktning.Liquid level measuring system, characterized in that it comprises: a first ultrasonic transmitter-receiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), which is attached to the liquid level measuring tube (140, 301) outer surface, and transmitting and receiving an ultrasonic wave; a second ultrasonic transceiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), which is attached to the outer surface of the liquid-level ether tube (140, 301) at a location opposite the first ultrasonic transceiver unit; a third ultrasonic transceiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), which is attached to the outer surface of the water level measuring tube (140, 301) at a location offset from the site for the first ultrasonic transmitter-receiver unit in the axis of the water level measuring tube (140, 301); a fourth ultrasonic transmitter-receiver unit (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306), which is fixed in water n the outer surface of the measuring tube (140, 301) at a location opposite the third ultrasonic transceiver unit; a control unit (121, 125) which transmits to each first ultrasonic transceiver unit, second ultrasonic transceiver unit, third ultrasonic transceiver unit, and fourth ultrasonic transceiver unit a command signal to transmit ultrasonic wave (301); a receiver unit receiving the ultrasound wave receiving signal from each first ultrasonic transceiver unit, second ultrasonic transceiver unit, third ultrasonic transceiver unit, and fourth ultrasonic transceiver unit; and a calculating unit (123, 311) which calculates on the basis of each first ultrasonic transmitter-receiver unit, second ultrasonic transmitter-receiver unit, third ultrasonic transmitter-receiver unit and fourth ultrasonic transmitter-receiver unit, the ultrasonic reflection-wave unit receiving signal from the opposite surface of the water level measuring tube (140, 301), whether it finds a transmitted wave coming from the ultrasonic transceiver unit at the opposite location, and whether there is a transmitted wave coming from the ultrasonic transceiver unit (301) attached to the water level meter 301 ) outer surface at a position opposite to the axis of the water level measuring tube (140, 301). 10. Vätskenivåmätsystem enligt patentkrav 1 eller 9, kännetecknat av antalet ultraljudssändar-mottarenheter (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) och antalet andra ultraljudssändar-mottagarenheter (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) bestäms åtminstone från den ena av ett vattennivåmätområde i vattennivåmätröret (140, 301) och mätexaktheten.Liquid level measurement system according to claim 1 or 9, characterized by the number of ultrasonic transceiver units (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) and the number of other ultrasonic transceiver units (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) are determined at least from one of a water level measuring range in the water level measuring tube (140, 301) and the measurement accuracy. 11. Vätskenivåmätsystem enligt patentkrav 1 eller 9, kännetecknat av antalet ultraljudssändar-mottarenheter (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) och antalet andra ultraljudssändar-mottagarenheter (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) bestäms på basis av en i vattennivåmätröret (140, 301) angiven vattennivålinje.Liquid level measurement system according to claim 1 or 9, characterized by the number of ultrasonic transceiver units (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) and the number of other ultrasonic transceiver units (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) are determined on the basis of a water level line specified in the water level measuring tube (140, 301). 12. Vätskenivåmätsystem enligt patentkrav 1 eller 9, kännetecknat av att två par ultraljudssändar-mottagarenheter (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) är anordnade i förhållande till vattennivån i vat-tennivåmätröret (140, 301).Liquid level measurement system according to claim 1 or 9, characterized in that two pairs of ultrasonic transmitter-receiver units (111, 111a, 111b, 111c, 112,112a, 112b, 112c, 113, 114a, 115a, 306) are arranged in relation to the water level in the water. the tin level measuring tube (140, 301).