特許 6382609 液面レベル計測システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6382609

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】液面レベル計測システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/22 20060101AFI20180820BHJP

【ＦＩ】

   G01F23/22 A

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-144752(P2014-144752)

(22)【出願日】2014年7月15日

(65)【公開番号】特開2016-20851(P2016-20851A)

(43)【公開日】2016年2月4日

【審査請求日】2017年3月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 暁

(72)【発明者】

【氏名】鍵福 辰緒

(72)【発明者】

【氏名】河野 繁宏

【審査官】 山下 雅人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０４６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００７７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−０５７４５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−３１２７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−０５６２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０６４１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４０１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１２２１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００３５８２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００８３２７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ ２３／２２ − ２３／２６

Ｇ２１Ｃ １７／０３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物内に貯溜された液体の液面レベルを計測する液面レベル計測システムであって、
測温体の計測点付近にヒータを配設してなる温度センサが長手方向に所定間隔で複数配置されて構成され、前記構造物内の液体中に一部が挿入されて前記温度センサが液体中または気体中で温度を計測する温度計測手段と、
前記温度センサのヒータへ電力を供給し発熱させてこの温度センサを計測状態とし、または前記温度センサの前記ヒータへの給電を遮断してこの温度センサを非計測状態とする給電手段と、
計測開始指令を受信することで前記温度計測手段の複数の前記温度センサを計測状態とする順番を決定して設定し、この順番に基づいて、前記給電手段による前記ヒータへの給電を制御する給電制御手段と、
前記温度計測手段から温度情報を入力し、前記給電手段から前記ヒータへの給電情報を入力し、これらの温度情報及び給電情報に基づいて前記構造物内の液面レベルを判定する判定手段と、を有し、
前記給電制御手段は予測機能部を備え、この予測機能部は、計測状態の前記温度センサが気体中に存在するかまたは液体中に存在するかによって次に計測状態とすべき前記温度センサの優先度を決定するセンサ優先度マップを有すると共に、前記温度情報及び前記給電情報と前記センサ優先度マップとに基づいて、前記構造物の液面レベルを予測しつつ、前記温度センサを計測状態とする順番を設定するよう構成されたことを特徴とする液面レベル計測システム。

【請求項2】

前記給電制御手段はブロック機能部を備え、このブロック機能部は、温度計測手段の複数の温度センサをブロック分けし、これらの各ブロックに優先度を設定すると共に、前記各ブロック内で前記温度センサを計測状態とする順番を決定して設定し、これらの優先度及び順番に基づいて、給電手段による前記温度センサのヒータへの給電を制御するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液面レベル計測システム。

【請求項3】

前記給電制御手段はセンサ優先機能部を備え、このセンサ優先機能部は、温度計測手段の複数の温度センサに優先度を設定し、前記温度センサを計測状態とする順番を前記優先度に基づいて決定して設定し、給電手段による前記温度センサのヒータへの給電を制御するよう構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液面レベル計測システム。

【請求項4】

前記給電制御手段は予測機能部を備え、この予測機能部は、温度計測手段からの温度情報及び給電手段からのヒータへの給電情報に基づいて構造物内の液面レベルを予測し、この予測した液面レベルに基づいて、ブロック機能部とセンサ優先機能部の少なくとも一方が行う優先度及び順番の設定を変更するよう構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の液面レベル計測システム。

【請求項5】

前記給電制御手段は監視機能部を備え、この監視機能部は、判定部による液面レベルの判定後に、温度計測手段の複数の温度センサのうち、判定された液面レベルに隣接する前記温度センサを含む複数の前記温度センサを１つのブロックとして設定し、このブロック内の前記温度センサを一方向から順番に計測状態に設定するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液面レベル計測システム。

【請求項6】

構造物内に貯溜された液体の液面レベルを計測する液面レベル計測方法であって、
測温体の計測点付近にヒータを配設してなる温度センサが長手方向に所定間隔で複数配置されて構成される温度計測手段を、前記構造物内の液体中に挿入する第１ステップと、
計測指令を受信することで前記温度計測手段の複数の前記温度センサを計測状態とする順番を決定して設定する第２ステップと、
この第２ステップにて設定された順番に基づいて、前記温度センサの前記ヒータへ電力を供給し発熱させてこの温度センサを計測状態とする第３ステップと、
前記温度計測手段からの温度情報及び前記給電手段からの前記ヒータへの給電情報に基づいて、前記構造物内の液面レベルを判定する第４ステップとを有し、
前記第２ステップでは、計測状態の前記温度センサが気体中に存在するかまたは液体中に存在するかによって次に計測状態とすべき前記温度センサの優先度を決定するセンサ優先度マップと、前記温度情報及び前記給電情報とに基づいて、前記温度センサを計測状態とする順番を設定することを特徴とする液面レベル計測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、構造物内に貯溜された液体の液面レベルを計測する液面レベル計測システム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば原子力発電所では、地震及び津波の影響で設計基準事象を超える事象が発生する事態に備え、様々な水位計測システムが開発されている。そのなかでも、ヒートサーモ式の水位温度計測器は耐振動性及び耐放射性に優れ、蒸気などの外部環境に左右されないことから、原子力発電所の重要な水位計として採用されている。

【0003】

図２１にヒートサーモ式の水位温度計測器１１１を用いた従来の水位計測システム１１０を示す。水位温度計測器１１１は、図２２にも示すように、熱電対の計測点付近にヒータを配設してなる温度センサ１１２が長手方向に複数配置されて構成される。この水位温度計測器１１１は、例えば原子力発電設備の使用済燃料貯蔵プール１００のプール水１０２中に挿入されて、温度センサ１１１がプール水１０２中または空気１０１中で、ヒータの発熱時に温度を計測する。ここで、図２１中の符号１０４は、使用済燃料集合体を示す。

【0004】

この水位温度計測器１１１では、気体の方が液体よりも熱伝導率が格段に低いため、温度センサ１１２が気体（空気１０１）中にある場合の方が液体（プール水１０２）中にある場合よりも、ヒータの発熱に伴う熱電対の計測温度が高くなる。この原理を有して、水位計測システム１１０の判定部１１３は、水位温度計測器１１１の複数の温度センサ１１２からの計測温度を取り込んで、これらの温度センサ１１２が空気１０１中またはプール水１０２中のいずれに存在しているかを判断することで、使用済燃料貯蔵プール１００におけるプール水１０２の水位１０３を判定して計測する。

【0005】

この計測したプール水１０２の水位１０３や、水位温度計測器１１１の温度センサ１１２が計測した温度などは、記録部１１４に記録されると共に、許容範囲を超えた場合に警報表示部１１５にその旨が表示される。

【0006】

水位温度計測器１１１の温度センサ１１２のヒータを発熱させるためにこのヒータへ供給される電力は、全てのヒータへ同時に供給されるのではなく、図２２に示すように、プール水１０２から最も遠い最上位置のＮＯ１０の温度センサ１１２からＮＯ９の温度センサ１１２、ＮＯ８の温度センサ１１２…と、下方の温度センサ１１２へ向かって順次１個ずつ供給される。

【0007】

つまり、ヒータ制御スイッチ１１６がオペレータによりＯＮ操作されてヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１１７へ計測開始指令が送信されたとき、このヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１１７は、断続器１１８を動作させて、電源１１７からの電力をパルス電力として、水位温度計測器１１１の上方の温度センサ１１２から下方の温度センサ１１２のそれぞれのヒータへ個別に供給し発熱させる。

【0008】

ここで、図２３に示すように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１１７は、ヒータ制御スイッチ１１６から計測開始指令を受信したとき、計測ステップ１２１とインターバルステップ１２２をひとつにしたサイクル１２０を、ヒータ制御スイッチ１１６から計測終了指令を受信するまで繰り返す。

【0009】

計測ステップ１２１は、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１１７による温度センサ１１２のヒータへの給電（ＯＮ）と、給電遮断（ＯＦＦ）とを繰り返すステップであり、給電（ＯＮ）時間をＴａで、給電遮断（ＯＦＦ）時間をＴｂでそれぞれ示す。この計測ステップ１２１におけるヒータの給電（ＯＮ）、給電遮断（ＯＦＦ）は、水位温度計測器１１１における複数の温度センサ１１２のそれぞれのヒータへの給電（ＯＮ）、給電遮断（ＯＦＦ）と連動している。また、インターバルステップ１２２は、温度センサ１１２のヒータへの給電を継続して遮断状態として、温度センサ１１２を冷却するステップである。

【0010】

ところで、ヒートサーモ式の水位温度計測器を用いて水位（液面レベル）を判定し計測する技術が特許文献１〜４に開示されている。このうち、特許文献１及び２は温度センサの故障をも検出するものであり、特許文献３はアナログ処理にて液面レベルを判定するものであり、特許文献４は、温度センサが検出する温度変化量や温度変化率の極大値などに基づいて水位を判定し計測するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０１３−１０４７９１号公報

【特許文献2】特開２０１３−１０４６７５号公報

【特許文献3】特開２０１３−１５６０３６号公報

【特許文献4】特開２０１３−１１３８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

図２１〜図２３に記載のヒートサーモ式の水位温度計測器１１１を用いた従来の水計測システム１１０では、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１１７が計測ステップ１２１によって、水位温度計測器１１１における最上位置の温度センサ１１２から下方の温度センサ１１２へ向かって、それらのヒータへ順次給電（ＯＮ）し、これらの温度センサ１１２の計測温度に基づいて判定部１１３が、使用済燃料貯蔵プール１００のプール水１０２の水位１０３を判定し計測している。

【0013】

従って、使用済燃料貯蔵プール１００のプール水１０２の水位１０３が図２０に示すように、ＮＯ５とＮＯ４の温度センサ１１２間に存在している場合には、温度センサ１１２のヒータへの７回目の給電（ＯＮ）によりＮＯ４の温度センサ１１２の熱電対が温度を計測した時点で、使用済燃料貯蔵プール１００のプール水１０２の水位１０３の判定がなされる。このため、プール水１０２の水位１０３が高い場合に比べて低い場合には、使用済燃料貯蔵プール１００のプール水１０２の水位１０３の計測が遅れてしまう課題がある。

【0014】

本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、構造物内の液面レベルを、その液面の高低に拘らず短時間に計測できる液面レベル計測システム及び方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明に係る実施形態の液面レベル計測システムは、構造物内に貯溜された液体の液面レベルを計測する液面レベル計測システムであって、測温体の計測点付近にヒータを配設してなる温度センサが長手方向に所定間隔で複数配置されて構成され、前記構造物内の液体中に一部が挿入されて前記温度センサが液体中または気体中で温度を計測する温度計測手段と、前記温度センサのヒータへ電力を供給し発熱させてこの温度センサを計測状態とし、または前記温度センサの前記ヒータへの給電を遮断してこの温度センサを非計測状態とする給電手段と、計測開始指令を受信することで前記温度計測手段の複数の前記温度センサを計測状態とする順番を決定して設定し、この順番に基づいて、前記給電手段による前記ヒータへの給電を制御する給電制御手段と、前記温度計測手段から温度情報を入力し、前記給電手段から前記ヒータへの給電情報を入力し、これらの温度情報及び給電情報に基づいて前記構造物内の液面レベルを判定する判定手段と、を有し、前記給電制御手段は予測機能部を備え、この予測機能部は、計測状態の前記温度センサが気体中に存在するかまたは液体中に存在するかによって次に計測状態とすべき前記温度センサの優先度を決定するセンサ優先度マップを有すると共に、前記温度情報及び前記給電情報と前記センサ優先度マップとに基づいて、前記構造物の液面レベルを予測しつつ、前記温度センサを計測状態とする順番を設定するよう構成されたことを特徴とするものである。

【0016】

また、本発明に係る実施形態の液面レベル計測方法は、構造物内に貯溜された液体の液面レベルを計測する液面レベル計測方法であって、測温体の計測点付近にヒータを配設してなる温度センサが長手方向に所定間隔で複数配置されて構成される温度計測手段を、前記構造物内の液体中に挿入する第１ステップと、計測指令を受信することで前記温度計測手段の複数の前記温度センサを計測状態とする順番を決定して設定する第２ステップと、この第２ステップにて設定された順番に基づいて、前記温度センサの前記ヒータへ電力を供給し発熱させてこの温度センサを計測状態とする第３ステップと、前記温度計測手段からの温度情報及び前記給電手段からの前記ヒータへの給電情報に基づいて、前記構造物内の液面レベルを判定する第４ステップとを有し、前記第２ステップでは、計測状態の前記温度センサが気体中に存在するかまたは液体中に存在するかによって次に計測状態とすべき前記温度センサの優先度を決定するセンサ優先度マップと、前記温度情報及び前記給電情報とに基づいて、前記温度センサを計測状態とする順番を設定することを特徴とする
ものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明の実施形態によれば、構造物内の液面レベルを、その液面の高低に拘らず短時間に計測できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック。

【図2】図１のヒートサーモ式水位温度計測器を示す概略図。

【図3】図２の温度センサが計測する温度の変化を示すグラフ。

【図4】図１のヒートサーモ式水位温度計測器における温度センサのブロック分けの第１パターンを説明する説明図。

【図5】図４のブロック分けを用いて行う温度センサによる水位計測の手順を示すタイムチャート。

【図6】図１のヒートサーモ式水位温度計測器における温度センサのブロック分けの第２パターンを説明する説明図。

【図7】図６のブロック分けを用いて行う温度センサによる水位計測の手順を示すタイムチャート。

【図8】第２実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック図。

【図9】図８のヒートサーモ式水位温度計測器における温度センサのブロック分けを説明する説明図。

【図10】図９のブロック分けを用いて行う温度センサによる水位計測の手順を示すタイムチャート。

【図11】第３実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック図。

【図12】図１１のヒートサーモ式水位温度計測器における温度センサのブロック分けを説明する説明図。

【図13】図１２のブロック分けを用いて行う温度センサによる水位計測の手順を示すタイムチャート。

【図14】第４実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック図。

【図15】図１４のヒートサーモ式水位温度計測器における温度センサのブロック分けを説明する説明図。

【図16】図１５のブロック分けを用いて行う温度センサによる水位計測及び水位変動監視の手順を示すタイムチャート。

【図17】第５実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック図。

【図18】図１７のヒートサーモ式水位温度計測器の温度センサを示す概略図。

【図19】図１８の温度センサに優先度を設定するためのセンサ優先度マップを説明する説明図。

【図20】図１９のセンサ優先度マップを用いて行う温度センサによる水位計測及び水位変動監視の手順を示すタイムチャート。

【図21】従来の水位計測システムを示すブロック図。

【図22】図２１のヒートサーモ式水位温度計測器の温度センサを示す概略図。

【図23】図２２の各温度センサにおけるヒータのＯＮ、ＯＦＦ状況を説明するタイムチャート。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
［Ａ］第１実施形態（図１〜図７）
図１は、第１実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロックである。また、図２は、図１のヒートサーモ式水位温度計測器を示す概略図である。

【0020】

図１には、原子力発電設備の原子炉建屋内に設けられる構造物としての使用済燃料貯蔵プール１が示されている。本第１実施形態における液面レベル計測システムとしての水位計測システム１０は、使用済燃料貯蔵プール１に貯溜される液体としてのプール水２の水位３を液面レベルとして計測するものであり、温度計測手段としてのヒートサーモ式の水位温度計測器１１、給電手段としてのヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２、給電制御手段としてのヒータ制御装置１３、判定手段としての判定部１４、その他にヒータ制御スイッチ１５、記録部１６及び警報表示部１７を有して構成される。

【0021】

使用済燃料貯蔵プール１には、複数の使用済燃料集合体４を収納するラック５が複数体配置されている。プール水２は、崩壊後により温度上昇する使用済燃料集合体４を冷却する。尚、構造物としては使用済燃料貯蔵プール１に限らず、原子炉圧力容器や原子炉格納容器、または各種プラントの液槽であってもよい。

【0022】

ヒートサーモ式の水位温度計測器１１は、図１及び図２に示すように、複数の温度センサ２０が保護管２１内で、この保護管２１の長手方向に所定の等間隔で配置されて構成される。各温度センサ２０は、測温体としての熱電対２２と、この熱電対２２の計測点２２Ａ付近に配設されたヒータ２３とが、絶縁材２４が充填された収容管２５内に収容されて構成される。絶縁材２４によって、熱電対２２及びヒータ２３が絶縁される。

【0023】

水位温度計測器１１は、使用済燃料貯蔵プール１の水深方向（鉛直方向）においてプール水２中に挿入され、一部がプール水２中に、残りが空気６中に位置する。これにより、水位温度計測器１１における温度センサ２０は、ヒータ２３が給電（ＯＮ）されて加熱された状態で、プール水２中の温度センサ２０の熱電対２２がプール水２中で温度を計測し、空気６中の温度センサ２０の熱電対２２が空気６中で温度を計測する。

【0024】

ここで、気体である空気６の方が液体であるプール水２よりも熱伝導率が格段に低いため、空気６中の温度センサ２０では、加熱されたヒータ２３の温度が空気６へリークし難く、従って、熱電対２２の計測温度は、図３の２点鎖線Ｘの如く上昇する。これに対し、プール水２中の温度センサ２０では、加熱されたヒータ２３の温度は、その大部分がプール水２へリークし、従って、熱電対２２の計測温度が図３の実線Ｙの如くほとんど上昇しない。温度センサ２０の熱電対２２が計測する上述の計測温度の差を利用して、水位温度計器１１における複数の温度センサ２０のそれぞれが空気６中またはプール水２中のいずれに存在するかが判断され、これにより、プール水２の水位３がいずれの温度センサ２０間に位置しているかが判定される。

【0025】

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２は、断続器２６に動作指令を送信することで、電源２７からの電力を、ジャンクションボックス２８を経て水位温度計測器１１における複数の温度センサ２０のヒータ２３へ断続的に供給する。即ち、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２は、水位温度計測器１１における複数の温度センサ２０のヒータ２３へ電源２７から電力を供給（ＯＮ）し、このヒータ２３を発熱させてこの温度センサ２０を計測状態とし、または、複数の温度センサ２０のヒータ２３への給電を遮断（ＯＦＦ）し、この温度センサ２０を非計測状態とする。

【0026】

水位温度計測器１１における複数の温度センサ２０のヒータ２３へヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２が行う上述の給電は、パルス状の電力の供給であり、更に、ヒータ制御装置１３が行う後述の制御によって、複数の温度センサ２０のうちの選択された温度センサ２０のヒータ２３に対して実行される。尚、電源２７からの電力は、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２、ヒータ制御装置１３、判定部１４、ヒータ制御スイッチ１５、記録部１６及び警報表示部１７に対しても常時供給されている。

【0027】

判定部１４は、水位温度計測器１１から温度情報Ａを入力し、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２から温度センサ２０のヒータ２３への給電情報Ｂを入力し、ヒータ制御装置１３からヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２への制御情報Ｃ（後述の制御指令信号Ｆの内容）を入力する。

【0028】

温度センサ２０のヒータ２３への給電情報Ｂは、水位温度計測器１１のいずれの温度センサ２０のヒータ２３へ電力が供給（ＯＮ）されたか、または水位温度計測器１１のいずれの温度センサ２０のヒータ２３へ電力の供給が遮断（ＯＦＦ）されたかを表す情報である。ヒータ２３への給電（ＯＮ）がなされた温度センサ２０が計測状態になり、ヒータ２３への給電が遮断（ＯＦＦ）された温度センサ２０が非計測状態になる。

【0029】

また、水位温度計測器１１からの温度情報Ａは、計測状態にある温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度である。この温度は、温度センサ２０が空気６中にあるときには高く（温度上昇大）になり、温度センサ２０がプール水２中にあるときには低く（温度上昇小）になる。また、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２への制御情報Ｃは、ヒータ制御装置１３が水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０のうち、いずれの温度センサ２０を選択して計測状態にしたか、つまり、いずれの温度センサ２０のヒータ２３へ給電させるようにヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２を制御したかについての制御情報である。この制御情報Ｃの内容である制御指令信号Ｆについては後に詳説する。

【0030】

判定部１４は、上述の温度情報Ａ、給電情報Ｂ及び制御情報Ｃに基づいて、計測状態にある隣接する温度センサ２０が計測した計測温度に温度上昇の大小があるとき、これらの隣接する温度センサ２０間にプール水２の水位３が存在していると判定する。

【0031】

この判定部１４により判定された使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３は、水位温度計測器１１の温度センサ２０により計測された計測温度と共に、記録部１６に記録される。使用済燃料貯蔵プール１のプール水の判定された水位３が許容範囲を逸脱していたり、水位温度計測器１１の温度センサ２０が計測した計測温度が許容範囲を越えている場合に、警報表示部１７によりその旨の警報が表示される。

【0032】

ヒータ制御スイッチ１５は、オペレータに操作される操作スイッチであり、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３の計測を水位計測システム１０に開始させようとするとき、または水位計測システム１０による計測を終了させようとするときに操作される。このヒータ制御スイッチ１５の操作による計測開始指令信号Ｄ、計測終了指令信号Ｅはヒータ制御装置１３へ送信される。

【0033】

ヒータ制御装置１３は、ヒータ制御スイッチ１５から計測開始指令信号Ｄを受信することで、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０を計測状態とする順番を決定して設定し、この順番に基づいて、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０におけるヒータ２３へのヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による給電（ＯＮ）及び給電遮断（ＯＦＦ）を制御する。このヒータ制御装置１３の制御は、ヒータ制御スイッチ１５からの計測終了指令信号Ｅの受信により終了する。

【0034】

本第１実施形態のヒータ制御装置１３は、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０におけるヒータ２３へのヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による給電（ＯＮ）及び給電遮断（ＯＦＦ）に関してブロック機能部３１を備える。このブロック機能部３１は、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０をブロック分けし、これらの各ブロックに優先度を設定すると共に、各ブロック内で温度センサ２０を計測状態とする順番を決定して設定し、これらの優先度及び順番に基づいて、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０におけるヒータ２３へのヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による給電（ＯＮ）及び給電遮断（ＯＦＦ）を制御するよう構成されたものである。このブロック機能部３１が行う複数の温度センサ２０のブロック分けには、例えば、図４に示す第１パターンと、図６に示す第２パターンとがある。

【0035】

図４に示すブロック分けとして、ブロック機能部３１は、ＮＯ１０及びＮＯ１の温度センサ２０をブロック優先度１の第１ブロックとし、ＮＯ９及びＮＯ８の温度センサ２０をブロック優先度２の第２ブロックとし、ＮＯ２及びＮＯ３の温度センサ２０をブロック優先度３の第３ブロックとし、ＮＯ７及びＮＯ６の温度センサ２０をブロック優先度４の第４ブロックとし、ＮＯ５及びＮＯ４の温度センサ２０をブロック優先度５の第５ブロックとする。

【0036】

そして、この場合、ブロック機能部３１は、図５に示すように、ブロック優先度が高いブロック順に、同一ブロック内の温度センサ２０のヒータ２３へ同時に給電（ＯＮ）させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。使用済燃料貯蔵プール１におけるプール水２の水位３がＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に存在する場合には、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による１回目の給電（ＯＮ）動作で第１ブロックのＮＯ９及びＮＯ１の温度センサ２０のヒータ２３を給電（ＯＮ）させ、２回目の給電（ＯＮ）動作で第２ブロックのＮＯ９及びＮＯ８の温度センサ２０のヒータ２３を給電（ＯＮ）させ、以下同様に行う。

【0037】

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による５回目の給電（ＯＮ）動作で第５ブロックのＮＯ５及びＮＯ４の温度センサ２０のヒータ２３を給電（ＯＮ）させたとき、これらの温度センサ２０の熱電対２２が計測する温度の温度上昇がそれぞれ大、小となることで、判定部１４は、このＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間にプール水２の水位３が存在すると判定する。

【0038】

従来（図２１〜図２３）の如く、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０における上方から下方へ向かって順次、温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）、給電遮断（ＯＦＦ）を実行して水位３を計測する場合には、７回目の給電（ＯＮ）動作でＮＯ４の温度センサ２０が温度を計測したときに、判定部１４がＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間にプール水２の水位３が存在すると判定する。

【0039】

これに対し、上述の第１パターンのブロック分けによる温度センサ２０のヒータ２３への給電（ＯＮ）、給電遮断（ＯＦＦ）制御の場合には、５回目の給電（ＯＮ）動作でプール水２の水位３を計測できるので、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３がＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に存在するときには、プール水２の水位３の計測時間を従来に比べ約５／７に短縮できる。

【0040】

また、図６に示すブロック分けとして、ブロック機能部３１は、ＮＯ１０及びＮＯ９の温度センサ２０をブロック優先度１の第１ブロックとし、ＮＯ８、ＮＯ７及びＮＯ６の温度センサ２０をブロック優先度２の第２ブロックとし、ＮＯ５〜ＮＯ１の温度センサ２０をブロック優先度３の第３ブロックとする。そして、この場合、ブロック機能部３１は、図７に示すように、ブロック優先度が高いブロック順に、各ブロックで上方位置の１個の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0041】

つまり、ブロック機能部３１は、まず、ブロック優先度１の第１ブロックを選択し、この第１ブロックの最上位置にあるＮＯ１０の温度センサ２０のヒータ２３を給電（ＯＮ）させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２を制御する。このとき、ブロック機能部３１は、ＮＯ１０の温度センサ２０のヒータ２３が給電されたことを記憶して、次に第１ブロックに給電の順番がきたとき、このＮＯ１０の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させないようにする。

【0042】

次に、ブロック機能部３１は、ブロック優先度２の第２ブロックを選択し、この第２ブロックの最上位置にあるＮＯ８の温度センサ２０のヒータ２３を給電（ＯＮ）させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２を制御する。次に、ブロック機能部３１は、ブロック優先度３の第３ブロックを選択し、この第３ブロックの最上位置にあるＮＯ５の温度センサ２０のヒータ２３を給電（ＯＮ）させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２を制御する。最終ブロック（第３ブロック）まで給電を実施した後、ブロック機能部３１は、ブロック優先度１に戻り、このブロック優先度１の第１ブロックを選択し、未だ給電されていない温度センサ２０のうち最上位置にあるＮＯ９の温度センサ２０のヒータ２３へ給電するように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２を制御する。以下、上述の制御を繰り返す。

【0043】

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による６回目の給電（ＯＮ）動作で第３ブロックのＮＯ４の温度センサ２０のヒータ２３を給電（ＯＮ）させたとき、このＮＯ４の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度と、３回目の給電動作によりＮＯ５の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度との温度上昇がそれぞれ小、大となることで、判定部１４は、このＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間にプール水２の水位３が存在していると判定する。

【0044】

このように第２パターンのブロック分けによる温度センサ２０のヒータ２３への給電（ＯＮ）、給電遮断（ＯＦＦ）制御の場合には、従来の如く、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０における上方から下方へ向かって順次、温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）、給電遮断（ＯＦＦ）を実行して水位３を計測する場合に比べ、上述の如く６回目の給電（ＯＮ）動作でプール水２の水位３を計測できるので、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３がＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に存在するときに、このプール水２の水位３の計測時間を約６／７に短縮できる。

【0045】

以上のように構成されたことから、本第１実施形態によれば、次の効果（１）を奏する。
（１）水位温度計測器１１における複数の温度センサ２０のヒータ２３へ給電してこの温度センサ２０を計測状態とする順番を、ヒータ制御装置１３が決定して設定し、更にこのヒータ制御手段１３が、設定された順番に基づいて、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による温度センサ２０のヒータ２３への給電を制御するので、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０が予め定められた順番で計測状態になる従来の場合に比べ、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３を、その水位３の高低に拘らず短時間に計測できる。

【0046】

［Ｂ］第２実施形態（図８〜図１０）
図８は、第２実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック図である。この第２実施形態において、第１実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

【0047】

本第２実施形態の液面レベル計測システムとしての水位計測システム４０が第１実施形態と異なる点は、給電制御手段としてのヒータ制御装置４１が、ブロック機能部３１の他に予測機能部４２を有する点である。

【0048】

この予測機能部４２は、水位温度計測器１１から温度情報Ａを入力し、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２から温度センサ２０のヒータ２３への給電情報Ｂを入力し、これらの温度情報Ａ及び給電情報Ｂに基づいて、使用済燃料貯蔵プール１におけるプール水２の水位３を予測する。更に予測機能部４２は、この予測したプール水２の水位３に基づいてブロック機能部３１が行うブロックの優先度の設定、及び温度センサ２０を計測状態とする順番の設定を変更するよう構成される。

【0049】

このヒータ制御装置４１では、図９に示すように、ブロック機能部３１は、ＮＯ１０及びＮＯ９の温度センサ２０をブロック優先度１の第１ブロックとし、ＮＯ８、ＮＯ７及びＮＯ６の温度センサ２０をブロック優先度２の第２ブロックとし、ＮＯ５〜ＮＯ１の温度センサ２０をブロック優先度３の第３ブロックとする。そして、この場合には、ブロック機能部３１は、図１０に示すように、ブロック優先度が高いブロック順に、各ブロックで最上位置のみの温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0050】

予測機能部４２は、このときの温度情報Ａを水位温度計測器１１から入力し、給電情報ＢをヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２から入力することで、どのブロック内にプール水２の水位３があるかを予測する。ＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に水位３が存在する場合には、ＮＯ１０、ＮＯ８及びＮＯ５の全ての温度センサ２０の熱電対２２が温度上昇大を計測するので、予測機能部４２は、第３ブロック内に水位３があると予測する。

【0051】

予測機能部４２は、上述の水位３の予測に基づいて、第３ブロック内で上方位置の温度センサ２０から下方へ向かって１個ずつ、温度センサ２０を計測状態とする順番を設定する。ブロック機能部３１は、この順番に基づいて温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。このとき、第１ブロック及び第２ブロック内における温度センサ２０のヒータ２３へは給電が実行されない。

【0052】

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による４回目の給電（ＯＮ）動作でＮＯ４の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度と、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による３回目の給電（ＯＮ）動作によりＮＯ５の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度との温度上昇がそれぞれ小、大となることで、判定部１４は、このＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３が存在していると判定する。

【0053】

この第２実施形態の場合には、上述の如く温度センサ２０のヒータ２３への４回目の給電（ＯＮ）動作で、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３を計測できるので、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３がＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に存在するときには、プール水２の水位３の計測時間を従来に比べ約４／７に短縮でき、第１実施形態の効果（１）と同様な効果を奏するほか、次の効果（２）を奏する。

【0054】

（２）ヒータ制御装置４１の予測機能部４２が、水位温度計測器１１からの温度情報Ａ及びヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２からの温度センサ２０のヒータ２３への給電情報Ｂに基づいて、使用済燃料貯蔵プール１内のプール水２の水位３を予測し、この予測した水位３に基づいて、水位温度計測器１１の温度センサ２０のヒータ２３への給電（ＯＮ）動作を変更するので、使用済燃料駆動プール１内のプール水２の水位３の高低に左右されることなく、プール水２の水位３をより短時間に計測できる。

【0055】

［Ｃ］第３実施形態（図１１〜図１３）
図１１は、第３実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック図である。この第３実施形態において、第１実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

【0056】

本第３実施形態の液面レベル計測システムとしての水位計測システム４５が第１実施形態と異なる点は、給電制御手段としてのヒータ制御装置４６が、ブロック機能部３１の他にセンサ優先機能部４７を有する点である。

【0057】

このセンサ優先機能部４７は、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０に優先度を設定し、この温度センサ２０を計測状態とする順番を前記優先度に基づいて決定して設定し、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０におけるヒータ２３へヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２が行う給電（ＯＮ）及び給電遮断（ＯＦＦ）を制御するよう構成されたものである。

【0058】

このヒータ制御装置４６では、図１２に示すように、ブロック機能部３１は、ＮＯ１０、ＮＯ９及びＮＯ８の温度センサ２０をブロック優先度１の第１ブロックとし、ＮＯ４〜ＮＯ１の温度センサ２０をブロック優先度２の第２ブロックとし、ＮＯ７、ＮＯ６及びＮＯ５の温度センサ２０をブロック優先度３の第３ブロックとする。

【0059】

また、センサ優先機能部４７は、各ブロックで温度センサ２０に優先度を設定する。即ち、図１３に示すように、センサ優先機能部４７は、第１ブロックにおいて、ＮＯ１０の温度センサ２０に最も高いセンサ優先度１を設定し、ＮＯ９の温度センサ２０に次に高いセンサ優先度２を設定し、ＮＯ８の温度センサ２０に最も低いセンサ優先度３を設定する。同様にして、センサ優先機能４７は、第２ブロックにおいて、ＮＯ１の温度センサ２０にセンサ優先度１を設定し、ＮＯ２／３の温度センサ２０にセンサ優先度２を設定し、ＮＯ４の温度センサ２０にセンサ優先度３を設定する。また、センサ優先機能部４７は、第３ブロックにおいて、ＮＯ７の温度センサ２０にセンサ優先度１を設定し、ＮＯ６の温度センサ２０にセンサ優先度２を設定し、ＮＯ５の温度センサ２０にセンサ優先度３を設定する。

【0060】

この場合には、ブロック機能部３１が、ブロック優先度１の第１ブロックを選択し、ブロック機能部３１またはセンサ優先機能部４７が、第１ブロック内でセンサ優先度１のＮＯ１０の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。このとき、ブロック機能部３１またはセンサ優先機能部４７は、ＮＯ１０の温度センサ２０のヒータ２３が給電されたことを記録し、次に第１ブロックの順番がきたときに、ＮＯ１０の温度センサ２０のヒータ２３を給電させないようにする。

【0061】

次に、ブロック機能３１が、ブロック優先度２の第２ブロックを選択し、ブロック機能部３１またはセンサ優先機能部４７が、第２ブロック内でセンサ優先度１のＮＯ１の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。この２回目の給電動作により、ＮＯ１の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度と、１回目の給電動作によりＮＯ１０の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度との温度上昇がそれぞれ小、大となることで、判定部１４は、ＮＯ１０とＮＯ１の温度センサ２０間にプール水２の水位３が存在していると、水位のおおまかな判定を実行する。

【0062】

次に、ブロック機能部３１がブロック優先度３の第３ブロックを選択し、ブロック機能３１またはセンサ優先機能部４７が、この第３ブロック内でセンサ優先度１のＮＯ７の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。最終の第３ブロックまで給電動作が実施された後に、ブロック機能部３１が、最初のブロック優先度１の第１ブロックを選択し、ブロック機能部３１またはセンサ優先機能部４７が、この第１ブロックにおいてヒータ２３が給電（ＯＮ）されていない温度センサ２０のうち、センサ優先度２のＮＯ９の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0063】

ブロック機能部３１、センサ優先機能部４７が上述の手順を繰り返す。ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による８回目の給電（ＯＮ）動作でＮＯ４の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度と、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による９回目の給電動作によりＮＯ５の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度との温度上昇がそれぞれ小、大となるので、判定部１４は、このＮＯ４とＮＯ５の温度センサ２０間にプール水の水位３が存在していると判定する。従って、この第３実施形態は、次の効果（３）を奏する。

【0064】

（３）ヒータ制御装置４６のブロック機能部３１が水位温度計測器１１における複数の温度センサ２０をブロック分けし、センサ優先機能部４７が各ブロック内で温度センサ２０に優先度を設定している。このため、例えば、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による１回目と２回目の給電動作で、判定部１４が、ＮＯ１０とＮＯ１の温度センサ２０間にプール水２の水位３が存在することをおおまかに水位判定できる。このように、複数の温度センサ２０がブロック分けされた各ブロック内で、センサ優先機能部４７により温度センサ２０に優先度が設定されることで、所定高さ範囲（例えばＮＯ１０とＮＯ１のセンサ２０間）にプール水の水位３が存在することを早期に把握でき、この結果、使用済燃料貯蔵プール１の安全性を早期に確認できる。

【0065】

［Ｄ］第４実施形態（図１４〜図１６）
図１４は、第４実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック図である。この第４実施形態において、第１〜第３実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

【0066】

本第４実施形態の液面レベル計測システムとしての水位計測システム５０が第１実施形態と異なる点は、給電制御手段としてのヒータ制御装置５１が、ブロック機能部３１の他にセンサ優先機能部４７、予測機能部４２及び監視機能部５２を有する点である。

【0067】

本第４実施形態の予測機能部４２は、水位温度計測器１１から温度情報Ａを入力し、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２から温度センサ２０のヒータ２３への給電情報Ｂを入力し、これらの温度情報Ａ及び給電情報Ｂに基づいて、使用済燃料貯蔵プール１におけるプール水２の水位３を予測する。更に予測機能部４２は、この予測したプール水２の水位３に基づいて、ブロック機能部３１が行うブロックの優先度の設定、並びにブロック機能部３１及びセンサ優先機能部４７が行う温度センサ２０を計測状態とする順番の設定を変更するよう構成される。

【0068】

また、監視機能部５２は、判定部１４による使用済燃料貯蔵プール１におけるプール水２の水位３の判定後に、水位温度計測器１１の複数の温度センサ２０のうち、判定された水位３に隣接する温度センサ２０を含む複数の温度センサ２０を１つのブロックとして設定し、このブロック内の温度センサ２０を一方向から順番に計測状態に設定するよう構成される。

【0069】

このヒータ制御装置５１では、図１５に示すように、ブロック機能部３１は、ＮＯ１０、ＮＯ９及びＮＯ８の温度センサ２０をブロック優先度１の第１ブロックとし、ＮＯ４〜ＮＯ１の温度センサ２０をブロック優先度２の第２ブロックとし、ＮＯ７、ＮＯ６及びＮＯ５の温度センサ２０をブロック優先度３の第３ブロックとする。

【0070】

また、ヒータ制御装置５１では、センサ優先機能部４７は、各ブロックで１個の温度センサ２０に最も高いセンサ優先度１を設定する。即ち、センサ優先機能部４７は、図１６に示すように、第１ブロックではＮＯ１０の温度センサ２０にセンサ優先度１を設定し、第２ブロックではＮＯ１の温度センサ２０にセンサ優先度１を設定し、第３ブロックではＮＯ７の温度センサ２０にセンサ優先度１を設定する。このセンサ優先機能部４７は、各ブロックにおいて他の温度センサ２０についてはセンサ優先度を設定しない。

【0071】

この場合には、ブロック機能部３１が、ブロック優先度１の第１ブロックを選択し、ブロック機能部３１またはセンサ優先機能部４７が、この第１ブロック内でセンサ優先度１のＮＯ１０の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。次に、ブロック機能部３１が、ブロック優先度２の第２ブロックを選択し、ブロック機能部３１またはセンサ優先機能部４７が、この第２ブロック内でセンサ優先度１のＮＯ１の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。その後、ブロック機能部３１が、ブロック優先度３の第３ブロックを選択し、ブロック機能部３１またはセンサ優先機能部４７が、この第３ブロック内でセンサ優先度１のＮＯ７の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0072】

このとき、予測機能部４２は、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による１回目の給電（ＮＯ１０の温度センサ２０のヒータ２３への給電）と、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による２回目の給電（ＮＯ１の温度センサ２０のヒータ２３への給電）と、３回目の給電（ＮＯ７の温度センサ２０のヒータ２３への給電）とにおけるそれぞれの温度情報Ａを水位温度計測器１１から入力し、それぞれの給電情報ＢをヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２から入力することで、使用済燃料貯蔵プール１におけるプール水２の水位３を予測する。例えば、ＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に水位３が存在する場合には、ＮＯ１の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度と、ＮＯ７の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度との温度上昇がそれぞれ小、大となるので、予測機能部４２は、ＮＯ７の温度センサ２０を含む第３ブロックとＮＯ１の温度センサ２０を含む第２ブロックに、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３が存在すると予測する。

【0073】

そして、予測機能部４２は、この予測したプール水２の水位３に基づいて、ブロック機能部３１が行った温度センサ２０のブロック分けを変更し、ＮＯ７〜ＮＯ２の温度センサ２０をブロック優先度１の新たなブロック（第４ブロック）として設定する。更に予測機能部４２は、この第４ブロック内でのセンサ優先度を、最上位置のＮＯ７の温度センサ２０をセンサ優先度１とし、この温度センサ２０よりも下方にある温度センサ２０の優先度を、下方へ向かって順次下げて設定する。尚、ＮＯ１の温度センサ２０については、プール水２中に存在するので第４ブロックに含めない。

【0074】

ブロック機能部３１は、第４ブロック内で予測機能部４２が設定したセンサ優先度に従って、温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0075】

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による５回目の給電（ＯＮ）動作でＮＯ５の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度と、６回目の給電（ＯＮ）動作でＮＯ４の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度との温度上昇がそれぞれ大、小となることで、判定部１４は、このＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３が存在していると判定する。

【0076】

判定部１４による水位３の判定後、監視機能部５２は、判定されたプール水２の水位３に隣接するＮＯ５及びＮＯ４の温度センサ２０を含む上下１個ずつの温度センサ２０、即ちＮＯ６、ＮＯ５、ＮＯ４及びＮＯ３／２の温度センサ２０を１つのブロック（第５ブロック）として設定する。更に監視機能部５２は、この第５ブロック内でのセンサ優先度を、使用済燃料貯蔵プール１の安全性を迅速に確認するために、最下位置のＮＯ３／２の温度センサ２０をセンサ優先度１とし、この温度センサ２０よりも上方にある温度センサ２０のセンサ優先度を上方へ向かって順次下げて設定する。

【0077】

ブロック機能部３１は、第５ブロック内で監視機能部５２が設定したセンサ優先度に従って温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。第５ブロック内で温度センサ２０が下方から上方へ向かって順次計測状態になる過程で、判定部１４は、計測状態の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度情報Ａから、使用済燃料貯蔵プール１におけるプール水２の水位３の変動を監視する。

【0078】

この第４実施形態の場合には、上述の如く温度センサ２０のヒータ２３への６回目の給電（ＯＮ）動作で、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３を計測できるので、この使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３がＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に存在するときには、プール水２の水位３の計測時間を従来に比べて約６／７に短縮でき、第１実施形態の効果（１）と同様な効果を奏する。更に、この第４実施形態では、ヒータ制御装置５１が予測機能部４２を有することで、第２実施形態の効果（２）と同様な効果を奏するほか、次の効果（４）を奏する。

【0079】

（４）ヒータ制御装置５１が監視機能部５２を有し、この監視機能部５２が判定部１４による使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３の判定後に、この判定された水位３に隣接する温度センサ２０を含む新たなブロック（例えば第５ブロック）を設定し、このブロックにおいて温度センサ２０を順次計測状態とするので、プール水２の水位３の判定後にこの水位３の変動を監視することができる。

【0080】

［Ｅ］第５実施形態（図１７〜図２０）
図１７は、第５実施形態に係る液面レベル計測システムとしての水位計測システムを示すブロック図である。この第５実施形態において、第１〜第４実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。

【0081】

本第５実施形態の液面レベル計測システムとしての水位計測システム５５が第１実施形態と異なる点は、ヒータ制御手段としてのヒータ制御装置５６が、ブロック機能部３１の他にセンサ優先機能部４７、予測機能部４２及び監視機能部５２を有して構成された点である。

【0082】

この第５実施形態の予測機能部４２は、図１９に示すセンサ優先度マップ５７を格納する。このセンサ優先度マップ５７は、水位温度計測器１１における計測状態の温度センサ２０が気体中に存在するかまたは液体中に存在するかによって、次に計測状態とすべき温度センサ２０の優先度を決定するものである。

【0083】

図１９では、温度センサ２０のＮＯを〇番号で表し、水位温度計測器１１に温度センサ２０が１５個存在している例を示す。このセンサ優先度マップ５７では、水位温度計測器１１における長手方向中央位置のＮＯ８の温度センサ２０が気体中にあるときには、次に計測状態とすべき温度センサ２０をＮＯ４の温度センサ２０として優先度を設定し、また、ＮＯ８の温度センサ２０が液体中にあるときには、次に計測状態とすべき温度センサ２０をＮＯ１２の温度センサ２０（ＮＯ１２の温度センサ２０が存在しないときにはＮＯ１０の温度センサ２０）として優先度を設定する。このセンサ優先度マップ５７では、同様にして、ＮＯ４、ＮＯ１２（ＮＯ１０）の温度センサ２０が気体中に存在するかまたは液体中に存在するかによって、次に計測状態とすべき温度センサ２０を決定して、この温度センサ２０に優先度を設定する。

【0084】

予測機能部４２は、水位温度計測器１１から温度情報Ａを入力し、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２から温度センサ２０のヒータ２３への給電情報Ｂを入力し、これらの温度情報Ａ及び給電情報Ｂとヒータ優先度マップ５７とに基づいて、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３を予測しつつ、水位温度計測器１１における複数の温度センサ２０を計測状態とする順番を設定するよう構成される。

【0085】

この第５実施形態では、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３がＮＯ５とＮＯ４との温度センサ２０間に存在しているときを一例として説明する。センサ優先機能部４７は、図２０に示すように、水位温度計測器１１における長手方向中央位置のＮＯ８の温度センサ２０にセンサ優先度１を設定しており、この温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0086】

予測機能部４２は、このＮＯ８の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度の温度上昇が大となるので、この温度センサ２０が空気６中にあると判断して、センサ優先度マップ５７に基づき、次に計測状態とすべき温度センサ２０をＮＯ４の温度センサ２０とし、このＮＯ４の温度センサ２０にセンサ優先度２を設定する。センサ優先機能部４７は、このＮＯ４の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0087】

次に、予測機能部４２は、このＮＯ４の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度の温度上昇が小となるので、この温度センサ２０がプール水２中にあると判断して、センサ優先度マップ５７に基づき、次に計測状態とすべき温度センサ２０をＮＯ６の温度センサ２０とし、このＮＯ６の温度センサ２０にセンサ優先度３を設定する。センサ優先機能部４７は、このＮＯ６の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0088】

次に、予測機能部４２は、このＮＯ６の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度の温度上昇が大となるので、この温度センサ２０が空気６中にあると判断して、センサ優先度マップ５７に基づき、次に計測状態とすべき温度センサ２０をＮＯ５の温度センサ２０とし、このＮＯ５の温度センサ２０にセンサ優先度４を設定する。センサ優先機能部４７は、このＮＯ５の温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。

【0089】

ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による２回目の給電（ＯＮ）動作でＮＯ４の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度と、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２による４回目の給電（ＯＮ）動作によりＮＯ５の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度との温度上昇がそれぞれ小、大となることで、判定部１４は、このＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に、使用済燃料するプール１のプール水２の水位３が存在していると判定する。

【0090】

判定部１４による水位３の判定後、監視機能部５２は、判定されたプール水２の水位３に隣接するＮＯ５及びＮＯ４の温度センサ２０を含む上下１個ずつの温度センサ２０、即ちＮＯ６、ＮＯ５、ＮＯ４及びＮＯ３／２の温度センサ２０を１つのブロック（第１ブロック）として設定する。更に監視機能部５２は、この第１ブロック内でのセンサ優先度を、使用済燃料貯蔵プール１の安全性を迅速に確認するために、最下位置のＮＯ３／２の温度センサ２０をセンサ優先度１とし、この温度センサ２０よりも上方にある温度センサ２０のセンサ優先度を上方へ向かって順次下げて設定する。

【0091】

ブロック機能部３１は、第１ブロック内で監視機能部５２が設定したセンサ優先度に従って温度センサ２０のヒータ２３へ給電（ＯＮ）を実行させるように、ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路１２へ制御指令信号Ｆを送信する。第１ブロック内で温度センサ２０が下方から上方へ向かって順次計測状態になる過程で、判定部１４は、計測状態の温度センサ２０の熱電対２２が計測した温度情報Ａから、使用済燃料貯蔵プール１におけるプール水２の水位３の変動を監視する。

【0092】

この第５実施形態の場合には、上述の如く温度センサ２０のヒータ２３への４回目の給電（ＯＮ）動作で、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３を計測できるので、この使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３がＮＯ５とＮＯ４の温度センサ２０間に存在するときには、プール水２の水位３の計測時間を従来に比べて約４／７に短縮でき、第１実施形態の効果（１）と同様な効果を奏する。更に、この第５実施形態では、ヒータ制御装置５６が予測機能部４２及び監視機能部５２を有することで、第２実施形態の効果（２）及び第４実施形態の効果（４）と同様な効果を奏するほか、次の効果（５）を奏する。

【0093】

（５）ヒータ制御装置５６の予測機能部４２はセンサ優先度マップ５７を格納し、このセンサ優先度マップ５７に基づいて、水位温度計測器１１における複数の温度センサ２０のうちで次に計測状態とすべき温度センサ２０の順番を決定して設定する。このため、例えば１５個までの温度センサ２０ならば、多くても４回の温度センサ２０による計測回数で、使用済燃料貯蔵プール１のプール水２の水位３を計測できる。この結果、プール水２の水位３の高低に左右されることなく安定して、使用済燃料１のプール２の水位３を短時間に計測できる。

【0094】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0095】

１ 使用済燃料貯蔵プール（構造物）
２ プール水（液体）
３ 水位（液面レベル）
１０ 水位計測システム（液面レベル計測システム）
１１ 水位温度計測器（温度計測手段）
１２ ヒータＯＮ／ＯＦＦ回路（給電手段）
１３ ヒータ制御装置（給電制御手段）
１４ 判定部（判定手段）
１５ ヒータ制御スイッチ
２０ 温度センサ
２２ 熱電対（測温体）
２２Ａ 計測点
２３ ヒータ
３１ ブロック機能部
４０ 水位計測システム（液面レベル計測システム）
４１ ヒータ制御装置（給電制御手段）
４２ 予測機能部
４５ 水位計測システム（液面レベル計測システム）
４６ ヒータ制御装置（給電制御手段）
４７ センサ優先機能部
５０ 水位計測システム（液面レベル計測システム）
５１ ヒータ制御装置（給電制御手段）
５２ 監視機能部
５５ 水位計測システム（液面レベル計測システム）
５６ ヒータ制御装置（給電制御手段）
５７ センサ優先度マップ
Ａ 温度情報
Ｂ 給電情報
Ｄ 計測開始指令信号
Ｆ 制御指令信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】