УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШИРОКОДИАПАЗОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ С ПОДВИЖНЫМ ДЕТЕКТОРОМ Российский патент 1997 года по МПК G21C17/00 G21C17/10 

Изобретение относится к атомной технике, а более конкретно к измерению параметров ионизирующих излучений в ядерном реакторе.

Известны устройства для измерения характеристик ионизирующих излучений в корпусном реакторе, в которых для расширения диапазона измерений перемещают детектор, удаляя его от активной зоны по мере увеличения мощности реактора. Примером таких устройств является, например, устройство по заявке ФРГ 3041846, опубл. 1982 г. МКИ G 21 C 17/10, G 01 D 11/30.

При установке устройства в ядерный реактор и перемещении детектора приходится решать две серьезных конструктивных проблемы, каждая из которых связана с обеспечением безопасности ядерного реактора. Расширение диапазона измерений, от которого в значительной степени зависит безопасность реактора, заставляет помещать детектор измерительного устройства как можно ближе к активной зоне, внутри барьера безопасности, ограждающего границу контура теплоносителя. В то же время линии связи, по которым передается сигнал детектора, проходит через этот барьер и в какой-то степени нарушают его целостность. Сохранение в максимально возможной степени целостность барьера безопасности представляет собой первую из конструктивных проблем. Второй проблемой является обеспечение непрерывности измерений при различных режимах работы реактора, а также при различных ремонтных работах на реакторе, которые зачастую связаны с демонтажом конструкций, составляющих барьер безопасности и нарушением линий связи.

В описываемом устройстве сохранение барьера безопасности обеспечивается тем, что устройство состоит из наружной защитной трубы, представляющей собой герметичную проходку в стенке корпуса. Внутри защитной трубы установлена внутренняя труба, в которой проходит направляющие трубы, внутри которых перемещаются ионизационные камеры. Эти ионизационные камеры с помощью электропривода и штанг могут перемещаться внутри направляющих труб возвратно-поступательно. Внутренняя труба может перемещаться в защитной трубе вручную при монтаже и демонтаже. Ионизационные камеры перед пуском реактора вводятся в активную зону, а после пуска удаляются из нее.

К положительным свойствам этого устройства следует отнести сравнительно небольшую величину перемещения детектора, поскольку градиент плотности нейтронного потока в направлении к стене реактора существенно больше, чем в других направлениях, а также возможность использовать устройство при перегрузках и ремонтах реактора.

Однако ослабление барьера безопасности из-за проходки через корпус сводит на нет все остальные преимущества. Кроме того, это устройство весьма сложно, особенно в части линий связи со вторичной аппаратурой. Недостатком является также увеличение вероятности появления ложного сигнала при перемещении детектора из-за деформации кабеля.

Некоторые недостатки этой конструкции устранены в устройстве, описанном в японской заявке 57-62038, опубл. 1982 г, МКИ G 21 C 17/12. Это устройство содержит направляющую трубу, вставленную в активную зону через дно корпуса реактора и чехол, который перемещается по вертикали внутри направляющей трубы с помощью привода. Внутри чехла на определенном расстоянии установлены три детектора ионизирующих излучений, каждый из которых чувствителен к разным уровням нейтронного потока, характерным для различных режимов работы реактора: пускового, промежуточного и энергетического. Сигналы каждого датчика по кабельной трассе поступают на вторичную аппаратуру, усиливаются и идут на показывающий прибор. С помощью привода чехол перемещается таким образом, чтобы характеристики ионизирующих излучений можно было измерять, по меньшей мере, одновременно двумя датчиками.

Это устройство проще по конструкции, его легче установить в реактор, поскольку проходка осуществляется через днище реактора. Поскольку используются три детектора, уменьшается величина перемещения.

Однако и этому устройству свойственен основной недостаток предыдущего - серьезное ослабление барьера безопасности. Остался и такой недостаток, как увеличение вероятности появления ложного сигнала при перемещении детектора из-за деформации кабеля.

Ослабление барьера безопасности в наименьшей степени происходит в том случае, если устройство для измерения характеристик ионизирующих излучений вводится через крышку реактора. Однако введение детекторов через крышку реактора крайне затрудняет или делает невозможным их использование при проведении ремонтов и перегрузки реактора. Кроме того, перемещение детектора на большое расстояние, имеющее место при вводе его через крышку, вызывает значительные сложности в реализации линий связи и заставляет прибегать к громоздким механизмам для сматывания и разматывания кабелей (см. например, Япония, заявка 54-23080, МКИ G 21 C 17/10, СССР, а.с. 165727, заявл. 1988 г. МКИ G 21 C 17/10, G 01 D 11/30). Размещение кабелей или таких механизмов внутри устройства вызывает значительные сложности и снижает надежность.

Тем не менее, большинство устройств для измерения характеристик ионизирующих излучений в корпусных реакторах вводятся через крышку.

Примером такого, наиболее близкого по технической сути к заявленному техническому решению является широкодиапазонное устройство для измерения характеристик ионизационного излучения описанное в статье "Нихон гэнсиреку гаккайси", J. Atom. Energy Soc. Japan", 1985, 27, N 4 стр. 325-330, которая по технической сути ближе всего к предполагаемому изобретению.

Это устройство содержит неподвижный датчик начального диапазона, промежуточного диапазона и энергетического диапазона, подвижные датчики и датчики локального потока, детектор типа TIP (Trevelling In-core Probe), опускаемый автоматизированным электроприводом в направляющую трубу, герметизированную в крышке реактора и преобразователь сигнала детектора.

Это устройство, по сравнению с предыдущими, обеспечивает сохранение корпуса реактора, как барьера безопасности, имеет повышенную надежность за счет широкого диапазона измерений. Однако эти преимущества достигаются за счет увеличения числа датчиков в устройстве, что приводит к его усложнению и вызывает трудности в сохранении крышки реактора, как барьера безопасности. Остается проблема вывода большого количества линий связи. Кроме того, это устройство не позволяет осуществлять непрерывный контроль состояния активной зоны ядерного реактора на таких этапах его жизненного цикла, как ремонт и перегрузка.

Задачей предлагаемого технического решения является создание широкодиапазонного устройства, которое бы обеспечивало:
исключение проходок линий связи детекторов через барьер безопасности, ограждающий границу контура теплоносителя;
обеспечение возможности использования устройства при проведении ремонтов и перегрузки реактора;
увеличение диапазона измерений;
первичную обработку информации, получаемой от детектора, непосредственно внутри барьера безопасности, ограждающего границу контура теплоносителя, без чего передача этой информации через барьер значительно усложнена;
уменьшение вероятности появления ложного сигнала из-за наводок в линии связи.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является:
1. Повышение надежности барьера безопасности, ограждающего границу контура теплоносителя, за счет исключения проходок линий связи детекторов через барьер безопасности.

2. Увеличение безопасности эксплуатации установки при проведении ремонтов и перегрузки реактора за счет возможности использования измерительного устройства до, после, и в процессе снятия крышки реактора.

3. Увеличение диапазона измерений повышает безопасность эксплуатации установки.

4. Обработка информации, получаемой от детектора, непосредственно внутри барьера безопасности не только исключает использование кабельных линий связи, но и уменьшает вероятность появления ложного сигнала.

5. В свою очередь уменьшение вероятности появления ложного сигнала повышает безаварийность и коэффициент использования установки.

Указанный результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем направляющую трубу, герметизированную в крышке реактора и вставленную в активную зону, детектор ионизирующих излучений, который перемещается внутри направляющей трубы с помощью привода, вторичную аппаратуру и показывающий прибор, на наружной поверхности направляющей трубе установлена съемная первичная приемо-передающая индукционная катушка, соединенная кабельной трассой с источником питания и вторичной аппаратурой и съемная магнитная муфта с приводом, с детектором соединен блок предварительной обработки сигнала детектора, на корпусе которого намотана вторичная приемо-передающая индукционная катушка и помещен ротор магнитной муфты, соединенный с редуктором, а в самом блоке установлены преобразователь сигнала детектора, соединенный со вторичной приемо-передающей индукционной катушкой, преобразователь питания и холодильная машина, причем блок предварительной обработки сигнала покрыт экранно-вакуумной теплоизоляцией, теплообменник холодильной машины вынесен из блока предварительной обработки сигнала детектора и расположен над ним, а направляющая труба закреплена на крышке реактора с помощью фланца так, чтобы часть ее выступала наружу над крышкой реактора и охлаждалась с помощью теплообменника с подведенными к нему трубами для подачи и отвода охлаждающей жидкости.

Еще одной задачей предлагаемого технического решения является:
обеспечение непрерывности передачи сигнала детектора при демонтаже крышки или других конструкций реактора;
упрощение использования устройства при проведении ремонтов и перегрузки реактора;
увеличение надежности прохождения сигнала детектора ко вторичной аппаратуре.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является:
1. Повышение безопасности ремонтных работ.

2. Существенное упрощение и облегчение ремонтных работ и перегрузки.

3. Увеличение надежности контроля мощности реактора.

4. Уменьшение вероятности появления ложного сигнала из-за наводок в линии связи повышает безаварийность и коэффициент использования установки.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве, содержащем герметизированную в крышке реактора направляющую трубу, вставленную в активную зону, на которой установлена съемная первичная приено-передающая индукционная катушка, соединенная кабельной трассой с источником питания и вторичной аппаратурой, и съемная магнитная муфта с приводом, внутри направляющей трубы установлены детектор и соединенный с ним блок предварительной обработки сигнала детектора, на котором установлены вторичная приемо-передающая индукционная катушка и помещен ротор магнитной муфты, соединенный с редуктором, а в самом блоке установлены преобразователь сигнала детектора, соединенный со вторичной приемо-передающей индукционной катушкой, преобразователь питания и холодильная машина, причем блок предварительной обработки сигнала покрыт экранно-вакуумной теплоизоляцией, теплообменник холодильной машины вынесен из блока предварительной обработки сигнала детектора и расположен над ним, а направляющая труба закреплена на крышке реактора с помощью фланца так, чтобы часть ее выступала наружу крышкой реактора и охлаждалась с помощью теплообменника с подведенными к нему трубами для подачи и отвода охлаждающей жидкости, внутри блока предварительной обработки сигнала детектора дополнительно установлена передающая антенно-фидерная система, соединенная с преобразователем сигнала детектора, и система обеспечения, соединенная с приемной антенно-фидерной системой командной радиолинии, а вне реактора установлена приемная антенно-фидерная система телеметрической информации и передающая антенно-фидерная система командной радиолинии, соединенные со вторичной аппаратурой.

Благодаря этому обеспечивается непрерывная работа устройства при перегрузках активной зоны или других работах, связанных со снятием крышки реактора, а физическое резервирование линии передачи сигнала повышает надежность.

Еще одной задачей предлагаемого технического решения является:
физическое резервирование передачи сигнала детектора на вторичную аппаратуру при закрытой крышке реактора;
обеспечение непрерывности передачи сигнала детектора при демонтаже крышки или других конструкций реактора;
упрощение использования устройства при проведении ремонтов и перегрузки реактора.

Техническим результатом предлагаемого технического решения также является:
1. Увеличение надежности мощности реактора на всех режимах работы.

2. Повышение безопасности и облегчение ремонтных работ.

3. Существенное упрощение эксплуатации установки.

Этот результат достигается тем, что в устройстве, содержащем герметизированную в крышке реактора направляющую трубу, вставленную в активную зону, на которой установлена съемная первичная приемо-передающая индукционная катушка, соединенная кабельной трассой с источником питания и вторичной аппаратурой, и съемная магнитная муфта с приводом, внутри направляющей трубы установлены детектор и соединенный с ним блок предварительной обработки сигнала детектора, на котором установлены вторичная приемо-передающая индукционная катушка и помещен ротор магнитной муфты, соединенный с редуктором, а в самом блоке установлены преобразователь сигнала детектора, соединенный со вторичной приемо-передающей индукционной катушкой, преобразователь питания и холодильная машина, причем блок предварительной обработки сигнала покрыт экранно-вакуумной теплоизоляцией, теплообменник холодильной машины из блока предварительной обработки сигнала детектора и расположен над ним, а направляющая труба закреплена на крышке реактора с помощью фланца так, чтобы часть ее выступала наружу над крышкой реактора и охлаждалась с помощью теплообменника с подведенными к нему трубами для подачи и отвода охлаждающей жидкости, внутри блока предварительной обработки сигнала детектора дополнительно установлен блок формирования сигналов излучения, вход которого соединен с блоком предварительной обработки сигнала детектора, а выход с пьезоизлучателем, а вне реактора установлены приемная пьезоэлектрическая антенна и приемный усилитель, соединенный со вторичной аппаратурой.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом выявил следующие отличительные существенные признаки: направляющая труба полностью герметична, отсутствуют какие-либо проходки линий связи через направляющую трубу; эта труба закреплена на крышке реактора с помощью фланца так, чтобы часть ее выступала наружу над крышкой реактора и охлаждалась теплообменником; передача сигнала детектора осуществляется индукционным способом через герметичный барьер безопасности, поскольку на направляющей трубе установлена первичная приемо-передающая индукционная катушка, соединенная кабельной трассой с источником питания и вторичной аппаратурой, а на корпусе блок предварительной обработки сигнала детектора намотана вторичная приемо-передающая индукционная катушка; перемещение блока детектора также осуществляется через герметичный барьер безопасности, поскольку на направляющей трубе установлена магнитная муфта, а на блоке предварительной обработки сигнала детектора размещен ее ротор, соединенный с редуктором; в блоке предварительной обработки сигнала детектора осуществляется преобразование сигнала детектора в форму, обеспечивающую передачу этого сигнала всеми принятыми в устройстве способами, при этом информация преобразуется в такую форму, которая уменьшает вероятность появления ложного сигнала; на блоке предварительной обработки сигнала детектора установлена экранно-вакуумная теплоизоляция, которая вкупе с холодильной машиной со своим теплообменником обеспечивают его нормальную работу; внутри блока предварительной обработки сигнала детектора установлена передающая антенно-фидерная система, а вне реактора приемная антенно-фидерная система телеметрической информации, соединенная со вторичной аппаратурой, благодаря чему осуществляется передача и прием сигнала детектора при ремонтных работах; внутри блока предварительной обработки сигнала детектора установлен блок формирования сигналов излучения и пьезоизлучатель, а на наружной стенке корпуса реактора установлены приемная пьезоэлектрическая антенна с приемным усилителем, соединенная со вторичной аппаратурой, благодаря чему на всех режимах работы реактора осуществляется акустическая передача сигнала детектора.

Анализ предлагаемого технического решения на соответствие критерию новизны показал, что такой совокупности отличительных признаков в известных технических решениях не имеется. Хотя некоторые из признаков этой совокупности известны в науке и технике, но в данном сочетании они придают совокупности новые свойства или усиливают уже существующие. Так, например, приемные и передающие индукционные катушки для измерения сигналов температуры в активной зоне ядерного реактора применяются в а.с. ЧССР 203423, опубл. 1982г. МКИ G 21 C 17/10 и а.с. ЧССР 203424, опубл. 1982 г. МКИ G 21 C 17/10. Однако в предлагаемой совокупности эти катушки имеют иную конструкцию, которая придает ей новые свойства прежде всего, возможность передачи сигналов при перемещении передающей катушки, т.е. при перемещении детектора. Сама передача сигнала осуществляется в обработанном виде, что позволяет использовать индукционный сигнал, имеющий узкую полосу пропускания, для передачи сигнала мощности, охватывающего много порядков. Эти же индукционные катушки обеспечивают питанием первичный преобразователь сигнала детектора. Известны и преобразователи сигнала детектора (см. И.Я. Емельянов, Л.В. Константинов, А.И. Ефанов "Физические основы управления ядерными реакторами" Атомиздат, 1982 г. ). Однако в данной совокупности этот преобразователь, благодаря установке его непосредственно в реактор, придает совокупности способность передавать сигнал детектора без проходок линий связи через барьер безопасности. Но это техническое решение было бы невозможно без обеспечения температурного режима преобразователя, который обеспечивается, во первых, установкой направляющей трубы над крышкой реактора и ее охлаждением, а во вторых, компрессионной холодильной машиной с экранно-вакуумной теплоизоляцией. Известны также и приемо-передающие антенно-фидерные системы, осуществляющие радиопередачу детекторов ионизирующих излучений, описанные, например, в работе "Anlage zur drahtlosen Impuls-Ubertragung bei Kernstrahlungsmessungen", "Isotopenpraxis", 1983, 19, N 3, стр. 62-63, но благодаря установке антенно-фидерной системы в реактора, и, главное, благодаря обеспечению ее работы при всех температурных и нейтронно-физических воздействиях, эта система приобретает новое свойство, становясь частью детектора. Акустические приемо-передающие системы в атомной технике применяются только для диагностики оборудования, и в данной совокупности приобретают новые свойства.

Все это свидетельствует о соответствии предлагаемого технического решения критерию изобретения новизна.

Техническое решение, характеризуемое отличительными от прототипа существенными признаками, является принципиально новым в области измерения ионизирующих излучений и не следует явным образом из известного уровня техники.

Однако все элементы, входящие в техническое решение, при современном уровне техники являются реализуемыми, что подтверждено большим объемом экспериментальных работ, а промышленное применение заявляемого технического решения даст больший экономический эффект.

Предложенное техническое решение иллюстрируется фигурами 1, 2, 3 и 4.

На фигурах приняты следующие обозначения: 1 корпус реактора, 2 крышка реактора, 3 направляющая труба, 4 первичная приемо-передающая катушка, 5 - блок предварительной обработки сигнала детектора, 6 герметичная линия связи, 7 детектор, 8 магнитная муфта с приводом, 9 преобразователь сигнала детектора, 10 вторичная приемо-передающая катушка, 11 преобразователь питания; 12 компрессионная холодильная машина, 13 теплообменник, 14 - экранно-вакуумная изоляция, 15 ротор магнитной муфты с редуктором, 16 - кабельная трасса, 17 вторичная аппаратура, 18 передающая антенно-фидерная система, 19 блок автономного питания, 20 приемная антенно-фидерная система телеметрической информации, 21 импульсный усилитель, 22 цифровой интенсиметр, 23 формирователь кадра, 24 модулятор, 25 модулятор радиочастоты, 26 смеситель, 27 усилитель мощности, 28 антенна, 29 - задающий генератор, 30 блок управления генератором, 31 антенна, 32 усилитель, 33 переключатель каналов, 34 декодирующее устройство, 35 блок формирования акустического сигнала, 36 пьезоизлучатель, 37 приемная пьезоэлектрическая антенна, 38 приемный усилитель.

Предлагаемое устройство (см фиг. 1) работает следующим образом. Внутрь корпуса реактора 1 через крышку 2 устанавливается направляющая труба 3, которая герметизируется в крышке 2 и охлаждается. В направляющую трубу 3 вводится герметичный блок предварительной обработки сигнала детектора 5, соединенный герметичной линией связи 6 с детектором 7. В реакторе размещаются несколько подобных устройств, обычно 6-9.

Ионизирующее излучение вызывает электронные импульсы в детекторе излучений 7. В качестве такого детектора может быть использован, например, камера деления типа КНТ31-1. Сигнал детектора излучений 7, представляющий собой статически распределенную последовательность импульсов F, число которых пропорционально интенсивности ионизирующего излучения, по герметичной линии связи, созданной, например, на основе плакированного квадраксиального кабеля КНМС, далее поступает в блок предварительной обработки сигнала детектора 5 на импульсный усилитель 21 типа ЕЦ2.002.002, где эти импульсы усиливаются и преобразуются в импульсы напряжения, затем эти импульсы поступают в цифровой интенсиметр 22, где по числу импульсов вычисляется значение плотности нейтронного потока и скорость его изменения. Описание цифрового интенсиметра см. например, "Система управления и защиты исследовательского реактора унифицированная", пояснительная записка _еЦ1.370.032, стр 35. Далее сигналы, пропорциональные плотности потока (N_ф) и скорости его изменения S_ф поступают в формирователь кадра 23, который обеспечивает определенное размещение в кадре A (во времени) сигналов N_ф, S_ф и синхрослова, характеризующего данный измерительный канал. Структура кадра A, а также сигналов F, N_ф и S_ф показана на фиг. 2. Кадры A формируются с частотой 1-20 Гц. Далее сигнал, содержащий кадры A, поступают на модулятор 24, который подключен ко вторичной приемо-передающей катушке 10. В модуляторе 24 каждый импульс кадра модулируется токами высокой частоты, причем нуль и единица модулируется разной частотой. Приемо-передающая катушка 10 состоит из двух частей, одна часть работает как передающая, другая как принимающая питание, которое передается на частоте, отличной от частот полезного сигнала.

Далее полезный сигнал принимается первичной приемо-передающей катушкой 4 и по кабельной трассе 16 поступает на вторичную аппаратуру 17, где снова демодулируется и преобразуется в цифровую форму. Полученный сигнал используется для контроля и управления. Питание преобразователя сигнала детектора 9 и детектора 7 осуществляется от преобразователя питания 11, который подключен к индукционной приемо-передающей катушке 10.

Перед началом работы реактора детектор 7 с помощью магнитной муфты 8 и редуктора 15 опускается в крайнее нижнее положение, в котором детектор находится вблизи верхнего обреза активной зоны. Это положение выбрано таким образом (и соответственно подобрана длина линии связи 6), чтобы детектор 7 находился бы в потоке ионизирующего излучения на 3-4 порядка больше, чем в крайнем верхнем положении (в пересчете на номинальный поток ионизирующего излучения), а блок обработки сигнала 4 по прежнему находился бы в наружной части направляющей трубы 3. Тем самым обеспечивается диапазон работы устройства, охватывающий 8-11 порядков изменения мощности реактора.

По мере увеличения мощности реактора детектор 7 вместе с блоком обработки информации 5 с помощью магнитной муфты 8 перемещается в крайнее верхнее положение. Передача информации и получение питания через индукционные катушки при этом не прекращается. При остановке реактора детектор 7 по мере снижения нейтронного потока опускается.

Компрессионная холодильная машина 12 с теплообменником 13 благодаря экранно-вакуумной изоляции 14 обеспечивает нормальный тепловой режим блока обработки информации 5 при разогреве теплоносителя реактора.

В случае необходимости снять крышку для перегрузки топлива направляющая труба 3 извлекается из реактора, с нее снимается первичная приемо-передающая катушка 4, а из трубы извлекается блок предварительной обработки сигнала детектора 5 с детектором 7. После этого блок с детектором устанавливается на освободившееся место и на блок надевается первичная приемо-передающая катушка 4. После этого передача информации от детектора возобновляется. Так как в реакторе имеются несколько устройств для измерения ионизирующих излучений, то извлечение направляющей трубы 3 и установка в активную зону вытянутого из нее детектора с блоком выполняется поочередно.

Устройство изображенное на фигуре 3, отличается тем, что внутри блока предварительной обработки сигнала детектора 5 установлена передающая антенно-фидерная система 18, соединенная с преобразователем сигнала детектора 9, и блок автономного питания 19, а вне реактора установлена приемная антенно-фидерная система телеметрической информации 20. Кроме того, направляющая труба 3 не имеет днища. Передающая антенно-фидерная система 18 содержит модулятор радиочастоты 25, смеситель 26, усилитель мощности 27, антенна 28, а также задающий генератор 29 и блок управления генератором 30. Эти элементы построены по общеизвестным схемам, см. например, "Мобильные радиотелефонные установки типа 3003-160 и 3702-160. Техническое описание и инструкция по эксплуатации", фирма Radmor, 1986 г. место хранения ГПНТБ, рис. 12 "Описания". При использовании такой схемы радиотелефона в предлагаемом устройстве сигнал кадра A подается непосредственно на генератор 9 приведенного выше описания. С выхода модулятора радиочастоты 25 промодулированный сигнал через смеситель 26 поступает на усилитель мощности 27, а затем на антенну 28.

Приемная антенно-фидерная система телеметрической информации 20 содержит антенну 31, и которой подключен усилитель 32, соединенный с переключателем каналов 33 и декодирующим устройством 34. Выход этого устройства подключен к вторичной аппаратуре 17. Элементы, входящие в приемную антенно-фидерную систему телеметрической информации 20 построены также по общеизвестным схемам, см. приведенное выше описание, рис. 13.

Работа устройства происходит, в основном, так же, как описано выше. Кроме того, с выхода формирователя кадра 23 сигнал кадра A поступает на модулятор частоты 25, затем преобразуется в высокочастотное излучение и излучается антенной 28 в окружающую среду. Затем этот сигнал принимается антенной 31 приемной системы телеметрической информации 20, обрабатывается, и затем идет на вторичную аппаратуру, дублируя информацию, поступающую через индукционные катушки. Поскольку работают одновременно несколько одинаковых устройств для измерения характеристик ионизирующего излучения, то частоты каждого устройства сдвинуты по отношению к другим. Высокочастотное излучение принимается приемной антенно-фидерной системой телеметрической информации 21. Питание передающей антенно-фидерной 18 осуществляется от преобразователя питания 11.

В случае необходимости снять крышку для перегрузки топлива детектор 7 с помощью магнитной муфты 8 и редуктора 15 перемещается в крайнее нижнее положение, после чего снимается питание с магнитной муфты 8. После этого крышка реактора 2 вместе с направляющей трубой 3 снимается. Как только перестает поступать питание от первичной приемо-передающей катушки 4, начинает работать блок автономного питания 19, который питает передающую антенно-фидерную систему 18. Передача сигнала от детектора 5 при этом осуществляется по радиоканалу. При установке крышки реактора на место операции повторяются в обратном порядке.

Другой вариант устройства изображен на фигуре 4. В этом устройстве внутри блока предварительной обработки сигнала детектора 5 установлен блок формирования акустического сигнала 35, вход которого соединен с формирователем кадра 23, а выход с пьезоизлучателем 36, и система автономного питания 19, на наружной поверхности корпуса реактора установлена приемная пьезоэлектрическая антенна 37, соединенная с приемным усилителем 38, подключенным ко вторичной аппаратуре 17. Направляющая труба 3 также негерметизирована в нижней части.

Работа устройства происходит, в основном, так же, как описано выше. Кроме того, с выхода формирователя кадра 23 сигнал кадра A поступает в блок формирования акустического сигнала 35. В этом блоке цифровые сигналы кадра преобразуются в переменный ток звуковой частоты и поступают на пьезоизлучатель 36. Этот пьезоизлучатель посылает сигнал в теплоноситель. Поскольку работают одновременно несколько одинаковых устройств, содержащих акустические излучающие каналы, то частоты излучения в каждом блоке формирования сигналов излучения сдвинуты по отношению к другим. Звуковые волны принимаются приемной пьезоэлектрической антенной 37 и затем поступают на приемный усилитель 38, который преобразует сигнал в цифровую форму и посылает его на вторичную аппаратуру 17. Поскольку акустические волны хорошо распространяются в теплоносителе, то обеспечивается физическое резервирование канала передачи сигнала детектора. При закрытой крышке питание блока формирования сигналов излучения 23, осуществляется от преобразователя питания 11, а при снятой крышке от блока автономного питания 19.

В случае необходимости снять крышку для перегрузки топлива детектор 7 перемещается в крайнее нижнее положение, после чего снимается питание с магнитной муфты 8. После этого крышка реактора 2 вместе с направляющей трубой 3 снимается. Передача сигнала от детектора 5 при этом осуществляется по акустическому каналу. При установке крышки реактора на место операции повторяются в обратном порядке.

Блок формирования акустического сигнала 33, пьезоизлучатель 34 и приемная пьезоэлектрическая антенна 35 построены по общеизвестной схеме, см. например, "Гидроакустические средства связи и наблюдения", В.Б. Митько и др. "Судостроение", Ленинград, 1982 г. стр. 153).

Сущность: детектор 7 соединен с герметичным блоком предварительной обработки сигнала детектора 5, который вместе с детектором установлен в реактор 1. В этом блоке установлен формирователь кадра 23 для формирования дистанционно передаваемого сигнала и элементы для передачи сигнала детектора бесконтактным индукционным способом: модулятор 24, приемо-передающие индукционные катушки 4 и 10. Для перемещения детектора без нарушения целостности барьера безопасности применяется магнитная муфта 8. Тепловой режим блока 5 обеспечивается холодильной машиной 12 и экранно-вакуумной изоляцией 14. Физическое резервирование передачи сигнала детектора с помощью радиоволн осуществляется с помощью передающей антенно-фидерной системы 18, установленной в блоке 5, и приемной антенно-фидерной системы 20, установленной вне реактора. Физическое резервирование передачи сигнала детектора с помощью акустических волн осуществляется с помощью установленной в блоке 5 пьезоэлектрической передающей системы и размещенной на наружной поверхности корпуса реактора приемной системы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для широкодиапазонного измерения характеристик ионизирующих излучений с подвижным детектором, содержащее направляющую трубу, вставленную в активную зону, детектор ионизирующих излучений, который перемещается внутри направляющей трубы с помощью привода, вторичную аппаратуру и показывающий прибор, отличающееся тем, что на наружной поверхности направляющей трубы установлена съемная первичная приемно-передающая индукционная катушка, соединенная кабельной трассой с источником питания и вторичной аппаратурой, и съемная магнитная муфта с приводом, с детектором соединен блок предварительной обработки сигнала детектора, на корпусе которого намотана вторичная приемно-передающая индукционная катушка и помещен ротор магнитной муфты, соединенный с редуктором, а в самом блоке установлены преобразователь сигнала детектора, соединенный с вторичной приемно-передающей индукционной катушкой, преобразователь питания и холодильная машина, причем блок предварительной обработки сигнала покрыт экранно-вакуумной теплоизоляцией, теплообменник холодильной машины вынесен из блока предварительной обработки сигнала детектора и расположен над ним, а направляющая труба закреплена на крышке реактора с помощью фланца так, чтобы часть ее выступала наружу над крышкой реактора и охлаждалась с помощью теплообменника с подведенными к нему трубами для подачи и отвода охлаждающей жидкости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри блока предварительной обработки сигнала детектора установлена передающая антенно-фидерная система, соединенная с преобразователем сигнала детектора, и система обеспечения, соединенная с приемной антенно-фидерной системой командной радиолинии, а вне реактора установлена приемная антенно-фидерная система телеметрической информации и передающая антенно-фидерная система командной радиолинии, соединенные с вторичной аппаратурой. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри блока предварительной обработки сигнала детектора установлен блок формирования сигналов излучения, вход которого соединен с блоком предварительной обработки сигнала детектора, а выход с пьезоизлучателем, а вне реактора установлены приемная пьезоэлектрическая антенна и приемный усилитель, соединенный с вторичной аппаратурой.