УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ Советский патент 1994 года по МПК G21C17/00 

Изобретение предназначено для внутриреакторного контроля состояния и анализа работоспособности тепловыделяющих элементов (твэлов) на основе измерений изменения внешнего диаметра и осевых деформаций оболочки твэла, возникающих за счет механического взаимодействия топлива с оболочкой в процессе облучения.

Целью изобретения является проведение измерений непосредственно в канале реактора во время облучения при штатной тепловой нагрузке с реальным распределением плотности потока нейтронов по высоте тепловыделяющего элемента при сохранении герметичности канала.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из сильфона 1, приваренного к крышке канала 2. Изнутри к верхней части сильфона прикрепляется пластина 3 с управляющим штоком 4 с пазом, в который входит защелка 5, подвижно соединенная с коромыслом 6. На нижнем конце штока 4 установлен тормозной элемент 7, входящий зацепление за счет трения с водяной турбиной 8, установленной на подшипниках 9 и 10. Через редуктор 11 и вал 12, закрепленный в подшипниках 13 и 14 с шайбой 15, имеющей поворотные пальцы 16, входящие в право- или левозаходные винтообразные канавки, плавно переходящие друг в друга в верхней и нижней частях штока 17 с тягами 18, турбина соединена с измерительной головкой 19, скользящей вдоль твэла 20 по координатной 21 и направляющей 22 рейкам. Шток 17 снабжен штырем 23 для отключения защелки 5. Измерительная головка 19 снабжена электровводами 24, загерметизированными в узле герметизации 25.

Устройство работает следующим образом. При начале работы через сильфон от внешнего привода на пластину подается управляющее усилие, управляющий шток 4 перемещается вниз, и тормозной элемент 7 выходит из зацепления с турбиной 8. Турбина вращается потоком теплоносителя и через редуктор 11 передает вращение на вал 12 с шайбой 15. При вращении шайбы 15 поворотные пальцы 16 скользят по винтообразным канавкам штока 17 и шток вместе с измерительной головкой движется вниз (в нерабочем состоянии он находится только в верхнем положении). При этом штырь 23 выходит из контакта с коромыслом 6, и защелка 5 фиксирует управляющий шток 4. Когда шток достигнет нижнего положения поворотные пальцы 16 плавно переходят с канавок одного захода на канавки другого захода и шток начинает движение вверх. Для предотвращения перехода поворотных пальцев с канавок одного захода на канавки другого захода где-либо, кроме верхней и нижней частей штока, длина пальцев превышает ширину канавки более чем вдвое. При достижении штоком верхнего положения, если нет сигнала на повторный проход, штырь 23 воздействует на коромысло 6, которое оттягивает фиксирующую защелку 5, и шток 4 под действием давления теплоносителя на пластину 3 поднимается вверх (внешнее управляющее воздействие при этом снято), при этом тормозной элемент 7 входит в зацепление с турбиной 8 и затормаживает ее. Таким образом, все устройство находится в исходном положении. Устройство содержит минимальное количество управляющих элементов и работает по замкнутому циклу, что упрощает управление.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ, включающее движитель, соединенный приводом с измерительной головкой, отличающееся тем, что, с целью проведения измерений непосредственно в канале реактора во время облучения при штатной тепловой нагрузке с реальным распределением плотности потока нейтронов по высоте тепловыделяющего элемента при сохранении герметичности канала, движитель с приводом и измерительной головкой установлены в корпусе канала, на крышке канала размещен сильфон, снабженный пластиной, к которой присоединен управляющий шток, в паз которого входит фиксирующая защелка, а на нижнем конце управляющего штока установлен тормозной элемент, движитель выполнен в виде водяной турбины, соединенной через привод с измерительной головкой, причем на штоке выполнены правозаходная и левозаходная канавки, плавно соединяющиеся в верхней и нижней частях штока, в которые входят поворотные пальцы.