Способ определения давления газа в твэлах ядерных реакторов и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G21C17/06 

1

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к способам и устройствам для определения давления газа в иблученных твэ- лах ядерных реакторов в условиях, например, бассейна выдержки.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности измерения.

На чертеже изображена схема устройства для определения давления газа з твэлах ядерных реакторов.

Устройство содержит два ложемента 1 и 2 с резиновым уплотнением 3, повторяюгщм форму оболочки 4. На об-

разующей уплотнения вдоль оси одного ложемента 1 закреплен нагреватель 5, изготовленный в виде узкой полоски (ширина нагревателя 1 мм, длина рабочей части 35 мм, толщина фольги 70 мкм). Температура оболочки измерялась с помощью трех термоприемников, установленных в радиальной плоскости оболочки, проходящей через середину нагревателя 5. Ближайший к нагревателю 5 термоприемник 6 установлен на расстоянии л/0,5 мм от края нагревателя, средний термоприемник 7 - на расстоянии 1 мм от

ГчЭ

ближайшего края ложемента 1, дальний термоприемник 8 закреплен на другом ложементе 2 на расстоянии вдоль окружности оболочки от ближайшего края ложемента 2 равном tTD/8 (В - внешний диаметр оболочки 4),

Выполнение нагревателя из металла

й я

14806244

компенсации потери сигнала

Ас - ДА, + ЛА.

Устройство снабжено также компенсационным термоприемником, дифференциально подключенным к измерительному термоприемнику и установленным на торцовой поверхности ложемента 2, Более целесообразно компенсационный

Изобретение относится к области измерительной: техники, преимуцест- jeriKc; к способам и устройствам для ;предепения давления газа в облу- чзчьых твзлах ядерных реакторов, 1 { ль изобретения - повышение точности и упрощение способа и устройства. d особ аключается в нагреве участка сОо-гочки твэла к измерении установившегося значения температуры оболочки вблизи нагретого участка. Устройство содержит пленочный металлический нагреватель и термоприемник, расположенные на ложементе с уплотнением, повторяющим форму оболочки твэла. Термоприемник располагают в радиальной плоскости оболочки, проходящей через середину нагревателя на расстоянии от него более четверти окружности оболочки, причем нагрев осуществляют в режиме стабилизации тока до регистрации установившегося ния температуры оболочки. Для этого в устройстве предусмотрено два ложемента, расположенных напротив друг друга относительно оси оболочки. Нагреватель выполнен из металла с положительным температурным коэффициентом электросопротивления в виде узкой полоски, установленной вдоль образующей одного ложемента, а термоприемник расположен на друго м ложементе. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил. G tg f™ -.-зо МицА

с положительным температурным коэффи- JQ термоприемник располагать на поверх циентом электросопротивления (ТКЭС) и проведение нагрева оболочки в режиме стабилизации -тока еще более способствует реализации независимости от влияния технологического разбро- $$ са толщины стенки оболочки. Это лег ко объясняется следующим образом.

Рассмотрим например, нагрев оболочки без газа (вакуумированный об- разец). Допустимj что установившее- 20 ся значение сигнала термопркемника 8 А Ст (далее изменение А усг обозначим ДА,,.. .ЛА2... и т.д.) на оболочке толщиной сЛ имеет значение АЙ9 при этом средняя температура нагревате- 25 ля 5 такова, что его сопротивление имеет значение г. При измерении оболочки с большей толщиной сР д тепловой поток ко ней к термоприемгажу 8 увеличится, что приведет я росту 30 значения сигнала до величины Ар+ЛА.,« Поскольку массовая теплоемкость таяла под нагревателем увеличивается с увеличением толщины оболочки, то средняя температура нагревателя j при этом снижается, приводя к Снижению среднего значения сопротивления нагревателя до значения г - fir. А так как мощность W нагрева определяется величиной W IZR, где-I - 40 сила тока, R - сопротивление, то в режиме стабилизации тока (l const) уровень нагрева оболочки начинает падать, так как мощность снижается с величины V70 IJ г до значения 5 W « I2 (r - йг) что приводит к снижению сигнала регистрируемого термоприемником с величины А 0 + & А , на некоторую величину до значения А 0 + ДА , - UA.I, Т.е. происходит ие- « которая компенсация унеличения сиг,- нала кз-за увеличения толщины стенки автоматическим снижением мощности нагрева Аналогично, в случае уменьшения толщины стенки до А о - ДА t 5, сигнал стремится к уменьшению до А0 A1S но сопротивление нагреватености уплотнения 3 вне области нагрева, для исключения влияния случай™ ных температурных колебаний оболочки 4 на измеряемую величину. В этом случае ложемент 2 необходимо удлинить 6 Для испытания твэлов с дистаи- ционирующей проволокой уплотнение 3 ложемента 2 снабжено диагональным вырезом (не показан), I .

Способ реализуется на описанном устройстве, которое работает следующим образом.

Исследуемый образец, находящийся„ например, в бассейне выдержки ядерного реактора (не показан), размещают между двух ложементов 1,2с уплотнением 3 устройства для измерения давления. На одном ложементе 1 вдоль оси по образующей установлен нагреватель, изготовленный в виде узкой полоски металлической фольги, на другом ложементе 2 - термоприемник, закрепленный таким образом, что при плотном прижатии ложементов 1 и 2 к оболочке образца 4 с помощью механизма поджатая (не показан) термоприемник оказывается расположенным в радиальной плоскости оболочки 4, проходящей через середину нагревателя 5 на расстоянии, превышающем четверть внешней окружности оболочки от края нагревателя. Ложементы 1,2 поджимают к оболочке, и с помощью нагревателя 5 и стабилизированного источника питания, подключенного к нему, производят непрерывный нагрев участка поверхности оболочки 4 под теплоизоляцией уплотнения 3 в режиме поддержки постоянства тока I - const до тех пор, пока температура оболочки 4 ке примет установившегося значения А . Установившееся значение температуры оболочки 4 регистрируют с помощью термоприемника, подключенного к регистрирующему прибору. Данные измерения осуществляют на эталонных образцах с известным давлением газа, определяют А ст,рля

ля растет до t Д1 росту мощности до W «

что приводит к

4- йг) И

термоприемник располагать на поверх

ности уплотнения 3 вне области нагрева, для исключения влияния случай™ ных температурных колебаний оболочки 4 на измеряемую величину. В этом случае ложемент 2 необходимо удлинить 6 Для испытания твэлов с дистаи- ционирующей проволокой уплотнение 3 ложемента 2 снабжено диагональным вырезом (не показан), I .

Способ реализуется на описанном устройстве, которое работает следующим образом.

Исследуемый образец, находящийся„ например, в бассейне выдержки ядерного реактора (не показан), размещают между двух ложементов 1,2с уплотнением 3 устройства для измерения давления. На одном ложементе 1 вдоль оси по образующей установлен нагреватель, изготовленный в виде узкой полоски металлической фольги, на другом ложементе 2 - термоприемник, закрепленный таким образом, что при плотном прижатии ложементов 1 и 2 к оболочке образца 4 с помощью механизма поджатая (не показан) термоприемник оказывается расположенным в радиальной плоскости оболочки 4, проходящей через середину нагревателя 5 на расстоянии, превышающем четверть внешней окружности оболочки от края нагревателя. Ложементы 1,2 поджимают к оболочке, и с помощью нагревателя 5 и стабилизированного источника питания, подключенного к нему, производят непрерывный нагрев участка поверхности оболочки 4 под теплоизоляцией уплотнения 3 в режиме поддержки постоянства тока I - const до тех пор, пока температура оболочки 4 ке примет установившегося значения А . Установившееся значение температуры оболочки 4 регистрируют с помощью термоприемника, подключенного к регистрирующему прибору. Данные измерения осуществляют на эталонных образцах с известным давлением газа, определяют А ст,рля