Схема соединений бесконтактной передачи данных температуры от топливной кассеты ядерного реактора Советский патент 1982 года по МПК G21C17/10 G01K7/02 

3 рийной системы уже не может предотвратить уничтожения кассеты, где авария возникла . По этим причинам технически более выгодным является измерение температуры на выходе из каждой топливной кассеты. Более широкому внедрению этого способа мешает то обстоятельство, что система измерения температуры не должна препятствовать ни загрузке, ни смене топлива. До сих пор существующее решение способа бесконтактной передачи данных температуры от топливной кассеты ядерного реактора использует электромеханический преобразователь, установ ленный в кассете, который преобразует постоянный ток термопары на ток пульсирующий. Этим током питается обмотка трансформатора в кассете, с которой напряжение термопары трансформируется на приемную обмотку снару жи топливной кассеты. Данное решение является наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому I Недостатком этого решения является малая надежность подвижных механических деталей электромеханического преобразователя при высоких температурах, нестабильная функция При изменении окружающей температуры, изменение контактного сопротивления вследствие конденсации составляющих, выделяющихся при высоких температурах из изоляционных материалов, и изменения параметров применяемых пружин в зависимости от температуры. Упомянутые влияния, включая влияние интенсивной радиации на старение и механические свойства материалов, делают решение с электромеханическим преобразователем неспособным для применения в ядерной энергетике. Сущность схемы соединения бесконтактной передачи данных температуры из топливной кассеты ядерного реактора заключается в том, что термопара, установленная внутри топливной кассеты, соединена магнитной связью с обмоткой катушки, соединенной с гармоническим магнитным искателем (зондом), к которому подключена цепь фильт ра верхних гармонических частот, соединенная с регистрационным устройством, и источник переменного во времени тока. Преимуществом данного решения является обнаружение местной аварии уже в самом процессе ее возникновения. S что позволяет аварийной системе реактора прекратить ее расширение. Этим можно избежать долговременный выход из строя ядерной электростанции. Другим преимуществом является постоянное определение температуры теплоносителя на выходе из каждой топливной кассеты, что позволяет оптимизировать мощность реактора и вследствие этого добиться общего повышения производства электроэнергии на несколько процентов. К другим преимуществам данного решения относится напрерывная во времени передача данных температуры, быстрая реакция на изменение измеряемой температуры, зависимой от временной постоянной термопары, воспроизводимость измерений и главным образом исключение подвижных механических частей, что значительно повышает надежность. На фиг. 1 изображен измерительный прибор с частью топливной кассеты; на фиг. 2 - схема соединений. Термопара 1 установлена внутри топливной кассеты 2 и подключена к обмотке катушки 3. причем вне топливной кассеты 2 находится гармонический магнитный искатель (зонд) k, подключенный к источнику 5 переменного во времени тока и к цепи 6 фильтра верхних гармонических частот, с которой соединен оценивающий прибор (регистрационное устройство) 7Схема соединений работает следующим образом. Термопара 1 питает током катушку 3, вследствие чего возникает вокруг катушки 3 магнитное поле. Интенсивность магнитного поля зависит от разности температур между измерительным и сравнительным концами термопары 1, установленной в направлении продольной оси топливной кассеты 2, а следовательно, и от температуры внутри топливной кассеты 2. Силовые линии магнитного поля катушки 3 проникают в гермонический магнитный искатель k, который соединен с источником 5 переменного во времени тока, питающим обмотку 8 возбуждения и обмотку 9 возбуждения противоположного направления, исполненных во взаимно обратном направлении на лентах 10 из магнитомягкого материала. Необходимо, чтобы источник 5 переменного во времени тока подавал ток неискаженной синусоидальной кривой такой интен59CMBHocTii, чтобы магнитное поле в лентах 10 было ниже зоны магнитного насыщения материала лент 10. Так как обмотка 8 возбуждения и обмотка 9 возбуждения протиповоложного направления подключены во взаимно обратном направлении, их магнитные потоки взаимно отсчитываются, и в сигнальную обмотку 11, намотанную через обмотку 8 возбуждения и обмотку 9 возбуждения противоположного направления, индуцируется только малое напряжение. Если в ленты 10 начинают проникать силовые линии магнитного поля катушки 3 рабочая точка перёме-5

щается на магнитной линии лент 10 и возникает несимметричность намагничивания лент Ш для отдельных полупериодов синусоидального тока подводимого из источника 5 переменного во времени тока, и в сигнальную обмотку 11 индуцируются более высокие, большей частью четные гермонические частоты колебаний источника 5 переменного во времени тока. С помощью цепи 6 для обработки верхних гармонических частот предпочтительно фильтром, настроенным на вторую гармоническую частоту, основная первая частота отделяется, и амплитуда верхних гармонических колебаний, второй гармонической частоты, измеряется или записывается регистрационным устройством 7- Регистрационное устройство 7, например измерительный прибор или регистрирующий прибор, можно калибровать непосредственно в единицах температуры, потому что амплитуда верхних гармонических частот пропорциональна интенсивности магнитного поля в катушке 3 и температуре, из-, меряемой термопарой 1.

стали и выводы выполнить из кабелей с металлической оболочкой и минеральной изоляцией. При смене топливной кассеты части прибора остаются вне кассеты на своем месте.

Формула изобретения

Схема соединений бесконтактной передачи данных температуры от топливной кассеты ядерного реактора, отли чающаяся тем, что термопара 1, установленная внутри топливной кассеты 2, соединена с обмоткой катушки 3 магнитной связью, соединенной с гармоническим магнитным искателем Ц, к которому с одной стороны присоединена цепь 6 для фильтрации верхних гармонических частот, соединенная с регистрационным устройством 7, с другой стороны - источник 5 меняющегося по времени тока. Признано изобретением по резуль татам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Республики. i5 Принцип и действие предлагаемой схемы остаются неизменными при условии, что гармонический магнитный искатель используется как индикатор нулевой интенсивности магнитного поля при компенсационном измерении, а также если конструкция выполнена так, что гармонический магнитный искатель k проникает внутрь топливной кассеты 2. Учитывая присутствие теплоносителя, например натрия, можно отдельные функциональные части внутри и снаружи топливной кассеты поместить в вакуумно-плотные кожухи из нержавеющей

Фиг 1

8

N

11

Ю 10

фиг.г