Устройство для радиационного контроля плотности стержневых твэлов со спиралью

 

I.УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ СТЕРЖНЕВЫХ ТВЭЛОВ со СПИРАЛЬЮ,содержащее источник излучения, детектор, средство перемещения с держателем твэла, средство ориентации твэла, блок управлеИзобретение относится к ядерной технике, к устройствам для контроля топливных элементов ядерных элементов и предназначено для контроля плотности тепловыделяющих элементов (твэлов ), в частности, имеющих дистанционную проволоку, навитую на спирали. Известно.устройство радиационного контроля плотности ТВЭЛОВ, основанное на гамма-абсорбционном методе, которое включает радиационную головку с источником излучения, детектор излучения , средства перемещения тиэла относительно системы измерений, Твэл перемещается в шаговом режиме между ния, электрически связанный с детектором и средством перемещения, отличающееся тем, что, с целью повьшения производительности, оно дополнительно содержит датчик положения спирали твэла и двигатель поворота держателя твэла, подключенные к блоку управления, а средство ориентации твэла выполнено в виде соосных втулок, установленных с противоположных сторон от оси ист рчник-детектор , причем ось втулок перпендикулярна оси источник-детектор . 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что длина вту (Л лок превышает величину шага спирали. 3,Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что датчик положения снабжен средством фиксации его s положения. О5 ОО 4 источником и детектором, который измеряет интенсивность излучения, прошедшего через твэл. Сигналы поступают в спектрометрический анализатор, а затем в блок обработки, где вычисляются значения плотности. Недостатком известного технического решения является то, что при контроле ТВЭЛОВ со спиралью нет воз- -можности ориентации твэла в пространстве , вследствие чего спираль занимает произвольное положение относительно пучка излучения, а это приводит к ошибке в определении плотности.

СО)03 СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) Ol) А1 (gl)g G 21 С 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тор.

Недостатком известного технического решения является то, что при контроле твэлов со спиралью нет воз-можности ориентации твэла в пространстве, вследствие чего спираль занимает произвольное положение относительно пучка излучения, а это приводит к ошибке в определении плотности, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 371 2842/25 (22) 22 ° 03, 84 (46) 30 ° 0391 Бюл. Р 12 (72) Л.И.Косарев, .Н.Р.Кузелев, В.М.10машев и С.Ю.Дьяченко (53) 621.039.8(088.8) (56) Ayer I.Е ., Schmitt D.R. А gammaray absorptometer for nuclear fuel

evaluation. Nuclear Technology, 1975, v.27, М 3, р.422-448.

Бакланов В.С. и др. Автоматизированная установка технологического контроля распределения в твэлах смешанного топлива АКОРТ-1, Димитровград, Препринт НИИАР-10 (525), 1982, с ° 4-5 ° (54)(57) 1,УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ СТЕРЖНЕВЫХ

ТВЭЛОВ СО СПИРАЛЬЮ, содержащее источник излучения, детектор, средство перемещения с держателем твэла, средство ориентации твэла, блок управлеИзобретение относится к ядерной технике, к устройствам для контроля топливных элементов ядерных элементов и предназначено для контроля плотности тепловыделяющих элементов (твэлов), в частности, имеющих дистанционную проволоку, навитую на спирали.

Известно. устройство радиационного контроля плотности твэлов, основанное иа гамма-абсорбционном методе, которое включает радиационную головку с источииком излучения, детектор излучения, средства перемещения твэла относительно системы измерений. Твэл перемещается в шаговом режиме между ния, электрически связанный с детектором и средством перемещения, о т лич ающе е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно дополнительно содержит датчик положения спирали твэла и двигатель поворота держателя твэла, подключенные к блоку управления, а средство ориентации твэла выполнено в виде двух соосных втулок, установленных с противоположных сторон от оси источник-детектор, причем ось втулок перпендикулярна оси источник-детек2.Устройство по и.1, о т л и—

Ю ч а ю щ е е с я тем, что длина втулок превышает величину шага спирали, З.Устройство по и.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что датчик положения снабжен средством фиксации его положе ния . источником и детектором, который измеряет интенсивность излучения, прошедшего через твэл, Сигналы поступают в спектрометрнческий анализатор, а затем в блок обработки, где вычисляются значения плотности, 1163742

Наиболее близко к предлагаемому устройство для радиационного контроля плотности стержневых твэлов со спиралью содержащее источник излуче5 ния, детектор, средство перемещения с держателем твэла, средство ориентации твэла, блок управления, электрически связанный с детектором и средством перемещения, В известном устройстве средство ориентации выполнено в виде транспортного канала с фильерой, которая представляет собой втулку с винтовым пазом под спираль твэла и обеспечивает жесткое, 11 определенное положение твэла в процессе измерений, Длина фильеры составляет 0,1-0,3 величины шага навивки спирали.

Недостатком известного технического решения является низкая производительность контроля, что связано с невозможностью увеличения скорости перемещения твэла из-за возникновения большого усилия сопротивления при 25 прохождении спирали в пазу профильной фильеры и увеличения опасности повреждения твэла, а следовательно, радиационной опасности для обслуживающего персонала. Вторым фактором, снижающим производительность. контроля, является необходимость использования ручных малопроизводительных операций для ввода спирали в паз фильеры Кроме этого, в случае конт35 роля нескольких типоразмеров твэлов, 1имеющих различный шаг спирали, необходима переналадка устройства с заменой профильной фильеры.

Цель. изобретения — повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, .что устройство для радиационного контроля плотности стержневых твэлов со спиралью, содержащее источ- 45 ник излучения детектор, средство пе ремещения с держателем твэла, средство ориентации твэла, блок управления электрически связанный с ..детектором, и средством перемещения дополнительно содержит датчик положения спирапе твэла и двигатель поворота держателя твэла, подключенные к блоку управления, а средство ориентации твэла выполнено в виде двух соосных втулок, установленных с противополож-, ных сторон от оси источник-детектор, причем ось втулок перпендикулярна оси источник-детектор, Длина втулок превышает величину шага спирали, Датчик положения снабжен средст» вом фиксации его положения, Сущность изобретения поясняют фиг,1,2 и 3, на которых показано схематически устройство радиационного контроля плотности и ее распределения по длине стержневого твэла со спиралью (фиг.1), чертеж гладкой втулки в разрезе (фиг.2), взаимное расположение датчика положения спирали и системы источник-детектор (фиг.3).

Устройство радиационного контроля содержит источник 1 и детектор 2, средства перемещения 3 с держателем

4 твэла 5, С противоположных сторон от оси источник-детекТор установлены втулки 6 ° На средстве перемещения закреплен двигатель 7 поворота держателя 4 ° Имеется датчик 8 положения спирали, который подключен к блоку обработки и управления 9 так же, как детектор 2 и двигатель 7, Длина (L) втулок 6 выбрана равной шагу (S) навивки спирали 10 на твэле

5 (фиг.2).

Датчик 8 представляет собой пару свето-11 и фото-!2 диодов. Датчик снабжен круговой направляющей 13 и средствами фиксации 14 (фиг,З).

Устройство работает следующим образом, Твэл 5 закрепляют в держателе 4 и средством перемещения 3 вводят во втулки 6, При попадании твэла между источником 1 и детектором 2 происхо- дит измерение интенсивности прошедшего через твэл излучения. Сигнал с детектора поступает в блок обработки и управления 9, где вычисляется значение плотности в данном положении твэла, Перед каждым измерением блок обработки и управления включает двигатель 7, который вращает держатель

4 с твэлом до тех пор, пока спираль

l0 не перекроет зазор между свето- 11 и фото- 12 диодами. Сигнал с фотодиода 12 поступает в блок обработки и управления 9, который отключает двигатель и фиксирует сигнал с детектора 2 ° После этого включается средство перемещения 3, и цикл повторяется, Таким образом, при каждом измерении твэл 5 строго ориентируется относительно системы источник-детектор, причем перемещение твэла средством переме136374 щения и вращение двигателем 7 выполняются одновременно, Поворачив ая датчик 8 по кру говой направляющей 13, можно отрегулировать временной момент остановки двигателя, а следовательно, и самого твэла, В случае изменения типоразмера твэла (шага навивкиспирали) этотповорот позволяет установить нужный

10 момент остановки, не перемещая датчика 8 по длине твэла относительно системы источник-детектор.

Например, при использовании устройства-прототипа контролируются

15 опытные твэлы со спиралью, длина которых 400 мм, Время измерения в одном цикле 6 с, шаг перемещения 10 мм, Производительность контроля ограни« чена скоростью перемещения твэла в 20 средстве ориентации (профильной фи7 б лере) и составляет 6 твэл/ч. Таким образом, время протяжки составляет

503 от общего времени контроля. Для равных по точности результатов изобретение позволяет повысить скорость протяжки вдвое.

Это приводит к сокращению общего времени контроля и повышению производительности на 257 ° Дополнительное повышение производительности на !О20% достигается заменой ручных операций ввода твэла в средства ориентации на автоматические °

Таким образом, изобретение позволяет повысить производительность контроля стержневых твэлов, т.е ° соблюсти правила техники безопасности при работе операторов на установке контроля.