Устройство для контроля герметичности технологического канала ядерного реактора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) е С 21 С 17/06

1 йЛ= :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3684772/24-25 (22) 03.01.84 (46) 30.09.86. Бюл. И- 36 (72) И.А.Тутнов и А.А.Тутнов (53) 621.039.5 (088.8) (56) Грешников В.А., Дробот Ю.Б.

Акустическая .эмиссия. М.: Стандарты, 1976, с.85-90 °

Дробот Ю.Б., Лупанос В.В., Билибин В.В. "Исследование акустической эмиссии при истечении воды в атмосферу через отверстия малого диаметра". Дефектосокпия, 1981, Ф 4, с.69.

««(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

;ГЕРМЕТИЧНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КА НАЛА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, включающее последовательно соединенные преобразователь сигналов, предваÄÄSUÄÄ 1207 11 A рительный усилитель, фильтр низких частот, основной усилитель и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обнаружения течи технологического канала, введены л- параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, формирователь импульсов, к первому выходу которого подсоединен интенсиметр, ко второму — регистратор средней амплитуды, а также схему анализа, первый вход которой соединен с выходом интенсиметра, а второйс выходом регистратора средней амплитуды, причем выходы схем анализа соединены с индикатором, входы полосовых фильтров соединены с выходом основного усилителя.

1207311

Изобретение относится к области эксплуатации канальных ядерных реакторов, в частности реакторов типа

РБМК, и,может быть использовано для обнаружения течи теплоносителя технологических каналов. Кроме того, устроНсТВ0 может найти применение для обнаружения утечек в трубопроводах.

Целью изобретения является повышение точности обнаружения течи технологических каналов.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена блок-схема устройства для контроля герметичности технологического канала ядерного реакто- 5 ра.

Устройство состоит иэ преобразователя акустических сигналов, например пьезоэлектрического датчика 1, предварительного усилителя 2, фильт"ра низких частот 3, основного усилителя 4, состоящего по крайней мере из двух параллельных ветвей, каждая из которых содержит полосовой фильтр 5, формирователь импульсов 6, интенсиметр 7, регистратор средней амплитуды 8,схему анализа 9 индикатора 10.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь сигналов 1, закрепленный на верхней части техноло гического канала, регистрирует акустические сигналы, которые усиливаются предварительным усилителем 2 и по экранированному кабелю необходимой длины поступают на вход фильтра низких частот 3, где происходит селекция сигналов от низкочастотного постороннего шума (на практике верхняя граница нижней частоты среза равна 10 кГц), после чего в основном усилителе 4 с регулируемым коэффициентом усиления (10-80 дб) происходит усиление сигналов. Усиленные сигналы поступают на вход первого полосового фильтра 5, осуществляющего пропускание сравнительно низкочастотных сигналов (на практике 10-120 кГц), второго полосового фильтра, осуществляющего пропускание сравнительно высокочастотных сигналов (800-1200 кГц), а также третьего, четвертого, и т.д. фильтров, осуществляющих пропускание сигналов в промежуточных диапазонах спектра. Необходимость выполнения устройства„ содержащего как минимум два канала, обусловлена физическими явлениями, протекающими при истече20

55 нии жидкости через развивающуюся несплошность (трещину) и целью задачи. Применение в устройстве, напри. мер двух каналов (ветвей) позволяет одновременно в качестве критериев оценки целостности каналов использовать пороговый уровень сравнительно низкочастотных акустических сигналов, генерируемых самим потоком теплоносителя при его истечении через несплошность в трубе канала, и параметры сигналов акустической эмиссии: интенсивность, среднюю амплитуду, произведение последних величин. Использование двух, трех и т.д, каналов позволяет регистрировать сигна лы разной природы, источником которых является течь теплоносителя,развитие трещины, трение ее берегов и т.д.

Совокупный анализ параметров таких сигналов позволяет достичь цель: повысить точность обнаружения технологического канала ядерного реактора, имеющего течь. Последнее исключает промахи, обусловленные регистрацией помех и вырезку годных к дальнейшей эксплуатации технологических каналов.

Диапазоны частот выбираются из следующих соображений. Сигналы в низкочастотном диапазоне (10-120 кГц) несут в себе информацию об истечении жидкости, сигналы в высокочастотном диапазоне (800-1200 кГц) (селектированные от гидродинамических шумов) несут информацию о микропроцессах разрушения, происходящих в, вершинах развивающейся трещины (несплошности).

Указанные в примере границы диапазонов были уточнены во время проведения экспериментов и являются наиболее благоприятными для реакторов канального типа.

При этом, чем больше число полосовых фильтров (ветвей), тем вьппе чувствительность предлагаемого устройства, а, следовательно, и точность определения негерметичного технологического канала. После прохождения через полосовой фильтр, сигналы поступают на вход формирователя импульсов б, где осуществляется селекция сигналов по амплитуде (дискриминация сигналов по уровню собственных шумов измеритель- ной аппаратуры) и формирование ненормализованных импульсов. Сформированные импульсы поступают на вход интен1207311

25 мых сигналов и т.д. ройства основан на результатах эксСоставитель В.Мешков

Редактор В.Зивтынь Техред A.Êðàâ÷óê Корректор А.Тяско

Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/S

Заказ 5266/2 Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

3 симетра 7 и регистратора средней амплитуды сигналов 8. Информация об интенсивности сигналов и величине их средней амплитуды поступает в схему анализа 9, где зарегистрированные величины сравниваются с заранее полученными (экспериментально на специальных макетах и стендах) значениями контролируемых величин, которые выставляются перед началом измерений, 1Î при этом схема анализа проводит сравнение и по величине произведения интенсивности сигналов на их среднюю амплитуду.

Схема анализа представляет собой вариант порогового устройства, в котором сравниваются три регистрируемых величины (по каждому частотному диапазону): интенсивность, средняя амплитуда и произведение названных 20 величин, для чего в схему анализа входит умножитель. В макете устройства предусмотрен вывод данных на самописеЦ типа Н-327.

На выходе схемы анализа формируется импульс положительной полярности путем сложения трех импульсов (+ 1В), каждый из которых формируется, если названные выше величины превышают ЗО установленный порог. Если в результате такого сложения (нет превышения порогов) получается нуль, то формируется импульс — Зв, который поступает в индикатор. 35

В случае выхода загегистрированных параметров акустичееких сигналов за контролируемые значения формируется импульс положительной полярности, о который поступает в индикатор 10, в 4о противном случае в индикатор поступает импульс противоположной полярности. В индикаторе определяется со,ответствие зарегистрированных вели чин контрольным значениям по всем частотным диапазонам (ветвям) и в соответствии с этим на табло возмож4 но появление следующей информации:

"течь канала", "канал герметичен", "подозрение на течь" (повторный контроль).

В индикаторе сформированные в схемах анализа импульсы складываются.

Если их алгебраическая сумма в двухканальном варианте устройства равна

6в, то в этом случае высвечивает табло "Канал герметичен", если алгебраическая сумма равна +6в, то — "Течь канала", если алгебраическая сумма больше — 6в, но меньше +6в — "Подо- зрение на течь" (повторный контроль"), Кроме того, в индикаторе определяется, было ли отклонение зарегистрированных величин по каждому каналу от наперед установленных значений путем сложения импульсов, сформированных в схемах анализа.

В качестве предварительного усилителя сигналов может быть использован усилитель типа ПУВЧ с коэффициентом усиления 20 дб - 40 дб, в качестве фильтра низких частот и полосового фильтра — универсальные фильтры, в качестве формирователя импульсов — блок обработки сигналс.:

БОС-3, который может выполнять одновременно дискриминацию сигналов по» амплитуде, формировать огибанщую сигнала, формировать импульсы задан" ной длительности, пропорциональные средней амплитуде сигналов, формировать нормализованные импульсы в соответствии с количеством регистрируеВ качестве преобразователя сигналов наиболее целесообразно использовать пьезодатчики закрытого типа.

Принцип работы предлагаемого устпериментальных исследований по применимости акустического метода контро-, ля для определения целостности технологических каналов ядерных реакторов.