Устройство для внутриреакторных измерений размеров тепловыделяющих элементов
Изобретение относится к области внутриреакторного контроля состояния облучаемых тепловыделяющих элементов на основе измерений изменения внешнего диаметра и осевых деформаций оболочки тепловыделяющего элемента, возникающих при облучении в реакторе. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности и долговечности. Устройство содержит ограничитель 1, под которым помещается пластина 29, к которой приварен сильфон 28, приваренный также к крышке 5 канала, и управляющий шток 8 с пазом, в который входит фиксирующая защелка 7, подвижно соединенная с коромыслом 6, контактирующим со штоком 4 отключения, приваренным к пластине 2 сильфона 3 отключения, которая находится под ограничителем 1 и приварена к сильфону 3 отключения, установленному на крышке 5 канала. К нижнему концу управляющего штока 8 прикреплен корпус 10 гидроцилиндра, имеющий верхние отверстия 11 и нижние отверстия 15 и помещенный в верхних 13 и нижних 14 направляющих гидроцилиндра. Внутри корпуса 10 гидроцилиндра находится поршень 12, удерживаемый фиксаторами 9, к которому приварен шток 17, проходящий сквозь обтекатель 18, закрепленный в канале и имеющий пробки 16, входящие в нижние отверстия гидроцилиндра и прикрепленные к обтекателю 18 плоскими пружинами. К нижнему концу штока 17 прикреплены тяги 26 с выступом 19 тяг, контактирующим с рычагом 21, соединенным штангой 20 с коромыслом 6. К тягам 26 прикреплена измерительная головка 25, скользящая вдоль тепловыделяющего элемента 23 по координатной рейке 22 и направляющей рейке 24 и имеющая электровыводы 27, проходящие через гермоввод 30 сквозь крышку канала 5. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.
Изобретение относится к области внутриреакторного контроля состояния облучаемых тепловыделяющих элементов (твэлов) на основе измерений изменения внешнего диаметра и осевых деформаций оболочки твэла, возникающих при облучении в реакторе. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности и долговечности. На чертеже представлен общий вид устройства для измерения размеров облучаемых изделий (твэлов), которое содержит ограничитель 1, пластину 2 сильфона 3 отключения, шток 4 отключения, крышку 5 канала, коромысло 6, фиксирующую защелку 7, управляющий шток 8, фиксаторы 9, корпус 10 гидроцилиндра, верхние отверстия 11, поршень 12, верхние направляющие 13 гидроцилиндра, нижние направляющие 14 гидроцилиндра, нижние отверстия 15, пробки 16, шток 17, обтекатель 18, выступ 19 тяг, штангу 20, рычаг 21, координатную рейку 22, твэл 23, направляющую рейку 24, измерительную головку 25, тяги 26, электровыводы 27, сильфон 28 с пластиной 29, гермоввод 30. Устройство работает следующим образом. При приложении внешнего усилия к пластине 29 сильфона 28 управляющий шток 8 перемещается вниз вместе с корпусом 10 гидроцилиндра и поршнем 12 до тех пор, пока корпус 10 гидроцилиндра не войдет в контакт с обтекателем 18, закрыв потоку теплоносителя доступ в нижнюю часть корпуса 10 гидроцилиндра. При этом фиксирующая защелка 7 под действием пружины входит в паз управляющего штока 8, пробки 16 выходят из нижних отверстий корпуса 10 гидроцилиндра, а давление в корпусе гидроцилиндра выше поршня и ниже его сравняется (станет равно статическому давлению потока теплоносителя). Если скорость потока теплоносителя достаточна для последующего подъема поршня 12 со штоком 17, тягами 26 и измерительной головкой 25, фиксаторы 9 действием потока теплоносителя выводятся из паза поршня 12 и поршень 12 со штоком 17, тягами 26, измерительной головкой 25 начинают двигаться вниз под действием собственного веса, преодолевая силу трения скольжения (поршня по гидроцилиндру, штока по обтекателю, измерительной головки по твэлу 23 и рейке 22, и рейке 24) и динамическое сопротивление потока теплоносителя (на измерительную головку, тяги, шток), причем жидкость из нижней части корпуса 10 гидроцилиндра выходит через нижние отверстия 15 корпуса гидроцилиндра. По достижении поршнем нижнего положения тяги 26 выступом 19 нажимают на рычаг 21, оттягивающий через штангу 20 и коромысло 6 фиксирующую защелку 7, в результате чего корпус 10 гидроцилиндра под действием усилия, возникающего за счет разности давлений внутри канала и вне его, вместе с управляющим штоком 8 (внешнее усилие к этому времени снято) движется вверх, пока пластина 29 сильфона 28 не упрется в ограничитель 1. При этом пробки 16 закрывают нижние отверстия корпуса 10 гидроцилиндра, в нижней части корпуса 10 гидроцилиндра создается статическое давление, близкое к полному давлению потока теплоносителя, и под действием разности давлений в верхней и нижней частях корпуса 10 гидроцилиндра поршень 12 начинает перемещаться вверх, выдавливая жидкость через верхние отверстия 11 корпуса гидроцилиндра вместе со штоком 17, тягами 26 и измерительной головкой 25, пока не займет верхнее положение. Фиксаторы 9 удерживают поршень 12 в верхнем положении в случае, если скорость теплоносителя недостаточна для поднятия и удержания поршня в верхнем положении. Шток 4 отключения служит для отключения устройства (также как по достижении им нижнего положения) и поднятия поршня 12 вместе с тягами 26, штоком 17 и измерительной головкой 25 в верхнее положение посредством приложения усилия на пластину 2 сильфона отключения, воздействия на коромысло 6 и оттягивания фиксирующей защелки 7 в случае, когда поршень прекращает движение вниз, не достигнув нижнего положения, или в случае необходимости многократного прохождения небольшого участка твэла 23 (с очередной подачей внешнего усилия на пластину 29 сильфона 28 и пластину 2 сильфона 3 отключения). Устройство целесообразно использовать в каналах с водяным теплоносителем с давлением до 16 МПа, температурой до 350оС и скоростью теплоносителя 2-7 м/с для контроля изменений резервов стержневых твэлов всех типов без ограничения размеров. При этом размеры устройства позволяют установить его в канал диаметром 70 мм и длиной, превышающей в 2-2,5 раза длину контролируемого твэла. Изобретение позволяет удешевить и упростить конструкцию устройства за счет исключения сложных в изготовлении и трудоемких деталей. За счет исключения вращающихся деталей, закрепленных в подшипниках, чем ресурс работы при t = 350оС ограничен, повышается надежность и долговечность устройства. Применение отключающего штока позволяет повысить надежность устройства, т. к. появляется возможность подъема измерительной головки из активной зоны в случае недостижения ей нижнего положения, а также расширить технологические возможности устройства, т.к. позволяет многократно проходить отдельные небольшие участки твэла, не совершая полного цикла измерений.
Формула изобретения
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВНУТРИРЕАКТОРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ РАЗМЕРОВ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ, включающее движитель, соединенный с измерительной головкой, установленные в корпусе канала реактора, с сильфоном, размещенным на крышке канала и снабженным пластиной, к которой присоединен управляющий шток, в паз которого входит фиксирующая защелка, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности и долговечности, в качестве движителя установлен гидроцилиндр, состоящий из корпуса, соединенного с управляющим штоком и имеющего верхние и нижние отверстия на боковой поверхности и поршня, к нижней части которого присоединен шток, проходящий сквозь обтекатель с пробками, входящими в нижние отверстия корпуса гидроцилиндра, причем расстояние между посадочными местами корпуса гидроцилиндра и обтекателя, имеющими одинаковый диаметр, равно расстоянию между нижней поверхностью фиксирующей защелки и нижней плоскостью паза управляющего штока и больше или равно диаметру нижних отверстий корпуса гидроцилиндра, при этом шток прикреплен к тягам, связывающим его и измерительную головку, причем выступ тяг в нижнем положении касается рычага, соединенного штангой с коромыслом, подвижно соединенным с фиксирующей защелкой. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности и расширения технологических возможностей, на крышке канала установлен сильфон отключения с пластиной сильфона отключения, к которой прикреплен шток отключения, контактирующий с коромыслом. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе гидроцилиндра установлены фиксаторы, входящие в паз поршня.РИСУНКИ
Рисунок 1
