Способ определения давления газа в твэлах ядерных реакторов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области измерительной: техники, преимуцест- jeriKc; к способам и устройствам для ;предепения давления газа в облучзчьых 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

C0tO3 COBETCHHX

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1480624 (51,5. С 21 С 17 06

«Р

I, y

f1

Д

ВюфюьФ:= 14

ЗГУОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и А в "ГСРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фй % пЖ М . : ЖФАЪИ ВФЮ Ж

0) (! Г СУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ (33 ИГЗБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМ

11Р1! 1КЧТ СССР

, чб, 23. 04,51. Вюл. Ф. 15 (21) ;1e758/25 .22 23,02.87

, 2 В.В,пастушния А,Б.Новикову

А.Д,.Сафронов, В.Н.Прокофьев, Ю.K.Вибилашвплн и В.Н.Караулов ;53) 62 1,039.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

14, 887э, кл. С 01 ? 11/00, 1965„ авторское свицетельство СССР

Р 1360356, кл. С 01 1. 11/(!О, 1986. () СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Г, ::, В ТВ ЛАХ ЯБЕР 1У, РЕАКТОРОВ и

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУПЕЕСТВЛЕНИЯ

i 57 л1:-обреетекие о . осится к области измерительной тех ?HKH > ElpeHæ÷å(eeò ,,еННо к способам и устройствам для определения давления газа в облученных твэлах ядерных реакторов.

Бель изобретения — повьппение точности и упрощение способа и устройства.

С",особ ;-.àêëþ÷àåòñÿ в нагреве участка оболочки твэла и измерении установившегося значения температуры оболочки

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к пособам и устройствам для определения давления газа в аблученных твэлах ядерных реакторов в условиях, например, бассейна выдержки.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности измерения.

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

Устройство содержит два ложемента

1 и 2 с резиновым уплотнением 3, повторяющим форму оболочки 4. На обвблизи нагретого участка. Устройство содержит пленочный металлический нагреватель и термоприемник, расположенные на ложементе с уплотнением, повторяющим форму оболочки твэла.

Термоприемник располагают в рапнальной плоскости оболочки, проходящей через середину нагревателя на расстоянии от него более четверти окружности оболочки, причем нагрев осуществляют в режиме стабилизации тока до регистрации установившегося значения 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 попоски, установленной вдоль образующей одного ложемента, а термоприемник расположен на другом ложементе. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

2 разующей уплотнения вдоль оси одного ложемента 1 закреплен нагреватель 5, изготовленный в виде узкой полоски (ширина нагревателя f мм, длинa 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 б установлен на расстоянии, 0,5 мм от края нагревателя, средний термоприемник 7 — на расстоянии ; 1 мм .от

148062 ближайшего края ложемента 1, дальний термоприемник 8 закреплен на другом ложементе 2 на расстоянии вдоль ок ружности оболочки от ближайшего края ложемента 2 равном f o/8 (П вЂ” внешний диаметр оболочки 4)"..Выполнение нагревателя из металла с положительным температурным коэффи- 10 циентом электросопротивпения (ТКЭС) и проведение нагрева оболочки s режиме стабилизации тока еще более способствует реализации независимости от влияния технологического разбро са толщины стенки. оболочки. Это лег- ко объясняется следующим образом.

Рассмотрим, наприиер, нагрев обо-.

1 почки без газа (вакуумированный образец). Допустим„ что установившее- 2g ся значение сигнала термоприемника 8

А . (далее изменение А з обозна чии ВA,...ЛА, ... и т.д.) на оболочке толщиной с " йпУеет значение Ад при этом средняя температура нагревате- 25 ля 5 такова, что его сопротивление имеет значение г. При измерении оболочки с большей толщиной сР+ И тепловой поток по ней к термоприемнику

8 увеличится, что приведет к росту 39 эначения сигнала до величины А +ЗА,, .Поскольку массовая теплоемкость ме ,талла под нагревателем увеличивает.— оя с увелччением толщины оболочки, то средняя температура нагревателя при этом снижается, приводя к сни- ., жению среднего значения сопрртивления нагревателя до значения r — - йг. .А так как мощность И нагрева определяетея величиной Ы Х R где -Х " .,щ сила тока, R - -сопротивление, то s режиме стабилизации тока (I const) уровень нагрева оболочки иачинает падать, так как мощность снижается с величины Ы : Х r до значения

M Х (х — У1г), что приводит к снижению сигнала регистрируемого термоприемником с величины А + ЬР, на некоторую величину до значения А + A „- 4А2. Т.е. происходит некоторая компенсация унепичения сиг,- У нала из-за увеличения толщины стенки автоматическим снижением мощности . нагрева, Аналогично, в случае уменьшения толщины стенки до А о " 4А сигнал стремится к уменьшению до

A о - А „ но сопротивление нагревателя растет до t + ф.т, что,приводит к росту мощности до Ю " Х (< + 6т) N

4 компенсации потери сигнала Р.

4 1 "2 ..

Устройство сйабжено также компенсационным термоприемником, дифференциально подключенным к измерительному термоприемнику и установленным на торцовой поверхности ложемента 2.

Более целесообразно компенсационный термоприемник располагать на поверх-, ности уплотнения 3 вне области нагрева, для исключения влияния случайнЫх температурных колебаний оболочки 4 на измеряемую величину. В этом случае пожемент 2 необходимо удлинить. Для испытания твэлов с дистанционирующей проволокой уплотнение 3 ложемента 2 снабжено диагональным вырезом (не показан).

Способ реализуется на описанном устройстве, которое работает следующим образом.

Исследуемый образец, находящийся, например, в бассейне выдержки ядерно.го реактора (не показан), размещают между двух ложементов,1, 2 с уплот-. нением 3 устройства для измерения давления. На одном ложементе t вдоль оси па образующей установлен нагреватель, изготовленный в виде узкой полоски металлической фольги, на другом ложементе 2 — термоприемник, закрепленный таким образом, чта при плотном прижатии ложементов 1 и 2 к оболочке образца 4 с помощью механизма поджатия -(не показан) термоприемник оказывается расположенным в радиальной плоскости оболочки 4, проходящей через середину нагрева. теля 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

Х = const до тех пор, пока температура оболочки 4 не 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 „„,гля

3. Устройство для определения дав-, ления газа в твэлах ядерных реакторов, содержащее пленочный нагреватель и термоприемник, расположенные на ложементе с термогидроиэоляцион-.. ным уплотнением, повторяющим форму ю оболочки твэла, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что устройство содержит два ложемента, расположенных один

25 напротив другого относительно оси оболочки, нагреватель выполнен в виде узкой полоски,-ширина кбторой меньше ее длины, и установлен вдоль образующей уплотнения одного ложе мента, а термоприемник расположен на другом ложементе в плоскости, проходящей через середину нагревателя..

4. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что нагреватель

35 выполнен иэ металла с положительным температурным коэффициентом электросопротивления.

Формула иэооретения

Составитель С.Кочемаэов

Техред М.Ходанич

Редактор Н.Каменская

Корректор О.Кравцова

Заказ 1899 Тираж 274- . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 10f

148 различных давлений Р и.строят график зависимости A „, = f(Р) ° Затем аналогичные испытания осуществляют на исследуемом твэле, определяют для него А т, и по тарировочной зависимости определяют давление в нем.

Мощность нагрева (ток нагрева) необходимо задавать максимальной для .получения максимальной чувствительности способа. В условиях бассейна выдержки максимум тока нагрева (мощности) ограничен началом процесса парообразования, что можно определить предварительно на эталонном об" разце с минимально возможным давлением путем регистрации температуры оболочки на графопостроителе, с помощью которого можно определить время А установления температуры оболочки, которое затем используют при регистрации температуры с помощь цифрово;"о вольтметра.

1. Способ определения давления газа в твэлах ядерных реакторов, заключающийся в нагреве теплоиэолированного участка оболочки и измерении установившегося значения температуры.оболочки вблизи нагретого . участка, по которому определяют дав.ление газа в твэле, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерения, измерение температуры осуществляют

0624 6 в месте, находящемся s радиальной плоскости оболочки, проходящей через середину нагретого участка на расстоянии, превышающем четверть внешней окружности оболочки от края этого участка, а нагрев оболочки осуществляют вплоть до регистрации установившегося значения ее темпера1О TyPbf

2. Способ по п.1, î т st и ч а юшийся тем, что..нагрев оболочки осуществляют в режиме стабилизации

1 тока.