Термонейтронный датчик

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) 1 А 51)4 0 Т 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(21 и д ни одно ейст м экзот ко и В. П, Си отлич с целью по щии 30.1,074(08 аявка Франц 01 Т 1/02,ния 60,надежности,ходящихся вгазы, различтельностью к качестве газов кл ресиверах, используют ающиеся термочувствинейтронам.по п. 1, о ттем, что ресми по теплофиз Заявка Франциикл. С 01 Т 3/00,тч личаиверы запо ическим 54) (57) 1. ТЕРМОНЕЙТРОННЫИ одержащий два газовых реси бщающихся трубопроводами с ДАТЧ и 9 о вера, измер иены бли свойства и газами,8)и У 251983.У 208625972. лем разнос по крайней ров - газ, тронами по за, причем из ресивеующий с нейой реакции,тем, что,чности иИзобретение относится к техникеядерных реакторов и предназначенодля измерения плотности потока тепловых нейтронов ядерного реактора,преимущественно в высокотемпературной области,Целью изобретения является повьгшение надежности и точности термонейтронного датчика за счет пневматического сбора и вывода информации,Сущность изобретения заключаетсяв том, что используют газы различнойтермочувствительности, причем такой,что тепловыделение идет преимущественно в газе, а не на стенках ресивера, что позволяет свести к минимуму нагрев ресиверов и теплообменмежду ними,Установлено, что зависимость термочувствительности газа к нейтронамЬТ/Щ от плотности газа и радиусагазового объема (внутреннего радиуса ресивера) является существенно,не линейной, В первом приближенииона имеет вид25бЕрК % (1" )где 6 Т - приращение средней температуры газа относительно границ газового объема.69 - приращение плотности потока ЗОнейтронов;1 - микроскопическое сечениепоглощения, коэффициенттеплопроводности и ядернаяплотность газа соответственно; Е - энергия, высвобождающаясяпри единичном акте поглощения нейтрона газом;К - внутренний радиус газовогоресивера;1 - величина, пропорциональная среднему свободномупробегу частиц продуктовреакции захвата нейтрона вгазе при нормальных условиях.Из этого следует, что один и тот же газ в зависимости от его плотности и радиуса газового объема может иметь существенно различную термочувствительность к нейтронам, По той же причине, наоборот, газы с огромной разницей в сечениях поглощения нейтронов могут иметь одинаково низкую термочувствительность к нейтронам,На чертеже представлен предлагаемыи дат ика Да гчик состоит из газообразно отермочувствительного к нейтронамэлемента 1, газового ресинера 2,размещенного в активной зоне 3 ядерного реактора, газопитательнай трубки 4, содержащей газовый ресивер сдифференциальным манометром 5, скомпенсированным по начальному давлениюгаза в ресивере, Для уменьшения выгорания, изменения чувствительностигазообразного термочувствительногоэлемента к ресиверу могут бытьподключены внешние устройства, например, сильфон б с приводом, который удаляет газ иэ активной эоны,когда измерения не проводятся,или изменяет его давление, Для кампенсации начального давления газа и температурной погрешности датчика к манометру подключен дополнительный ресивер 7, наполненный газом 8, нечувствительным к нейтронам, но близким по теплофизическим свойствам к газу ресивера 2, Начальное давление (при нулевом нейтронном потоке) в ресиверах одинаково. В качестве заполняющих ресиверы газов, с близкими теплофизическими свойствами могут быть использованы гелий и изотоп гелия НеэУстройство работает следующим образом.В термочувствительном к нейтронам элементе 1 происходит ядерная реакция с нейтронами, сопровождающаяся выделением энергии внутри ресивера 2, Знерговыделение пропорционально измеряемой плотности нейтронного потока, поэтому температура и давление газа внутри ресивера однозначно зависят от измеряемой величины. Давление газа в ресивере (а более точно - приращение этого давления) измеряется дифференциальным манометром 5 вне активной зоны.Таким образом, показания дифференциального манометра пропорциональны плотности нейтронного потока, т,е, измеряемой величине, В общем случае, они зависят также от температуры среды, Наиболее надежный конструктивный путь уменьшения температурной погрешности - подключение к дифференциальному манометру 5 дополнительного ресивера 7, При отсутствии нейтронного излучения давление газа в ресиверах 2 и 7 одинаково, и манометр1216749 Составитель А.ШахбазовРедактор А, Шандор Техред О.Ващишина КорректорС.Бекмар Заказ 10.10/56 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 показывает "0", 11 ри появлении излучения показания манометра пропорциональны плотности нейтронного потока, так как термочувствительный кнейтронам газ содержится лишь в одном из ресиверов. В то же времятемпературные возмущения не отражаются на показаниях манометра, поскольку ресиверы подключены к различным его входам, а газы, наполняющие ресиверы, близки по теплофизическим свойствам. Другой возможный путь температурной компенсации - расчетный, Можно учесть температуру теплоносителя при обработкеинформационного сигнала.