Устройство диагностики теплоносителя

(57) Использовтеплоносителяность изобрете8В., Постниковатомной Фнер датчик и втори образован элеме пенсационным у в виде коаксиал положен с зазоро из материала, реал цию. Зазор между ным кабелем ко заполнен веществ циентом поглоще СССР Х рагин В,И. о контроля ЭнергоатоИКИ ТЕПКомитет Российской Федерац по патентам и товарным знака авторскому свидетельству(54) УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТЛОНОСИТЕЛЯ ние: диагностика кипенияядерном реакторе. Сущни: устройство содержит чную аппаратуру. Датчик нтом регистрации и комстройством, выполненными ОО ьного кабеля. Кабель рас- (,дм относительно эмиттераизующего (и, р) -реакэмиттером и коаксиальмпенсационного устройства (р ом с постоянным коэффиния р-частиц, 3 ил.Изобретение относится к внутриреакторному контролю активной зоны, в частности к диагностике кипения теплоносителя в активной зоне,Целью изобретения является обеспечение безынерционности, повышение чувствительности обнаружения пузырьков пара и измерения плотности и скорости теплоносителя.Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг,1 изображено в общем виде описываемое устройство; на фиг.2 показано сечение А-А; на фиг.3 изображен продольный разрез устройства с применением компенсационного устройства, обеспечивающего измерение расхода и скорости теплоносителя,Устройство содержит корпус 1 с прикрепленным к нему с внутренней стороны точечной сваркой эмиттером 2 в виде, например, родиевой кольцевой пластины, В корпусе 1 установлен коаксиальный кабель с наружной оболочкой 3 и центральной жилой 4 из нержавеющей стали с магнезиальной изоляцией 5. Кабель крепится к корпусу дистанционирующей решеткой 6, образуя с родиевой пластиной зазор для протекания теплоносителя. Для выхода теплоносителя из корпуса 1 в нем вырезаны два отверстия 7. Кольцевая вставка 8 отделяет в корпусе 1 обьем, заполненный теплоносителем под рабочим давлением, от обьема, заполненного воздухом при нормальном давлении,Изоляция коаксиального кабеля отделена от теплоносителя термичной пробкой 9.В,устройстве можно использовать также триаксиальный кабель (см, фиг.2 и фиг.З), который кроме оболочки 3 и жилы 4 имеет промежуточную оболочку 10, изолированную от них. Выше пластины 2 на промежуточной оболочке 10 имеется кольцевой вырез и его нижняя часть присоединена к центральной жиле 4 с помощью перемычки 11.С внутренней стороны корпуса 1 могут быть присоединены к нему две пластины 2. Напротив сегмента кабеля, находящегося выше по току теплоносителя (см, фиг.2), между пластиной 2 и триаксиальным кабелем установлено полое кольцо 12 иэ нержавеющей стали,Устройство работает следующим образом, В зазоре между коаксиальным кабелем и эмиттером в виде пластины 2 протекает тонкий слой теплоносителя. Регистрация 3- частиц, обусловленных реакцией (и, Р) на ЯЬ и проходящих через тонкий слой теплоносителя и изоляцию кабеля, осуществляют по величине тока между жилой . и оболочкой 3 в цепи нормирующего преобразователя 13.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При появлении пузырьков пара изменяется плотность теплоносителя и, соответственно, уменьшается доля поглощенных в нем ф-частиц с результирующим увеличением токового сигнала.Для уменьшения параэитных фоновых эффектов оболочка и жила кабеля выполняются иэ одного и того же материала, слабо активирующегося под действием нейтронного потока, например, нержавеющей стали.Вторичная аппаратура, состоящая иэ нормирующего преобразователя 13, измерителя 15 спектральной плотности е вычислительного устройства, регистрирует как средний сигнал, так и спектральную плотность сигнала.При прохождении пузырька пара через слои теплоносителя, практически мгновенно происходит измерение среднего регистрируемого сигнала, так как количество Р-частиц, собираемых на центральной жиле 4, однозначно связано с мгновенным значением плотности теплоносителя в зазоре между кольцевым эмиттером 2, испускающим Р-частицы, и коаксиальным кабелем.Обнаружение появления пара осуществляется также по появлению всплеска в распределении спектральной плотности сигнала на частоте, обратно пропорциональной времени прохождения пузырька против пластины 2,Для повышения точности коррекции сигнала на изменение величины нейтронного потока и на выгорание эмиттера рядом с устройством в схожем по величине нейтронном потоке устанавливается компенсационное устройство (см. фиг.2). По конструкции оно представляет собой аналогичный датчик, в котором слой теплоносителя заменен аналогичным по поглощению 3-частиц слоем твердого ве цества 16. Сигнал от компенсационного устройства используется для автоматического учета во вторичной аппаратуре изменения сигнала основного устройства в результате выгорания эмиттера и изменения величины нейтронного потока,Для повышения чувствительности датчика за счетуменьшения влияния случайных помех на выходе теплоносителя из реактора, вместе с основным датчиком можно устанавливать последовательно с основным дополнительный датчик (см, фиг.2). В этом случае вторичная аппаратура регистрирует вэаимокорреляционную функцию этих устройств, либо автокорреляционную функцию, при установке в устройстве (см. фиг.2) двух родиевых пластин, последовательно в потоке теплоносителя,1 ВЗ 1169 Вэаимокорреляционная или автокорреляционная функции отражают факт появления кипения теплоносителя по характерному всплеску функции на временной отметке, соответствующей времени 5 движения теплоносителя между датчиками. Формула изобретенияУСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ ТЕП ЛОНОСИТЕЛЯ, содержащее датчик, соединенный линией связи с вторичной аппаратурой, измеряющей спектральную плотность и среднее значение сигнала, олиичающееся тем, что, с целью обеспечения безынерцион ности, повышения чувствительности обнаружения пузырьков пара в теплоносителе, измерения Амплитуда этого всплеска однозначно связана с интенсивностью кипения, Временной сдвиг всплеска однозначно определяет время движения теплоносителя между родиеыми пластинами и, таким образом расход теплоносителя,плотности и скорости теплоносителя, датчик образован элементом регистрации и компенсационным устройством, выполненным в виде коаксиального кабеля, который расположен с зазором относительно эмиттера из материала, реализующего (и, ф )-реакцию, причем зазор между эмиттером и коаксиальным кабелем компенсационного устройства заполнен веществом с постоянным коэффициентом поглощения ф -частиц,