RU2795188C1 - Control device for the fuel column of a fuel element with winding of a spacer wire or tape - Google Patents
Control device for the fuel column of a fuel element with winding of a spacer wire or tape Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795188C1 RU2795188C1 RU2022101394A RU2022101394A RU2795188C1 RU 2795188 C1 RU2795188 C1 RU 2795188C1 RU 2022101394 A RU2022101394 A RU 2022101394A RU 2022101394 A RU2022101394 A RU 2022101394A RU 2795188 C1 RU2795188 C1 RU 2795188C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control unit
- output
- fuel
- drive
- sensor
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 102200052313 rs9282831 Human genes 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области контроля твэлов ядерных установок при их производстве, а именно, цилиндрических твэлов с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты.The invention relates to the field of control of fuel elements of nuclear installations during their production, namely, cylindrical fuel elements with a winding of a spacer wire or tape.
В настоящее время, при контроле сплошности топливного столба твэла широко используется гамма-абсорбционный метод, однако наличие дистанционирующей проволоки или ленты при ее произвольном положении вносит существенный вклад в рост погрешности контроля.At present, when monitoring the continuity of the fuel column of a fuel element, the gamma-absorption method is widely used, however, the presence of a spacer wire or tape in its arbitrary position makes a significant contribution to the growth of the control error.
Известно устройство для радиационного контроля плотности стержневых твэлов со спиралью, содержащее источник излучения, детектор, средство перемещения с держателем твэла, блок управления, электрически связанный с детектором и средством перемещения, при этом оно дополнительно содержит датчик положения спирали твэла и двигатель поворота держателя твэла, подключенные к блоку управления, а средство ориентации твэла выполнено в виде двух соосных втулок, установленных с противоположных сторон от оси источник-детектор, причем ось втулок перпендикулярна оси источник-детектор» (А.с. СССР №SU 1163747 А1-Заявка №3712842 от 22.03.1984, МПК: G21C 17/06-прототип).A device is known for radiation monitoring of the density of fuel rods with a spiral, containing a radiation source, a detector, a means of movement with a fuel rod holder, a control unit electrically connected to the detector and the means of movement, while it additionally contains a fuel rod spiral position sensor and a fuel rod holder rotation motor connected to the control unit, and the fuel element orientation means is made in the form of two coaxial bushings installed on opposite sides of the source-detector axis, and the axis of the bushings is perpendicular to the source-detector axis ”(A.S. USSR No. SU 1163747 A1-Application No. 3712842 dated March 22 .1984, IPC:
Твэл закрепляется в поворотном держателе за торцевую часть и, при помощи устройства линейного перемещения, вводится в зазор между источником гамма-излучения и детектором. Перед каждым измерением ориентации при помощи датчика определяется положение проволоки и поворотным держателем твэл доворачивается.The fuel rod is fixed in a rotary holder by the end part and, using a linear displacement device, is inserted into the gap between the gamma radiation source and the detector. Before each orientation measurement, the position of the wire is determined by means of a sensor and the fuel rod is rotated with a rotary holder.
Недостатком данного устройства является сложность встраивания в существующую транспортную систему горизонтального типа с ведущими и прижимными роликами, а также прерывистый «покадровый» режим работы.The disadvantage of this device is the difficulty of embedding in an existing horizontal type transport system with driving and pressure rollers, as well as intermittent "frame by frame" mode of operation.
Задачей изобретения является создание устройства контроля топливного столба тепловыделяющего элемента с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты, применение которого позволит исключить указанные недостатки и обеспечит повышение производительности контроля твэлов с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты; позволит исключить возможность повреждения спиральной навивки и обеспечит совместимость с существующими транспортными системами горизонтального типа.The objective of the invention is to create a device for monitoring the fuel column of a fuel element with a winding of a spacer wire or tape, the use of which will eliminate these disadvantages and provide an increase in the performance of control of fuel rods with a winding of a spacer wire or tape; will eliminate the possibility of damage to the spiral winding and ensure compatibility with existing horizontal transport systems.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном устройстве контроля топливного столба тепловыделяющего элемента с навивкой дистанционирующей проволоки или ленты, содержащем горизонтальную транспортную систему с ведущими и открывающимися прижимными роликами, блоки контроля топливного столба гамма-абсорбционным методом, устройство ориентации углового положения твэла фильерного типа, с датчиком навивочной проволоки оптоэлектронного типа, согласно изобретению, устройство ориентации фильерного типа выполнено многозаходовым с малой базой и приводом вращения вокруг продольной оси на основе шагового двигателя с возможностью как движения в любую сторону, так и останова в заданном положении, при этом устройство ориентации оснащено датчиком наличия тепловыделяющего элемента и двумя бесконтактными датчиками индукционного типа отклонения дистанционирующей проволоки от заданного значения влево и вправо, транспортная система дополнительно оснащена приводом линейного перемещения с замыкаемым приводным люнетом, управление шаговым двигателем, приводом линейного перемещения и приводным люнетом осуществляется от блока управления, при этом выход датчика наличия твэла соединен с первым входом блока управления, выход оптоэлектронного датчика ориентации дистанционирующей проволоки соединен со вторым входом блока управления, выход первого бесконтактного датчика отклонения влево соединен с третьим входом блока управления, выход второго бесконтактного датчика соединен с четвертым входом блока управления, первый выход блока управления соединен со входом драйвера шагового двигателя, второй выход блока управления соединен с приводом замыкания управляемого люнета и открытия прижимных роликов транспортной системы, четвертый выход блока управления соединен с приводом вращения тепловыделяющего элемента, причем скорость линейного перемещения и вращения твэла синхронизированы и определяются шагом навивки дистанционирующей проволоки или ленты, при этом блоки контроля топливного столба работают гамма-абсорбционным методом и размещены таким образом, что при данной угловой ориентации тепловыделяющего элемента дистанционирующая проволока или лента размещена вне поля коллиматоров датчиков гамма-излучения.The solution of this problem is achieved by the fact that in the proposed device for monitoring the fuel column of a fuel element with a winding of a spacer wire or tape, containing a horizontal transport system with leading and opening pressure rollers, blocks for monitoring the fuel column by the gamma-absorption method, a device for orienting the angular position of a spun-type fuel element, with an optoelectronic coiling wire sensor, according to the invention, the spinner type orientation device is multi-start with a small base and a rotation drive around the longitudinal axis based on a stepper motor with the possibility of both moving in any direction and stopping in a given position, while the orientation device is equipped with a sensor the presence of a heat-releasing element and two non-contact sensors of the induction type of deviation of the spacer wire from the set value to the left and right, the transport system is additionally equipped with a linear movement drive with a lockable drive rest, the stepper motor, the linear movement drive and the drive steady rest are controlled from the control unit, while the sensor output the presence of a fuel element is connected to the first input of the control unit, the output of the optoelectronic sensor for the orientation of the spacer wire is connected to the second input of the control unit, the output of the first non-contact left deviation sensor is connected to the third input of the control unit, the output of the second non-contact sensor is connected to the fourth input of the control unit, the first output of the control unit connected to the input of the stepper motor driver, the second output of the control unit is connected to the drive for closing the controlled steady and opening the pressure rollers of the transport system, the fourth output of the control unit is connected to the rotation drive of the fuel element, and the speed of linear movement and rotation of the fuel rod are synchronized and determined by the winding step of the spacer wire or tapes, while the fuel column control units operate by the gamma absorption method and are placed in such a way that, for a given angular orientation of the fuel element, the spacer wire or tape is placed outside the field of collimators of gamma radiation sensors.
В предложенном решении устройство ориентации фильерного типа выполнено многозаходным, что исключает необходимость угловой ориентации твэла при вводе в фильеру. Также база устройства выполняется чрезвычайно малой, что существенно уменьшает трение при перемещении твэла с навивкой по устройству.In the proposed solution, the spinneret-type orientation device is multi-threaded, which eliminates the need for angular orientation of the fuel element when entering the spinneret. Also, the base of the device is extremely small, which significantly reduces friction when moving a fuel rod with a winding around the device.
Для установления необходимой начальной угловой ориентации твэла, указанное устройство ориентации оснащается датчиком наличия твэла, оптоэлектронным датчиком дистанционирующей проволоки, установленным однозначно относительно базы устройства и двумя бесконтактными индукционными датчиками отклонения дистанционирующей проволоки, один из которых определяет отклонение влево, другой - вправо. Само устройство ориентации выполнено с возможностью управляемого поворота вокруг оси, при помощи привода на основе шагового двигателя.To establish the required initial angular orientation of the fuel element, the indicated orientation device is equipped with a fuel element presence sensor, an optoelectronic spacer wire sensor installed unambiguously relative to the base of the device, and two non-contact induction sensors for the deviation of the spacer wire, one of which determines the deviation to the left, the other to the right. The orientation device itself is made with the possibility of controlled rotation around the axis, using a drive based on a stepper motor.
Применение шагового двигателя в данном техническом решении обусловлено возможностью реализации управляемой фиксации выбранного углового положения устройства ориентации.The use of a stepper motor in this technical solution is due to the possibility of implementing a controlled fixation of the selected angular position of the orientation device.
Для управляемого перемещения твэла, в устройство введены привод линейного перемещения и приводной управляемый люнет, в совокупности обеспечивающее линейное перемещение твэла с синхронным вращением, с шагом навивки дистанционирующей проволоки или ленты. Управление устройством осуществляемое по специальному алгоритму.For controlled movement of the fuel rod, a linear displacement drive and a drive controlled steady rest are introduced into the device, which together provide linear movement of the fuel rod with synchronous rotation, with a step of winding the spacer wire or tape. Device management carried out according to a special algorithm.
Указанная совокупность признаков является новой и обладает изобретательским уровнем.The specified set of features is new and has an inventive step.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана схема устройства контроля топливного столба твэла с навивкой дистанционирующей проволоки, на фиг. 2 показана 3-D модель многозаходного фильерного направляющего устройства, на фигуре 3 показана схема ориентации дистанционирующей проволоки в исходном положении - А и положении при контроле - В, поворотом направляющего устройства на углы ϕ1 и ϕ2 через срабатывание датчика 9 и 8 и через срабатывание датчика 10 и 8 соответственно.The essence of the invention is illustrated in the drawings, where in Fig. 1 shows a diagram of a device for monitoring the fuel column of a fuel element with a winding of a spacer wire, in Fig. Figure 2 shows a 3-D model of a multi-thread spunbond guide device, figure 3 shows the layout of the orientation of the spacer wire in the initial position - A and in the control position - B, by turning the guide device at angles ϕ 1 and ϕ 2 through the actuation of the
Устройство работает следующим образом:The device works as follows:
Контролируемый твэл 1, при помощи штатной транспортной системы, состоящей из ведущих роликов 2 и прижимных роликов 3, вводится верхней заглушкой в многозаходную фильеру направляющего устройства 4.Controlled
При этом срабатывает датчик наличия твэла 5. Блок управления выдает команду на драйвер 7 шагового двигателя 6 на поворот направляющего устройства 4 до срабатывания оптоэлектронного датчика 8 при отсутствии сигналов с датчиков отклонения 9 и 10, после чего выдается команда на перевод шагового двигателя в режим фиксации углового положения и одновременно подается команда на закрытие приводного люнета 13. Привод линейного перемещения 11 из крайнего левого положения начинает перемещение с одновременным синхронизированным вращением твэла приводным люнетом 13.In this case, the sensor for the presence of a
Твэл 1 перемещается через блоки контроля 14 с такой ориентацией дистанционирующей проволоки 16, показанной на фиг. 4, что она не попадает в зону щелевых коллиматоров 17 датчиков гамма-излучения 18 и источников гамма-излучения 19. При достижении кареткой механизма линейного перемещения 11 крайнего правого положения, люнет размыкается, каретка перемещается в крайнюю левую точку, люнет закрывается и процесс повторяется.The
Использование предложенного технического решения позволит уменьшить усилие при перемещении твэла через устройство ориентации, повысить скорость протяжки твэла, увеличить производительность контроля, исключить возможность повреждения спиральной навивки и обеспечит совместимость с существующими транспортными системами горизонтального типа.The use of the proposed technical solution will reduce the force when moving the fuel rod through the orientation device, increase the speed of pulling the fuel rod, increase the testing performance, eliminate the possibility of damage to the spiral winding and ensure compatibility with existing horizontal transport systems.
Источники информацииInformation sources
1. Патент СССР №SU 1163747 А1, МПК: G21C17/06, опубл. 30.03.1991 г.1. USSR patent No. SU 1163747 A1, IPC: G21C17/06, publ. March 30, 1991
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2795188C1 true RU2795188C1 (en) | 2023-05-02 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1163747A1 (en) * | 1984-03-22 | 1991-03-30 | Предприятие П/Я А-3430 | Device for radioation monitoring of density of fuel cell with spiral |
| EP1011106A2 (en) * | 1998-12-18 | 2000-06-21 | Siemens Power Corporation | Apparatus and method for void distribution measurement in an array of emulated nuclear fuel rods using neutron detectors |
| US6697450B2 (en) * | 2001-06-04 | 2004-02-24 | General Electric Company | Zirconium-alloy clad fuel rods containing metal oxide for mitigation of secondary hydriding |
| RU2671819C1 (en) * | 2017-11-10 | 2018-11-07 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Installation for controlling characteristics of vibro-packed fuel rods |
| RU2713220C1 (en) * | 2019-09-23 | 2020-02-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Device for equipment of a heat-release element |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1163747A1 (en) * | 1984-03-22 | 1991-03-30 | Предприятие П/Я А-3430 | Device for radioation monitoring of density of fuel cell with spiral |
| EP1011106A2 (en) * | 1998-12-18 | 2000-06-21 | Siemens Power Corporation | Apparatus and method for void distribution measurement in an array of emulated nuclear fuel rods using neutron detectors |
| US6697450B2 (en) * | 2001-06-04 | 2004-02-24 | General Electric Company | Zirconium-alloy clad fuel rods containing metal oxide for mitigation of secondary hydriding |
| RU2671819C1 (en) * | 2017-11-10 | 2018-11-07 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Installation for controlling characteristics of vibro-packed fuel rods |
| RU2713220C1 (en) * | 2019-09-23 | 2020-02-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Device for equipment of a heat-release element |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Книга: "Тепловыделяющие элементы ядерных реакторов", 1996. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4851694A (en) | Device for driving and positioning a source holder in an applicator used in radiotherapy | |
| RU2795188C1 (en) | Control device for the fuel column of a fuel element with winding of a spacer wire or tape | |
| WO2018157645A1 (en) | Apparatus for radial movement of magnetic measurement sensor for compact superconducting cyclotron | |
| CN103337272A (en) | X-ray collimating device and collimation vent seam width adjusting method | |
| EP4342413A1 (en) | Slave end driving device of interventional surgical robot and elongated medical instrument delivery method | |
| CN106379327B (en) | A kind of means of transportation | |
| CN101158583B (en) | Optical fiber axial direction bus cable structure of optical fiber gyroscope wire winder | |
| CN201142237Y (en) | Collimator Adjustment System | |
| CN105233426B (en) | A kind of multi-leaf optical grating device and blade driving method | |
| CN207455055U (en) | A kind of pipe robot | |
| CN206516364U (en) | Tungsten door collimator system | |
| CN105066860B (en) | The slide position testing agency of medical injection pump and method | |
| GR1000346B (en) | Automatic winding disposition of a cable or wire on a drum | |
| CN103910242B (en) | Motor extending type material strip tension control mechanism | |
| CN204203544U (en) | Six-degree-of-freedom secondary mirror adjusting mechanism | |
| SU1610429A1 (en) | Apparatus for ultrasonic inspection of tubes | |
| CN207460395U (en) | Double lane linear runnings equipment of camera automatic focusing | |
| CN211236262U (en) | Afterglow testing device for scintillator | |
| US11959570B1 (en) | Examination room having CT installation with improved cable guidance | |
| CN105811731A (en) | High-precision linear motor | |
| CN208052633U (en) | A kind of winding of glass fibre belt is oriented to and angle regulator | |
| CN205602781U (en) | Film coating machine | |
| SU1163747A1 (en) | Device for radioation monitoring of density of fuel cell with spiral | |
| CN202872554U (en) | Double-output shaft motor apparatus | |
| CN111443217A (en) | Device and system for measuring flow velocity of pipeline of water cooling system of phase modulator of transformer substation and application method of device and system |