CS203423B1

CS203423B1 - Connection for contactless transfer of the thermocell from the fuel casette of the nuclear reactor

Info

Publication number: CS203423B1
Application number: CS784595A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Fica
Original assignee: Ladislav Fica
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1981-03-31

Description

Vynález se. týká zapojení pro bezkontaktní přenos údaje termočlánku z palivové kazety jaderného reaktoru za provozu.The invention is. relates to a circuit for contactless transmission of thermocouple data from a nuclear reactor fuel cartridge during operation.

Teplota v palivových kazetách představuje důležitou provozní veličinu, která podává obraz o výkonu reaktoru, jeho rovnoměrném zatížení, rozložení teplotních polí, stupni vyhoření paliva a případně i o lokální havárii. Jelikož jednotlivé palivové kazety je třeba za provozu měnit nebo přemísťovat, nelze provést galvanické spojení měřicích čidel uvnitř kazet s vnějšími vyhodnocovacími obvody.The temperature in the fuel assemblies is an important operating variable, which gives a picture of the reactor power, its uniform load, the distribution of temperature fields, the degree of fuel burn-out and possibly the local accident. Since individual fuel assemblies need to be changed or moved during operation, galvanic connection of the metering sensors inside the assemblies to the external evaluation circuits cannot be made.

Až dosud známé řešení zapojení pro bezkontaktní přenos údaje teploty využívá jako čidla termočlánku, jehož stejnosměrný proud úměrný teplotě je elektromechanickým měničem přeměněn na proud pulsující. Tímto proudem je napájeno transformační vinutí v kazetě, ze kterého se napětí termočlánku transformuje do přijímacího' vinutí vně palivové kazety.The hitherto known solution for contactless transmission of temperature data uses as a thermocouple sensors whose DC current proportional to temperature is converted by an electromechanical converter to a pulsating current. This current feeds the transformer winding in the cartridge, from which the thermocouple voltage is transformed into the receiving winding outside of the fuel cartridge.

Nevýhodou tohoto řešení je kromě komplikovaných ovládacích obvodů zejména nutnost užití elektromechanického měniče, který je po technologické stránce velmi náročný, obsahuje mechanicky pohyblivé části a představuje nejméně spolehlivý prvek zařízení.The disadvantage of this solution is, besides complicated control circuits, especially the necessity to use an electromechanical converter, which is technologically very demanding, contains mechanically movable parts and represents the least reliable element of the device.

Uvedené nevýhody odstraňuje vynález za2 pojení pro bezkontaktní přenos údaje termočlánku z palivové kazety jaderného reaktoru jehož podstata spočívá v tom, že^r měřicí termočlánek je napojen na řídicí vinutí magnetického zesilovače, jehož vstupní vinutí je napojeno na vnitřní napájecí vinutí uvnitř palivové kazety a jehož výstupní vinutí je napojeno k vnitrnímu signálovému vinutí uvnitř palivové kazety, přičemž vnější napájecí vinutí je indukční vazbou spojeno s vnitřním' napájecím vinutím a vnější signálové vinutí je indukční vazbou napojeno na vnitřní signálové vinutí.These disadvantages are eliminated by the invention ZA2 bonding for contactless data transmission thermocouple of a fuel assembly of a nuclear reactor which is characterized in that ^r measuring thermocouple is connected to the control winding of the magnetic amplifier whose input winding is connected to the internal power coil inside the fuel cartridge and whose output winding is connected to an internal signal winding within the fuel cartridge, wherein the external power winding is inductively coupled to the internal power winding and the external signal winding is inductively coupled to the internal signal winding.

Výhodou výše uvedeného řešení je časově spojitý přenos údaje teploty, rychlá odezva na změnu teploty závisející jen na časové konstantě termočlánku a hfavně vyloučení pohyblivých součástí, což výrazně zvyšuje spolehlivost.The advantage of the above solution is the continuous transmission of temperature data, a rapid response to temperature changes depending only on the time constant of the thermocouple, and a considerable exclusion of moving parts, which greatly increases reliability.

Příklad praktického provedení zapojení podle vynálezu je znázorněn na výkresu.An example of a practical embodiment of the circuit according to the invention is shown in the drawing.

Jak jé patrno z obrázku, je uvnitř palivové kazety 8 umístěn magnetický zesilovač 5, k jehož řídicímu vinutí 7 je napojen měřicí termočlánek 9. Vstupní vinutí 4 magnetického zesilovače 5 je napojeno na vnitřní napájecí vinutí 3, výstupní vinutí 8 je propojeno s vnitřním signálovým vinutím 10.As can be seen from the figure, a magnetic amplifier 5 is placed inside the fuel cartridge 8, to whose control winding 7 the measuring thermocouple 9 is connected. The input winding 4 of the magnetic amplifier 5 is connected to the internal power winding 3; 10.

Proti vnitřnímu napájecímu vinutí 3 se vně palivové kazety 8 nachází vnější napá203423 ječí vinutí 1. Vnější signálové vinutí 11 je rovněž umístěno vně palivové kazety 8 proti vnitřnímu signálovému vinutí 10.Opposite the internal power winding 3, an external voltage spiral winding 1 is located outside the fuel cartridge 8. The external signal winding 11 is also located outside the fuel cartridge 8 opposite the internal signal winding 10.

Střídavé napětí (resp. napětí časově proměnné) přivedené k vývodům 2 vnějšího· napájecího vinutí 1 se transformuje přes stěny palivové kazety 8 do vnitřního napájecího vinutí 3, které napájí indukovaným' střídavým proudem vstupní vinutí 4 magnetického zesilovače 5. Ve výstupním vinutí S se indukuje napětí, které se z vnitřního signálového vinutí 10 přenáší transformací přes stěny palivové kazety 8 do vnějšího signálového vinutí 11, kde je lze měřit a vyhodnocovat na vývodech 12. Velikost, napětí na vývodech 12 je úměrná velikosti řídicího proudu protékajícího řídicím vinutím 7 magnetického zesilovače 5. Zdrojem řídicího proudu je termočlánek 9. Při změnách teploty se mění i řídicí proud v řídicím vinutí 7 a tím i velikost výstupního napětí indukovaného do vnějšího signálového vinutí ll· Velikost napětí na vývodech 12 je tak funkcí teploty a tímto způsobem je možné teplotu měřit. Elektromotorické napětí termočlánku 9 vzniká v důsledku teplotního rozdílu po délce palivové kazety 8.The alternating voltage (or time-varying voltage) applied to the terminals 2 of the external power winding 1 is transformed through the walls of the fuel cartridge 8 into the internal power winding 3, which supplies the induced alternating current with the input winding 4 of the magnetic amplifier 5. the voltage which is transmitted from the internal signal winding 10 by transforming through the walls of the fuel cartridge 8 to the external signal winding 11, where it can be measured and evaluated at terminals 12. The voltage at terminals 12 is proportional to the magnitude of the control current flowing through The control current source is a thermocouple 9. When the temperature changes, the control current in the control winding 7 and thus the magnitude of the output voltage induced in the external signal winding 11 also varies. temperature measured. The electromotive voltage of the thermocouple 9 is due to the temperature difference along the length of the fuel cartridge 8.

Je vhodné, aby výše popsané obvody byly uzavřeny v hermetických krytech z nerezavějící oceli s vývody provedenými kabely s ocelovým pláštěm a minerální izolací. Při výměně palivové kazety zůstávají díly vně kazety na svém místě.It is desirable that the circuits described above be enclosed in hermetic stainless steel enclosures with steel sheathed cables and mineral insulation. Parts outside the cartridge remain in place when the fuel cartridge is replaced.

Mezi napájecí a signálová vinutí lze vloižit magnetické stínění k omezení nežádoucí vzájemné indukce. Vzhledem k tomu, že magnetický zesilovač mění tvar přiváděného střídavého napětí, lze jako funkci teploty vyhodnocovat i amplitudu vyšších harmonických složek na vývodech 12.A magnetic shield can be inserted between the power and signal windings to reduce unwanted mutual induction. Due to the fact that the magnetic amplifier changes the shape of the applied AC voltage, the amplitude of the higher harmonic components at terminals 12 can be evaluated as a function of temperature.

Vynálezu může být využito pro měření teplot a zjišťování havarijních stavů kromě oblasti jaderné techniky např. i v chemickém průmyslu.The invention can be used for temperature measurement and emergency detection in addition to nuclear technology, eg in the chemical industry.

Claims

Subject

Circuit for contactless transmission of thermocouple data from a nuclear reactor fuel cartridge characterized in that the measuring thermocouple (9) is connected to a control winding (7) of a magnetic amplifier (5) whose input winding (4) is connected to an internal power winding (3) inside and the output winding (6) is connected to an internal signal winding (10) within the fuel cartridge (8), the external power winding (1) being inductively coupled to the internal power winding (3) and the external signal winding (3). the winding (11) is inductively coupled to the internal signal winding (10).