CZ30432U1 - Koncovka horoskopu určená pro pozorování zadní stěny nepřístupných vnitřních prostorů, zejména clon v horní desce dna šachty jaderných reaktorů - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení spadá do oblasti optických zařízení a týká se úpravy konstrukce technických horoskopů používaných v různých průmyslových odvětvích pro zprostředkování přenosu obrazu na čip CCD kamery nebo jiného snímacího zařízení, a to koncovky horoskopu určené pro pozorování zadní stěny nepřístupných vnitřních prostorů, zejména clon v horní desce dna šachty jaderných reaktorů, např. typu WER 440.

Dosavadní stav techniky

V řadě průmyslových odvětví, například v jaderné energetice nebo v chemickém průmyslu, je nutno pravidelně kontrolovat nejen spolehlivost jednotlivých konstrukčních uzlů zařízení a jejich provozní součinnost, ale je nutné rovněž nutno provádět plánované servisní a kontrolní činnosti u různých komponent zařízení, změna, jejichž vlastností by mohla mít vliv na funkčnost zařízení, což jsou například u reaktorů jaderných elektráren termodynamické parametry chladivá primárního okruhu, teplotní pole palivových článků a potrubní systém primárního okruhu. Jednou z těchto sledovaných veličin je rovněž monitorování postupného zanášení, tzv. zarůstání, kruhových clon v horní desce dna šachty během plánovaných servisních odstávek jaderného reaktoru. Tyto clony usměrňují tok procházejícího chladivá primárního okruhu kolem palivových kazet, z nichž se odebírá provozní teplo vzniklé při jaderném procesu. Vbvem nerovnoměrného postupného zanášení clon probíhá i nerovnoměrný odvod tepla z aktivní zóny reaktoru a statisticky se tak vytvářejí podmínky ovlivňující bezpečný provoz jaderné elektrárny. Nánosy na vnitřním průměru clon jsou v průběhu plánovaných odstávek reaktoru dosud čištěny mechanicky a není známo žádné zařízení, které by vhodným bezkontaktním způsobem zajistilo sledování procesu zarůstání povrchu nánosu na zadní stěně clon.

V jiných průmyslových oborech se provádí inspekce povrchu vnitřních povrchů různými způsoby. Například ve strojírenství se provádí inspekce povrchu vnitřní kruhovitosti kontaktním měřením pomocí kalibrů nebo bezkontaktním měřením či sledováním ovality vnitřních povrchů pomocí jejich endoskopického zobrazování. Tyto bezkontaktní metody jsou prakticky nepoužitelné v prostředí se zvýšenou zbytkovou radiační zátěží a v hloubce několika metrů pod hladinou vody, neboť jsou v těchto podmínkách nespolehlivé a někdy dokonce i nefunkční.

Je proto snahou předkládaného technického řešení nabídnout k využití takovou úpravu konstrukce známého odzkoušeného zařízení, která by s využitím znalostí uplatnění v jiných průmyslových odvětvích, například elektrárnách, teplárnách, cementárnách nebo spalovnách, umožnila spolehlivé pozorování zadní stěny nepřístupných vnitřních prostorů, především kruhových clon v horní desce dna šachty jaderných reaktorů. Využitelným zařízením se příznivě jeví konstrukčně upravený a doplněný technický horoskop, jehož optická soustava a mechanické uspořádání jsou popsány ve spisech CZ 16946 Ul, CZ 18243 Ul, CZ 23980 Ul nebo CZ 24528 Ul. Podstata technického řešení

Stanoveného cíle je dosaženo technickým, řešením, kterým je koncovka horoskopu určená pro pozorování zadní stěny nepřístupných vnitřních prostorů, zejména clon v horní desce dna šachty jaderných reaktorů, kde horoskop je tvořen sestavou tubusových dílů, jejichž optické členy jsou v těchto tubusových dílech uloženy pomocí vyjímatelných kazet a vstupní díl je opatřen čelním ochranným sklem. Podstatou řešení je, že koncovka je tvořena tubusem, jehož vnitřní průměr je větší než vnější průměr nejširšího tubusového dílu, kde horní konec tubusu je upraven pro připojení ochranného válcového krytu horoskopu a ke spodnímu konci tubusu je svým obvodovým prstencem připevněn dutý nástavec, jehož vnitřní tvarový profil odpovídá vnějšímu tvaru vstupního dílu a jeho koncové hrdlo je opatřeno krycím sklem, přičemž je jednak k nástavci uchycen držák, k němuž je upevněno zrcadlo, jehož optická osa je v optické ose horoskopu, tak, že jeho odrazová plocha směruje k nástavci, a jednak je ve spodní části dutiny tubusu upevněn světelný zdroj tvořený věncem svítivých diod nebo věncem mikrožárovek nebo koncovkami světlovod1 ných vláken, které jsou orientovány buď kolmo k podélné ose boroskopu nebo úhlově či podélně směrem od zrcadla.

Ve výhodném provedení je horní konec tubusu opatřen připojovací přírubou, k níž je vodotěsně připevněn ochranný válcový kryt, který je ve víku opatřen kabelovou průchodkou, držák je uchy5 cen k vnějšímu povrchu nástavce a sestává alespoň z jednoho tyčkovitého nosníku, k jehož volnému konci je upevněno zrcadlo, přičemž zrcadlo je kovové nebo je vyrobeno z dielektrického materiálu.

Dále je výhodné, když ve spodní části dutiny tubusu je zasunut distanční kroužek, který je ustaven na horním čele obvodového prstence a jehož vnější průměr odpovídá vnitřnímu průměru tubusu, přičemž uvnitř distančního kroužku je uložen stavěči kroužek, na němž je upevněn světelný zdroj tak, že je nad úrovní horního čela distančního kroužku, přičemž je tubus vyroben z transparentního materiálu, s výhodou ze skla.

Také je výhodné provedení, u něhož je světelný zdroj uvnitř tubusu upevněn na vnějším povrchu jednoho z tubusových dílů, přičemž část vnitřního povrchu tubusu je pod úrovní upevnění světel15 ného zdroje ve směru k zrcadlu opatřena matnicí nebo stínícím polepem.

Koncovka horoskopu podle technického řešení umožňuje jeho využití pro opakované servisní a kontrolní činnosti prováděné u vybraných komponent speciálních zařízení, jako jsou zadní stěny nepřístupných vnitřních prostorů, zejména clon v horní desce dna šachty jaderných reaktorů. Navržené technické řešení je použitelné jak v plynném, tak v kapalném prostředí, která jsou opticky propustná.

Objasnění výkresů

Konkrétní příklady provedení technického řešení jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde obr. 1 je částečný osový podélný řez horoskopem opatřeným předmětnou koncovkou v základ25 ním provedení při axonometrickém pohledu šikmo zdola, obr. 2 axonometrický explodovaný pohled na horoskop opatřený koncovkou z obr. 1, obr. 3 je boční pohled na horoskop z obr. 1 v částečném osovém podélném řezu s naznačením toku světelných paprsků, obr. 4 je detailní axonometrický pohled na základní provedení koncovky horoskopu z obr. 1 v částečném osovém podélném řezu, obr. 5 je boční pohled na koncovku horoskopu z obr. 4 v částečném osovém podélném řezu, obr. 6 je částečný osový podélný řez horoskopem opatřeným předmětnou koncovkou v alternativním provedení při axonometrickém pohledu šikmo zdola s naznačením toku světelných paprsků, obr. 7 je axonometrický explodovaný pohled na horoskop opatřený koncovkou z obr. 6, obr. 8 je detailní axonometrický pohled na alternativní provedení koncovky horoskopu z obr. 6 v částečném osovém podélném řezu, obr. 8a je axonometrický pohled na tubus koncovky z obr. 6 v částečném osovém podélném řezu a obr. 9 je boční pohled na koncovku horoskopu z obr. 6 v částečném osovém podélném řezu s naznačením toku světelných paprsků.

Výkresy, které znázorňují představované technické řešeqí a následně popsané příklady konkrétních provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Technický horoskop pro použití předmětné speciální koncovky je v základním provedení schematicky znázorněném na obr. 1 až obr. 3 tvořen sestavou tubusových dílů T, jejichž počet a skladba jsou závislé na uspořádání vlastní optické soustavy, přičemž v každém z tubusových dílů T je uložen příslušný neoznačený optický' člen nebo sestava optických členů. Obecně je horoskop sestaven ze vstupního dílu TI, na který navazuje přechodový díl T2. dále různé vestavbové díly T3 a spojovací díl T4, za nímž následuje šrouby pevně spojený, rozebíratelný a mechanicky ovladatelný hlavní pozorovací díl T5, vybavený neoznačenou CCD kamerou. Za účelem dodržení požadavku stability optické osy soustavy je vzájemné spojení tubusových dílů TI až T4 řešeno dvouplášťovými závitovými spoji, kdy každý předcházející tubusový díl T je určitou částí své délky vsunut do tubusového dílu T následujícího, přičemž optické členy jsou v tubusových dílech TI až T4 uloženy pomocí vyjímatelných neoznačených kazet.

Vlastní koncovka je tvořena tubusem 1 vyrobeným s výhodou z transparentního materiálu, například skla, jehož vnitřní průměr je větší než vnější průměr nejširšího tubusového dílu T horoskopu. Horní konec tubusu I je opatřen připojovací přírubou Π. sloužící k usnadnění vodotěsného připojení ochranného válcového krytu 2 horoskopu, který je ve víku 21 opatřen kabelovou průchodkou 22. Ke spodnímu konci tubusu 1 je svým obvodovým prstencem 31 vodotěsně připevněn kuželovité se zužující dutý nástavec 3, jehož vnitřní tvarový profil odpovídá vnějšímu tvaru vstupního dílu TI, jeho koncové hrdlo 32 je opatřeno vodotěsně připevněným krycím sklem 33 a který je vytvořen tak, že po nasunutí koncovky na koncovou část horoskopu se nachází v malé vzdálenosti, a to přibližně 3 mm, od neoznačeného čelního ochranného skla vstupního dílu TI horoskopu. K vnějšímu povrchu nástavce 3 je uchycen držák 4 sestávající ze tří tyčkovitých nosníků, k jejichž volným koncům je upevněno kovové zrcadlo 5, jehož optická osa je v optické ose horoskopu, tak, že jeho odrazová plocha směruje k nástavci 3. Ve spodní části dutiny tubusu I je zasunut distanční kroužek 6, který je ustaven na horním čele obvodového prstence 31 a jehož vnější průměr odpovídá vnitřnímu průměru tubusu 1, jak je patrné z detailů obr. 4. Uvnitř distančního kroužku 6 je uložen stavěči kroužek 7, na němž je upevněn světelný zdroj 8 tvořený věncem svítivých diod tak, že tento světelný zdroj 8 je nad úrovní horního čela distančního kroužku 6.

Popsané provedení není jediným možným řešením koncovky, ale jak plyne z obr. 6 až obr. 9, nemusí být světelný zdroj 8 ustaven ve vnitřním prostoru tubusu 1 pomocí distančního kroužku 6 a stavěcího kroužku 7, ale může být ve zvolené poloze uchycen, například přišroubován pomocí neznázoměných radiálních červíků přímo na některém z tubusů T, přičemž funkce distančního kroužku 6 v oblasti tlumení světlaje nahrazena úpravou části vnitřního povrchu tubusu I, například jeho opatřením matnicí nebo stínícím polepem, jak je znázorněno na obr. 8a). Svítivé diody ve světelném zdroji 8 mohou být nahrazeny mikrožárovkami nebo koncovkami světlo vodných vláken, které nemusí být orientovány kolmo k podélné ose horoskopu, jak je znázorněno na připojených obrázcích, ale i úhlově či podélně směrem vzhůru k zadní stěně 9. Konečně místo kovového zrcadla 5 může být použito zrcadlo 5 dielektrické a držák 4 nemusí sestávat ze tří nosníků, ale může být tvořen jedním, dvěma nebo více jak třemi nosníky.

Při potřebě pozorování zadní stěny 9 nepřístupných vnitřních prostorů se na koncovou část horoskopu upevní koncovka popsaného provedení, jejíž tubus i se vodotěsně spojí s ochranným válcovým krytem 2, který překrývá zbylé části horoskopu. Tato sestava se upevní na neznázoměné zvedací a spouštěcí zařízení, které se ustaví nad průchozí otvor 10 sledovaného zařízení, kterým se spustí tato sestava do jeho vnitřního prostoru tak, že světelný zdroj 8 je pod úrovní jeho zadní stěny 9. Tato zadní stěna 9 je osvětlována prstencem diod a její plocha je přes plochu kovového zrcadla 5 a optickou soupravu horoskopu, respektive přídavnou kameru, zobrazována na obrazovku televizního monitoru nebo počítače, kde jsou zřetelně vidět detaily povrchu sledované zadní plochy 9 a podle jejich stavuje možno rozhodnout o způsobu jejich údržby.

-3CZ 30432 Ul

Průmyslová využitelnost

Technické řešení je určeno pro zajištění rozšíření uplatnění stávajících konstrukcí horoskopů v dalších průmyslových odvětvích, například v jaderné energetice nebo chemickém průmyslu, a to pro pozorování zadní stěny nepřístupných vnitřních prostorů zařízení, zejména clon v horní desce dna šachty jaderných reaktorů, např. typu WER 440.

Claims (7)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Koncovka horoskopu určená pro pozorování zadní stěny nepřístupných vnitřních prostorů, zejména clon v horní desce dna šachty jaderných reaktorů, kde horoskop je tvořen sestavou tubusových dílů (T), jejichž optické členy jsou v těchto tubusových dílech (T) uloženy pomocí vyjímatelných kazet a vstupní díl (TI) je opatřen čelním ochranným sklem, vyznačující se tím, že je tvořena tubusem (1), jehož vnitřní průměr je větší než vnější průměr nejširšího tubusového dílu (T), kde horní konec tubusu (1) je upraven pro připojení ochranného válcového krytu (2) horoskopu a ke spodnímu konci tubusu (1) je svým obvodovým prstencem (31) připevněn dutý nástavec (3), jehož vnitřní tvarový profil odpovídá vnějšímu tvaru vstupního dílu (TI) a jeho koncové hrdlo (32) je opatřeno krycím sklem (33), přičemž je jednak k nástavci (3) uchycen držák (4), k němuž je upevněno zrcadlo (5), jehož optická osa je v optické ose horoskopu, tak, že jeho odrazová plocha směruje k nástavci (3), a jednak je ve spodní části dutiny tubusu (1) upevněn světelný zdroj (8) tvořený věncem svítivých diod nebo věncem mikrožárovek nebo koncovkami světlovodných vláken, které jsou orientovány buď kolmo k podélné ose horoskopu nebo uhlově či podélně směrem od zrcadla (5).

2. Koncovka horoskopu podle nároku 1, vyznačující se tím, že horní konec tubusu (1) je opatřen připojovací přírubou (11), k níž je vodotěsně připevněn ochranný válcový kryt (2), který je ve víku (21) opatřen kabelovou průchodkou (22).

3. Koncovka horoskopu podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že držák (4) je uchycen k vnějšímu povrchu nástavce (3) a sestává alespoň z jednoho tyčkovitého nosníku, k jehož volnému konci je upevněno zrcadlo (5).

4. Koncovka horoskopu podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že zrcadlo je kovové neboje vyrobeno z dielektrického materiálu.

5. Koncovka horoskopu podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že ve spodní části dutiny tubusu (1) je zasunut distanční kroužek (6), který je ustaven na horním čele obvodového prstence (31) a jehož vnější průměr odpovídá vnitřnímu průměru tubusu (1), přičemž uvnitř distančního kroužku (6) je uložen stavěči kroužek (7), na němž je upevněn světelný zdroj (8) tak, že je nad úrovní horního čela distančního kroužku (6).

6. Koncovka horoskopu podle některého z nároků laž5, vyznačující se tím, že tubus (1) je vyroben z transparentního materiálu, s výhodou ze skla.

7. Koncovka horoskopu podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že světelný zdroj (8) je uvnitř tubusu (1) upevněn na vnějším povrchu jednoho z tubusových dílů (T), přičemž část vnitřního povrchu tubusu (1) je pod úrovní upevnění světelného zdroje (8) ve směru k zrcadlu (5) opatřena matnicí nebo stínícím polepem.