KR890003473B1 - 핵연료집합체에 있어서 인접연료봉 사이의 피치 측정장치 - Google Patents

핵연료집합체에 있어서 인접연료봉 사이의 피치 측정장치 Download PDF

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Abstract

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Description

핵연료집합체에 있어서 인접연료봉 사이의 피치 측정장치
제1도는 핵연료집합체에 있는 봉의 배열을 탐지하기 위한 장치의 부분 측면도.
제2도는 제1도에서 사용하는 탐침봉의 확대도.
제3도는 본 발명에 따른 장치를 설명하는 개략도.
제4도는 선정된 출력 시그날을 발생하도록 하는 각 요소의 다이아그램이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 지지판 3 : 연료봉
4 : 통로 5 : 연료집합체
6 : 캐리지 7 : 가역모우터
8 : 탐침봉 9 : 리이드 스크류
11 : 회전마트 13 : 브리지회로
14, 16 : 도선 18, 20 : 평형임피던스
22 : 영위검출기 24 : 조절기
26 : 도선 28 : 판독기
32 : 차등유니트 34, 36 : 연결점
37 : 도선 38 : 인코우더
본 발명은 경수냉각로등에 사용되는 핵연료 집합체에 있는 인접봉 사이의 피치를 측정하기 위한 장채에 관한 것이다.
인접봉 사이의 피치를 측정하는 것을 인접봉 사이의 피치가 허용오차를 벗어나 냉매의 흐름면적 또는 냉매의 통로 면적을 변화시키므로서 연료집합체를 거쳐 흐르는 냉매를 불균일하게 분산되는 현상을 미연에 방지하기 위하여 상당히 중요하다.
본 발명은 이러한 인접봉 사이의 피치를 측정하는데 대한 중요성에 부응하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 장치에 있어서의 탐침봉에는 서로 접촉하지 않고 근접하여 위치하는 2개의 근접센서가 설치되어 있어서, 탐침봉이 핵연료집합체에 있는 봉의 배열사이를 가로질러감에따라 상기 센서가 하나의 봉 또는 인접봉들로부터 등거리에 있을때 하나의 단일 출력시그날이 발생하도록 되어 있고, 또한 인접봉 사이의 피치를 측정하므로서 발생되는 단일 시그날의 교차 간격을 측정하기 위한 수단이 갖추어져 있다.
경수 냉각로용 연료집합체는 일반적으로 실제 길이가 약 56.7cm에 달하는 연료봉이 서로 밀집된 간격으로 15×15의 배열로 구성되어 있고, 이러한 배열에는 조절봉 안내튜브 및 발명의 목적상 "봉"이라고 여기는 기구튜브가 포함될 수 있다.
이러한 연료집합체에는 부가적인 설치를 하거나 사용중에 비정상적인 이상 현상이존 재하는지를 결정하기 위하여 주기적으로 봉의 길이 방향으로 여러 지점에서 검사하여 이상 현상이 심각할때 필요하다면 조치를 취하곤 하였다. 연료집합체에 있는 봉을 이의 길이방향에 따라 여러 지점에서 점검하기 위한 장치는 미국특허 제 4,193,843호에 자세히 기술되어 있으나 본 발명을 이해하고 또 이를 설명하는데에 연관되는 부분에 관해서는 필요하다면 상기의 장치를 간력하게 설명하기로 한다.
이하 첨부한 예시도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도에 있어서 연료집합체(5)에 있는 연료봉의 길이를 따라 설정점으로 지지판(2)이 미국특허 제 4,193,843호에서 설명한 수단(호이스트등)에 의해 권상되도록 되어 있고, 연료집합체(5)는 회전마스트(11)로부터 지지되어 있다. 지지판(2)에는 다수개의 통로(4)가 갖추어져 있고 이 통로(4)상에는 수축된 위치로도시된 바와 같이 캐리지(6)가 슬라이딩되도록 설치되어 있다.
상기 캐리지(6)의 상단 자유단 가까이에는 복수개의 서로 접촉하지 않는 근접센서(12)를 갖춘 탐침봉(8)이 설치되어 있고, 상기 근접센서(12)에는 연료봉(3)배열에 있는 최소직경의 봉의 직경보다 더 작은 간격으로 이격되어 있는 감응요소(A, B)가 갖추어져 있다.
캐리지(6)가 이의 수축위치에서부터 적당한 수단, 즉 가역모우터(7) 및 리이드 스크류(8)에 의해 이완위치로 (또는 이와 반대로)이동함에 따라 감응요소(A, B)가 연료봉(3)의 배열에 있는 각각의 튜브를 연속적으로 통과하면서 각 감응요소가 연료봉에 근접하는 정도에 비례하는 전기적 신호를 발생하게 된다.
감응요소(A, B)에 의해 발생된 전기적 신호로부터 선택된 출력신호를 발생시키기위하여서는 다양한 회로가 사용될 수 있으나, 이러한 회로들중의 하나가 제4도에 도시된바와 같다. 감응요소(A, B)가 일련적으로 브리지회로(13)에 연결되어 도시되지 아니한 적당한 전원으로부터 도선(14, 16)을 통하여 공급되는 전류에 의하여 작동된다.
또한 적절한 평형임피던스(18, 20)가 상기 도선(14, 16)을 일련적으로 가로질로 연결되어 있어 상기 브리지회로(13)가 평형을 이루어 감응요소(A, B)가 하나의 연료봉 또는 두개의 인접연료봉과 같은 목표물로부터 등거리가될때 조절기(24)와 연결된 영위검출기(22)가 단일시그날을 발생하여 도선(26)을 통하여 판독기(28)로 보내 판독하도록 한다.
또한 여기에서 차등유니트(32)가 연결되어 두 연결점(34, 36)사이의 전위차에 비례하는 시그날을 발생시켜 도선(30)을 통하여 판독기(28)로 전달한다.
이러한 시그날을 연료봉(3)의 배열을 가로질러 이동하는 탐침봉(8)의 이동거리와 관련지우기위하여 리이드 스크류(9)로부터 기계적으로 가동되는 인코우더(28)에 의해 발생된 시그날을 도선(37)을 통하여 상기 판독기(28)에 주입시킨다. 탐침봉(8)이 이동하는 거리에 비례하는 신호를 발생하도록 하기 위하여 캐리지(6)에 부착된 전기자를 가지는 LVDT(linear voltage differential transformer)와 같은 장치 및 플랫폼에 지지된 고정코일등이 이용될 수도 있다.
제3도의 개략도에 보는 바와같이 감응요소(A, B)가 하나의 봉 또는 인접봉들로부터 등거리에 있을때 차등유니트(32)로부터 제로(zero)값을 가지는 단일축력시그날이 발생된다.
마찬가지로 감응요소(A, B)가 인접봉으로부터 등거리에 있을때 차등유니트(32)로부터 발생되는 출력시그날이 제로가 된다. 따라서 탐침봉의 이동거리와 제로 포인트를 연관시키므로서 연료봉의 길이를 따라 설정된 지점에서 연접 봉사이의 피치가 결정된다.
여기서 사용되는 특별한 형의 센서의 선택을 연료집합체를 둘러싸고 있는 주위의 여건에 주로 의존된다. 만약 연료 집합체가 냉매속에 감기에 되면 초음파 또는 맴돌이 전류센서가 바람직할 것이다. 이에 반하여 건조한 환경일때는 커패시턴스 또는 맴돌이 전류 센서가 바람직하다.
시험위치에 있을때 연료집합체(5)가 회전마스트(11)에 매달려 지지되어 있으므로 연료집합체를 90°회전시키므로서 연료봉의 다른 세트의 배열을 탐침봉(8)에 의해 배열시키도록 세팅된다.
이상에서 설명은 당일 탐침봉(8)에 대해 설명하였지만 연료봉의 배열에 따라 다수개가 동시에 이용될 수도 있다.

Claims (5)

  1. 지지판, 상기 지지판위에 슬라이딩되도록 설치된 캐리지, 상기 캐리지에 외측으로 연장되게 매달려 연료봉의 배열을 가로질러 가도록 된 탐침봉 및 서로 접촉하지 않고 일정간격을 두고 상기 탐침봉에 부착 설치되어 배열되어 있는 각각의 연료봉을 순차적으로 통과하므로서 연료봉에 대한 근접도에 부합하는 제1 및 제2시그날을 발행하는 한쌍의 근접센서로 이루어진 핵연료집합체의 인접연교봉 피치측정장치.
  2. 제1항에 있어서, 센서는 두센서 사이의 간격이 연료봉의 배열에 있는 최소직경 연료봉의 외경보다 다소 작은 간격으로 유지 설치된 것을 특징으로 하는 인접연료봉 피치 측정장치.
  3. 제2항에 있어서, 센서로부터 발생되는 제1 및 제2시그날 대수합(代數合)에 비례하는 제3시그날을 발생하는 장치가 설치된 것을 특징으로 하는 인접연료봉 피치측정장치.
  4. 제3항에 있어서, 제1 및 제2시그날의 크기가 동일할때 단일시그날을 발생시키는 장치가 설치된 것을 특징으로 하는 인접연료봉 피치 측정장치.
  5. 제2항에 있어서, 두개의 센서가 연료봉 배열에 있는 연료봉으로부터 등거리에 있을때 단일 시그날이 발생되도록한 것을 특징으로 하는 인접 연료봉 피치 측정장치.
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