Термонейтронный датчик

Термонейтронный датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) (5!) 4 0 01 Т 3/00 ) р(()р"-, .,6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3705330/24-25 (22) 01.03.84 (46) 07.03.86, Бюл, ¹ 9 (72) П. Т, Потапенко и В. П. Сивоконь (53) 630. 1, 074 (088. 8) (56) Заявка Франции ¹ 251!160, кл. G 01 Т 1/02, 1983.

Заявка Франции ¹ 2086251, кл. G 01 Т 3/00, 1972. (54) (57) 1, ТЕРМОНЕЙТРОННЫЙ ДАТЧИК, содержащий два газовых ресивера, сообщающихся трубопроводами с измерителем разности давлений газа, причем по крайней мере в одном из ресиверов — газ, взаимодействующий с нейтронами по экзотермической реакции, отличающийся тем, что, с целью повьппения его точности и надежности, в качестве газов, находящихся в ресиверах, используют газы, различающиеся термочувствительностью к нейтронам.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что ресиверы заполнены близкими по теплофизическим свойствам газами, 1216749

Изобретение относится к технике ядерных реакторов и предназначено для измерения плотности потока тепловых нейтронов ядерного реактора, преимущественно в высокотемпературной области, Целью изобретения является повьгшение надежности и точности термонейтронного датчика за счет пневматического сбора и вывода информации, Сущность изобретения заключается в том., что используют газы различной термочувствительности, причем такой, что тепловыделение идет преимущественно в газе, а не на стенках ресивера, что позволяет свести к минимуму нагрев ресиверов и теплообмен между ними.

Установлено, что зависимость термочувствительности газа к нейтронам

hT/Ù от плотности газа и радиуса газового объема (внутреннего радиуса ресивера) является существенно ,не линейной, В первом приближении она имеет вид

6 EpR « (1-< . ), где 6 Т вЂ” приращение средней температуры газа относительно границ газового объема.

ЬЯ вЂ” приращение плотности потока ЗО нейтронов;

d,A,р — микроскопическое сечение поглощения, коэффициент теплопроводности и ядерная плотность газа соответ- З ственно;

Š— энергия, высвобождающаяся при единичном акте поглощения нейтрона газом;

R — - внутренний радиус газового ресивера;

1 — величина, пропорциональная среднему свободному пробегу частиц продуктов реакции захвата нейтрона в

I"àýe при нормальных условиях.

Из этого следует, что один и тот же газ в зависимости от его плотности и радиуса газового объема может иметь существенно различную термочувствительность к нейтронам, По той же причине, наоборот, газы с огромной разницей в сечениях поглощения нейтронов могут иметь одинаково низкую термочувствительность к нейтронам, На чертеже представлен предлагаемыи да т чик а

Да гчик состоит из газообразно< о термочувствительного к нейтрон IM элемента 1, газового ресинера 2, размещенного в активной зоне 3 ядерного реактора, газопитательной трубки 4, содержащей газовый ресивер с дифференциальным манометром 5, скомпенсированным по начальному давлению газа в ресивере, Для уменьшения выгорания, изменения чувствительности газообразного термочувствительного элемента к ресиверу могут быть подключены внешние устройства, например, сильфон б с приводом, который удаляет газ иэ активной эоны, когда измерения не проводятся, или изменяет его давление. Для компенсации начального давления газа и температурной погрешности датчика к манометру подключен дополнительный ресивер 7, наполненный газом 8, нечувствительным к нейтронам, но близким по теплофизическим свойствам к газу ресивера 2, Начальное давление (при нулевом нейтронном потоке) в ресиверах одинаково. В качестве заполняющих ресиверы газов, с близкими теплофизическими свойствами могут быть использованы гелий и изотоп гелия Не э

Устройство работает следующим образом.

В термочувствительном к нейтронам элементе ) происходит ядерная реакция с нейтронами, сопровождающаяся выделением энергии внутри ресивера 2, Знерговыделение пропорционально измеряемой плотности нейтронного потока, поэтому температура и давление газа внутри ресивера однозначно зависят от измеряемой величины. Давление газа в ресивере (а более точно — приращение этого давления) измеряется дифференIIHGJIbHbIM манометром 5 вне активной зоны, Таким образом, показания дифференциального манометра пропорциональны плотности нейтронного потока, т,е, измеряемой величине. В общем случае, они зависят также от температуры среды, Наиболее надежный конструктивный путь уменьшения температурной погрешности — подключение к дифференциальному манометру 5 дополнительного ресивера 7, При отсутствии нейтронного излучения давление газа в ресиверах 2 и 7 одинаково, и манометр

1716749

Составитель А.Шахбазов

Редактор А. Шандор Техред О.Ващишина Корректор С.Бекмар

Заказ 10-10/56 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 показывает "О". При появлении излучения показания манометра пропорциональны плотности нейтронного потока, так как термочувствительный к нейтронам газ содержится лишь в одном из ресиверов. В то же время температурные возмущения не отражаются на показаниях манометра, поскольку ресиверы подключены к различным его входам, а газы, наполняюшие ресиверы, близки по теплофизическим свойствам. Другой возможный путь температурной компенсации — расчетный. Можно учесть температуру теплоносителя при обработке информационного сигнала.