Appareillage pour la mesure de la concentration des particules radioactives en suspension dans un gaz
La présente invention est relative à un appareillage pour la mesure de la concentration des particules radioactives en suspension dans un gaz. Elle a pour principal domaine d'application la détection des ruptures de gaine dans un réacteur nucléaire. Les produits de fission présents dans le fluide de refroidissement sont recueillis par prélèwment direct ou par dégazage suivant que ce fluide est gazeux ou liquide.
Elle a pour objet un appareillage dans lequel des éléments collecteurs de particules radioactives entraînés par un organe transporteur, suivent un trajet cyclique Ide façon qu'au cours de chacun des cycles ces éléments subissent, au moins une fois, une collection de particules radioactives, la mesure de leur radioactivité et une décon, tamination, par décroissance naturelle, durant une fraction déterminée du cycle complet.
Dans un tel appareillage connu, les éléments collecteurs sont placés sur la jante d'un tambour animé d'un mouvement de rotation intermittent. Face à leur r surface sont disposés une électrode de précipi- tation électrostatique et un scintillateur associé à un photovmultiplicateur. Les éléments collecteurs passent successivement devant l'électrode de précipitation et devant le scintillateur. Entre deux collections successives un intervalle de temps déterminé par la vitesse angulaire moyenne du tambour permet la décontamination de ces zones, par décroissance naturelle.
L'un des moyens d'obtenir une bonne décontamination est d'augmenter le nombre N des éléments collecteurs et le diamètre du tambour dont l'encombrement augmente selon une puissance de N supérieure à 2. Une telle augmentation est limitée par la nécessité de ne pas donner au tambour des dimensions prohibitives ainsi que par les difficultés d'usinage.
Un appareillage selon la présente invention est caractérisé en ce qu'au cours du trajet cyclique, approximativement le même pour tous les éléments collecteurs, l'organe transporteur impose successivement des déplacements relatifs à deux éléments successifs pour certaines de leurs positions qui sont prédéterminées.
Dans une forme d'exécution préférée les zones de collections sont choisies sur des éléments rigides indépendants et identiques, un organe distributeur étant prévu pour extraire et introduire un à un les éléments à mettre en réserve dans un magasin, pour leur faire subir successivement, après extraction, entre autres, l'opération de collection, la capacité du magasin let l'ordonnance des éléments dans celui-ci étant telles que la durée -du séjour de chaque élément dans le magasin, approximativement égale pour tous les éléments, correspond à un niveau d±terminé de décontamination par décroissance naturelle de chaque élément, entre deux collections successives.
Les éléments collecteurs peuvent être constitués par des disques, des bâtonnets ou des sphères. Dans le cas de pastilles on peut prévoir que la collection est faite sur une seulement des faces ou sur les deux faces de chaque élément.
Lorsque les faces actives des éléments collecteurs en forme de pastilles sont métalliques, la collection se fait ide préférence par précipitation électrostatique.
Les éléments collecteurs peuvent, en variante, être constitués de filtres d'une matière poreuse en forme de pastilles, telle que papier, produit fritté, métal, céramique, produit en couches poreuses ou laine de verre comprimée.
Les éléments collecteurs peuvent effectuer le parcours, durant lequel ils se décontaminent, en progressant dans un magasin où ils sont ordonnés.
Les éléments collecteurs peuvent également aussi suivre un parcours de décontamination à trajet aléatoire, la durée effective du parcours étant pour chaque élément voisine de la durée moyenne.
Dans le but de rendre la mesure plus précise, on peut éventuellement soumettre les éléments collecteurs à deux opérations de mesure de la radioactivité, l'une avant et l'autre après chaque collection.
Quand les éléments collecteurs sont des pastilles métalliques, l'organe transporteur qui fait accomplir, à chaque pastille, N trajets cycliques successifs au cours d'une période de son mouvement de déplacement, peut comporter deux disques identiques et co axiaux ayant un nombre e kN d'ouvertures, disposées symétriquement et destinées à recevoir chacune une pastille métallique. Des magasins de décontamination cylindriques verticaux et fixes sont symétriquement répartis entre les disques pour recevoir les pastilles quand elles se présentent devant l'une de leurs entrées. Ces magasins permettent en outre à chaque pastille atteignant leur sortie, d'être introduite dans une ouverture du disque voisin.
L'organe transporteur constitué par l'ensemble des disques est animé d'un mouvement de rotation régulier, et intermittent t par kN tour autour de l'axe des disques, chaque groupe de N pastilles étant successivement amené dans les positions désirées pour l'accomplissement des phases de précipitation électrostatique et de mesure, étant ensuite amené aux entrées des magasins puis suivant leur trajet de décontamination.
Un cas particulièrement simple est celui où chacun des disques ayant quatre ouvertures, tourne dans le même sens. On utilise deux magasins de décontamination placés en face de deux positions occupées successivement par les ouvertures des deux disques.
Dans ce cas, chaque pastille est amenée à l'entrée du magasin après l'opération de mesure, parcourt ce magasin, est amenée à la sortie, à l'entrée de l'autre magasin par le deuxième disque puis traverse le second magasin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement un organe transporteur de l'appareillage;
la fig. 2 est une vue en perspective de l'organe transporteur que représente la fig. 1 et de son dispositif d'entraînement;
les fig. 3 et 4 sont des vues en perspective de deux détails de l'organe de la fig. 2 ;
la fig. 5 est un schéma du dispositif à croix de
Malte qui entraîne rorgane transporteur que représentent les fig. 1 et 2;
le diagramme de la fig. 6 permet d'expliquer le fonctionnement du dispositif de la fig. 5
la fig. 7 représente une vue en coupe longitudinale de l'appareillage suivant un plan passant par l'axe de rotation de l'organe transporteur et par celui de l'électrode électrostatique (plan défini par l'axe A et la ligne AA de la fig. 2) ;
la fig. 8 montre une vue en coupe transversale de l'appareillage, par un plan perpendiculaire à l'axe
A de la fig. 2 et passant par le plan d'assemblage du carter inférieur et du corps central, et
la fig. 9 montre scbématiquement la structure de deux organes transporteurs utilisables.
Dans la forme d'exécution décrite et représentée les éléments collecteurs sont des pastilles et la collection se fait par voie électrostatique sur une seule face de chaque pastille.
On distingue sur le schéma de la fig. îles éléments essentiels de l'organe transporteur 1 qui comprend deux disques identiques 2s et 21 à axe vertical commun A, ces disques constituent des distributeurs, chacun présente quatre ouvertures circulaires disposées symétriquement (3, 4, 5, 6 et 7, 8, 9, 10) destinées à recevoir chacune une pastille.
Deux ouvertures adjacentes 3, 6 du disque 2 sont réunies à deux ouvertures adjacentes correspondantes 7, 10 du disque 2i dans la position représentée, par des magasins cylindriques fixes 11"! et 11,. Les pastilles accomplissent deux parties du trajet de dé contamination dans oes magasins comme on l'expliquera ultérieurement.
L'organe e transporteur 1 tourne de façon régu- lièvre, et intermittente, par quart de tour, autour de l'axe. Chaque pastille, telle que 4 (fig. 1), par exemple, occupe successivement les quatre positions correspondant à la sortie du magasin 11,,, à l'opération de précipitation électrostatique (sous l'électrode 12), à l'opération de mesure (sous le photomuitiplicateur
13), et à l'entrée du magasin 11/. La pastille pous sée par un organe non n représenté, tombe ensuite dans la partie supérieure du magasin 11". Chaque fois que l'organe transporteur 1 accomplit une rotation de 900, une pastille pénètre ainsi dans le magasin tandis qu'une autre (h)
en sort. Toute la pile des pastilles emmagasinée dans le cylindre 11,, avance d'une unité à chaque quart de tour de l'organe 1. Le disque 2i tourne en même temps que le disque 25.
Ainsi chaque pastille sortant du magasin-descente 11, est amenée sous l'entrée du magasin montée 1 1 puis poussée dans ce magasin par un organe qui n'est pas non plus représenté sur la fig. 1. Enfin, après avoir traversé le magasin-montée 1 11, chaque pastille est amenée à la sortie de ce magasin et le cycle de déplacement se renouvelle.
Au cours de la précipitation électrostatique, une tension élevée est appliquée entre l'électrode 12 et la pastille traitée, l'organe transporteur étant t à la masse.
Le fonctionnement de l'appareillage, est facilité en se référant à la fig. 2 qui en est une vue en pers pective. Le mouvement pas à pas de l'organe trans porteur r est obtenu à partir d'un arbre 14 en rota- tion uniforme au moyen d'un mécanisme à croix de Malte 15 (fig. 5). Afin d'éviter toute difficulté pour l'introduction des pastilles dans les magasins cylindriques ou barillets 11d 11,,, cette opération est facilitée par des dispositifs automatiques.
Quand une pastille contenue dans une ouverture du disque inférieur 2 est amenée droit du magasinmontée Il elle est poussée dans celui par un piston 16, que commande le bras oscillant 17, guidé par le galet 18 qui roule entre les rampes de la came 19. Un dispositif analogue pousse les pastilles dans le magasin-descente i i,i bien qu'en principe les pastilles circulent par gravité.
Toutefois pour éliminer le risque de coincement la pastille contenue dans l'ouverture du disque 2s, située au droit t du ma- gasin-descente lld, est poussée vers le bas par un piston 16', que commande le bras oscillant 17', guidé par le galet 18' qui roule entre les rampes de la came 19'.
Les cames 19 et 19' sont solidaires d'un même arbre 20 auquel le train de pignon 21, 22, 23 communique une rotation continue. Le pignon 21 est calé sur l'arbre 14 de prise de mouvement.
Pour éviter un coincement des pastilles à leur passage du magasin 11, 1 vers le disque 2 ! ou de ce disque vers le magasin 11", les deux magasins sont munis à leur extrémité inférieure de trois doigts 24 (fig. 3) venant s'engager dans des encoches 25 que comporte le bord de chaque ouverture, les cylindres doivent alors être animés d'un mouvement vertical de va-et-vient synchronisé avec le mouvement de rotation pas à pas de l'organe transporteur. Ce mouvement est dû à l'action de la rampe fixe (26 ou 26') sur le galet (27 ou 27') fixé à la bague (28 ou 28') solidaire du magasin (11Z, ou 11, 1). La bague (28 ou 28') comporte un secteur denté qui est entraîné par une tige à crémaillère 29.
Celle-ci est commandée par la biellette à chape 30 solidaire de l'arbre auxiliaire 31 portant un bras 32 muni d'un galet 33. Ce dernier roule sur une came 34 montée sur l'arbre 14.
Pour que l'appareil de la fig. 2 fonctionne de façon satisfaisante il est nécessaire que la hauteur des piles contenues dans les magasins soit constante et que les pastilles situées à la base de chaque colonne ne frottent pas sur Ale disque inférieur.
A cet effet trois verrous oscillants 35 (fig. 4) sont disposés sous la base des cylindres et inclus dans la bague (28 ou 28'). Leur axe de pivotement 36 est solidaire du magasin cylindrique et leur oscillation est provoquée par le coulissement du goujon 37 dans une rainure 38 pratiquée dans cette bague tournante 28. Leur extrémité vient s'appliquer sous la pastille la plus basse contenue dans le barillet.
Le mécanisme (fig. 5) assurant la rotation discontinue de l'organe transporteur est un dispositif à croix de Malte à quatre branches correspondant aux quatre positions d'immobilisation de l'organe transporteur 1, mais la durée des déplacements de celui-ci doit être très petite par rapport à la durée des périodes d'immobilisation.
Un bras 39 (fig. 5) monté sur l'arbre 14 de prise de mouvement entraîne dans une rotation uniforme le pignon 40 qui roule sur une couronne dentée fixe 41. Ce pignon entraîne un maneton 42 qui commande le mouvement de la croix de Malte 15. Le maneton entraîne luiemême le verrou 43. Celui-ci a le même axe que l'arbre 14 autour duquel il tourne fou. I1 comporte une fourche 44 dans la fente de laquelle se déplace le maneton 42 qui ne peut s'échapper. Le verrou 43 est donc entraîné par ce maneton dans son mouvement de rotation autour de l'arbre 14.
Dans le cas d'un appareillage pour la mesure de la concentration des particules radioactives en suspension dans un gaz de ce type, réalisé par la demanderesse, la durée des mouvements de rotation de l'organe transporteur devait être seize fois plus petite que la durée des période d'arrêt. Le rapport entre le diamètre de la couronne dentée 41 et celui du pignon 40 était alors égal à 6, en sorte que le mane- ton décrivait une épicycloide à six points de rebroussement.
Le diagramme de la fig. 6 qui montre les trajectoires de plusieurs éléments du mécanisme à croix de Malte permet d'en comprendre le fonctionnement.
Lorsque le pignon 40 (cercle a) tourne autour de la roue 41 (cercle b, centre C) il entraîne le maneton 42 (cercle c) dont l'axe décrit la courbe e (courbe dessinée en traits interrompus) qui est une épicy ciolde à six points de rebroussement. Quand le maneton atteint le point P de cette courbe il commence à s'engager dans l'une des dents de la croix de
Malte, l'axe de cette dent passant par le point M.
Il faut donc que l'angle CMP ait une valeur de 45 .
L'appareillage représenté comprend trois éléments principaux, un carter inférieur, un corps central et un chapeau supérieur.
Le carter inférieur 50 est représenté en coupe longitudinale (fig. 5). Il est en acier inoxydable et continent: a) l'arbre de prise de mouvements 14 qui le tra
verse par l'intermédiaire d'une pièce d'étanchéité
(non représentée), b) le mécanisme à croix de Malte (ensemble 15,
39-44), c) la came 19 (fig. 2) commandant le piston infé
rieur 16, ainsi que la came 34 qui permet d'ac
tionner la crémaillère 29 par l'intermédiaire d'un
système à bielle et pignon, et d) le piston inférieur 16.
Le corps principal est un bloc cylindrique 51 en acier inoxydable dans lequel sont logés les disques 2s et 2 et leur arbre de commande 52, les magasins il m et i 11,, la crémaillère 29 commandant le mouve- ment des bagues 28 et 28'. Enfin le corps principal est traversé par l'arbre 20 qui entraîne les cames 19 et 19'.
Les disques 23 et 2j qui font partie de l'organe transporteur contenu dans le carter central sont percés de quatre ouvertures, chanfreinées vers le bas sur le disque supérieur et vers le haut sur le disque inférieur. Cette disposition a pour effet de centrer et de fixer au niveau correct les pastilles qui sont elles-mêmes chanfreinées sur le bord de leurs deux faces. Les disques 23 et 2 sont renflés au centre de manière à présenter autant que possible un profil d'égale résistance, dans le but de réduire les risques de voilement.
Les cylindres 11, et 11"coulissent dans leur logement par l'intermédiaire de douilles à billes 53 et sont rappelés en position basse par les ressorts 54.
La pièce 55 limite la course du cylindre-descente 11d vers le haut, empêche sa rotation et établit la continuité du guidage des pastilles entre le disque supérieur et le cylindre. Le bas du corps central comporte des cavités dans lesquelles sont logées la butée haute de l'arbre 31 et la chape 30 commandant la crémaillère 29.
Le chapeau supérieur 56 contient le piston 16' qui supporte sa biellette 17', il contient également la came de commande 19'. Un capot amovible 57 per- met de vérifier le mécanisme du piston sans démonter le chapeau. L'électrode collectrice 12 est insérée dans le chapeau; de chaque côté de cette électrode sont fixées les buses d'admission et d'échappement du gaz étudié. Les axes de ces buses sont obliques par rapport au plan du chapeau de manière à réduire l'encombrement de l'ensemble buse-électrode. Le scintillateur 13 et son conduit de lumière sont également encastrés dans le chapeau et surmontés par le photomultiplicateur dont la fixation est classique.
Les deux organes transporteurs (fig. 9) permettent de surveiller simultanément les concentrations des particules radioactives en suspension dans plusieurs fluides, au moyen d'un seul appareillage. Ils permettent de faire accomplir simultanément, à plusieurs pastilles, des trajets cycliques similaires. Ces organes comportent des disques distributeurs 58-59 qui ont chacun douze ouvertures (60-71 et 72-83) disposées symétriquement, des magasins de décontamination cylindriques verticaux et fixes sont symétriquement répartis entre les disques pour recevoir les pastilles quand elles se présentent devant l'une de leurs ouvertures, ou pour faciliter l'introduction de ces pastilles dans l'une des ouvertures d'un disque quand elles franchissent la sortie d'un magasin.
L'un de ces organes fait t accomplir simultané- ment le même trajet cyclique à trois pastilles. Les magasins de décontamination réunissent, dans la position représentée, les ouvertures 60-72, 61-73, 6476, 65, 77 et 68-80, 69-81. Là les deux disques tournent dans le même sens, indiqué par la flèche 84, le trajet 85 des pastilles est représenté par un trait tiredé, toutes les opérations de collection et de mesure étant effectuées quand les pastilles sont portées par le même disque, le disque supérieur dans le cas envisagé. Si les deux disques tournent en sens inverse, les pastilles suivent alors trois trajets fermés au cours desquels elles peuvent subir deux opérations de collection, deux opérations de mesure et deux opérations de décontamination, une série d'opérations étant effectuée sur chaque disque.
Ce dernier mode de fonctionnement a une application particulièrement intéressante, elle concerne un organe transporteur analogue à celui de la fig. 2 mais dans lequel les deux disques tournent en sens contraire.
Lorsque l'on utilise un organe transporteur du type envisagé, celui-ci tourne de façon régulière, mais discontinue, par 1/12 de tour, chaque pastille étant successivement amenée, par un disque, dans les positions désirées pour l'accomplissement t des phases de précipitation électrostatique et de mesure, étant amenée à l'entrée du magasin, parcourant celui ci, étant amenée à sa a sortie, à l'entrée de l'autre magasin par le deuxième disque, puis traversant t le second magasin, cet ensemble d'opérations se répétant trois fois avant que les disques aient fait un tout r complet
Le second organe, dont le schéma de la fig.
9 montre la structure fait accomplir simultanément t le même trajet cyclique à quatre pastilles mais on notera que dans ce cas, les opérations de collection et de mesure sont effectuées alternativement t quand les pastilles sont portées par le disque supérieur et le disque inférieur. Quatre magasins de décontamination réunissent, dans la position représentée, les ou vertures 60-72, 75, 63, 66-78 et t 81-69. Si la rota- tion de l'organe transporteur a lieu dans le sens de la flèche 84, la trajectoire 86 des pastilles est représentée par le trait mixte 86.
Bien que e l'on ait décrit la structure de deux or- ganes transporteurs faisant accomplir simultanément des trajets cycliques à trois et à quatre pastilles, on indiquera que le domaine de l'invention s'étend à la réalisation d'organes transporteurs faisant accomplir
N trajets dissymétriques (trait 85) et 2 N trajets symétriques (trait 86), suivant qu'ils comportent des disques ayant 4 N ou 3 N ouvertures.
Apparatus for measuring the concentration of radioactive particles suspended in a gas
The present invention relates to an apparatus for measuring the concentration of radioactive particles in suspension in a gas. Its main field of application is the detection of cladding breaks in a nuclear reactor. The fission products present in the cooling fluid are collected by direct sampling or by degassing depending on whether this fluid is gaseous or liquid.
It relates to an apparatus in which the collecting elements of radioactive particles entrained by a transport member, follow a cyclic path I so that during each of the cycles these elements undergo, at least once, a collection of radioactive particles, the measurement of their radioactivity and decon, tamination, by natural decay, during a determined fraction of the complete cycle.
In such a known apparatus, the collecting elements are placed on the rim of a drum driven by an intermittent rotational movement. Opposite their surface are placed an electrostatic precipitation electrode and a scintillator associated with a photovmultiplier. The collecting elements pass successively in front of the precipitation electrode and in front of the scintillator. Between two successive collections, a time interval determined by the average angular speed of the drum allows the decontamination of these zones, by natural decrease.
One of the means of obtaining good decontamination is to increase the number N of collecting elements and the diameter of the drum, the size of which increases with a power of N greater than 2. Such an increase is limited by the need to not not give the drum prohibitive dimensions as well as machining difficulties.
An apparatus according to the present invention is characterized in that during the cyclic path, approximately the same for all the collecting elements, the conveyor member successively imposes relative movements on two successive elements for some of their positions which are predetermined.
In a preferred embodiment, the collection areas are chosen from independent and identical rigid elements, a dispensing member being provided to extract and introduce one by one the elements to be stored in a store, in order to subject them successively, afterwards. extraction, inter alia, the collection operation, the capacity of the store and the ordering of the items therein being such that the length of stay of each item in the store, approximately equal for all the items, corresponds to a level d ± complete decontamination by natural decrease of each element, between two successive collections.
The collecting elements can be formed by discs, rods or spheres. In the case of pastilles, provision can be made for the collection to be made on only one of the faces or on both faces of each element.
When the active faces of the collecting elements in the form of pellets are metallic, the collection is preferably made by electrostatic precipitation.
The collector elements may alternatively consist of filters of porous pellet-shaped material, such as paper, sintered material, metal, ceramic, porous layered product or compressed glass wool.
The collecting elements can make the journey, during which they decontaminate, progressing in a store where they are ordered.
The collecting elements can also follow a random path decontamination path, the effective duration of the path being for each element close to the average duration.
In order to make the measurement more precise, the collecting elements can possibly be subjected to two radioactivity measurement operations, one before and the other after each collection.
When the collecting elements are metal pellets, the conveyor member which causes N successive cyclic paths to accomplish, for each pellet during a period of its displacement movement, may include two identical and coaxial disks having a number e kN openings, arranged symmetrically and each intended to receive a metal pellet. Vertical and fixed cylindrical decontamination magazines are symmetrically distributed between the discs to receive the pellets when they appear in front of one of their entrances. These magazines also allow each pellet reaching their exit, to be introduced into an opening of the neighboring disc.
The conveyor member formed by the set of discs is driven by a regular rotational movement, and intermittent t per kN turn around the axis of the discs, each group of N pellets being successively brought into the desired positions for the completion of the electrostatic precipitation and measurement phases, then being brought to the store entrances and then following their decontamination path.
A particularly simple case is that where each of the discs having four openings, turns in the same direction. Two decontamination magazines are used placed opposite two positions occupied successively by the openings of the two discs.
In this case, each pellet is brought to the entrance of the store after the measuring operation, traverses this store, is brought to the exit, to the entrance of the other store by the second disc and then passes through the second store.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 schematically represents a transport member of the apparatus;
fig. 2 is a perspective view of the conveyor member shown in FIG. 1 and its training device;
figs. 3 and 4 are perspective views of two details of the member of FIG. 2;
fig. 5 is a diagram of the cross device of
Malta which drives the transporter organ shown in fig. 1 and 2;
the diagram of fig. 6 makes it possible to explain the operation of the device of FIG. 5
fig. 7 represents a view in longitudinal section of the apparatus along a plane passing through the axis of rotation of the conveyor member and through that of the electrostatic electrode (plane defined by the axis A and the line AA in FIG. 2);
fig. 8 shows a cross-sectional view of the apparatus, through a plane perpendicular to the axis
A of fig. 2 and passing through the assembly plane of the lower casing and the central body, and
fig. 9 schematically shows the structure of two usable transport members.
In the embodiment described and shown, the collecting elements are pellets and the collection takes place electrostatically on only one side of each pellet.
We can see in the diagram of FIG. Islands essential elements of the conveyor member 1 which comprises two identical discs 2s and 21 with a common vertical axis A, these discs constitute distributors, each one has four circular openings arranged symmetrically (3, 4, 5, 6 and 7, 8, 9 , 10) each intended to receive a pellet.
Two adjacent openings 3, 6 of the disc 2 are joined to two corresponding adjacent openings 7, 10 of the disc 2i in the position shown, by fixed cylindrical magazines 11 "! And 11,. The pellets complete two parts of the decontamination path in these stores as will be explained later.
The conveyor member 1 rotates steadily, and intermittently, in quarter-turns, around the axis. Each pellet, such as 4 (fig. 1), for example, successively occupies the four positions corresponding to the outlet of the store 11 ,,, to the electrostatic precipitation operation (under the electrode 12), to the operation of measurement (under the photomuitiplier
13), and at the store entrance 11 /. The pellet pushed by a member not shown, then falls into the upper part of the magazine 11 ". Each time the conveyor member 1 completes a rotation of 900, one pellet thus enters the magazine while another (h )
comes out. The whole stack of pellets stored in the cylinder 11 ,, advances by one unit at each quarter turn of the member 1. The disc 2i rotates at the same time as the disc 25.
Thus each pellet coming out of the magazine-descent 11 is brought under the entrance of the mounted magazine 1 1 and then pushed into this magazine by a member which is also not shown in FIG. 1. Finally, after passing through the store-rise 11, each pellet is brought to the outlet of this store and the movement cycle is repeated.
During the electrostatic precipitation, a high voltage is applied between the electrode 12 and the treated pellet, the carrier member being t to ground.
The operation of the apparatus is facilitated by referring to FIG. 2 which is a perspective view. The step-by-step movement of the carrier member r is obtained from a shaft 14 in uniform rotation by means of a Maltese cross mechanism 15 (FIG. 5). In order to avoid any difficulty for the introduction of the pellets into the cylindrical magazines or barrels 11d 11 ,,, this operation is facilitated by automatic devices.
When a pellet contained in an opening of the lower disc 2 is brought straight from the mounted magazine It is pushed into that by a piston 16, which is controlled by the oscillating arm 17, guided by the roller 18 which rolls between the ramps of the cam 19. A A similar device pushes the pellets into the descent magazine ii, i although in principle the pellets circulate by gravity.
However, to eliminate the risk of jamming, the pellet contained in the opening of the disc 2s, located to the right t of the magazine-descent lld, is pushed downwards by a piston 16 ', controlled by the oscillating arm 17', guided by the roller 18 'which rolls between the ramps of the cam 19'.
The cams 19 and 19 'are integral with the same shaft 20 to which the pinion train 21, 22, 23 communicates continuous rotation. The pinion 21 is wedged on the power take-off shaft 14.
To prevent the pellets from jamming as they pass from magazine 11, 1 to disc 2! or from this disc to the magazine 11 ", the two magazines are provided at their lower end with three fingers 24 (fig. 3) which engage in the notches 25 which the edge of each opening has, the cylinders must then be animated. a vertical reciprocating movement synchronized with the step-by-step rotational movement of the conveyor member. This movement is due to the action of the fixed ramp (26 or 26 ') on the roller (27 or 27 ') fixed to the ring (28 or 28') integral with the magazine (11Z, or 11, 1). The ring (28 or 28 ') comprises a toothed sector which is driven by a rack rod 29.
This is controlled by the yoke link 30 integral with the auxiliary shaft 31 carrying an arm 32 provided with a roller 33. The latter rolls on a cam 34 mounted on the shaft 14.
So that the apparatus of FIG. 2 operates satisfactorily it is necessary that the height of the stacks contained in the magazines be constant and that the pellets located at the base of each column do not rub against the lower disc.
For this purpose three swinging bolts 35 (FIG. 4) are arranged under the base of the cylinders and included in the ring (28 or 28 '). Their pivot axis 36 is integral with the cylindrical magazine and their oscillation is caused by the sliding of the pin 37 in a groove 38 made in this rotating ring 28. Their end is applied under the lowest pellet contained in the barrel.
The mechanism (fig. 5) ensuring the discontinuous rotation of the conveyor member is a Maltese cross device with four branches corresponding to the four immobilization positions of the conveyor member 1, but the duration of the movements of the latter must be very small compared to the length of downtime.
An arm 39 (FIG. 5) mounted on the power take-off shaft 14 drives the pinion 40 which rolls on a fixed ring gear 41 in a uniform rotation. This pinion drives a crank pin 42 which controls the movement of the Maltese cross. 15. The crankpin itself drives the latch 43. This has the same axis as the shaft 14 around which it turns crazy. I1 comprises a fork 44 in the slot of which moves the crank pin 42 which cannot escape. The lock 43 is therefore driven by this crank pin in its rotational movement around the shaft 14.
In the case of an apparatus for measuring the concentration of radioactive particles in suspension in a gas of this type, produced by the applicant, the duration of the rotational movements of the transport member had to be sixteen times smaller than the duration. downtime. The ratio between the diameter of the toothed ring 41 and that of the pinion 40 was then equal to 6, so that the crank described an epicycloid with six cusps.
The diagram in fig. 6 which shows the trajectories of several elements of the Maltese cross mechanism makes it possible to understand its operation.
When the pinion 40 (circle a) turns around the wheel 41 (circle b, center C) it drives the crankpin 42 (circle c) whose axis describes the curve e (curve drawn in dotted lines) which is an epicy ciolde with six cusps. When the crankpin reaches point P of this curve it begins to engage in one of the teeth of the cross of
Malta, the axis of this tooth passing through point M.
The angle CMP must therefore have a value of 45.
The apparatus shown comprises three main elements, a lower casing, a central body and an upper cap.
The lower casing 50 is shown in longitudinal section (FIG. 5). It is made of stainless steel and mainland: a) the power take-off shaft 14 which trav
pours through a sealing piece
(not shown), b) the Maltese cross mechanism (set 15,
39-44), c) cam 19 (fig. 2) controlling the lower piston
laughter 16, as well as the cam 34 which allows
operate the rack 29 by means of a
connecting rod and pinion system, and d) lower piston 16.
The main body is a cylindrical block 51 in stainless steel in which are housed the discs 2s and 2 and their control shaft 52, the magazines il m and i 11 ,, the rack 29 controlling the movement of the rings 28 and 28 ' . Finally the main body is crossed by the shaft 20 which drives the cams 19 and 19 '.
The discs 23 and 2j which form part of the conveyor member contained in the central casing are pierced with four openings, chamfered downwards on the upper disc and upwards on the lower disc. This arrangement has the effect of centering and fixing at the correct level the pellets which are themselves chamfered on the edge of their two faces. The discs 23 and 2 are bulged in the center so as to present as much as possible a profile of equal strength, in order to reduce the risks of buckling.
The cylinders 11, and 11 "slide in their housing by means of ball bushings 53 and are returned to the lower position by the springs 54.
The part 55 limits the stroke of the cylinder-descent 11d upwards, prevents its rotation and establishes the continuity of the guide of the pellets between the upper disc and the cylinder. The bottom of the central body has cavities in which are housed the top stop of the shaft 31 and the yoke 30 controlling the rack 29.
The top cap 56 contains the piston 16 'which supports its rod 17', it also contains the control cam 19 '. A removable cover 57 makes it possible to check the piston mechanism without removing the cap. The collecting electrode 12 is inserted into the cap; on each side of this electrode are fixed the inlet and outlet nozzles of the gas studied. The axes of these nozzles are oblique with respect to the plane of the cap so as to reduce the bulk of the nozzle-electrode assembly. The scintillator 13 and its light pipe are also embedded in the cap and surmounted by the photomultiplier, the fixing of which is conventional.
The two transport units (fig. 9) make it possible to simultaneously monitor the concentrations of radioactive particles suspended in several fluids, using a single device. They allow several pellets to perform similar cyclic paths simultaneously. These members comprise distributor discs 58-59 which each have twelve openings (60-71 and 72-83) arranged symmetrically, vertical and fixed cylindrical decontamination magazines are symmetrically distributed between the discs to receive the pellets when they appear in front of the device. 'one of their openings, or to facilitate the introduction of these pellets into one of the openings of a disc when they pass the exit of a magazine.
One of these components simultaneously performs the same three-pad cyclic path. The decontamination magazines combine, in the position shown, the openings 60-72, 61-73, 6476, 65, 77 and 68-80, 69-81. There the two discs rotate in the same direction, indicated by the arrow 84, the path 85 of the pellets is represented by a tired line, all the collection and measurement operations being carried out when the pellets are carried by the same disc, the disc higher in the case considered. If the two discs rotate in the opposite direction, the pellets then follow three closed paths during which they can undergo two collection operations, two measurement operations and two decontamination operations, a series of operations being performed on each disc.
This latter mode of operation has a particularly interesting application, it concerns a conveyor member similar to that of FIG. 2 but in which the two discs turn in opposite directions.
When using a conveyor member of the type envisaged, it rotates regularly, but discontinuously, by 1/12 of a turn, each pellet being successively brought, by a disc, into the desired positions for the accomplishment of the tasks. phases of electrostatic precipitation and measurement, being brought to the entrance of the store, traversing the latter, being brought to its a exit, to the entrance of the other store by the second disc, then passing through the second store, this set of operations repeated three times before the disks have made a complete whole
The second organ, of which the diagram of FIG.
9 shows the structure having t simultaneously accomplish the same cyclic path with four pellets, but it will be noted that in this case, the collection and measurement operations are carried out alternately t when the pellets are carried by the upper disc and the lower disc. Four decontamination stores bring together, in the position shown, the or vertures 60-72, 75, 63, 66-78 and t 81-69. If the rotation of the conveyor member takes place in the direction of arrow 84, the path 86 of the pellets is represented by the dashed line 86.
Although the structure of two transporters having been described simultaneously causing cyclic paths with three and four pellets to be carried out simultaneously, it will be pointed out that the field of the invention extends to the production of transporting members causing them to perform.
N asymmetric paths (line 85) and 2 N symmetrical paths (line 86), depending on whether they include discs having 4 N or 3 N openings.