265544 2265544 2
Vynález sa týká prstencovej ionizačnej komory so sústrednými elektrodami určenej nabezdotykové nedestruktivně meranie prietoku gama-rádioaktívneho média v potrubí. Nehomogénneaktivované médium, napr. chladivo po přechode jádrovým reaktorom, pri svojom pohybe okoloionizačnej komory spósobuje, že elektrický signál z ionizačnej komory obsahuje okrem jedno-smernej aj šumovú zložku. Koreláciou signálov dvoch ionizačných komór umiestnených na potrubívo vhodnej vzdialenosti od seba možno určit rýchlosť pohybu média v potrubí a teda aj jehoprietok.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an annular ionization chamber with concentric electrodes designed to provide non-destructive, non-destructive measurement of the gamma-radioactive medium flow in a conduit. The inhomogeneously inactivated medium, e.g., the coolant after passing through the core reactor, causes the electrical signal from the ionization chamber to contain, in addition to the one-directional, noise component as it moves around the ionization chamber. By correlating the signals of the two ionization chambers located on the piping of a suitable distance from one another, the velocity of the medium movement in the duct and hence the densities can be determined.
Dosial známe riešenia korelačného merania prietoku média ionizačnými komorami používajúdve prstencovité ionizačně komory obopýnajúce tesne potrubie, pričom komory obsahujú dveprstencovité navzájom paralelné elektrody. Komory nie sú z boku tienené, čo spósobuje, ževýstupný signál z komory vzniká pri pohybe média nielen v bezprostrednom okolí komory, alev dlhšom úseku potrubia, čo nepriaznivo vplýva na přesnost merania. Okrem toho u oinozačnejkomory tohto druhu je nutná poměrně velká medzera medzi elektrodami kvóli zabezpečeniu dosta-točne velkého objemu ionizovaného plynu, čo nepriaznivo vplýva na dynamičnost komory av konečnom dósledku na přesnost merania. Iný spósob korelačného merania prietoku média ionizač-nými komorami nahrádza každú prstencovité komoru štyrmi válcovitými ionizačnými komoramiumiestnenými obkročmo okolo potrubia v olovených kolimátoroch. Toto riešenie je nevýhodnéz dóvodov velkej spotřeby olova na kolimátory a značného počtu ionizačných komór, t. j. osemkusov.Previously known solutions of correlation measurement of medium flow through ionization chambers use annular ionization chambers encircling a tight conduit, wherein the chambers contain two-ringed parallel electrodes. The chambers are not shielded from the side, causing the output signal from the chamber to occur when the medium moves not only in the immediate vicinity of the chamber, but in the longer pipe section, which adversely affects the measurement accuracy. In addition, a relatively large gap between the electrodes of a quota is required for the chamber of this kind, providing a sufficiently large volume of ionized gas, which adversely affects the dynamics of the chamber and ultimately the measurement accuracy. Another method of correlating measurement of the media flow through the ionization chambers replaces each annular chamber with four cylindrical ionization chambers located astride the conduit in the lead collimators. This solution is disadvantageous because of the reasons for high lead consumption on collimators and a considerable number of ionization chambers, i.e., the eight pieces.
Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené prstencovou ionizačnou komorou so sústrednýmielektrodami podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že elektrody, ktorých počet je vačší akodve, sa navzájom v radiálnom smere prekrývajú a sú striedavo elektricky vodivo spojené. Puzdrokomory je v axiálnom smere obklopené tienením z materiálu pohlcujúceho gama žiarenie, vytvára-júcim v smere detekcie žiarenia kolimačnú medzeru. VSčším počtom elektrod ako dve sa dosiahne vSčšej absorbcie snímaného gama žiareniav materiáli elektrod a striedavým elektrickým přepojením elektrod sa dosiahne vyššej efektiv-nosti zberu iónov vznikajúcich v ionizovanom objeme plynu medzi elektrodami. Tým sa dosiahnepri rovnakej intenzitě snímaného gama žiarenia vačší výstupný signál, čo umožňuje zmenšitgeometrickú šířku komory s priaznivým účinkom na přesnost merania. Okrem toho zvýšenie počtuelektrod spósobuje zvačšenie objemu ionizovaného plynu medzi elektrodami, čo má za následokSalšie zvačšenie výstupného signálu komory. To umožňuje zúžit medzeru medzi elektrodami,čo priaznivo vplýva na dynamické vlastnosti komory, nakolko šumivá zložka signálu obsahujevo svojom spektre aj vyššie frekvencie, čo zvyšuje přesnost merania. Zúženie medzery medzielektrodami má za následok aj zvačšenie intenzity elektrického póla medzi elektrodami, čotiež zvyšuje citlivost komory. Použitie tienenia po stranách komory a vytvorenie kolimačnejmedzery medzi povrchom potrubia a puzdrom komory zužuje výřez, z ktorého ionizačně komorasnímá gama žiarenie z pohybujúceho sa média v potrubí, čo taktiež zvyšuje přesnost meraniaprietoku. Příklad prevedenia ionizačnej komory podlá vynálezu je zobrazený na výkrese kde naobr. 1 je znázorněný v náryse pozdlžny rez B-B jedným polprstencom komory a na obr. 2v bokoryse priečny rez A-A jedným polprstencom komory. V puzdre 2 v tvare děleného prstenca sú umiestnené elektrody 2i ktoré sú prostředníctvomdržiakov a dištančných keramických izolátorov J_ připevněné k puzdru J. komory. Držiaky 2zároveň zabezpečujú striedavé elektrické prepojenie elektrod 2· Elektrody 2 sú prostredníctvomvývoďov 2 elektricky vyvedené von z komory. Z oboch stráň k puzdru 2 tesne prilieha tienenie2, ktoré nesie puzdro 2 komory centricky voči potrubiu 2 a vytvára medzi povrchom potrubia2 a puzdrom 2 kolimačnú medzeru 6.The aforementioned drawbacks are eliminated by an annular ionization chamber with concentric electrodes according to the invention, the principle of which is that the electrodes, the number of which is larger, overlap each other in a radial direction and are alternately electrically conductive. The casing is surrounded in the axial direction by shielding from the gamma radiation-absorbing material, creating a collimation gap in the direction of radiation detection. With a greater number of electrodes than two, a higher absorbance of the gamma irradiated by the electrode material is achieved and a higher efficiency of collecting the ions generated in the ionized gas volume between the electrodes is achieved by alternating electrode switching. This results in a higher output signal for the same gamma irradiation intensity, which reduces the geometry of the chamber with a favorable effect on the measurement accuracy. In addition, increasing the number of electrodes causes the volume of ionized gas to boil between the electrodes, resulting in a further increase in chamber output signal. This makes it possible to narrow the gap between the electrodes, which positively affects the dynamic properties of the chamber, as the effervescent component of the signal contains both its frequency and higher frequencies, which increases the accuracy of the measurement. Intermediate gap narrowing also results in an increase in the electric pole intensity between the electrodes, and also increases the sensitivity of the chamber. The use of shielding on the sides of the chamber and the formation of a collimator between the pipe surface and the chamber housing narrows the notch from which the gamma radiation from the moving medium in the pipe is ionizing, which also increases the flow measurement accuracy. An example of an embodiment of the ionization chamber according to the invention is shown in the drawing where FIG. 1 is a cross-sectional view of the longitudinal section B-B of one chamber half-shell and FIG. 2 is a cross-sectional side view of one section of the chamber. In the split ring-shaped housing 2, electrodes 2i are provided which are secured to the housing housing by means of holders and spacer ceramic insulators 11. The electrodes 2 are electrically led out of the chamber by means of the outlets 2. From both sides to the housing 2, a shield 2 is closely adjacent, which carries the chamber housing 2 centrally to the pipe 2 and forms a collimation gap 6 between the pipe surface 2 and the housing 2.
Ionizačnú komoru podlá vynálezu je možno použit zvlášť pri bezdotykovom nedeštruktívnom meraní prietoku chladivá v primárnom potrubí jádrového reaktora.The ionization chamber according to the invention can be used in particular in the non-contacting non-destructive measurement of the refrigerant flow in the primary reactor core pipe.