DE1906794C

DE1906794C - Anordnung zur Messung von Volumenver änderungen bzw Verschiebungen eines Prüf Stucks im Core eines Kernreaktors mittels eines Hochfrequenzresonators

Info

Publication number: DE1906794C
Authority: DE
Inventors: Jean Louis Saint Egreve Masson Maurice Grenoble Laffon (Frankreich)
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Publication date: 1971-06-09

Description

Dio Erfindung betrifft Verbesserungen der Anordnung gemllß Patent 1284 643 zur Messung von ■yolumenverlinderungen bzw, Verschiebungen eines im Coro eines Kernrenktors oder in der Nllhe einer radioaktiven Quelle angeordneten Prüfstücks mittels S eines Hochstfrcqiienzgeuerators, bei der das zu untersuchende Prüfstück in einem hermetisch abgeschlossenen Buhültor enthalten ist, dessen Deckel mittels eines Mctnllbnlgs mit einem im Behlillcriuncnnuim angeordneten beweglichen Haltckopf dicht verbunden to ist, das eine Ende des Prüfstücks in einem am Boden des Dehiiltcrs befestigten Haltckopf und das andere Ende des Prüfstücks am relativ zum befestigten Haltckopf beweglichen Flultekopf befestigt ist, der mit dem Abstimmkolben eines von einem außerhalb des Kernreaktors angeordneten Höchstfrequcnzgenerator gespeisten Meßresonanzhohlraum starr verbunden ist, wobei der Höchstfrequenzgenerator elektronisch abstimmbar ist und den durch einen Richtkoppler mit einer Halbleiterdiode verbundenen Mcßhohlraum speist und die von der Halbleiterdiode erzeugte Spannung eine automatische Frequenzsteuerung des elektronisch abstimmbaren Generators steuert, um seine Frequenz auf die Resonanzfrequenz des Mcßliohlraums abzustimmen. as

Diese Ausfiihrunsgform des Hauptpatents besitzt zwar den Vorteil eines automatischen Betriebs, zumindest nach einer Anfangseinstellung, erfordert jedoch einen Ultrahochfrcqiienzzähler, der ein sehr teures Gerät ist.

Die vorliegende erfinderische Weiterbildung dieses Gegenstands des Hauptpatents vermeidet diesen Nachteil.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist gegenüber der eingangs definierten Anordnung des Hauptpatents gekennzeichnet durch einen Hilfsmeßkreis, der einen zweiten gekreuzten Richtkoppler mit einem Hochfrequenzgleichrichter, einen Hilfsverstärker und einen Servomotor mit einer Mikrometerschraube enthält und durch letztere die Resonanzfrequenz eines Vergleichshohlrauins auf die Frequenz der vom Höchstfreqiienzgenerator gelieferten Welle nachstellt.

Der Vergleichshohlraum besitzt üblicherweise eine unter der Wirkung der Mikrometerschraube verschiebbare Wand (Abstiminkolben). Der Servomotor ist vorzugsweise mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Amplitude der Drehung des Servomotors versehen. Als Anzeigevorrichtung dient vorteilhafterweisc ein auf der Welle des Servomotors befestigtes Drehpotentiometer.

Zur Erläuterung der Erfindung ist im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung als Beispiel eine Ausfülmmgsform der crfindungsgemüßen Anordnung mit weiteren Einzelheiten beschrieben.

Die Figur zeigt schematisch das Prinzip der erfmdunsgemäß verbesserten Anordnung. Dieses Schema leitet sich ah von dem der Fig. 4 des Hauptpatents, wobei zum leichteren Vergleich die den beiden Figuren gemeinsamen Elemente mit gleichen Bezugszaiilen versehen sind.

Wie in der Figur gezeigt, ist der Vergleichshohlraum 20, der bei der Anordnung des Hauptpatents nach dem Richtkoppler 16 angeordnet ist und nur während der Regclphase benutzt wird, hier mittels eines gekreuzten Richtkopplers 100 (magisches T) mit dein Ausgang des Rechtecklciterabschnitts46 verbunden. Die beiden letzten Zweige des gekreuzten Richtkopplers 100 sind der eine mit einer rcflexionslosen Endvorrichtung 102 und der andere mit einem der Halbleiterdiode 22 entsprechenden Hochfrequenzgleichrichter 104 verbunden. Dieser Gleichrichter ist als Kristalldetektor ausgebildet und mit einem Hilfsversitlirker 106 verbunden, der den die Mikrometerschraube 30 verstellenden Servomotor 108 speist. Zur Anzeige der Stellung der WeIIo dieses Servomotors 108 dient ein auf ihr befestigtes Drehpotentiometer 110. '

Die Arbeitsweise der erfindungsgemllßen verbesserten Anordnung ergibt sich unmittelbar aus der Figur und der entsprechenden Anordnung der F i g. 4 des Hauptpatents.

Die Verbesserung liegt in der Vornahme der Messung: Die Frequenzverlinderung des elektronisch abstimmbaren Klystrons 32 wird nicht mehr direkt gemessen, sondern durch das umgekehrte Verfahren wie beim Hauptpalent in eine Verschiebung umgesetzt.

Wenn das Prüfstück 2 eine Volumenänderung oder Verschiebung erfährt, führt diese zu einer Veränderung der Frequenz des Klystrons 32. Da der Vergleichshohlraum 20 nicht mehr auf die Speisefrequenz abgestimmt ist, wird die Höchstfrequenzwelle in sich reflektiert und kehrt zum gekreuzten Richtkoppler 100 zurück. Diese Welle liefert am Ausgang des Hochfrequenzgleichrichters 104 eine von dieser Verstimmung abhängige Ausgangsspannung. Der Servomotor 108 verstellt dann die Mikrometerschraube 30 bis zur Annullierung der reflektierten Welle und zur Abstimmung des Vergleichshohlraums 20 auf die Frequenz des Htichstfrequenzgenerators 32. Die Verschiebung des Abstimmkolbens 28 folgt also der des mit dem Prüfstück 2 verbundenen Kolbens 4 und wird vom Potentiometer 110 angezeigt.

Wie in der Anordnung gemäß Fig. 4 des Hauptpatents ist der ein Oszilloskop 24 und einen Schalter 40 enthaltende Kreis nur in einer ersten, der Einregulierung dienenden Betriebsphase in Benutzung und dient dazu, zu Beginn der Messsung die mittlere Frequenz der vom Klystron 32 gelieferten Welle auf die Resonanzfrequenz des Meßhohlraums 6 abzustimmen. Nach Vornahme dieser Einstellung wird der Schalter 40 geöffnet und der Schalter 38 geschlossen, worauf die Messung automatisch erfolgt.

Vorteilhafterweise kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung das Prüfstück, dessen Verschiebung bzw. Volumenänderung man messen will, selbst den Meßresonanzhohlraum bilden. Das ist insbesondere der Fall bei der Messung von Dimensionsveränderungen metallischer Rohre, die beispielsweise durch Kriechen bei Bestrahlung in einem Kernreaktor auftreten.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Messung von Volumenvcränderungcn bzw. Verschiebungen eines im Core eines Kernreaktors oder in der Nähe einer radioaktiven Quelle angeordneten Prüfstücks mittels eines Höchstfrequenzgenerators gemäß Patent 1 284 643, bei der das zu untersuchende Prüfstück in feinem hermetisch abgeschlossenen Behälter enthalten ist, dessen Deckel mittels eines Mctallbalgs mit einem im Behältcrinnenraum angeordneten beweglichen Haltekopf dicht verbunden ist, das eine Ende des Prüfstücks in einem am Boden des Behälters befestigten Halte-

kopf und das andere Ende des Prüfstücks am relativ zum befestigton Haltekopf beweglichen Hnltckopf befestigt ist, der mit dem Abstimmkolbcn eines von einem außerhalb des Kernreaktors angeordneten HÖchstfrequonzgenerator S gespeisten Meßresonanzhohlraums starr verbunden ist, wobei der Hüchstfrequenzgenerator elektronisch abstimmbar ist und den durch einen Richtkoppler mit einer Halbleiterdiode verbundenen Meßhohlraum speist und die von der Halb- lciterdiode erzeugte Spannung eine automatische Frequenzsteuerung des elektronisch abstimmbaren Generators steuert, um seine Frequenz auf die Resonanzfrequenz des Meßhohlraums abzustimmen, gekennzeichnet durch einen

Hilfsmeßkrcis, der

Sssr&a

einen

zweiten gekreuzten

difuSnaffiquenz eines ^
(20) auf die Frequenz der vom Höchst r acnorator (32) gelieferten Welle nachstellt ⁸ 2 Anordnung nach Anspruch I, dadurch jjkennzeichnet, daß der Servomotor (108) mit einerNeigevorrichtung (HO) zur Anzeige der Stelluiiß seiner Welle versehen ist.

3 Anordnung n?ch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzcigevornchtung ein Potentiometer (110) dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen