DE2010892C - Anordnung zur Messung von Volumen Veränderungen bzw Verschiebungen eines Prüfstücks im Core eines Kernreaktors mit tels eines Hochfrequenzresonators - Google Patents

Description

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Das Hauptpatent betrifft eine Anordnung zur Abstimmkolben, während der Hilfsmeßkreis einen Messung von Volumenveränderungen bzw. Verschie- zweiten gekreuzten Richtkoppler enthält, der auf die bungen eines Prüfstücks im Core eines Kernreaktors vom Vergleichshohlraum reflektierte Höchstfrequeoz-

mittels eines Hochfrequenzresonators, wobei die welle anspricht, und einen Servomotor zur Betätigung

Volumenveränderung bzw. Verschiebung die Ver- s der Mikrometerschraube. Der Servomotor ist vor-

änderung des Volumens eines Meßresonanzhohl- zugsweise mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige

raums bewirkt und die Veränderung der Resonanz- der Stellung seiner Welle versehen, wobei als An-

frequenz dieses Meßhohlraums gemessen wird. Zeigevorrichtung vorzugsweise ein auf der Welle des

Bei einer Ausführungsform der Anordnung gemäß Servomotors angebrachtes Drehpotentiometer dient, dem Hauptpatent ist ein Höchstfrequenzgenerator io Die im Hauptpatent und dem Zusatzpatent bevorgesehen, beispielsweise vom Typ Reflexklystron, schriebenen Anordnungen gestatten die Messung von der den durch einen Richtkoppler mit einem Ver- Verschiebungen eines Punkts, der starr mit einem gleichshohlraum und einer-Halbleiterdiode verbun- den Meßresonanzhohlraurh' abschließenden Abdenen MeBhohlraum speist, wobei die von der Halb- Stimmkolben verbunden ist, oder der Dimensionsleiterdiode gelieferte Spannung auf dem Schirm eines 15 Veränderungen eines Prüstücks, dessen eines Ende Oszilloskops erscheint, dessen Kippspannung durch fest gehalten und dessen anderes Ende mit dem AbEinwirkung auf die Steuerspannung des Höchst- stimmkolben verbunden ist. Die Anordnungen gefrequenzgenerators zu dessen Modulierung dient. statten auch die Messung der Volumenveränderun-

Der Vergleichshohlraum ist durch eine imllelb gen im Inneren eines hohlen leitenden Körpers, bei-

einer Mikrometerschraube verschiebbare bewegliche 20 spielsweise eines Metallrohrs, welches selbst den

Wand (einen Abstimmkolben) verschlossen. Die Meßraum bildet.

Messung wird durchgeführt, indem man zu Beginn Dagegen ermöglichen sie keine genaue Messung und am Ende der Messung die den beiden Hohl- der Abstandsveränderungen zwischen zwei bestimmräumen entsprechenden, auf dem Schirm des Os/il- ten Punkten des leitenden Körpers und auch nicht loskops abgebildeten Absorptionsspitzen einander 35 der Abstandsveränderungen zwischen zwei gegeneinüberlagert und die Verschiebung des Mikrometers ander frei verschiebbaren Punkten,
zwischen den beiden Stellungen abliest. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiter-

Diese erste Ausführungsform besitzt den Nachteil, bildung der Meßanordnung des genannten Haupt-

daß sie eine Bedienungsperson erfordert. patents und des Zusatzpatents, welche diese Nach-

Die zweite Ausführungsform der Anordnung ge- 30 teile vermeidet.

maß dem Hauptpatent besitzt einen elektronisch ab- Diese Aufgabe wird gemäß der erfindungsgemäßen stimmbaren Höchstfrequenzgenerator. Die von der Weiterbildung der Meßanordnungen des Haupt-Halbleiterdiode erzeugte Spannung steuert eine auto- patents und des Zusatzpatents durch eine zum Mesmatische Frequenzsteuerung des elektronisch ab- sen der Relativverschiebungen zweier Punkte geeigstimmbaren Generators, um seine Frequenz auf die 35 nete Meßanordnung gelöst, die sich dadurch ausResonanzfrequenz des Meßhohlraums abzustimmen. zeichnet, daß der Meßresonanzhohlraum gemäß einer Diese Anordnung besitzt auch einen Zähler, der über Ebene geschlitzt ist und jeder der beiden auf der einen gekreuzten Richtkoppler mit dem Ausgang des einen und anderen Seite dieser Ebene gelegenen Teile Höchstfrequenzgenerators verbunden ist und die von desMeßresonanzhohlraumseinenMeßfühler trägt, desden Verschiebungen herrührenden Frequenzänderun- 40 sen Tastspitze gegen einen der beiden Punkte drückt, gen mißt. so daß die Veränderungen der relativen Entfernung

Diese zweite Ausführungsform besitzt gegenüber zu Veränderungen der Schlitzbreite bzw. des Innender ersten den Vorteil der automatischen Betriebs- volumens des Meßhohlraums führen,
weise, jedenfalls nach einer Anfangseinstellung, je- Im folgenden ist mit Bezug auf die Zeichnung nur doch ist der dazu erforderliche Ultrahochfrequenz- 45 als Beispiel zur Erläuterung der Erfindung eine Auszähler ein sehr teures Gerät. führungsform der Meßanordnung gemäß der vorlie-

Das Zusatzpatent P 19 06 794.8-52 betrifft eine penden Zusatzpatentanmeldung beschrieben. Selbst-Meßanordnung, welche die Nachteile der beiden er- verständlich umfaßt die Erfindung auch alle äquiwähnten Ausführungsformen des Hauptpatents ver- valenten Anordnungen,
meidet. 50 Die einzige Figur zeigt schematisch im Schnitt

Die letztgenannte Anordnung, die einen elektro- einen Teil der Meßanordnung gemäß der vorliegennisch abstimmbaren, den Meßhohlraum speisenden den Zusatzpatentanmeldung zur Messung des Innen-Höchstfrequenzgenerator, einen auf die Amplitude durchmessers eines Rohrs 204.
der vom Meßhohlraum reflektierten Höchstfrequenz- Der Meßhohlraum 6 wird mittels eines Hohlleiters welle ansprechenden Detektor und eine automatische 55 14, der auch die vom Meßhohlraum reflektierte Welle Frequenzsteuerung des elektronisch abstimmbaren weiterleitet, von einem nicht gezeigten Höchst-Generators besitzt, wobei die Frequenzsteuerung frequenzgenerator 16 gespeist. Der Meßhohlraum ist durch die ihr zugeführte Ausgangsspannung des durch einen Schlitz 208 gemäß einer zur Zeichen-Detektors die Frequenz auf die Resonanzfrequenz ebene der Figur senkrechten und durch die Achse des Meßhohlraums abstimmt, besitzt gegenüber den 60 des Hohlleiters 14 gehenden Symmetrieebene in zwei vorerwähnten Anordnungen einen Vergleichshohl- gleiche Hälften geteilt, von denen jede mechanisch raum und einen Hilfsmeßkreis, der die Resonanz- starr jeweils mit einem Meßfühler 200 oder 202 verl'rcquenz des Vergleichshohlraums durch Verände- bunden ist, dessen Tastspitze gegen die Innenwand rung des Volumens des Vergleichshohlraums auf die des zu prüfenden Rohrs 204 drückt. Zu diesem Frequenz der vom Höchstfrequenzgenerator geliefer- 65 Zweck sind die beiden Meßfühler 200 und 202 durch ten Welle nachstellt. eine unter Druck stehende Feder 206 verbunden.

Dabei besitzt der Vergleichshohlraum eine mittels Die mit dem Meßhohlraum verbundene elektro-

cincr Mikrometerschraube verschiebbare Wand oder nische Einrichtung ist in der Figur nicht gezeigt; sie

kann eine der im Hauptpatent und im Zusatzpatent P 19 06 794.8 genannten Anordnungen sein.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist ohne weiteres klar: Die Abstandsveränderungen zwischen den beiden Meßfühlern führen zu Veränderungen der mittleren Breite (ft) des Schlitzes 208 und damit zu Veränderungen des Volumens des Meßhohlraums 6, und diese Veränderungen werden gemessen wie im Hauptpatent und/oder im Zusatzpatent P 19 06 794.8 angegeben.

Der Meßhohlraum kann zylindrisch mit senkrechter Achse oder prismatisch sein. Im ersten Fall folgt der Schlitz einer durch seine Drehachse gehenden Ebene. Es ist erforderlich, daß die Länge des Meßhohlraums in Richtung der Symmetrieachse 210 verhältnismäßig groß gegenüber seinen anderen Abmessungen ist, damit die Dimensionsveränderungen des Meßhohlraums in der axialen Richtung von untergeordneter Bedeutung gegenüber den Dimensionsveränderungen in der Richtung senkrecht zur Sym- ao metrieachse sind.

Die Anordnung arbeitet offensichtlich nur dann richtig, wenn die Schlitze praktisch keine elektromagnetische Energie aus dem Meßhohlraum abstrahlen. Die Schwingungsart der Höchstfrequenzwelle im Meßhohlraum ist daher entsprechend gewählt, und es ist vorzugsweise eine Abdeckung der Wände der beiden Teile des Meßhohlraums vorgesehen.

Es sei gemerkt, daß diese erfindungsgemäße Anordnung eine sehr genaue Messung von Dimensionen ermöglicht, vor allem, wenn man die zweite Ausführungsform des Hauptpatents anwendet. In diesem Fall wird das Meßergebnis numerisch durch Zählung der Resonanzfrequenz der Welle mit einer Genauigkeit von bis zu 10~⁵, d. h. 0,1 μ auf 10 mm, erhalten.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann selbstverständlich abgewandelt werden. Insbesondere kann sie zur Messung des Außendurchmessers des Rohrs oder jeder Abmessung eines massiven festen Körpers eingerichtet werden, indem die Wirkungsrichtung der Meßfühler umgekehrt und eine unter Zugwirkung stehende Feder benutzt wird.

Die Anordnung kann auch noch allgemeiner zur Messung der relativen Abstände zweier Punkte ein und desselben festen Körpers oder verschiedener fester Körper benutzt werden, wobei die Meßfühler durch starre Stangen ersetzt sind, die mit irgendeiner geeigneten Befestigungseinrichtung versehen sind.

Schließlich kann offensichtlich entweder ein geschlitzter Meßresonanzhohlraum über nur einen Teil seiner Höhe benutzt werden, wobei dieser Teil allein der Volumenveränderung unterliegt, oder es kann ein In besondere Teile unterteilter Meßresonanzhohlraum benutzt werden, dessen Teile sich voneinander entfernen und so gesteuert werden, daß sie sich beispielsweise verschieben, so daß nur eine Dimension des Meßhohlraums verändert wird, während seine Form unverändert bleibt

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Messung von Volumenveränderuhgen bzw. Verschiebungen eines im Cores eines Kernreaktors und in der Nähe einer radioaktiven Quelle angeordneten Prüfstücks mittels eines Höchstfrequenzgenerators gemäß Patent 1284 463 und/oder Patentanmeldung P 19 06 794.8-52 zur Untersuchung der Relativentfernung zweier Punkte, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßresonanzhohiraum gemäß einer Ebene (210) geschlitzt ist und jeder der beiden auf der einen und anderen Seite dieser Ebene (210) gelegenen Teile des Meßresonanzhohlraums (6) einen Meßfühler trägt, dessen Tastspitze gegen einen der beiden Punkte drückt, so daß die Veränderungen der relativen Entfernung zu Veränderungen der Schlitzbreite φ) bzw. des Innenvolumens des Meßhohlraums führen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Meßhohlraums längs einer gemeinsamen Kante vereinigt sind, um welche sie Winkelbewegungen ausführen können.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Meßhohlraums mechanisch verbunden sind.

4. Ano'd.iung nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Messung einer Innenabmessung eines hohlen festen Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß die

_t Meßfühler (200, 202) durch eine unter Druck arbeitende Feder (206) verbunden sind.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Messung einer Außenabmessung eines festen Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfühter durch eine unter Zug arbeitende Feder verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen