ES2954971T3 - Aparato de medición para determinar una carga de compresión que se aplicará a una varilla de combustible de un reactor de agua a presión - Google Patents

Abstract

Un aparato de medición mejorado emplea un soporte que incluye una carcasa y que además incluye un seguidor que está situado de forma móvil sobre el soporte. El seguidor está desviado en una dirección generalmente alejada del alojamiento. La carcasa y el seguidor se pueden recibir entre un par de resorte/hoyo, y un sensor detecta la distancia entre la carcasa y el seguidor cuando se interponen entre el resorte y el hoyuelo. Un aparato indicador emplea la señal para emitir una indicación que es representativa de la cantidad de carga de compresión que se aplicará a una barra de combustible por el par resorte/hoyo, y la indicación se basa al menos en parte en la distancia entre la porción de la carcasa que está acoplada con el hoyuelo y la porción del seguidor que está acoplada con el resorte. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de medición para determinar una carga de compresión que se aplicará a una varilla de combustible de un reactor de agua a presión

ANTECEDENTES

1. Campo

El concepto divulgado y reivindicado se refiere en general a plantas de energía nuclear, y, más particularmente, a un aparato de medición que es operable para determinar la cantidad de carga de compresión que se aplicará entre un resorte y un hoyo de una rejilla de un reactor de agua presurizado a una varilla de combustible situada entre el resorte y el hoyo.

2. Técnica relacionada

Las centrales nucleares pueden tener diversas configuraciones. Un tipo de central nuclear emplea un reactor nuclear para generar vapor que se emplea para hacer girar una o más turbinas que accionan generadores eléctricos. Un tipo de reactor es un reactor de agua a presión (PWR). Un PWR de este tipo funciona calentando agua dentro de un circuito de refrigeración primario que se mantiene a una presión elevada. Un generador de vapor, que puede caracterizarse como un tipo de intercambiador de calor, conecta térmicamente el circuito de refrigeración primario con un circuito de refrigeración secundario y genera vapor en el circuito de refrigeración secundario. El circuito de refrigeración secundario está conectado con las turbinas y con un disipador de calor, tal como una torre de refrigeración.

En la mayoría de los reactores nucleares de agua a presión, el núcleo del reactor está compuesto por un gran número de conjuntos combustibles alargados. Estos conjuntos combustibles normalmente incluyen una pluralidad de varillas de combustible cilíndricas que se mantienen en una serie organizada mediante una pluralidad de rejillas que están separadas axialmente a lo largo de la longitud del conjunto de combustible y están unidas a una pluralidad de tubos de manguito alargados del conjunto de combustible. Los tubos de manguito típicamente reciben varillas de control o instrumentación en su interior. Las boquillas superior e inferior en los extremos opuestos del conjunto de combustible están fijadas a los extremos de los tubos de manguito que se extienden ligeramente por encima y por debajo de los extremos de las varillas de combustible.

Las rejillas están formadas por tiras de metal que están conectadas entre sí para formar una pluralidad de celdas. La celda de Bach generalmente tiene un par de resorte/hoyo que se acopla a una varilla de combustible entre ellos y tiene otro par de resorte/hoyo que se acopla de manera similar a la varilla de combustible. Como cuestión general, el resorte de cada par de resorte/hoyo es relativamente más flexible que el correspondiente hoyo del par de resorte/hoyo. Un par de resorte/hoyo retiene la varilla de combustible en una dirección transversal a la extensión longitudinal de la varilla de combustible, y el otro par de resorte/hoyo retiene la varilla en otra dirección transversal a la extensión longitudinal de la varilla. Si bien dichas rejillas y sus pares de resorte/hoyo han sido generalmente eficaces para los fines previstos, no lo han sido sin limitaciones. El documento US 5.343.504 divulga un medidor para medir las constantes elásticas de resortes de centrado de varillas de combustible de doble acción ensamblados con diferentes pares de casquillos en un separador de haz de combustible nuclear. Se proporciona el medidor para incluir una varilla de alineación y una sonda transportada por un mango para inserciones en los casquillos de un par de casquillos. La varilla de alineación carga el lado del resorte que actúa en su casquillo, mientras que el otro lado del resorte ejerce su fuerza de centrado de la varilla de combustible sobre una celda de carga transportada por la sonda. Las constantes elásticas se calculan a partir de lecturas eléctricas de la fuerza y la deflexión del resorte de la celda de carga medidas con un micrómetro. El documento US 5490418 divulga un dispositivo para medir la fuerza ejercida por un resorte de una rejilla de soporte sobre una varilla de combustible que pasa a través de la rejilla. El dispositivo tiene un cuerpo alargado conectado por dos placas flexibles que son paralelas a la dirección longitudinal a dos vigas respectivas insertables en una celda. Al menos una de las vigas lleva un sensor de fuerza diseñado para ser presionado contra el resorte, y una unidad es deslizable en el cuerpo a lo largo del cuerpo entre una posición en la que separa las vigas mientras las mantiene paralelas para darles una separación que corresponde al diámetro nominal de una varilla de combustible, y una posición en la que permite que las placas flexibles muevan las vigas una hacia la otra. El documento DE 32 42 407 A1 emplea un medidor de cuarzo piezoeléctrico contra el cual se apoya un resorte para medir directamente la carga que aplica el resorte al medidor de cuarzo piezoeléctrico. En una primera realización, se mueve un cuerpo de tope para reducir la fricción entre éste y una rejilla. En una segunda realización, el medidor de cuarzo piezoeléctrico está sobre un pistón móvil que está articulado para situar el medidor de cuarzo piezoeléctrico en una posición que sería el diámetro exterior preciso de una celda de combustible para medir con precisión la carga que se aplica por el resorte al medidor de cuarzo piezoeléctrico.

Como se entiende generalmente en la técnica relevante, los resortes y hoyos de las rejillas pueden relajarse con el tiempo debido a factores tales como calor, bombardeo de neutrones, fatiga y otros factores similares. Como tal, es deseable evaluar periódicamente la cantidad de carga de compresión que aplicarán los resortes y los hoyos a la varilla de combustible para evaluar si es necesaria una acción correctiva. Sin embargo, los sistemas anteriores para medir la carga de compresión se encontraron con limitaciones, ya que sólo eran capaces de determinar si la carga total de dos pares de resorte/hoyo dentro de la celda tenía una carga de compresión insuficiente y, por lo tanto, no podían evaluar si un par de resorte/hoyo individual era deficiente en su carga de compresión. Por lo tanto, sería deseable realizar mejoras.

SUMARIO

Por consiguiente, la presente invención proporciona un aparato de medición mejorado como se define en la reivindicación independiente 1. El aparato de medición de esta invención emplea un soporte que incluye una carcasa y que además incluye un seguidor que está situado de manera móvil sobre el soporte. El seguidor está desviado en una dirección generalmente alejada de la carcasa. La carcasa y el seguidor se pueden recibir entre un par de resorte/hoyo, y un sensor detecta la distancia entre la carcasa y el seguidor cuando se interponen entre el resorte y el hoyo. Un aparato indicador emplea la señal para emitir una indicación que es representativa de la cantidad de carga de compresión que se aplicará a una varilla de combustible mediante el par resorte/hoyo, y la indicación se basa al menos en parte en la distancia entre la porción de la carcasa que está acoplado con el hoyo y la porción del seguidor que está acoplado con el resorte.

En consecuencia, un aspecto del concepto divulgado y reivindicado es proporcionar un aparato de medición mejorado que proporciona una indicación de la carga de compresión que se aplicará a una varilla de combustible cuando se reciba entre un resorte y un hoyo de una rejilla.

Otro aspecto del concepto divulgado y reivindicado es proporcionar un aparato de medición mejorado que determina la cantidad de carga de compresión que se aplicará a una varilla de combustible mediante un único par de resorte/hoyo dentro de una celda de una rejilla sin interferencia del otro par de resorte/hoyo de la celda.

Otro aspecto del concepto divulgado y reivindicado es proporcionar un aparato de medición mejorado que mide directamente la distancia entre un único resorte y un único hoyo dentro de una celda de una rejilla, y que genera una indicación de la carga de compresión que será aplicado a una varilla de combustible por el resorte único y el hoyo único basándose al menos en parte en la distancia entre ellos.

En consecuencia, un aspecto del concepto divulgado y reivindicado es proporcionar un aparato de medición mejorado operable para indicar una cantidad de carga de compresión que se aplicará a una varilla que tiene material fisionable mediante un resorte y un hoyo de una rejilla de un conjunto de combustible cuando la varilla se recibe entre el resorte y el hoyo. En general, se puede decir que el aparato de medición incluye un soporte que tiene una carcasa, estando estructurada una porción de carcasa para hacer contacto físico con uno del resorte y el hoyo, un seguidor situado de manera móvil en el soporte, estando situada una porción del seguidor frente a la porción de la carcasa y estando empujada en una dirección generalmente alejada de la porción de la carcasa, estando estructurada la porción del seguidor para ser contactada físicamente por el otro resorte y el hoyo y para superar su empuje para mover el seguidor entre una primera posición fuera de contacto físico con el otro del resorte y el hoyo y una segunda posición en contacto físico con el otro del resorte y el hoyo, y un aparato indicador estructurado para proporcionar una indicación que sea representativa de la cantidad de compresión carga que se aplicará a la varilla, basándose la indicación al menos en parte en la distancia entre la porción de la carcasa y la porción del seguidor en la segunda posición.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Se puede obtener una mejor comprensión del concepto divulgado y reivindicado a partir de la siguiente descripción cuando se lee junto con los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una representación esquemática de un reactor nuclear de tipo PWR que incluye un conjunto de combustible representado esquemáticamente y en esbozo, parcialmente en sección, que tiene rejillas cuya carga de compresión se mide mediante los aparatos y las metodologías que se exponen a continuación;

La figura 2 es una vista en alzado de un aparato de medición mejorado según el concepto divulgado y reivindicado; La figura 3 es una vista en alzado, parcialmente cortada, de un aparato de detección del aparato de medición de la figura 2 que se extiende a través de una celda de una rejilla y con un conjunto de seguidor del aparato de detección, estando en un estado libre desacoplado de la celda;

La figura 4 es una vista similar a la figura 3, excepto que representa el conjunto de seguidor y una carcasa del aparato de medición interpuestos entre un resorte y un hoyo de la celda; y

La figura 5 es una vista en sección como tomada a lo largo de la línea 5-5 de la figura 4.

Números similares se refieren a piezas similares en toda la memoria descriptiva.

DESCRIPCIÓN

En la figura 1 se representa de manera general un conjunto de combustible 10 de ejemplo montado en un reactor nuclear 4 representado esquemáticamente. Uno o más de los diversos componentes del conjunto de combustible 10 y/u otros componentes pueden denominarse las partes internas del reactor 4.

El conjunto de combustible 10 incluye una boquilla inferior 12 que soporta el conjunto de combustible 10 sobre una placa de soporte de núcleo inferior 14 en la región del núcleo del reactor nuclear 4. El reactor nuclear 4 es un reactor de agua a presión que incluye una pluralidad de conjuntos de combustible 10 dispuestos en la placa de soporte del núcleo 14. Además de la boquilla inferior 12, el esqueleto estructural del conjunto de combustible 10 también incluye una boquilla superior 16 en su extremo superior y una serie de tubos de guía alargados o tubos de manguito 18 que se extienden longitudinalmente entre las boquillas inferior y superior 12 y 16 y en extremos opuestos están conectados con el mismo.

El conjunto de combustible 10 incluye además una pluralidad de rejillas transversales 20 separadas axialmente a lo largo y montadas en los tubos de manguito 18 y una serie organizada de varillas de combustible alargadas 22 separadas transversalmente y soportadas por las rejillas 20. Además, el conjunto de combustible 10 de ejemplo representado en la figura 1 incluye un tubo de instrumentación 24 ubicado en el centro del mismo que se extiende entre las boquillas inferior y superior 12 y 16. Con tal disposición de piezas, el conjunto de combustible 10 forma una unidad integral capaz de manipularse cómodamente sin dañar las piezas del conjunto.

Como se mencionó anteriormente, las varillas de combustible 22 en su conjunto en el conjunto de combustible 10 se mantienen en relación separada entre sí por las rejillas 20 separadas a lo largo de la longitud del conjunto de combustible 10. Cada varilla de combustible 22 incluye una pluralidad de pastillas de combustible nuclear y está cerrada en sus extremos opuestos mediante tapones de extremo superior e inferior 28 y 30. Las pastillas de combustible están compuestas de material fisionable y son las encargadas de crear la potencia reactiva del reactor nuclear 4.

Un moderador/refrigerante líquido tal como agua, o agua que contiene boro, se bombea hacia arriba a través de una pluralidad de aberturas de flujo en la placa central inferior 14 hasta el conjunto de combustible 10. La boquilla inferior 12 del conjunto de combustible 10 hace pasar el flujo de refrigerante hacia arriba a través de los tubos de manguito 18 y a lo largo de las varillas de combustible 22 del conjunto para extraer el calor generado en los mismos para la producción de trabajo útil.

Para controlar el proceso de fisión, varias varillas de control 34 se pueden mover recíprocamente en los tubos de manguito 18 ubicados en posiciones predeterminadas en el conjunto de combustible 10. Específicamente, un mecanismo de control de grupo de varillas 36 colocado encima de la boquilla superior 16 soporta las varillas de control 34. El mecanismo de control 36 tiene un elemento cilíndrico 37 roscado internamente con una pluralidad de brazos 38 que se extienden radialmente. Cada brazo 38 está interconectado a una varilla de control 34 de manera que el mecanismo de control 36 sea operable para mover las varillas de control 34 verticalmente en los tubos dedal 18 para controlar de ese modo el proceso de fisión en el conjunto de combustible 10, todo de una manera bien conocida.

Las rejillas 20 que se muestran a modo de ejemplo en la figura 1 están construidas a partir de una pluralidad de correas 40 (como las que se muestran en la figura 5) que están dispuestas para formar una pluralidad de celdas, estando representada una de dichas celdas con el número 42 en la figura 5. Se representa que la celda 42 incluye un primer par de resorte/hoyo 43 que incluye un primer resorte 44 y un primer hoyo 46 que están formados en correas separadas 40 y que están opuestas entre sí. La celda 42 se representa además en la figura 5 incluyendo un segundo par de resorte/hoyo 47 que incluye un segundo resorte 48 y un segundo hoyo 50 que están formados en correas separadas 40 y que están opuestas entre sí. El primer par de resorte/hoyo 43 y el segundo par de resorte/hoyo 47 juntos retienen una varilla de combustible 22 en una posición determinada dentro de la celda 42 y con respecto al conjunto de combustible 10. Si bien cada par de resorte/hoyos 43 y 47 se representa incluyendo un solo resorte y un solo hoyo directamente opuestos entre sí, se entiende que cada par de resorte/hoyo podría tener diferentes números de resortes y/u hoyos opuestos entre sí, y podrían no ser directamente opuestos entre sí y/o estar en otras relaciones posicionales entre sí sin apartarse del presente concepto.

En la figura 2 se representa un aparato de medición 52 mejorado de acuerdo con el concepto divulgado y reivindicado. El aparato de medición 52 incluye una pata alargada 54 que sirve como soporte para un travesaño 56, una bandera 58 y un aparato de detección 60 del aparato de medición 52. El aparato de medición 52 incluye además un aparato indicador 66 que se describe con mayor detalle a continuación. Como cuestión general, el aparato de medición 52 está suspendido por el travesaño 56 que se lleva mediante el gancho de un cabrestante u otro dispositivo similar que soporta el aparato de medición 52 y lo mueve en dirección vertical, tanto hacia arriba como hacia abajo. La bandera 58 sobresale de la pata 54 en una dirección generalmente transversal a la extensión longitudinal de la pata 54 y es móvil con respecto a la pata 54 por razones que se expondrán con mayor detalle a continuación. La pata 54 se puede mover en dirección vertical mediante el cabrestante antes mencionado u otro dispositivo similar para recibir la pata 54 en las diversas celdas 42 de las rejillas 20 del conjunto de combustible 10 de la figura 1.

El aparato indicador 66 se representa esquemáticamente en las figuras 3 y 4 como un dispositivo computarizado que normalmente está conectado electrónicamente con un dispositivo sensor en la pata 54. El aparato indicador 66 normalmente permanecerá situado en una ubicación estacionaria separada de la pata 54.

Como se puede ver en las figuras 3 y 4, se puede decir que el aparato de detección 60 incluye una carcasa 62 sobre la cual está situado un conjunto de seguidor 64 y un sensor 88 del aparato indicador 66. La carcasa 62 tiene una cavidad 68 dentro de la cual está situada al menos una porción del conjunto de seguidor 64. Se puede decir que el conjunto de seguidor 64 incluye un primer seguidor 70 que está situado de forma pivotante en la carcasa 62 y que pivota alrededor de un buje estacionario 72. El primer seguidor 70 incluye una primera superficie arqueada 75 y una segunda superficie arqueada 77 que están situadas a distancias iguales del buje 72 y que tienen perfiles arqueados que son imágenes especulares entre sí. El conjunto de seguidor 64 incluye además un segundo seguidor 74 que está situado de manera móvil en un canal alargado 76 que está en comunicación con la cavidad 68. El segundo seguidor 74 se puede trasladar de forma alternativa a lo largo de un eje recto 78 que se extiende a través del canal 76.

El conjunto de seguidor 64 incluye además un resorte 80 que sirve como elemento de empuje que empuja el segundo seguidor 74 en dirección hacia abajo, desde la perspectiva de las figuras 3 y 4. Más específicamente, y como se puede entender a partir de las figuras 3 y 4, el resorte 80 aplica una pequeña fuerza de compresión al segundo seguidor 74 que empuja el segundo seguidor 74 en una dirección para acoplarse con la segunda superficie arqueada 77 y para empujar al primer seguidor en una dirección generalmente en el sentido de las agujas del reloj desde la perspectiva de las figuras 3 y 4. Cuando el primer seguidor 70 está en una posición libre, desacoplado de una rejilla 20, tal como se representa en general en las figuras 2 y 3, el primer seguidor 70 gira en su dirección más horaria. Cuando el aparato de medición 52 y, por lo tanto, el aparato de detección 60 es estirado por el travesaño 56 en dirección hacia arriba desde la perspectiva de la figura 4, una porción del primer seguidor 70 que sobresale de la carcasa 62 se acopla con el primer resorte 44. Es decir, el primer resorte 44 se acopla a la primera superficie arqueada 75 y de este modo supera el empuje del resorte 80 para girar el primer seguidor 70 en sentido contrario a las agujas del reloj desde la posición libre que se representa en general en la figura 3 hasta una posición girada que se representa de manera general en la figura 4. Al girar el primer seguidor 70 a la posición representada generalmente en la figura 4, el primer seguidor 70 ha provocado que el segundo seguidor 74 se desplace a lo largo de la segunda superficie arqueada 77 y se mueva en dirección verticalmente hacia arriba desde la perspectiva de la figura 4 y para cambiar de ese modo la distancia entre el segundo seguidor 74 y el sensor 88. Dado que la primera y segunda superficies arqueadas 75 y 77 son imágenes especulares entre sí y están a la misma distancia del buje, el primer seguidor 70 tiene una relación de 1:1 entre el movimiento horizontal de la porción de la primera superficie arqueada 75 que se acopla el primer resorte 44 y el correspondiente movimiento vertical del segundo seguidor 74, desde la perspectiva de las figuras 3 y 4.

Más específicamente, y como se puede ver en la figura 3, cuando el primer seguidor 70 está situado rotacionalmente en su posición libre, el segundo seguidor 74 está a una distancia máxima 81A del sensor 88. Sin embargo, cuando el primer seguidor 70 se gira a su posición girada tal como se representa generalmente en la figura 4, la distancia entre la superficie superior del segundo seguidor 74 y la superficie inferior del sensor 88, desde la perspectiva de la figura 4, ha disminuido, tal como se indica en el número de referencia 81B.

El sensor 88 tiene la forma de ejemplo de un transductor ultrasónico y envía periódicamente un pulso que se refleja desde el segundo seguidor 74 y luego es detectado por el sensor 88. Como cuestión general, la cavidad 68 y el canal 76 se llenarán de agua durante el tiempo en que el aparato de detección 60 se recibe en la celda 42, por lo que el pulso ultrasónico que emite el sensor 88 se desplaza a través del agua, se refleja desde la superficie superior del segundo seguidor 74 (desde la perspectiva de las figuras 3 y 4), y es detectado por el sensor 88. La proximidad o distancia entre el sensor 88 y la superficie superior del segundo seguidor 74 (desde la perspectiva de las figuras 3 y 4) depende al menos en parte de la distancia entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46 medida por la rotación del primer seguidor 70 en el sentido contrario a las agujas del reloj debido a que el primer seguidor 70 está acoplado con el primer resorte 44 y estando acoplada la carcasa 62 con el primer hoyo 46. Alternativamente, el sensor 88 podría ser un DVRT (Transductor de Reluctancia Variable Diferencial) que sería utilizable para medir dicho desplazamiento.

Como se muestra mejor en la figura 2, se puede decir que el aparato indicador 66 incluye un aparato de entrada 82, un aparato de salida 84 y un aparato de procesador 86. El aparato de entrada 82 puede incluir el sensor 88 antes mencionado y otros dispositivos de entrada tales como un teclado, un ratón y otros dispositivos de entrada similares. El aparato de salida 84 incluye una pantalla visual 90 y puede incluir otros dispositivos de salida tales como impresoras, dispositivos de salida de audio y similares, sin limitación.

Se puede decir que el aparato de procesador 86 incluye un procesador 92 y un almacenamiento 94. El procesador 92 puede ser cualquiera de una variedad de procesadores, tal como microprocesadores u otros tipos de procesadores sin limitación. El almacenamiento 94 puede ser cualquiera de una variedad de dispositivos de almacenamiento tales como RAM, ROM, EPROM, FLASH y similares que pueden funcionar a modo de un banco de memoria u otra área de almacenamiento interna de un dispositivo computarizado y pueden operar adicional o alternativamente como medio de almacenamiento no transitorio. El almacenamiento 94 tiene almacenadas en el mismo una serie de rutinas 96 que son ejecutables en el procesador 92 para hacer que el aparato indicador 66 y, por lo tanto, el aparato de medición 52 realicen ciertas funciones. Tal como se emplea en este documento, la expresión "un número de" y sus variaciones se referirá en términos generales a cualquier cantidad distinta de cero, incluyendo una cantidad de uno. Las rutinas 96 pueden tener cualquiera de una amplia variedad de formas y generalmente están en forma de instrucciones que son ejecutables por el procesador 92.

Las rutinas 96 incluyen instrucciones para realizar una amplia variedad de funciones tales como convertir una señal que es emitida por el sensor 88 en un valor para la carga de compresión que se aplicará entre el primer resorte y el primer hoyo 44 y 46 para una varilla de combustible 22 que se recibe entre las mismas. Este valor se basa al menos en parte en la distancia entre el primer resorte y el primer hoyo 44 y 46 medida por la rotación del primer seguidor 70 a la posición girada que se representa generalmente en la figura 4. El acto de girar el primer seguidor 70 a la posición girada representada en general en la Fig. 4, que incluye la correspondiente traslación del segundo seguidor 74 a su posición trasladada que se representa en general en la figura 4 y la correspondiente compresión del resorte 80, desviará al menos ligeramente elásticamente el primer resorte 44 y/o el primer hoyo 46. Como tal, las rutinas 96 incluyen una rutina de compensación 96 para corregir la distancia medida entre el primer resorte y los primeros hoyos 44 y 46 en una distancia real no desviada entre el primer resorte y los primeros hoyos 44 y 46. Es decir, una rutina de medición 96 mide la distancia entre el primer resorte y los primeros hoyos 44 y 46 cuando el aparato de detección 60 está interpuesto entre los mismos, y las rutinas de corrección 96 determinan entonces la distancia de deflexión por la cual el primer resorte 44 y el primer hoyo 46 se habrán desviado durante dicha medición. La rutina de corrección 96 emplea datos pertenecientes a la constante elástica del resorte 80 y otros datos para determinar la distancia de deflexión. Dicha distancia de deflexión se determina basándose al menos en parte en la distancia medida, y se usa para determinar una distancia real no desviada entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46. Esta distancia no desviada se usa luego para consultar datos tabulares o algoritmos o similares para determinar la carga de compresión que se aplicará entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46 a una varilla de combustible 22 cuando se interponga una varilla de combustible entre los mismos.

Como se puede ver en la figura 5, la carcasa 62 de ejemplo está separada tanto del segundo resorte 48 como del segundo hoyo 50 cuando el aparato de detección 60 está interpuesto entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46. Sin embargo, en otras realizaciones, la carcasa 62 puede acoplarse potencialmente con uno o ambos del segundo resorte 48 y el segundo hoyo 50 sin afectar la medición de la distancia entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46. Se entiende que los sistemas de medición anteriores dependían de la fricción aplicada simultáneamente por el primer par de resorte/hoyo 43 y el segundo par de resorte/hoyo 47 a una pieza de trabajo y midiendo la resistencia por fricción al estirar de la pieza de trabajo desde la celda 42. Se entiende, sin embargo, que el ventajoso sistema de detección 60 presentado en el presente documento mide directamente la distancia entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46 únicamente, lo que ventajosamente permite una evaluación del primer par de resorte/hoyo 43 sin que dicha medición se vea afectada por el condición del segundo par de resorte/hoyo 47. La medición de la distancia entre el segundo resorte 48 y el segundo hoyo 50 se mide por separado mediante el aparato de medición 52.

Se reitera que la medición directa de la distancia entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46 implica la medición de la distancia entre el segundo seguidor 74 y el sensor 88 para determinar una distancia física real entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46. Luego, las rutinas 96 aplican un factor de corrección que corrige la distancia medida entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46 en una distancia real no desviada entre ellos determinando la deflexión entre el primer resorte 44 y el primer hoyo 46 que resultó de la deflexión del resorte 80 y filtrando esta desviación de la distancia medida.

En funcionamiento, y desde la perspectiva de las figuras 3 y 4, el aparato de medición 52 se inserta hacia abajo desde la parte superior del conjunto de combustible 10 en una serie alineada de celdas que incluyen la celda 42, y luego el aparato de medición 52 se traslada en dirección hacia abajo. Al hacerlo, el aparato de detección 60 se recibe entre un par de resorte/hoyo sucesivo de cada celda sucesiva, y se registra cada una de tales distancias entre el resorte y el hoyo del par de resorte/hoyo, corregida. A continuación, se estira del aparato de medición 52 hacia arriba en dirección vertical y todas las distancias sucesivas entre los pares sucesivos de resorte/hoyo se vuelven a medir a la inversa y se registran nuevamente las distancias entre ellos. Si las dos mediciones para cualquier par de resorte/hoyo dado son diferentes, se guarda la distancia más pequeña entre ellas y se descarta la distancia más grande que se registró. Luego, el aparato de medición 52 se gira 90° y el proceso se puede repetir para medir las distancias sucesivas entre los segundos pares sucesivos de resorte/hoyo dentro del mismo conjunto sucesivo de celdas 42 alineadas. Una vez que se han registrado y guardado todas las distancias del primer par de resorte/hoyo y todas las distancias del segundo par de resorte/hoyo, el aparato de medición 52 se puede mover a una serie adyacente de celdas alineadas 42 y el proceso se puede repetir hasta que todas de las distancias y, por lo tanto, los valores de carga de compresión para todos los pares de resorte/hoyo del conjunto de combustible 10 se han medido y se han generado o registrado de otro modo.

Se observa que la bandera 58 está situada de manera móvil en la pata 54 para facilitar la visualización de la ubicación del primer seguidor 70 en la carcasa 62. La bandera 58 se puede mover según sea necesario para ayudar en dicha visualización y, a este respecto, se puede alinear de otro modo para permitir que un técnico visualice la ubicación del primer seguidor 70 con respecto al conjunto de combustible 10.

Para facilitar aún más el funcionamiento del aparato de medición 52, la pata 54 incluye una sección octogonal 98 que se representa en la figura 2 y que se puede acoplar tanto entre el primer par de resorte/hoyo 43 como el segundo par de resorte/hoyo 47 de cada una de las dos rejillas 20 adyacentes, y esto facilita mantener el aparato de detección 60 dispuesto en la posición representada generalmente en la figura 5, en la que está alineado con el primer resorte 44 y el primer hoyo 46. Cabe señalar además que la pata 54 incluye un primer pivote 97 y un segundo pivote 99 que juntos funcionan como una junta universal de rotación limitada. Es decir, el primer y segundo pivotes 97 y 99 juntos permiten que el aparato de detección 60 gire, desde la perspectiva de la figura 2, en la dirección izquierda-derecha y en la dirección adelante-atrás solo unos pocos grados. Ventajosamente, esto evita permitir que el aparato de detección 60 entre de manera indeseable en la celda equivocada y al mismo tiempo proporciona al menos una ligera cantidad de pivotamiento entre el aparato de detección 60 y la pata 54. El cabrestante que levanta el travesaño 56 puede estar equipado adicionalmente con una celda de carga que apagará el cabrestante si la carga axial excede un valor predeterminado, tal como indicaría que el aparato de medición 52 de alguna manera ha quedado colgado o bloqueado por una porción del conjunto de combustible 10. La celda de carga cerraría el cabrestante de una manera que evitaría ventajosamente daños al conjunto de combustible 10.

Por lo tanto, se puede ver que el aparato de medición 52 mejorado permite la medición directa de la distancia entre el resorte y el hoyo de cada par de resorte/hoyo en un conjunto de combustible 10, lo que permite que el aparato indicador 66 proporcione una indicación de la carga de compresión que será aplicada por cada par de resorte/hoyo a una varilla de combustible insertada entre los mismos. Otras ventajas serán evidentes.

Aunque realizaciones específicas de la invención se han descrito en detalle, se apreciará por parte de los expertos en la técnica que diversas modificaciones y alternativas a esos detalles podrían desarrollarse a la luz de las enseñanzas globales de la divulgación. De acuerdo con ello, las realizaciones particulares divulgadas pretenden ser ilustrativas y no limitativas en cuanto al alcance de la invención, que se da por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de medición (52) operable para indicar una cantidad de carga de compresión que será aplicada por un resorte (44) y un hoyo (46) de una rejilla (20) de un conjunto de combustible (10) a una varilla de combustible cuando se recibe en una celda (42) de dicha rejilla entre el resorte y el hoyo, comprendiendo el aparato de medición:

un soporte (54) que tiene una carcasa (62),

y un seguidor (70) situado de forma móvil en el soporte (54),

estando estructurada una porción de la carcasa para hacer contacto físico con uno del resorte y el hoyo de la rejilla cuando se inserta en dicha celda de rejilla, y

estando situada una porción del seguidor opuesta a la porción de la carcasa y estando empujada en una dirección generalmente alejada de la porción de la carcasa, estando estructurada la porción del seguidor para entrar en contacto físico con el otro del resorte y el hoyo y para superar su tendencia para mover el seguidor entre una primera posición fuera de contacto físico con el otro del resorte y el hoyo y una segunda posición en contacto físico con el otro del resorte y el hoyo; y

un aparato indicador (66) estructurado para proporcionar una indicación que es representativa de la cantidad de carga de compresión que se aplicará a la varilla, basándose la indicación al menos en parte en la distancia entre la porción de carcasa y la porción del seguidor en la segunda posición.

2. El aparato de medición de la reivindicación 1, en el que el aparato indicador comprende un sensor (88) y un aparato de procesador (86), estando estructurado el sensor para emitir una señal que es representativa de la cantidad de carga de compresión y que se basa al menos en parte en una posición del seguidor con respecto al sensor, estando estructurado el aparato de procesador para recibir la señal y emitir la indicación basándose al menos en parte en la señal.

3. El aparato de medición de la reivindicación 2, en el que el seguidor está situado de forma pivotante sobre el soporte y puede pivotar entre la primera y segunda posiciones.

4. El aparato de medición de la reivindicación 3, en el que el aparato indicador comprende otro seguidor (74) que se puede trasladar a lo largo de un eje recto (78) entre otra primera posición y otra segunda posición, acoplándose el otro seguidor con el seguidor y moviéndose con el mismo a medida que el seguidor se mueve hacia su segunda posición, estando el otro seguidor en la otra segunda posición cuando el seguidor está en su segunda posición.

5. El aparato de medición de la reivindicación 4, en el que el sensor está estructurado para emitir como la señal una señal que se basa al menos en parte en la proximidad del otro seguidor al sensor.

6. El aparato de medición de la reivindicación 1, en el que, en la segunda posición del seguidor, la porción de la carcasa y la porción del seguidor están interpuestas entre el resorte y el hoyo.

7. El aparato de medición de la reivindicación 1 para uso en una celda de rejilla (42) que comprende el resorte (44) y el hoyo (46) y otro resorte (48) y otro hoyo (50), estando la porción de la carcasa y la porción del seguidor desacopladas de al menos uno del otro resorte y el otro hoyo cuando la porción de la carcasa y la porción del seguidor están acopladas entre el resorte y el hoyo.

8. El aparato de medición de la reivindicación 1, en el que el soporte incluye además una pata alargada (54) desde la que se suspenden la carcasa y el seguidor, incluyendo además el soporte una bandera (58) que sobresale de la pata, estando situada la bandera de forma móvil en la pata para poderse alinear con el seguidor.