FR2461933A1 - LEVEL MEASURING DEVICE FOR MATERIAL CONTAINED IN RESERVOIRS LOCATED IN PROTECTIVE CHAMBERS PROHIBITED FOR THE CIRCULATION OF PERSONNEL, IN PARTICULAR FOR THE TREATMENT OF NUCLEAR FUELS - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE MESURE DE NIVEAU POUR MATIERES CONTENUES DANS DES RESERVOIRS SITUES DANS DES CHAMBRES DE PROTECTION INTERDITES A LA CIRCULATION DU PERSONNEL, EN PARTICULIER POUR LE TRAITEMENT DE COMBUSTIBLES NUCLEAIRES. DEVANT LE VERRE INDICATEUR DE NIVEAU 6 EST INSTALLE UN OBJECTIF5 A POSITION REGLABLE EN HAUTEUR RELIE AU MOYEN D'UN TUBE OPTIQUE FLEXIBLE3 EN FIBRES DE VERRE, A UN OCULAIRE9 SITUE EN DEHORS DE LA CHAMBRE DE PROTECTION1.LEVEL MEASURING DEVICE FOR MATERIALS CONTAINED IN TANKS LOCATED IN PROTECTED ROOMS PROHIBITED TO THE MOVEMENT OF PERSONNEL, IN PARTICULAR FOR THE TREATMENT OF NUCLEAR FUELS. IN FRONT OF THE LEVEL 6 INDICATOR GLASS IS INSTALLED A OBJECTIVE5 WITH A HEIGHT ADJUSTABLE POSITION CONNECTED BY MEANS OF A FLEXIBLE OPTICAL TUBE3 IN FIBERGLASS, TO AN LENS9 LOCATED OUTSIDE THE PROTECTION CHAMBER1.
Description
Dispositif de mesure de niveau pour matières contenues dans des réservoirsLevel measuring device for substances contained in tanks
situés dans des chambres de protection interdites à la circulation du personnel, en particulier pour located in protective chambers which are closed to the movement of personnel, in particular for
le traitement de combustibles nucléaires. the treatment of nuclear fuels.
La présente invention concerne un dispositif de mesure The present invention relates to a measuring device
de niveau pour matières contenues dans des réservoirs trans- level for substances contained in trans-
parents calibrés ou dans des réservoirs opaques communiquant avec un tube calibré formant verre indicateur de niveau et qui sont situés dans des chambres de protection interdites à la circulation du personnel. Plus particulièrement, lors du traitement de combustibles nucléaires, la mesure du niveau dans des réservoirs à liquide joue un rôle important dans le cadre du contrôle de la circulation des matières fissiles dans le réacteur. Afin de pouvoir disposer toujours de renseignements aussi précis que possible sur le séjour des matières fissiles, il convient que l'erreur dans le bilan soit aussi réduite que possible, ce qui signifie, lors de la détermination des quantités de matières fissiles dissoutes, une définition exacte du volume et de la concentration de la solution. Des considérations analogues peuvent aussi jouer un rôle dans les mesures de volume des poudres_ Alors que la détermination de la concentration peut être effectuée avec une grande précision, la détermination du volume qui, dansle cas de réservoirs normalement cylindriques se réduit à une mesure du niveau du liquide - représente un problème qui, du point de vue métrologique, n'a pas été résolu avec la précision désirée. Ceci vaut également pour des parents calibrated or in opaque tanks communicating with a calibrated tube forming glass level indicator and which are located in protective chambers prohibited to the movement of personnel. More particularly, during the treatment of nuclear fuels, the level measurement in liquid tanks plays an important role in controlling the circulation of fissile materials in the reactor. In order to always have as accurate information as possible on the residence of fissile material, the error in the balance sheet should be as small as possible, which means, when determining the quantities of fissile material exact volume and concentration of the solution. Similar considerations may also play a role in the measurement of the volume of powders. While the determination of the concentration can be carried out with great precision, the determination of the volume which, in the case of normally cylindrical reservoirs, is reduced to a measurement of the level of the powders. liquid - represents a problem which, from a metrological point of view, has not been solved with the desired accuracy. This also applies to
réservoirs à section anguleuse.tanks with angular section.
Les systèmes courants de mesure du niveau des liquides travaillent avec des électrodes de mesure sur une base capacitive; on fait en outre appel à des appareils de mesure à ultrasons et à des sondes à câbles, des flotteurs et autres Current liquid level measurement systems work with measuring electrodes on a capacitive basis; ultrasonic measuring devices and cable probes, floats and other equipment are also used.
dispositifs. Toutefois, de tels appareils de mesure ne satis- devices. However, such measuring devices do not satisfy
font pas aux exigences auxquelles doivent répondre les mesures du volume de solutions radioactives, etc. Ces exigences consistent en une haute précision de la mesure, un dispositif de mesure résistant au rayonnement et comprenant l'électronique de mesure et le système de transmission des valeurs mesurées, une grande longévité, des composants résistant aux acides, une absence d'organes mobiles à l'intérieur des réservoirs et des frais d'entretien réduits. La solution la plus simple pour une mesure du niveau du liquide réside en un relevé visuel à partir d'un verre indicateur de niveau convenablement calibré. Ce verre indicateur de niveau peut être monté sur des réservoirs métalliques d'une manière connue en soi. Pour do not meet the requirements to be met by measurements of the volume of radioactive solutions, etc. These requirements consist of a high measurement accuracy, a radiation-resistant measuring device including the measurement electronics and the measured value transmission system, a long service life, acid-resistant components, absence of moving parts inside the tanks and reduced maintenance costs. The simplest solution for a liquid level measurement is a visual survey from a properly calibrated level indicator glass. This level indicator glass can be mounted on metal tanks in a manner known per se. For
le cas particulier considéré ici, on peut prévoir des réser- the particular case considered here, provision may be made for
voirs en verre, par exemple de forme cylindrique, munis glass seeps, for example of cylindrical shape, provided with
simplement d'une échelle de mesure permettant une lecture. simply a scale of measurement allowing a reading.
Une telle méthode simple et, de plus, très précise, qui satisfait à toutes les exigences énumérées plus haut, n'est cependant pratiquement pas applicable au cas considéré ici, étant donné que, dans le but de garantir la sécurité nucléaire, les réservoirs doivent être exécutés suivant une géométrie nettement définie, soit sous la forme de cylindres élevés, soit sous celles de citernes aplaties, qui, lorsqu'il s'agit de grands volumes, peuvent atteindre une hauteur de plusieurs mètres. Une détermination optique du niveau ne peut donc pas être effectuée à partir du plancher de travail et implique l'emploi d'échelles ou de plates- formes de travail. De plus, le relevé est aussi rendu impossible par la présence de la paroi de la chambre de protection qui entoure ces réservoirs, abstraction faite de la radio-exposition qui s'y rattache et Such a simple and, moreover, very precise method, which satisfies all the requirements enumerated above, is however practically not applicable to the case considered here, since, in order to guarantee nuclear safety, the tanks must be executed in a clearly defined geometry, either in the form of high cylinders or in flattened tanks, which, in the case of large volumes, may reach a height of several meters. An optical determination of the level can not therefore be made from the working floor and involves the use of ladders or work platforms. In addition, the survey is also rendered impossible by the presence of the wall of the protection chamber surrounding these reservoirs, apart from the associated radio exposure.
qu'il s'agit d'éviter autant que possible. that it is to avoid as much as possible.
Suivant l'invention, le problème qui consiste à permettre néanmoins un relevé précis des verres indicateurs de niveau calibrés ou de réservoirs calibrés est résolu par le fait qu'il est prévu devant le verre indicateur de niveau un objectif à position réglable en hauteur, relié, au moyen d'un tube According to the invention, the problem of allowing a precise reading of the calibrated level indicator glasses or calibrated reservoirs is nevertheless solved by the fact that, in front of the level indicator glass, a height-adjustable, connected objective is provided. , by means of a tube
optique flexible en fibres de verre, à un oculaire situé en- fiberglass optics, an eyepiece located
dehors de la chambre de protection.outside the protection chamber.
L'oculaire est donc situé en-dehors de la chambre de protection, laquelle sert également aux fins de blindage, tandis que l'objectif, déplaçable depuis l'extérieur, peut t1 933 être ajusté en hauteur, par télécommande, par rapport au verre indicateur de niveau ou à la paroi proprement dite du réservoir. Etant donne que, normalement, un éclairement à l'intérieur de la chambre de protection est insuffisant, l'éclairement de l'échelle est assuré depuis l'extérieur de la chambre de protection, au moyen du tube optique, à partir The eyepiece is thus located outside the protection chamber, which is also used for shielding, while the lens, movable from the outside, can be adjusted in height, by remote control, with respect to the glass. level indicator or the actual tank wall. Since, normally, an illumination inside the protection chamber is insufficient, the illumination of the scale is provided from outside the protection chamber, by means of the optical tube, from
d'une source de lumière froide.from a source of cold light.
Ce système permet d'obtenir non seulement un relevé This system makes it possible to obtain not only a statement
visuel à la hauteur même du niveau, mais aussi - par l'inter- at the same level, but also - through
médiaire de la commande du mécanisme de réglage, d'une tige par exemple, pour l'objectif - une indication numérique du niveau du liquide. Les éléments de construction requis à cet effet sont connus dans l'état actuel de la technique, de the control mechanism of the adjustment mechanism, for example a rod, for the purpose - a numerical indication of the level of the liquid. The construction elements required for this purpose are known in the current state of the art, from
sorte qu'il est inutile de procéder à une description détail- it is unnecessary to proceed to a detailed description of
lée de ceux-ci.of these.
Pour mieux mettre en évidence la présente invention, on se reportera au dessin annexé, lequel représente d'une manière schématique un tel dispositif de mesure de niveau, qui peut être utilisé alternativement pour deux réservoirs. On donnera To better highlight the present invention, reference is made to the accompanying drawing, which schematically shows such a level measuring device, which can be used alternately for two tanks. We will give
ci-après une brève description de trois exemples de réalisa- following is a brief description of three examples of
tion possibles_: 1. Pour pouvoir relever,-à une hauteur quelconque, à l'intérieur d'un caisson en acier fin 1 servant de chambre possible: 1. To raise, at any height, inside a stainless steel box 1 serving as a chamber
de protection, le niveau d'un liquide contenu dans un réser- protection level, the level of a liquid contained in a
voir en verre 2, on fait appel à un tube optique flexible see glass 2, we use a flexible optical tube
en fibresde verre 3 et à une source de lumière froide 4. fiberglass 3 and a cold light source 4.
L'objectif 5, qui est situé à l'extrémité du tube optique et qui est fixé à une monture 10 à position réglable dans le sens vertical, est ajusté sur le calibrage 6 du cylindre en verre. Le déplacement de la monture est obtenu au moyen d'une tige 8, accouplée à un groupe moteur 7 tournant à gauche et à droite. La source de lumière froide est située en-dehors du caisson 1 en acier fin; le relevé du niveau du liquide est effectué à hauteur d'yeux, à 1,70 m environ au-dessus du sol, au moyen d'un oculaire 9 installé dans la paroi de la chambre The objective 5, which is located at the end of the optical tube and which is fixed to a mount 10 in a position adjustable in the vertical direction, is adjusted to the calibration 6 of the glass cylinder. The displacement of the frame is obtained by means of a rod 8, coupled to a motor unit 7 rotating to the left and to the right. The cold light source is located outside the box 1 of stainless steel; the fluid level is measured at eye level, approximately 1.70 m above the ground, using an eyepiece 9 installed in the chamber wall
de protection 1.protection 1.
2. Dans le cas o deux réservoirs cylindriques sont érigés l'un à côté de l'autre, le même système de mesure peut être aussi utilisé pour le second réservoir moyennant rotation de l'objectif de 1800, à l'aide d'un électroaimant par exemple. En transmettant par voie électrique le nombre de tours de la tige et en faisant appel à un convertisseur de mesure, on a la possibilité de fournir une indication numérique du volume contenu dans le réservoir, en partant du 2. In the case where two cylindrical tanks are erected next to each other, the same measuring system may also be used for the second tank by rotating the objective of 1800, using a electromagnet for example. By electrically transmitting the number of turns of the rod and using a converter, it is possible to provide a numerical indication of the volume contained in the tank, starting from
niveau donné du liquide.given level of the liquid.
3. Ce système de mesure optique peut aussi être étendu à des groupes plus nombreux de réservoirs, lorsque la tige munie du groupe moteur est douée de mobilité et peut ainsi se déplacer d'un réservoir à l'autre. Ceci présente un avantage en particulier pour des mesures effectuées dans des locaux très exposés aux rayonnements, dans lesquels il est interdit de circuler sans moyens de protection particuliers contre les rayonnements. Il va de soi que le système de réglage motorisé pour l'objectif pourrait être remplacé par des câbles de traction appropriés, commandés depuis l'extérieur. D'autre part, dans le cas de réservoirs très élevés, il serait possible de disposer plusieurs dispositifs de mesure de niveau de cette sorte les uns au-dessus des autres, afin de ne pas devoir solliciter 3. This optical measurement system can also be extended to larger groups of tanks, when the rod provided with the power unit is equipped with mobility and can move from one tank to another. This has a particular advantage for measurements carried out in premises very exposed to radiation, in which it is forbidden to circulate without particular means of protection against radiation. It goes without saying that the motorized adjustment system for the lens could be replaced by appropriate traction cables, controlled from the outside. On the other hand, in the case of very high tanks, it would be possible to have several level measuring devices of this kind on top of each other, so as not to have to solicit
trop fortement la flexibilité des tubes optiques. too much flexibility of the optical tubes.
On mentionnera finalement que l'on peut bien entendu rendre l'oculaire mobile en-dehors de la chambre de protection, Finally, it will be mentioned that it is of course possible to make the mobile eyepiece outside the protection chamber,
c'est-à-dire ne pas le monter rigidement sur la paroi de celle- that is to say, not to mount it rigidly on the wall of this
ci et faire en sorte que le tube optique 3 puisse se mouvoir à ci and make sure that the optical tube 3 can move to
travers la paroi protectrice.through the protective wall.
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