JP7186226B2 - 原子炉内で使用可能な検出装置および関連する方法 - Google Patents
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Claims (19)
- 原子炉の内部の燃料集合体の複数の燃料棒の中の、被覆と内部領域を有する1本の燃料棒とともに使用可能であり、原子炉の外部に設置された電子処理装置と協働することができる検出装置であって、
原子炉内の当該燃料棒の近くであるが被覆の外に位置し、励起パルスを発生し、当該励起パルスを被覆を通して内部領域へ送り込むように構成された送信器と、
共振電気回路を有し、内部領域に支持され、励起パルスに応じて応答パルスを発生させ、当該応答パルスを内部領域から磁場信号として被覆を通して送り出すように構成された電気回路装置とを具備し、
当該共振電気回路は少なくとも1つが燃料棒の状態に応じて変化する特性を有する複数の回路部品を備え、当該少なくとも1つの回路部品は、燃料棒の当該状態の変化に応答して当該特性および当該応答パルスを変化させ、当該状態を表示するように構成されており、
さらに、原子炉の内部であるが当該燃料棒の近くで被覆の外側に支持され、応答パルスを受信させ、当該応答パルスに応答して出力を電子処理装置に送信するように構成された受信器を含む
検出装置。 - 当該複数の回路部品がコイルを有するインダクタを含み、当該インダクタが前記燃料棒の状態に応じて変化するインダクタンスを有し、当該複数の回路部品が、当該状態の変化に応じて応答パルスの周波数を変化させるように構成されている、請求項1の検出装置。
- 前記燃料棒は内部領域に多数の燃料ペレットを有し、前記状態は当該燃料棒の燃料ペレット中心温度であり、前記電気回路装置はさらに、少なくとも一部が強磁性体で形成された細長い要素より成る温度伝達装置を含み、前記要素の少なくとも一部は前記コイル内に挿入可能であり、コイル内に挿入される当該要素の少なくとも一部は当該状態に伴って変化して、インダクタンスを当該状態の変化に応じて変化させる、請求項2の検出装置。
- 前記要素の温度が燃料ペレットの中心温度に伴って変化し、当該要素の透磁率が当該要素の温度に応じて変化するよう構成され、当該要素が、前記燃料ペレットの中心温度の変化に応じて透磁率が変化すると、インダクタンスを変化させて、応答パルスの周波数を当該燃料ペレットの中心温度に伴って変化させるように構成されている、請求項3の検出装置。
- 前記多数の燃料ペレットが中心温度の上昇に伴って熱膨張するように構成され、前記要素が、熱膨張する多数の燃料ペレットによって前記コイルに対して移動し、前記状態の変化に応じてインダクタンスが変化するように構成されている、請求項3の検出装置。
- 前記温度伝達装置はさらに、多数の燃料ペレットのうちの1つと係合する支持体を含み、前記要素が当該支持体と係合する、請求項5の検出装置。
- 前記状態が前記内部領域の雰囲気圧力であり、前記電気回路装置はさらに、少なくとも一部が強磁性体で形成された細長い要素より成る圧力指示装置を含み、当該要素の少なくとも一部は前記コイル内に挿入可能であり、当該コイル内に挿入された当該要素の少なくとも一部は当該状態の変化に伴って変化してインダクタンスを当該状態の変化に応じて変える、請求項2の検出装置。
- 前記圧力指示装置はさらに、前記内部領域との流体連通を阻止するように密封された空洞を有する容器を含み、当該容器が当該内部領域に支持され、当該内部領域の雰囲気圧力の上昇に応じて収縮するように構成され、前記要素が、当該容器の上に位置して、前記の状態変化に応じて当該容器が収縮すると前記コイルに対して移動して、インダクタンスを変化させるように構成されている、請求項7の検出装置。
- 前記容器が渦状またはらせん状のブルドン管である、請求項8の検出装置。
- 前記圧力指示装置がさらに、容器とシールを含み、当該容器が空洞を有し、当該シールが前記内部領域を主要部と小領域に分割し、当該容器が当該小領域に支持され、当該主要部が雰囲気圧力の変化を受けるように構成され、当該シールが当該主要部と当該小領域の間の流体連通を阻止する一方で当該主要部と当該空洞の間を流体連通関係にし、当該容器が、当該主要部の雰囲気圧力の増加および減少に応答してそれぞれ膨脹および収縮するように構成され、前記要素が、当該容器の上に位置し、当該状態の変化に応じて当該容器が膨脹および収縮すると、当該コイルに対して移動して、インダクタンスを変化させるように構成されている、請求項7の検出装置。
- 前記容器が、多数の波形表面のある蛇腹か、渦状またはらせん状のブルドン管のいずれかである、請求項10の検出装置。
- 前記圧力指示装置がさらに、前記内部領域と流体連通する空洞を有する容器を含み、当該容器が当該内部領域に支持され、当該内部領域の雰囲気圧力の上昇に応じて膨脹するよう構成され、前記要素が、当該容器の上に位置し、当該容器が前記状態の変化に応じて膨脹すると前記コイルに対して移動して、インダクタンスを変化させるよう構成されている、請求項7の検出装置。
- 前記共振電気回路がコンデンサを含む複数の回路部品を含み、当該コンデンサが前記燃料棒の状態に応じて変化する静電容量を有し、応答パルスの周波数を当該状態の変化に応じて変化させるように構成されている、請求項1の検出装置。
- 前記コンデンサが前記内部領域で発生する核分裂生成ガスを吸収する誘電体を含み、当該誘電体が核分裂生成ガスの吸収に応じて変化する誘電率を有し、当該内部領域の雰囲気圧力の変化に応じて核分裂生成ガスの吸収率が変化すると、静電容量が変化して、応答パルスの周波数を当該雰囲気圧力に伴って変化させる、請求項13の検出装置。
- 前記温度伝達装置がさらに、融点の高い金属で形成された別の細長い要素を有し、当該別の要素が前記燃料棒の燃料ペレットと係合し、前記要素が当該別の要素と係合し、当該別の要素が当該燃料ペレットと当該要素の間で熱を伝えるように構成されている、請求項4の検出装置。
- 前記燃料ペレットが内部に挿入穴を有し、前記別の要素が当該挿入穴に挿入される、請求項15の検出装置。
- 原子炉の内部の燃料集合体の複数の燃料棒の中の、被覆と内部領域を有する1本の燃料棒の状態を検出する方法であって、当該方法は、
原子炉の外部に設置された電子処理装置と協働可能である検出装置であって、原子炉内の当該燃料棒の近くであるが被覆の外に位置する送信器と、内部領域に支持され、共振電気回路が少なくとも1つが燃料棒の状態に応じて変化する特性を有する複数の回路部品を備え、当該少なくとも1つの回路部品が、燃料棒の当該状態の変化に応答して当該特性および当該応答パルスを変化させ、当該状態を表示するように構成された電気回路装置と、原子炉の内部であるが当該燃料棒の近くで被覆の外側に支持された受信器とを有する検出装置を使用するものであり、
送信器により励起パルスを発生させて当該励起パルスを当該被覆を通して当該内部領域へ送り込むことと、
当該共振電気回路により当該励起パルスに応じて応答パルスを発生させ、当該応答パルスを内部領域から磁場信号として被覆を通して送り出すことと、
当該受信器において当該応答パルスを受信し、当該応答パルスに応じた出力を電子処理装置に送信すること
を含む方法。 - 前記共振電気回路が、静電容量を有するコンデンサを含む複数の回路部品を含み、さらに当該燃料棒の状態に応じて当該静電容量を変化させて、当該応答パルスの周波数を当該状態に伴って変化させることを含む、請求項17の方法。
- 前記共振電気回路がインダクタンスを有するインダクタを含む複数の回路部品から成り、さらに当該燃料棒の状態に応じて当該インダクタンスを変化させて、当該応答パルスの周波数を当該状態に伴って変化させることを含む、請求項17の方法。
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