RU103035U1 - SETTING THE DENSITY CONTROL OF NUCLEAR FUEL TABLETS - Google Patents
SETTING THE DENSITY CONTROL OF NUCLEAR FUEL TABLETS Download PDFInfo
- Publication number
- RU103035U1 RU103035U1 RU2010146403/07U RU2010146403U RU103035U1 RU 103035 U1 RU103035 U1 RU 103035U1 RU 2010146403/07 U RU2010146403/07 U RU 2010146403/07U RU 2010146403 U RU2010146403 U RU 2010146403U RU 103035 U1 RU103035 U1 RU 103035U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tablets
- unit
- column
- control
- measuring
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
1. Установка контроля плотности таблеток ядерного топлива, содержащая измерительный узел, включающий источник гамма-излучения и блок детектирования, транспортный механизм для перемещения таблеток и поджимное устройство, а также блок управления и обработки результатов измерения, предназначенный для управления работой транспортного механизма, для обработки результатов измерения и разбраковки таблеток, отличающаяся тем, что транспортный механизм включает транспортный узел для продвижения столбика таблеток через измерительный узел с исходной на выходную паллету, а поджимное устройство выполнено с возможностью поджатия таблеток при продвижении столбика таблеток через измерительный узел. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она включает второй транспортный узел для перемещения исходной и выходной паллет для столбиков таблеток в поперечном направлении. ! 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок управления обработки результатов измерения выполнен на базе компьютера с установленными в нем платой коммуникационного процессора и платой спектрометра. 1. Installation for monitoring the density of nuclear fuel pellets, containing a measuring unit, including a source of gamma radiation and a detection unit, a transport mechanism for moving the tablets and a clamping device, as well as a control and processing unit for measuring results, designed to control the operation of the transport mechanism, to process the results measuring and sorting tablets, characterized in that the transport mechanism includes a transport unit for advancing the column of tablets through the measuring unit from the initial to the output pallet, and the pressing device is configured to press the tablets while advancing the column of tablets through the measuring unit. ! 2. An apparatus according to claim 1, characterized in that it includes a second transport unit for moving the source and output pallets for the columns of tablets in the transverse direction. ! 3. Installation according to claim 1, characterized in that the control unit for processing the measurement results is made on the basis of a computer with a communication processor board and a spectrometer board installed in it.
Description
Полезная модель относится к атомной промышленности, а именно, к устройствам контроля структуры таблеток ядерного топлива для тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), и может быть использована для контроля плотности таблеток ядерного топлива.The utility model relates to the nuclear industry, namely, to devices for controlling the structure of nuclear fuel pellets for fuel elements (TVEL), and can be used to control the density of nuclear fuel pellets.
Известен гамма-адсорбционный метод измерения плотности таблеток ядерного топлива (Владыкина А.Н. и др. Методы и приборы контроля в производстве таблеток ядерного топлива. Обзор. М., 1982, с.37). В качестве источника гамма-излучения используют цезий-137, регистрацию прошедшего через таблетку излучения осуществляют с помощью сцинтилляционного детектора. Система контроля содержит два канала, использующих один источник излучения. Таблетки из вибробункера поступают на измерительную станцию и после измерения сортируются исполнительным механизмом.Known gamma-adsorption method for measuring the density of tablets of nuclear fuel (Vladykina AN and others. Methods and control devices in the production of tablets of nuclear fuel. Review. M., 1982, p.37). Cesium-137 is used as a source of gamma radiation, the radiation transmitted through the tablet is recorded using a scintillation detector. The control system contains two channels using one radiation source. The tablets from the vibratory hopper arrive at the measuring station and, after the measurement, are sorted by the actuator.
Наиболее близким к предложенной является установка контроля плотности таблеток ядерного топлива, содержащая измерительный узел, включающий источник гамма-излучения и блок детектирования, транспортное устройство для перемещения таблеток и поджимную пяту, а также блок управления и обработки результатов измерения, предназначенный для управления работой транспортным устройством, для обработки результатов измерения и разбраковки таблеток (RU 2209477 С2, опуб. 27.07.2003). Транспортный механизм для перемещения таблеток включает механизм вращения, предназначенный для фиксации, вращения и сортировки таблеток. Таблетки из узла загрузки поштучно подаются в зону контроля на валы механизма вращения, таблетка поджимается пятой к измерительной призме, просвечивается потоком гамма-излучения, который регистрируется блоком детектирования. Механизм вращения дважды поворачивает таблетку на 120 градусов и измерение повторяется. За результат измерения принимается среднее значение трех измерений для одной таблетки.Closest to the proposed one is a nuclear fuel tablet density control installation comprising a measuring unit including a gamma radiation source and a detection unit, a transport device for moving the tablets and a pinch heel, as well as a control and processing unit for measuring results designed to control the operation of the transport device, for processing the results of measurement and sorting of tablets (RU 2209477 C2, publ. 07.27.2003). The transport mechanism for moving the tablets includes a rotation mechanism for fixing, rotating and sorting the tablets. The tablets from the loading unit are individually delivered to the control zone on the shafts of the rotation mechanism, the tablet is pressed fifth to the measuring prism, illuminated by the gamma radiation stream, which is detected by the detection unit. The rotation mechanism rotates the tablet twice by 120 degrees and the measurement is repeated. The measurement value is the average of three measurements for one tablet.
Недостатками известных установок является их низкая производительность, обусловленная поштучной подачей таблеток в зону контроля. Они непригодны для сплошного контроля и применяются только для выборочного контроля плотности таблеток ядерного топлива.The disadvantages of the known installations is their low productivity, due to the unit supply of tablets to the control zone. They are unsuitable for continuous control and are used only for selective control of the density of tablets of nuclear fuel.
Задачей полезной модели является создание высокопроизводительной установки контроля плотности каждой изготовленной таблетки ядерного топлива.The objective of the utility model is to create a high-performance installation for controlling the density of each manufactured tablet of nuclear fuel.
Техническим результатом полезной модели является повышение производительности контроля за счет подачи в зону контроля таблеток ядерного топлива в виде столбиков и осуществления измерения при продвижении столбиков через зону контроля.The technical result of the utility model is to increase the control performance by supplying columns of nuclear fuel in the form of columns into the control zone and performing measurements while moving the columns through the control zone.
Технический результат достигается тем, что в установке контроля плотности таблеток ядерного топлива, содержащей измерительный узел, включающий источник гамма-излучения и блок детектирования, транспортный механизм для перемещения таблеток и поджимное устройство, а также блок управления и обработки результатов измерения, предназначенный для управления работой транспортного механизма, для обработки результатов измерения и разбраковки таблеток, согласно предложению транспортный механизм включает транспортный узел для продвижения столбика таблеток через измерительный узел с исходной на выходную паллету, а поджимное устройство выполнено с возможностью поджатия таблеток при продвижении столбика таблеток через измерительный узел.The technical result is achieved by the fact that in the installation for controlling the density of nuclear fuel tablets containing a measuring unit including a gamma radiation source and a detection unit, a transport mechanism for moving the tablets and a squeezing device, as well as a control and processing unit for measuring results designed to control the operation of the transport mechanism for processing the results of measurement and sorting of tablets, according to the proposal, the transport mechanism includes a transport unit for promoting one tablet head through the measuring unit from the source to the output pallet, and the squeezing device is arranged to compress the tablets while advancing the column of tablets through the measuring unit.
Кроме того, установка включает второй транспортный узел для перемещения исходной и выходной паллет для столбиков таблеток в поперечном направлении.In addition, the installation includes a second transport unit for moving the source and output pallets for columns of tablets in the transverse direction.
При этом блок управления обработки результатов измерения выполнен на базе компьютера с установленными в нем платой коммуникационного процессора и платой спектрометра.In this case, the control unit for processing the measurement results is made on the basis of a computer with a communication processor board and a spectrometer board installed in it.
На фиг.1 изображена схема предложенной установки.Figure 1 shows a diagram of the proposed installation.
На фиг.2 изображен график, иллюстрирующий пример зависимости числа N измеренных импульсов за единицу времени в зависимости от координаты L участка столбика таблеток.Figure 2 is a graph illustrating an example of the dependence of the number N of measured pulses per unit time, depending on the coordinate L of the portion of the column of tablets.
Установка контроля плотности таблеток ядерного топлива содержит измерительный узел, который включает источник 1 гамма-излучения и сцинтилляционный блок 2 детектирования, который соединен с блоком управления и обработки результатов измерения, включающим компьютер 3 с процессором импульсных сигналов (спектрометра типа SBS-67), a также систему управления транспортным механизмом (не показана).The density control tablet for nuclear fuel tablets contains a measuring unit, which includes a gamma radiation source 1 and a scintillation detection unit 2, which is connected to a control and processing unit for the measurement results, including a computer 3 with a pulse signal processor (SBS-67 type spectrometer), and transport control system (not shown).
Блок 2 детектирования предназначен для регистрации гамма-излучения, проходящего через топливный столбик. Процессор импульсных сигналов типа SBS-67 (спектрометр) предназначен для получения спектрометрической информации о проходящем сквозь столбик гамма-излучении. Данный спектрометр установлен в компьютер 3, предназначенный для обработки получаемой информации о распределении плотности таблеток по топливному столбику на монитор компьютера 3.The detection unit 2 is designed to detect gamma radiation passing through the fuel column. The processor of pulse signals of the SBS-67 type (spectrometer) is designed to obtain spectrometric information about gamma radiation passing through the column. This spectrometer is installed in computer 3, designed to process the received information about the distribution of the density of tablets in the fuel column on the computer monitor 3.
Механизм перемещения таблеток ядерного топлива включает первый транспортный узел 4 (ТУ 4) и второй транспортный узел 5 (ТУ 5). ТУ 4 предназначен для перемещения посредством толкателя 6 столбиков 7 таблеток в продольном направлении из исходной паллеты 8 через измерительный узел в выходную паллету 9. ТУ 5 предназначен для перемещения исходной паллеты 8 и выходной паллеты 9 в поперечном направлении. Поджимная штанга 10 установлена соосно столбикам 7 с возможностью перемещения навстречу движению столбика 7 и поджатия таблеток в процессе продвижения столбика 7 через измерительный узел.The mechanism for moving nuclear fuel pellets includes a first transport unit 4 (TU 4) and a second transport unit 5 (TU 5). TU 4 is designed to move by means of a pusher 6 columns of 7 tablets in the longitudinal direction from the original pallet 8 through the measuring unit to the output pallet 9. TU 5 is designed to move the original pallet 8 and the output pallet 9 in the transverse direction. The pinch rod 10 is mounted coaxially to the columns 7 with the ability to move towards the movement of the column 7 and preload the tablets in the process of moving the column 7 through the measuring unit.
Сформированные в процессе производства столбики топливных таблеток укладываются на транспортные паллеты (обычно 15-20 таблеток в одном столбике).Columns of fuel pellets formed during the manufacturing process are stacked on transport pallets (usually 15-20 tablets in one column).
Предложенная установка предназначена для анализа плотности топливных таблеток в потоке столбиков топливных таблеток, расположенных на транспортных паллетах. Метод измерения - гамма-абсорбционный (широкий пучок излучения). Просвечивание происходит параллельным пучком перпендикулярным оси таблетки.The proposed installation is designed to analyze the density of fuel pellets in a stream of columns of fuel pellets located on transport pallets. The measurement method is gamma absorption (wide beam of radiation). Translucency occurs in a parallel beam perpendicular to the axis of the tablet.
При измерении распределения плотности таблеток по топливному столбику используется гамма-абсорбционный метод измерения γ-излучения проходящего через топливный столбик по энергетической линии 667 КэВ исходящего от источника 1 гамма излучения типа Cs 137.When measuring the density distribution of tablets over a fuel column, a gamma-absorption method is used to measure γ radiation passing through the fuel column through an energy line of 667 keV coming from source 1 of gamma radiation of type Cs 137.
Для измерения γ-излучения, проходящего через топливный столбик ТВЭЛ, используется спектрометрическая система, состоящая из одного спектрометра типа SBS, установленного в компьютер 3 и подключенного к блоку 2 детектирования. Сцинтиллятор блока 2 детектирования представляет из себя кристалл NaI(TI), либо (CsI(TI)).To measure γ radiation passing through the fuel column of a fuel rod, a spectrometric system is used, consisting of one SBS type spectrometer installed in computer 3 and connected to the detection unit 2. The scintillator of the detection unit 2 is a NaI (TI) crystal or (CsI (TI)).
Данная измерительная схема позволяет регистрировать только полезный сигнал от источника 1 гамма излучения, убирая при регистрации все паразитные излучения, что позволяет при высокой скорости движения столбика топливных таблеток получить достоверный результат.This measurement scheme allows you to register only the useful signal from source 1 gamma radiation, removing all spurious emissions during registration, which allows you to get a reliable result at a high speed of movement of the column of fuel pellets.
Принцип действия установки при измерении плотности единичных таблеток в столбике заключается в регистрации плотности потока γ-квантов от внешнего источника излучения, прошедшего через ограниченный коллиматорами участок контролируемого столбика при перемещении его вдоль своей продольной оси с известной скоростью.The principle of operation of the installation when measuring the density of single tablets in a column is to register the flux density of γ-quanta from an external radiation source that passed through a portion of the controlled column bounded by collimators while moving it along its longitudinal axis with a known speed.
При движении столбика в процессе контроля плотность потока γ-квантов, прошедшего через изделие, с помощью сцинтилляционного блока 2 детектирования преобразуется в статистически распределенную последовательность электрических импульсов, поступающих на плату спектрометрического анализатора (см. фиг.2), где происходит соответствующее усиление и амплитудная дискриминация, а далее запись в файл временной последовательности чисел зависимости N(L), где:When the column moves in the control process, the density of the γ-ray flux passing through the product, using the scintillation detection unit 2, is converted into a statistically distributed sequence of electrical pulses received on the spectrometer analyzer board (see figure 2), where the corresponding amplification and amplitude discrimination occurs and then write to the file the time sequence of numbers of the dependencies N (L), where:
N - количество импульсов за единицу времени;N is the number of pulses per unit time;
L - координата участка столбика.L is the coordinate of the column section.
ПФОН - значение скорости счета без столбика (используется для перестройки ниже перечисленных пороговых значений при изменении источника излучения, блока детектирования, конструкции измерительного блока).PFON - counting speed value without a column (used to tune the threshold values listed below when changing the radiation source, detection unit, design of the measuring unit).
ПТС - пороговое значение скорости счета для столбика.PTS - the threshold value of the count rate for the column.
ПП - пороговое значение скорости счета для порогового значения плотности единичной таблетки, расположенной в топливном столбике.PP - the threshold value of the counting speed for the threshold density value of a single tablet located in the fuel column.
Пороговые значения выбираются в процессе предварительных исследований.Thresholds are selected during the preliminary studies.
В алгоритме поиска в топливных столбиках аномальных по плотности таблеток участвуют следующие характеристики:The following characteristics are involved in the search algorithm in the fuel columns of anomalous density tablets:
- пороговое значение скорости счета для столбика (ПТС)- threshold value of the count rate for the column (PTS)
- пороговое значение скорости счета для порогового значения плотности единичной таблетки, расположенной в топливном столбике (ПП).- the threshold value of the count rate for the threshold density value of a single tablet located in the fuel column (PP).
При анализе файла данных с помощью программы его обработки находится начало топливного столба, (ПТС), далее программа начинает перебирать подряд все точки сканирования от начала топливного столба до точки его конца.When analyzing the data file using the program for its processing, the beginning of the fuel column is found (PTS), then the program begins to sort through all the scan points in a row from the beginning of the fuel column to the end point.
После получения сигнала, который больше или равен ПП, находится координата его окончания (величина сигнала < ПП). Этот участок столбика определяется как таблетка с пониженной плотностью.After receiving a signal that is greater than or equal to PP, the coordinate of its end is found (signal value <PP). This section of the column is defined as a tablet with a reduced density.
После того как первый столбик таблеток был перемещен с транспортной исходной паллеты 8 на выходную (пустую) паллету 9, ТУ 5 одновременно перемещает исходную паллету 8 и выходную паллету 9 относительно измерительного узла на шаг необходимый для того, чтобы следующий топливный столбик расположился напротив измерительного узла.After the first column of tablets has been moved from the transport source pallet 8 to the output (empty) pallet 9, TU 5 simultaneously moves the source pallet 8 and output pallet 9 relative to the measuring unit by the step necessary so that the next fuel column is located opposite the measuring unit.
Далее ТУ 4 перемещает посредством толкателя 6 второй столбик через измерительный узел на выходную паллету 9.Then TU 4 moves by means of a pusher 6 the second column through the measuring unit to the output pallet 9.
Этот процесс повторяется до тех пор, пока все столбики не будут перемещены с транспортной исходной паллеты 8 на выходную паллету 9.This process is repeated until all columns are moved from the transport source pallet 8 to the output pallet 9.
Если при контроле были обнаружены подозрительные таблетки, то их местоположение (порядковый номер столбика и номер таблетки в столбике) запоминается и выводится на экран компьютера.If suspicious tablets were detected during control, their location (serial number of the column and the number of the tablet in the column) is stored and displayed on the computer screen.
По окончании контроля паллеты оператор может легко идетифицировать бракованные таблетки и удалить их из соответствующего столбика.At the end of the pallet control, the operator can easily identify the defective tablets and remove them from the appropriate column.
Установка позволяет с высокой производительностью выявлять топливные таблетки с пониженной плотностью, определять их местоположение в столбике, формировать базу данных по проконтролированным столбикам и выдавать полученные данные либо на экран компьютера, либо на печатающее устройство.The installation allows high-performance detection of fuel pellets with reduced density, determining their location in the column, forming a database of monitored columns and displaying the received data either on a computer screen or on a printing device.
Данный метод некритичен к типу измеряемой таблетки, к дефектам ее поверхности, и не требует особой точности настройки пучка ионизирующего излучения. При этом ширина пучка подбирается, как половина длины облучаемой таблетки. Скорость контроля составляет 4 сек на 1 таблетку.This method is not critical to the type of tablet being measured, to defects in its surface, and does not require special adjustment of the beam of ionizing radiation. In this case, the beam width is selected as half the length of the irradiated tablet. The control speed is 4 seconds per 1 tablet.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010146403/07U RU103035U1 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | SETTING THE DENSITY CONTROL OF NUCLEAR FUEL TABLETS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010146403/07U RU103035U1 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | SETTING THE DENSITY CONTROL OF NUCLEAR FUEL TABLETS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU103035U1 true RU103035U1 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=44054045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010146403/07U RU103035U1 (en) | 2010-11-15 | 2010-11-15 | SETTING THE DENSITY CONTROL OF NUCLEAR FUEL TABLETS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU103035U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647126C1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-03-14 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Method of controlling linear density of fuel distribution along length of fuel column of uranium-filled and uranium-fuelled heat-producing elements |
-
2010
- 2010-11-15 RU RU2010146403/07U patent/RU103035U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647126C1 (en) * | 2017-02-10 | 2018-03-14 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Method of controlling linear density of fuel distribution along length of fuel column of uranium-filled and uranium-fuelled heat-producing elements |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101571595B (en) | Equipment and method for detecting and identifying radioactive substance | |
| US6470285B1 (en) | Method and apparatus for multi-parameter digital pulse pileup rejection | |
| US10175369B2 (en) | Signal data processing for radiation detection | |
| CN104360376A (en) | Gamma camera having function of identifying radioactive source, namely nuclide, and nuclide identification method | |
| RU2458416C2 (en) | Nuclear fuel pellet density monitoring plant | |
| JPS62115351A (en) | Substance analysis system | |
| US20170102468A1 (en) | Analysis of Signals from Pixellated Detectors of Ionizing Radiation | |
| CN101907582B (en) | Full section scanning on-line detection device | |
| US3593025A (en) | Detecting defects by distribution of positron lifetimes in crystalline materials | |
| RU103035U1 (en) | SETTING THE DENSITY CONTROL OF NUCLEAR FUEL TABLETS | |
| RU89752U1 (en) | COMPLEX OF CONTROL OF INTERNAL STRUCTURE OF FUEL ELEMENTS | |
| CN207457076U (en) | A kind of tealeaves heavy metal analysis device | |
| JP7239921B2 (en) | Positron annihilation spectrometer | |
| US10120084B2 (en) | X-ray detector apparatus | |
| CN207232047U (en) | A kind of equipment for spent fuel storage rack boron Tube heating furnace | |
| US4394907A (en) | Displacement error correction in sorting systems | |
| Tunnicliffe et al. | A Method for the Accurate Determination of Relative Initial Conversion Ratios | |
| CN106405609A (en) | Multiparticle event capturing method and device | |
| JPH04235379A (en) | Measuring method of radioactivity | |
| RU2789006C1 (en) | Method for controlling the background radiation meter of the fuel column of a fuel rod | |
| RU2483373C2 (en) | Monitoring method of fuel column of fuel element of nuclear reactor, and device for its implementation | |
| JPH04194772A (en) | Radiation measuring device | |
| Tretyak et al. | A measuring complex for control the uniformity of the light output of scintillators | |
| CN107561103A (en) | A kind of equipment for spent fuel storage rack boron Tube heating furnace | |
| RU2645307C1 (en) | Device for express control of uranium enrichment in powders |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20131116 |