RU89752U1

RU89752U1 - COMPLEX OF CONTROL OF INTERNAL STRUCTURE OF FUEL ELEMENTS

Info

Publication number: RU89752U1
Application number: RU2009136501/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Быстровзоров; Ия Викторовна Новикова; Валерий Станиславович Павлинов; Виктор Михайлович Черевик; Юрий Семенович Шульман
Original assignee: Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод"
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2009-12-10

Abstract

1. Комплекс контроля внутренней структуры тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) в виде столба топливных таблеток, содержащий, по меньшей мере, один модуль контроля, соединенный с системой управления для обработки результатов контроля, при этом модуль контроля выполнен с возможностью перемещения по нему столба топливных таблеток и включает последовательно расположенные многоканальный спектрометрический блок для анализа спектра собственного γ-излучения столба топливных таблеток, блок детектирования γ-излучения, прошедшего через столб топливных таблеток, с внешним источником γ-излучения для контроля зазоров между топливными таблетками и блок вихретокового контроля наличия металлических комплектующих в столбе топливных таблеток. ! 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что он содержит два упомянутых модуля контроля. ! 3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что многоканальный спектрометрический блок включает сцинтилляционные устройства детектирования, расположенные в одну линию, и каждое из которых соединено с соответствующим одноплатным спектрометром, связанным с контроллером системы управления, причем сцинтиллятор каждого сцинтилляционного устройства детектирования представляет собой кристалл NaI(Tl) со сквозным боковым отверстием для прохода через него столба таблеток. ! 4. Комплекс по п.3, отличающийся тем, что многоканальный спектрометрический блок включает четырнадцать сцинтилляционных устройств детектирования, соединенных с четырнадцатью соответствующими одноплатными спектрометрами. ! 5. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что внешний источник γ-излучения представляет собой изотоп Am241, а блок детектирован�1. The complex for monitoring the internal structure of fuel elements (TVEL) in the form of a column of fuel pellets, containing at least one control module connected to the control system for processing control results, while the control module is configured to move the column of fuel pellets along it and includes sequentially located multichannel spectrometric unit for analyzing the spectrum of intrinsic γ-radiation of the column of fuel pellets, a unit for detecting γ-radiation that has passed through the column of fuel pellets, with an external source of γ-radiation to control the gaps between the fuel pellets, and a unit for eddy current monitoring of the presence of metal components in the column fuel pellets. ! 2. The complex according to claim 1, characterized in that it contains the two said control modules. ! 3. The complex according to claim 1, characterized in that the multichannel spectrometric unit includes scintillation detection devices located in one line, and each of which is connected to a corresponding single-board spectrometer associated with the controller of the control system, and the scintillator of each scintillation detection device is a crystal NaI (Tl) with a through lateral opening for a column of tablets to pass through it. ! 4. The complex according to claim 3, characterized in that the multichannel spectrometric unit includes fourteen scintillation detection devices connected to fourteen corresponding single-board spectrometers. ! 5. The complex according to claim 1, characterized in that the external source of γ-radiation is an isotope Am241, and the unit is detected.

Description

Полезная модель относится к атомной промышленности, а именно к устройствам контроля структуры тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), и может быть использована для контроля столбов топливных таблеток.The utility model relates to the nuclear industry, namely to devices for controlling the structure of fuel elements (TVEL), and can be used to control pillars of fuel pellets.

Из уровня техники известна установка для контроля структуры ТВЭЛов, содержащая средства контроля и разбраковки по выявлению внутренних дефектов топливных таблеток, длины столба топливных таблеток, наличия фиксаторов, суммарных зазоров между топливными таблетками, разбракователь вывода с контроля бракованных тепловыделяющих элементов в контейнер-накопитель, средства контроля диаметра и кривизны, разбракователь вывода бракованного тепловыделяющего элемента с контроля в контейнер-накопитель, наклонные столы с отсекателями, сбрасывателями, датчиками наличия на позиции контроля тепловыделяющего элемента и механизм установки транспортной кассеты приемки проконтролированных тепловыделяющих элементов (см. RU 2256248 С2, 10.07.2005).The prior art installation for controlling the structure of fuel elements containing control means and screening to identify internal defects of fuel pellets, column length of fuel pellets, the presence of clamps, total gaps between fuel pellets, output stripper from the control of defective fuel elements to the storage container, control means diameter and curvature, deflector output defective fuel element from the control to the storage container, tilted tables with shutoffs, dumping spruces, presence sensors for the position control of the fuel element and the transport mechanism for receiving the cassette installing inspected fuel elements (see. RU 2256248 C2, 10.07.2005).

Недостатком известной установки является недостаточная производительность операций контроля и сложность конструкции.A disadvantage of the known installation is the lack of performance control operations and the complexity of the design.

Задачей заявленной полезной модели является создание устройства для проведения наиболее полного контроля качества ТВЭЛ.The objective of the claimed utility model is to create a device for the most complete quality control of fuel elements.

Техническим результатом заявленной полезной модели является возможность проведения оперативного автоматизированного контроля качества ТВЭЛ по ряду характеристик, повышение достоверности результатов контроля, а также снижение временных затрат на проведения операции контроля.The technical result of the claimed utility model is the ability to conduct automated automated quality control of fuel elements according to a number of characteristics, increase the reliability of the control results, and also reduce the time spent on the control operation.

Технический результат достигается за счет того, что комплекс контроля внутренней структуры тепловыделяющих элементов содержит, по меньшей мере, один модуль контроля, соединенный с системой управления для обработки результатов контроля, при этом модуль контроля выполнен с возможностью перемещения по нему столба топливных таблеток и включает последовательно расположенные многоканальный спектрометрический блок для анализа спектра собственного γ-излучения столба топливных таблеток, блок детектирования γ-излучения, прошедшего через столб топливных таблеток, с внешним источником γ-излучения, для контроля зазоров между топливными таблетками и блок вихретокового контроля наличия металлических комплектующих в столбе топливных таблеток.The technical result is achieved due to the fact that the control system of the internal structure of the fuel elements contains at least one control module connected to a control system for processing the control results, while the control module is configured to move a column of fuel pellets along it and includes sequentially arranged multichannel spectrometric unit for analyzing the spectrum of intrinsic γ-radiation of a column of fuel tablets, a unit for detecting γ-radiation transmitted through an alb of fuel pellets, with an external source of γ-radiation, to control the gaps between the fuel pellets and an eddy current control unit for the presence of metal components in the column of fuel pellets.

Кроме того, указанный заявителем технический результат достигается за счет того, что:In addition, the technical result indicated by the applicant is achieved due to the fact that:

- комплекс содержит два упомянутых модуля контроля.- the complex contains the two mentioned control modules.

- многоканальный спектрометрический блок включает сцинтилляционные устройства детектирования, расположенные в одну линию, и каждое из которых соединено с соответствующим одноплатным спектрометром, связанным с контроллером системы управления, причем сцинтиллятор каждого сцинтилляционного устройства детектирования представляет собой кристалл NaI(Tl) со сквозным боковым отверстием для прохода через него столба таблеток.- a multi-channel spectrometric unit includes scintillation detection devices located in one line, and each of which is connected to a corresponding single-board spectrometer connected to the controller of the control system, the scintillator of each scintillation detection device is a NaI (Tl) crystal with a through side hole for passing through him a pill pill.

- многоканальный спектрометрический блок включает четырнадцать сцинтилляционных устройств детектирования, соединенных с четырнадцатью соответствующими одноплатными спектрометрами.- a multi-channel spectrometric unit includes fourteen scintillation detection devices connected to fourteen corresponding single-board spectrometers.

- внешний источник γ-излучения представляет собой изотоп Am241, а блок детектирования прошедшего через столб топливных таблеток γ-излучения содержит сцинтилляционное устройство детектирования, соединенное с дополнительным одноплатным спектрометром, связанным с контроллером системы управления.- the external source of γ-radiation is an Am241 isotope, and the detection unit for γ-radiation transmitted through a column of fuel pellets contains a scintillation detection device connected to an additional single-board spectrometer connected to the controller of the control system.

- блок вихретокового контроля наличия металлических комплектующих в столбе топливных таблеток, включает вихретоковый преобразователь с измерительной катушкой для регистрации электрического сигнала, связанный с системой управления.- eddy current control unit for the presence of metal components in a column of fuel pellets, includes an eddy current transducer with a measuring coil for recording an electrical signal associated with the control system.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема заявленного комплекса; на фиг.2 - типичный вид «кривой обогащения» - уровень прошедшего γ-излучения для ТВЭЛ; на фиг.3 -упрощенная схема изменения частотного сигнала при выходном контроле внутренней структуры изделия, где ПФОН - значение скорости счета без изделия (используется для перестройки ниже перечисленных пороговых значений при изменении источника излучения, блока детектирования, конструкции измерительного блока), ПТС - пороговое значение скорости счета для столба; ПЗ - пороговое значение скорости счета для зазоров.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a diagram of the claimed complex; figure 2 is a typical view of the "enrichment curve" - the level of transmitted γ-radiation for a fuel rod; figure 3 is a simplified diagram of the change in the frequency signal during the output control of the internal structure of the product, where PFON is the counting speed without the product (used to adjust the threshold values listed below when changing the radiation source, detection unit, design of the measuring unit), PTS - threshold value count rates for a post; PZ - threshold value of the count rate for gaps.

Заявленный комплекс позволяет:The claimed complex allows you to:

- контролировать среднее обогащение столбов топливных таблеток ТВЭЛ;- control the average enrichment of the pillars of fuel pellets of fuel elements;

- выявлять аномальные по обогащению единичные топливные таблетки в столбе (столбах);- identify abnormal enrichment single fuel tablets in the column (s);

- выявлять аномальные по обогащению участки столбов топливных таблеток,- identify abnormal enrichment sections of pillars of fuel pellets,

- выявлять непредусмотренные конструкцией зазоры между топливными таблетками;- identify unintended gaps between the fuel pellets;

- определять наличие/отсутствие металлических комплектующих в топливном столбе ТВЭЛ.- determine the presence / absence of metal components in the fuel column of a fuel rod.

В заявленном комплексе применяются три следующих блока, реализующие три метода контроля:In the claimed complex, the following three blocks are used that implement three control methods:

1) многоканальный спектрометрический блок 1 для анализа спектра собственного γ-излучения столба топливных таблеток;1) a multi-channel spectrometric unit 1 for analyzing the spectrum of the own γ-radiation of a column of fuel tablets;

2) блок 2 детектирования γ-излучения, прошедшего через столб топливных таблеток, с внешним источником γ-излучения, для контроля зазоров между топливными таблетками;2) a unit 2 for detecting gamma radiation transmitted through a column of fuel pellets with an external source of gamma radiation to control the gaps between the fuel pellets;

3) блок 3 вихретокового контроля наличия металлических комплектующих в столбе топливных таблеток.3) block 3 eddy current control of the presence of metal components in a column of fuel pellets.

1). Многоканальный спектрометрический блок 1 для анализа спектра собственного γ-излучения столба топливных таблеток позволяет анализировать состав ТВЭЛа (обогащение столба таблеток), и наличие в нем примесей. В данном блоке применяется спектрометрическая система, состоящая из компьютера 4 и установленных в него 14-ти одноплатных спектрометров, связанных с контроллером 5 системы управления. При этом блок также содержит четырнадцать сцинтилляционных устройств 6 детектирования, каждое из которых соединено с соответствующим спектрометром. Сцинтиллятор каждого сцинтилляционного устройства 6 детектирования представляет собой кристалл NaI(Tl) со сквозным боковым отверстием для прохода через него столба таблеток. Такая конструкция позволяет обеспечить детектирование излучения от ТВЭЛа в геометрии 4π, т.е. со всех сторон. Обеспечение измерения излучения в данной геометрии позволяет уменьшить количество блоков детектировании, а также уйти от зависимости полученных данных от положения ТВЭЛа относительно блоков детектировании в процессе его движения. Получение в процессе контроля ТВЭЛ (в отличие от других подобных сканеров) спектров излучения за короткий период времени (0,15 сек) позволяет непосредственно анализировать состав топлива с точки зрения его векового равновесия и наличия примесей, в случае если оно регенерированное. Таким образом, имеется возможность выделения из всего спектра излучения топливного столба только спектра излучения урана-235, площадь которого и определяет обогащение топливного столба, что позволяет уйти от проблемы смешивания различных партий топлива (с различным примесным изотопным составом, но с одинаковым обогащением).one). A multichannel spectrometric unit 1 for analyzing the spectrum of intrinsic γ-radiation of a column of fuel tablets allows one to analyze the composition of a fuel rod (enrichment of a column of tablets) and the presence of impurities in it. This unit uses a spectrometric system consisting of a computer 4 and 14 single-board spectrometers installed in it, connected to the controller 5 of the control system. The unit also contains fourteen scintillation detection devices 6, each of which is connected to a corresponding spectrometer. The scintillator of each scintillation detection device 6 is a NaI (Tl) crystal with a through side hole for passage of a column of tablets through it. This design allows the detection of radiation from a fuel rod in a 4π geometry, i.e. from all sides. Providing a measurement of radiation in this geometry allows you to reduce the number of detection units, as well as to get away from the dependence of the received data on the position of the fuel rod relative to the detection units in the process of its movement. Obtaining in the process of control of a fuel rod (unlike other similar scanners) radiation spectra for a short period of time (0.15 sec) allows you to directly analyze the composition of the fuel in terms of its secular equilibrium and the presence of impurities, if it is regenerated. Thus, it is possible to extract from the entire spectrum of the radiation of the fuel column only the emission spectrum of uranium-235, the area of which determines the enrichment of the fuel column, which avoids the problem of mixing different batches of fuel (with different impurity isotopic composition, but with the same enrichment).

2). Блок 2 детектирования γ-излучения, прошедшего через столб топливных таблеток позволяет контролировать длину зазоров между топливными таблетками. Блок 2 включает внешний источник γ-излучения, представляющий собой изотоп Am241 и сцинтилляционное устройство детектирования, соединенное с дополнительным одноплатным спектрометром, входящим в состав спектрометрической системы (компьютер 4) и связанным с контроллером 5 системы управления.2). Block 2 detecting γ-radiation transmitted through a column of fuel pellets allows you to control the length of the gaps between the fuel pellets. Block 2 includes an external source of γ-radiation, which is an Am241 isotope and a scintillation detection device connected to an additional single-board spectrometer, which is part of the spectrometric system (computer 4) and connected to the controller 5 of the control system.

3). Блок 3 вихретокового контроля используется для контроля наличия металлических комплектующих (фиксатора, проставки, столбика) в столбе топливных таблеток. Принцип его действия основан на регистрации изменения электромагнитного поля, вызванного возбуждением вихревых токов в контролируемом изделии (ТВЭЛ). Блок 3 включает вихретоковый преобразователь с измерительной катушкой для регистрации электрического сигнала, связанный с системой управления.3). Eddy current control unit 3 is used to control the presence of metal components (retainer, spacers, column) in a column of fuel pellets. The principle of its operation is based on the registration of changes in the electromagnetic field caused by the excitation of eddy currents in a controlled product (TVEL). Block 3 includes an eddy current transducer with a measuring coil for recording an electrical signal associated with the control system.

Описанные блоки конструктивно объединены в модуль контроля. Заявленный комплекс содержит один или более таких модулей. При этом каждый модуль контроля выполнен с возможностью перемещения по нему столба топливных таблеток.The described blocks are structurally integrated into a control module. The claimed complex contains one or more of these modules. In addition, each control module is configured to move a column of fuel pellets along it.

Наиболее предпочтительно, чтобы комплекс содержал два модуля контроля (фиг.1), что позволяет увеличить производительность комплекса за счет обеспечения контроля двух столбов топливных таблеток одновременно. В этом случае также возможна работа каждого измерительного модуля по отдельности, что позволяет обеспечивать работоспособность установки в случае неисправности какого-либо измерительного канала.Most preferably, the complex contains two control modules (figure 1), which allows to increase the productivity of the complex by providing control of two columns of fuel pellets at the same time. In this case, the operation of each measuring module separately is also possible, which allows to ensure the operability of the installation in the event of a malfunction of any measuring channel.

Комплекс работает следующим образом.The complex works as follows.

Столб 7 топливных таблеток с помощью транспортного механизма подается в многоканальный спектрометрический блок 1 для анализа спектра собственного γ-излучения, в котором он с постоянной скоростью протягивается через все отверстия устройств 6 детектирования. Каждый детектор контролирует весь столб 7 таблеток. При движении изделия в процессе контроля, плотность гамма-квантов, испускаемых участком столба 7 таблеток, с помощью сцинтилляционных устройств 6 детектирования, преобразуется в статистически распределенные последовательности электрических импульсов (от каждого устройства 6 детектирования своя), которые подаются на вход спектрометров типа SBS-77 и далее на вход компьютера 4, где производится запись в файл временной последовательности чисел зависимости Nоб(L), где:The column 7 of fuel pellets using a transport mechanism is fed into a multi-channel spectrometric unit 1 for analyzing the spectrum of its own γ-radiation, in which it is pulled at a constant speed through all openings of the detection devices 6. Each detector monitors the entire column of 7 tablets. When the product is moving in the control process, the density of gamma rays emitted by the column section of 7 tablets, using scintillation detection devices 6, is converted into statistically distributed sequences of electrical pulses (from each device 6 detection), which are fed to the input of SBS-77 type spectrometers and then to the input of computer 4, where the number of dependencies Nob (L) is written to the file in a time sequence, where:

Nоб - число импульсов за единицу времени;Nob is the number of pulses per unit time;

L - координата участка ТВЭЛ, на которой получено значение N.L is the coordinate of the fuel rod section on which the value N is obtained.

Спектрометры регистрируют интенсивность γ-излучения во всем спектре излучения. Сервисная программа данных спектрометров производит передачу спектров излучения в основную программу, где происходит его обработка до получения численных значений характеристик обогащения топливного столба ТВЭЛ.Spectrometers record the intensity of γ-radiation in the entire spectrum of radiation. The service program of these spectrometers transfers the radiation spectra to the main program, where it is processed to obtain numerical values of the fuel column enrichment characteristics of the fuel element.

Скорость движения ТВЭЛ при контроле массовой доли U-235 выбирается предварительно, исходя из необходимой статистической погрешности. После этого вычисляется площадь данной выбранной области спектра. Время набора спектра подобрано таким образом, чтобы на одной таблетке топливного столба 7 существовало не менее 4-х точек, где регистрируется спектр излучения.The speed of the fuel rod movement in the control of the mass fraction of U-235 is preliminarily selected based on the necessary statistical error. After that, the area of this selected region of the spectrum is calculated. The spectrum acquisition time is selected so that on one tablet of the fuel column 7 there are at least 4 points where the radiation spectrum is recorded.

Предварительная градуировка по СОПам (стандартный образец предприятия) с известным значением массовой доли U-235 в смеси изотопов урана дает соответствие полученных спектров сигнала в выбранном диапазоне - массовой доле U-235 (либо в единичных таблетках, либо в столбе).Preliminary calibration according to SOPs (standard sample of the enterprise) with a known value of the mass fraction of U-235 in the mixture of uranium isotopes gives the correspondence of the obtained signal spectra in the selected range - mass fraction of U-235 (either in single tablets or in a column).

Исходя из того, что в одном СОПе невозможно смоделировать все возможные комбинации попадания в топливный столб единичных таблеток с отклонением массовой доли U-235 в смеси изотопов урана для каждого номинального значения средней массовой доли U-235 в смеси изотопов урана выпускаемых стержневых ТВЭЛ, изготовлены СОПы, где установлены таблетки с отклонением по массовой доле U-235, по которым построена своя градуировочная зависимость вычисления массовой доли U-235 в смеси изотопов урана единичных таблеток с отклонением в диапазоне определяемым максимальным и минимальным значениями массовой доли U-235 единичных таблеток в данном СОПе.Based on the fact that in one SOP it is impossible to simulate all possible combinations of single tablets entering the fuel column with a deviation of the mass fraction of U-235 in the mixture of uranium isotopes for each nominal value of the average mass fraction of U-235 in the mixture of uranium isotopes of manufactured rod fuel elements, SOPs are made where tablets with a deviation in the mass fraction of U-235 are installed, according to which a calibration curve is constructed for calculating the mass fraction of U-235 in a mixture of uranium isotopes of single tablets with a deviation in the range determined by the maximum and minimum values of the mass fraction of U-235 single tablets in this SOP.

Таким образом, в процессе работы установки, формируется «кривая обогащения» (фиг.2), по которой программным образом вычисляется среднее значение средней массовой доли U-235 в ТВЭЛ, значение массовой доли U-235 в единичных таблетках и зонах длиной более 150 мм.Thus, during the operation of the installation, an “enrichment curve” is formed (Fig. 2), according to which the average value of the average mass fraction of U-235 in the fuel elements, the mass fraction of U-235 in single tablets and zones longer than 150 mm are calculated by software. .

После контроля обогащения, столб 7 топливных таблеток попадает в блок 2 детектирования прошедшего через столб 7 таблеток γ-излучения, в котором устройство 6 детектирования регистрирует прошедшее через изделие γ-излучение, а спектрометр выделяет из всего спектра излучения внешнего источника область аналитического пика 59 КэВ.After enrichment control, the column of 7 fuel pellets enters the detection unit 2 of the γ radiation transmitted through the column of 7 tablets, in which the detection device 6 detects the γ radiation transmitted through the product, and the spectrometer extracts from the entire spectrum of the external source radiation the region of the analytical peak of 59 KeV.

При движении столба 7 таблеток, в процессе контроля, плотность гамма-квантов (Nсиг. на фиг.2) от внешнего источника прошедших через столб 7, с помощью сцинтилляционного блока детектирования БДЭГ-25НП преобразуется в статистически распределенную последовательность электрических импульсов (Nимп. на фиг.3), которая подается на вход спектрометра SBS-77 и, после соответствующей обработки, подается на вход компьютера 4, где производится запись в файл временной последовательности чисел зависимости Nтс(L), где:When a column of 7 tablets moves, in the control process, the gamma-ray density (Nig. In FIG. 2) from an external source passing through column 7 is converted using a scintillation detection unit BDEG-25NP into a statistically distributed sequence of electrical pulses (Nimp. In FIG. .3), which is fed to the input of the SBS-77 spectrometer and, after appropriate processing, is fed to the input of computer 4, where the numbers of dependences NTC (L) are recorded in a file of the time sequence, where:

Nтс - число импульсов за единицу времени;NTC is the number of pulses per unit time;

L - координата участка ТВЭЛ, на которой получено значение Nтс.L is the coordinate of the fuel rod section, on which the value of NTC is obtained.

Длина зазора вычисляется по полученной градуировочной зависимости:The length of the gap is calculated by the obtained calibration dependence:

L_з=A+B∗F_сиг;L _s = A + B ∗ F _sig ;

где А и В - градуировочные константы;where A and B are calibration constants;

F_сиг - площадь сигнала регистрируемого на зазоре;F _sig - the area of the signal recorded at the gap;

L_з - длина зазора.L _s - the length of the gap.

Пороговые значения выбираются в процессе предварительных исследований.Thresholds are selected during the preliminary studies.

Для определения длин зазоров используют пороговое значение для топливного столба (ПТС) и пороговое значение зазора (ПЗ) (фиг.3).To determine the lengths of the gaps, use the threshold value for the fuel column (PTS) and the threshold value of the gap (PZ) (figure 3).

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 with the help of its processing program, the beginning of the fuel column (PTS) is found, then the program begins to sort through all the scan points from the beginning of the fuel column to the end point in a row.

После получения сигнала, который больше или равен ПЗ, находится координата его окончания (величина сигнала <ПЗ). Этот участок ТВЭЛ определяется как зазор.After receiving a signal that is greater than or equal to the PZ, the coordinate of its end is found (signal value <PZ). This section of the fuel rod is defined as a gap.

Далее, длина зазора вычисляется по градуировочной зависимости. После этого полученная длина зазора сравнивается с пороговым, (браковочным) значением длины зазора и принимается решение о годности изделия по данному контролируемому параметру.Further, the gap length is calculated by the calibration curve. After that, the obtained gap length is compared with the threshold (rejection) value of the gap length and a decision is made on the suitability of the product for this controlled parameter.

После контроля длины зазоров столб 7 таблеток попадает в блок 3 вихретокового контроля наличия металлических комплектующих. При перемещении столба 7 топливных таблеток через вихретоковый преобразователь в измерительной катушке регистрируется электрический сигнал, зависящий от физических характеристик и химического состава контролируемого объекта. Регистрируемый сигнал обрабатывается прибором Elotest или ВЕКТОР с помощью амплитудно-фазового метода. Оптимальная фаза при настройке прибора выбрана таким образом, чтобы обеспечить максимальную чувствительность аппаратуры к выявлению комплектующих и наименьшую чувствительность к изменениям геометрических размеров оболочки. Если регистрируемый сигнал превышает пороговый уровень (при наличии фиксатора, проставки, столбика) на выходе прибора появляется логическая. Дискретные сигналы считываются контроллером. При этом по наличию и количеству перепадов в дискретно заданном временном интервале, судят о наличии или отсутствии комплектующих.After controlling the length of the gaps, a column of 7 tablets falls into the eddy current control unit 3 for the presence of metal components. When moving a column of 7 fuel pellets through an eddy current transducer, an electrical signal is recorded in the measuring coil, depending on the physical characteristics and chemical composition of the controlled object. The recorded signal is processed by the Elotest or VECTOR device using the amplitude-phase method. The optimal phase when setting up the device is selected in such a way as to ensure maximum sensitivity of the equipment to the identification of components and the least sensitivity to changes in the geometric dimensions of the shell. If the recorded signal exceeds the threshold level (in the presence of a latch, spacers, column), a logic appears at the output of the device. Discrete signals are read by the controller. Moreover, by the presence and number of differences in a discrete time interval, the presence or absence of components is judged.

Результаты контроля, в первую очередь, зависят от свойств контролируемых в составе изделий комплектующих, типа вихретокового преобразователя, выбранных параметров чувствительности, частотной и фазовой настройки прибора.The control results, first of all, depend on the properties of components controlled as part of the products, such as an eddy current transducer, selected sensitivity parameters, frequency and phase settings of the device.

Таким образом, совокупность элементов и их взаимосвязь в заявленном комплексе обеспечивают достижение указанного технического результата.Thus, the combination of elements and their relationship in the claimed complex ensure the achievement of the specified technical result.

Claims

1. The control system of the internal structure of the fuel elements (fuel elements) in the form of a column of fuel pellets, containing at least one control module connected to a control system for processing control results, while the control module is configured to move a column of fuel pellets and includes a sequentially arranged multi-channel spectrometric unit for analyzing the spectrum of intrinsic γ-radiation of a column of fuel pellets, a unit for detecting γ-radiation transmitted through a fuel column overt tablets with an external source of gamma-radiation to control gaps between the fuel pellets and the block of eddy current testing of the presence of metal parts in the column of fuel pellets.

2. The complex according to claim 1, characterized in that it contains the two mentioned control modules.

3. The complex according to claim 1, characterized in that the multichannel spectrometric unit includes scintillation detection devices located in one line, and each of which is connected to a corresponding single-board spectrometer connected to the controller of the control system, and the scintillator of each scintillation detection device is a crystal NaI (Tl) with a through side opening for passage of a pillar of tablets through it.

4. The complex according to claim 3, characterized in that the multichannel spectrometric unit includes fourteen scintillation detection devices connected to fourteen corresponding single-board spectrometers.

5. The complex according to claim 1, characterized in that the external source of γ-radiation is an Am241 isotope, and the detection unit for γ-radiation transmitted through a column of fuel pellets contains a scintillation detection device connected to an additional single-board spectrometer connected to the controller of the control system.

6. The complex according to claim 1, characterized in that the eddy current control unit for the presence of metal components in the column of fuel pellets includes an eddy current transducer with a measuring coil for recording an electrical signal associated with the control system.