SU1216749A1 - Термонейтронный датчик - Google Patents

Description

1

12

Изобретение относитс  к технике  дерных реакторов и предназначено дл  измерени  плотности потока тепло вых нейтронов  дерного реактора, преимущественно в высокотемператур™ ной области.

Целью иаобретени   вл етс  повышение надежности и точности термо- нейтронного датчика за счет пневматического сбора и вывода информации.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что используют газы различной термочувствительности, причем такой, что тепловыделение идет преимущест™ венно в газе, а не на стенках ресивера , что позвол ет свести к минимуму нагрев ресиверов и теплообмен между ними.

Установлено, что зависимость тер- мочувствительности газа к нейтронам iT/4tf от плотности газа и радиуса газового объема (внутреннего радиу- са ресивера) . вл етс  существенно ,не линейной. В первом приближении она имеет вид . „

6EpR4- (l-t P ),

где U Т - приращение средней температуры газа относительно границ газового объема. &С|| - приращение плотности потока

нейтронов;

(j, микроскопическое сечение поглощени , коэффициент теплопроводности и  дерна  плотность газа соответственно j

Е - энерги J высвобожр;ающа с  при единичном акте поглощени  нейтрона газом; R - внутренний радиус газового

ресивера

1 - величина, пропорциональна  среднему свободному пробегу частиц продуктов реакции захвата нейтрона в газе при нормальных услови х Из этого следует, что один и тот же газ в зависимости от его плотности и радиуса газового объема может иметь существенно различную термочувствительность к нейтронам. По той же причине, наоборот, газы с огромной разницей в сечени х поглощени  нейтронов могут иметь одинаково низкую термочувствительность к нейтронам.

На чертеже представлен предлагаемый датчик.

749Z

Датчик состоит из газос.- брачного термочувствительного к нейтронам элемента 1, тазовог о ресивера 2, размещенного в активной зоне 3  дер- него реактора, газопитательной трубки 4, содержащей газовый ресивер с дифференциальным манометром 5, скомпенсированным по начальному давлению газа в ресивере. Дл  уменьшени  выго- 0 рани , изменени  чувствительности газообразного термочувствительного элемента к ресиверу могут быть подключены внещние устройства, например , СИЛЬфОН 6 с приводом, KOTOS рый удал ет газ из активной зоны, когда измерени  не провод т-с , или измен ет его давление. Дл  компенсации начального давлени  газа и температурной погрешности датчика 0 к манометру подключен дополнительный ресивер 7, наполненный газОм 8, нечувствительным к нейтронам, но близким по теплофизическим свойствам к газу ресивера 2, Начальное давление (при нулевом нейтронном потоке) в ресиверах одинаково. В качестве заполн ющих ресиверы газов, с близкими теплофизическими свойствами могут быть использованы гелий и 30 изотоп гели  Не .

Устройство работает следующим образом.

В термочувствительном к нейтронам элементе 1 происходит  дерна  35 реаки.и  с нейтронами, сопровождающа с  выделением энергии внутри ресивера 2, Энерговыделение пропорционально измер емой плотности нейтронного потока, поэтому темпе- до ратура и давление газа внутри ресивера однозначно завис т от измер емой величины. Давление газа в ресивере (а более точно - приращение этого давлени ) измер етс  дифферен- 45 1 иальным манометром 5 вне активнок зоны.

Таким образом, показани  дифференциального манометра пропорциональны плотности нейтронного потока, т.е. 50 измер емой величине. В общем случае, они завис т также от температуры среды. Наиболее надежный конструктивный путь уменьшени  температурной погрешности - подключение к дифферен- ЗЯ циальному манометру 5 дополнителыто- го ресивера 7, При отсутствии нейтронного излучени  давление газа в ресиверах 2 и 7 одинаково, и манометр

1гоклаыв ет О. При по влении излучени  показани  манометра пропорпи- ональны плотности нейтронного потока , так как термочувствительный к нейтронам газ содержитс  лишь в одном из ресиверов, В то же врем  температурные возмущени  не отражаютс  на показани х манометра, пос1 2 1 Ь 7-(9

кольку ресиверы подключены к различным его входам, а газы, наполн ющие ресиверы, близки по тепло- физическим свойствам. Другой воз- 5 можный путь температурной компенсации - расчетный. Можно учесть температуру теплоносител  при обработке информационног О сигнала.

Claims (2)

1. ТЕРМОНЕЙТРОННЫЙ ДАТЧИК, содержащий два газовых ресивера, сообщающихся трубопроводами с измерите лем разности давлений раза, причем по крайней мере в одном из ресиверов - газ, взаимодействующий с нейтронами по экзотермической реакции, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности и надежности, в качестве газов, находящихся в ресиверах, используют газы, различающиеся термочувствительностью к нейтронам.

2. Датчик поп. ^отличающийся тем, что ресиверы заполнены близкими по теплофизическим свойствам газами.