[發明專利]用于測定壓水反應堆的燃料元件變形的方法和裝置

有效

• 申請號: 201080051043.2
• 申請日: 2010-11-09
• 公開（公告）號: CN102667957A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: W·霍梅爾
• 申請（專利權）人: 阿利發NP有限公司
• 主分類號: G21C17/06
• 分類號: G21C17/06;G01B7/28;G01B5/25;G01B7/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 董華林

技術領域

本發明涉及一種用于測定壓水反應堆的燃料元件變形的方法和裝置。

背景技術

壓水反應堆的燃料元件可以在其運行過程中根據其在堆芯中的位置獲得基本上由彎曲形成的變形，該變形在最不利的情況下可能導致控制棒的惰性或者導致燃料元件更換時的問題。在檢查燃料元件時因此需要定量地確定這種燃料元件變形，以便能夠決定其進一步的可用性或者以便如例如在WO02/095765A2中建議的那樣在堆芯邊緣處這樣定向地利用該變形，使得最大的彎曲處在堆芯外側處，以便通過這種方式降低當前的彎曲。

發明內容

因此現在本發明的目的在于，給出一種用于測量壓水反應堆的燃料元件變形的方法，借助該方法能夠簡單地且以低的時間花費同時以高的測量精度地實施燃料元件變形。此外，本發明的目的在于，給出一種按照該方法工作的裝置。

在方法方面，所述目的按照本發明通過權利要求1的特征來達到。按照這些特征，在用于測量壓水反應堆的燃料元件變形的方法中，該燃料元件包括多個控制棒引導管，將沿控制棒引導管縱軸線方向可移動的探頭插入到至少一個控制棒引導管的內部，該探頭具有至少一個參考軸線并且該探頭在控制棒引導管的至少一個區段中這樣支撐在該控制棒引導管的內壁上，使得所述至少一個參考軸線的取向唯一地（明確地/單義地）取決于控制棒引導管縱軸線在該區段中的取向，并且所述至少一個參考軸線在控制棒引導管的該區段中的取向相對于探頭的所述參考軸線或另一參考軸線在另一區段中的取向被檢測。

在裝置方面，所述目的按照本發明通過權利要求1的特征來達到，這些特征對應于在權利要求1中給出的特征。

本發明的出發點是考慮，由于在此涉及燃料元件的承載結構件的事實，在壓水反應堆的燃料元件中的控制棒引導管的形狀直接復現燃料元件的形狀。

通過按本發明的方法或裝置，即使在燃料元件不是精確地定位于垂線中時也能夠以高的精度快速且簡單地測量燃料元件的變形或彎曲，使得不需要把燃料元件置入昂貴構造的測量站中。此外，即使在不利的照明條件時也能夠進行測量，該不利的照明條件使得通常在這種測量站中執行的攝影測量變得困難。

參考軸線是一條在探頭內部固定的軸線，該軸線在探頭插入控制棒引導管中時與這樣一條直線處于一種明確的角度關系，縱軸線在控制棒引導管的、探頭在控制棒引導管中支撐在其上的區段中的走向大致復現該直線。

當在探頭的周邊上設置有能垂直于該探頭的中軸線徑向伸出的且能抵靠到控制棒引導管內壁上的支撐器件時，在所述至少一個參考軸線的位置與控制棒引導管的縱軸線的取向之間的明確的關系可以通過簡單的方式達到，所述支撐器件使探頭在控制棒引導管中這樣定向，使得該探頭的中軸線在相應的區段中至少接近平行于控制棒引導管的縱軸線延伸。特征“平行于縱軸線”在申請的意義上可這樣理解：中軸線與一條接近于縱軸線在該區段中實際走向的直線（例如縱軸線在該區段中的切線）平行地定向。

當作為用于相對于所述至少一個參考軸線在一個區段中的取向確定該參考軸線在另一區段中的取向的測量裝置，設置有測斜儀，該測斜儀用于確定探頭中軸線相對于垂線的斜度時，可以用一體的剛性的探頭檢測控制棒引導管的變形。

在本發明的另一種構造中，用于確定斜度的測量裝置包括一個擺，該擺自由擺動地支承在探頭的內部，并且該擺相對于中軸線的偏轉被測量。這使得能夠用低的結構費用實現簡單且精確地直接測量探頭中軸線相對垂線的斜度。

在本發明的另一種構造中，用于確定偏轉的測量裝置包括距離測量裝置，該距離測量裝置用于測量擺的擺體與至少一個位置固定地設置在探頭中的參考點之間的距離。以這種方式能夠通過商業上常用的距離傳感器達到高的測量精度。

為了測定燃料元件的局部變形、亦即貼靠于控制棒引導管縱軸線上的切線在空間中的局部方向，也就是說，為了檢測擺平面的偏轉和取向或者說擺體在兩個方向上的偏轉，在測量裝置中設有至少兩個距離測量裝置，借助這些距離測量裝置可以測量擺體與兩個彼此間隔開的、設置在探頭中的參考點的距離。

在本發明的一種特別優選的構造中，作為距離測量裝置設有非接觸式工作的渦流－位移傳感器，該渦流－位移傳感器特別是位置固定地設置在探頭中。

在本發明的一種替代的構造中，用于確定斜度的測量裝置包括至少一個水準儀，一個氣泡或一個可動地存儲于水準儀囊內部的懸浮體作為水準眼（Libellenauge）位于該水準儀的水準儀囊中，該懸浮體的比重小于位于水準儀囊中的水準儀液體的比重，其中，在水準儀的區域內設置有至少一個線圈，該線圈的電感取決于水準眼的位置。這種布置使得能夠實現本裝置特別緊湊的結構。