[go: up one dir, main page]

RU2801595C2 - Energetically autonomous intra-room detector device for measuring flow in the core of a nuclear reactor - Google Patents

Energetically autonomous intra-room detector device for measuring flow in the core of a nuclear reactor Download PDF

Info

Publication number
RU2801595C2
RU2801595C2 RU2021111943A RU2021111943A RU2801595C2 RU 2801595 C2 RU2801595 C2 RU 2801595C2 RU 2021111943 A RU2021111943 A RU 2021111943A RU 2021111943 A RU2021111943 A RU 2021111943A RU 2801595 C2 RU2801595 C2 RU 2801595C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
autonomous
detectors
energy
detector
neutron flux
Prior art date
Application number
RU2021111943A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021111943A (en
Inventor
Ян МакКиг ДЖОНСОН
Original Assignee
Фраматом Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фраматом Инк. filed Critical Фраматом Инк.
Publication of RU2021111943A publication Critical patent/RU2021111943A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2801595C2 publication Critical patent/RU2801595C2/en

Links

Abstract

FIELD: nuclear industry.
SUBSTANCE: invention is related to a detector assembly for measuring the flow in the core of a nuclear reactor and a method for its formation. The assembly includes a number of self-contained detector devices, each of which is designed to measure the flow in one axial location in the core of a nuclear reactor, different for each device, as well as an assembly connector configured to connect to a power plant connector. The connector includes several outputs of the flow signals, each of which is connected to one of the energy-autonomous intrazone detector devices. At least one of the detector devices contains a set of at least two energy-autonomous intrazone detectors for measuring the flow at the same axial locations in the reactor core. Each of at least two said detectors includes a shell, a zone of detector material within the shell, an insulator between the shell and the detector material, and a flow signal output line. The output lines of the flow signal of at least two energy-autonomous intrazone detectors are connected to each other.
EFFECT: increase of the accuracy of measurements, as well as the possibility of simplifying the design of the connector.
20 cl, 4 dwg

Description

Настоящее изобретение в целом относится к активным зонам ядерных реакторов, а более конкретно, к детекторам для измерения нейтронного потока в активной зоне реактора.The present invention relates generally to nuclear reactor cores, and more particularly to detectors for measuring the neutron flux in a reactor core.

Уровень техникиState of the art

Внутри ядерных реакторов, внутри активной зоны реактора измеряют локальную мощность с помощью внутризонных детекторов, сконструированных для работы и выдерживания таких условий окружающей среды. Внутризонные детекторы включают в себя энергетически автономные нейтронные детекторы (SPND) или энергетически автономные детекторы (SPD). Короткая зона материала детектора, электропровод и хрупкие керамические изоляторы размещаются внутри длинного тонкого металлического корпуса. Металлический корпус выполняется из трубок из инконели или нержавеющей стали, и его называют оболочкой. Внешний диаметр оболочки уменьшается в несколько раз при раздроблении керамических изоляторов вокруг материала детектора и электропровода, чтобы изолировать его от оболочки, получая SPND или SPD непрерывной длины. Материал детектора в оболочке при вставке линейно выравнивают в конкретном местоположении активной зоны реактора. Электропровод соединен с нижней частью короткой зоны материала детектора и проходит вдоль всей длины оболочки, чтобы передавать электрический сигнал от материала детектора на соединитель, чтобы его можно было передать для нужд электростанции. Inside nuclear reactors, inside the reactor core, local power is measured using intrazone detectors designed to operate and withstand such environmental conditions. Intrazone detectors include energetically autonomous neutron detectors (SPND) or energy autonomous detectors (SPDs). A short area of detector material, electrical wire and fragile ceramic insulators are housed inside a long thin metal case. The metal body is made from Inconel or stainless steel tubing and is called the sheath. The outer diameter of the sheath is reduced by several times when the ceramic insulators around the detector material and the electrical wire are crushed to isolate it from the sheath, producing continuous length SPND or SPD. The jacketed detector material, when inserted, is linearly aligned at a particular location in the reactor core. The electrical wire is connected to the bottom of the short zone of the detector material and runs along the entire length of the sheath to transfer the electrical signal from the detector material to the connector so that it can be transferred to the needs of the power plant.

Материал детектора в оболочке при вставке выравнивают в специальном месте активной зоны реактора. Выравнивание детекторов поддерживают с помощью цилиндрической внешней оболочки из аналогичных материалов, и ее сминают вокруг отдельных детекторов аналогичным образом для каждого отдельного детектора. Электропровод может быть соединен с концом короткого участка материала детектора и может проходить вдоль всей длины оболочки, чтобы передавать электрический сигнал от материала детектора на коннектор, чтобы электрический сигнал можно было передать для нужд электростанции. Имеется также фоновый сигнал, проходящий параллельно электропроводу в фоновом детекторе, который может быть внутри той же самой оболочки в детекторе с двойным проводом или снаружи оболочки в виде отдельного детектора.The material of the detector in the shell, when inserted, is aligned in a special place in the reactor core. Alignment of the detectors is maintained by a cylindrical outer shell of similar materials and is folded around the individual detectors in a similar manner for each individual detector. An electrical wire may be connected to the end of a short length of the detector material and may extend along the entire length of the sheath to transmit an electrical signal from the detector material to the connector so that the electrical signal can be transmitted to the needs of the power plant. There is also a background signal running parallel to the wire in the background detector, which can be inside the same sheath in a double wire detector, or outside the sheath as a separate detector.

Если необходимы сигналы выше, чем средние выходные сигналы, то обычно применяют несколько различных технологий. Первая общепринятая технология проектирования внутризонных детекторов включает в себя использование специального материала детектора, который выдает достаточно высокие сигналы для заданного применения. Вторая общепринятая технология заключается в проектировании таких внутризонных детекторов, которые имеют достаточно большой размер, чтобы обеспечить достаточно сильные выходные сигналы для заданного применения. Третья общепринятая технология включает в себя использование нескольких очень длинных элементов различной длины, которые покрывают большие части активной зоны реактора, затем вычитают сигналы элементов и используют разность в качестве меры для одного местоположения, охваченного только одним из элементов. Четвертая общепринятая технология заключается в сворачивании детектора вместо использования прямого детектора, чтобы получать более сильный сигнал, чем может выработать прямой детектор. If signals higher than the average output signals are needed, then several different techniques are typically used. The first common technology for designing intraband detectors involves the use of a special detector material that produces sufficiently high signals for a given application. The second common technique is to design such intrazone detectors that are large enough to provide strong enough output signals for a given application. A third common technique involves using several very long elements of varying length that cover large portions of the reactor core, then subtracting the element signals and using the difference as a measure for a single location covered by only one of the elements. A fourth common technique is to roll up the detector instead of using a straight detector to get a stronger signal than the straight detector can produce.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Детекторная сборка для измерения нейтронного нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора включает в себя несколько энергетических автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном из нескольких местоположений в осевом направлении в активной зоне ядерного реактора, и коннектор, выполненный с возможностью подключения к коннектору электростанции. Коннектор включает в себя несколько сигнальных контактов, каждый из которых соединен с одним из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств. По меньшей мере одно из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств содержит комплект из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же местах вдоль оси в активной зоне ядерного реактора. Каждый из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку, участок материала детектора внутри оболочки, изолятор между оболочкой и материалом детектора и выходную линию для сигнала нейтронного потока. Выходные линии для сигнала нейтронного потока по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов соединены друг с другом.The detector assembly for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor includes several energy autonomous intrazone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux at one of several locations in the axial direction in the core of the nuclear reactor, and a connector configured to connection to the power plant connector. The connector includes several signal contacts, each of which is connected to one of the self-contained intrazonal detector devices. At least one of the energy-autonomous intrazone detector devices contains a set of at least two energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux at the same places along the axis in the nuclear reactor core. Each of at least two energy-autonomous intrazone detectors includes a shell, a section of the detector material inside the shell, an insulator between the shell and the detector material, and an output line for the neutron flux signal. The output lines for the neutron flux signal of at least two energy-autonomous intrazone detectors are connected to each other.

Также предложен способ формирования детекторной сборки для измерения нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора. Способ включает в себя следующее: в активной зоне ядерного реактора размещают несколько энергетически автономных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в различных местах из множества мест вдоль оси в активной зоне ядерного реактора, и соединяют коннектор с энергетически автономными внутризонными детекторными устройствами. Коннектор включает в себя несколько сигнальных контактов, каждый из которых соединен с одним из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств. Коннектор выполнен с возможностью соединения с коннектором электростанции. По меньшей мере одно из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств включает в себя комплект из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же местах вдоль оси в активной зоне ядерного реактора. Каждый из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку, участок материала детектора внутри оболочки, изолятор между оболочкой и материалом детектора и выходную линию для сигнала нейтронного потока. Выходные линии для сигнала нейтронного потока по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов соединены друг с другом.A method for forming a detector assembly for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor is also proposed. The method includes the following: several energy-autonomous detector devices are placed in the nuclear reactor core, each of which is designed to measure the neutron flux at different locations from a plurality of locations along the axis in the nuclear reactor core, and the connector is connected to energy-autonomous intrazone detector devices. The connector includes several signal contacts, each of which is connected to one of the self-contained intrazonal detector devices. The connector is made with the possibility of connection with the connector of the power plant. At least one of the energy-autonomous intrazone detector devices includes a set of at least two energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux at the same locations along the axis in the nuclear reactor core. Each of at least two energy-autonomous intrazone detectors includes a shell, a section of the detector material inside the shell, an insulator between the shell and the detector material, and an output line for the neutron flux signal. The output lines for the neutron flux signal of at least two energy-autonomous intrazone detectors are connected to each other.

Предложен способ замены первой детекторной сборки для измерения нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора на вторую детекторную сборку для измерения нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора. Способ включает в себя следующее: демонтируют первую детекторную сборку из активной зоны ядерного реактора. Первая детекторная сборка включает в себя несколько первых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном из нескольких мест в осевом направлении в активной зоне ядерного реактора, и первый коннектор, выполненный с возможностью подключения к коннектору электростанции. Первый коннектор включает в себя несколько первых выводов сигнала нейтронного потока, каждый из которых соединен с одним из первых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств. По меньшей мере одно из первых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств включает в себя комплект из по меньшей мере двух первых энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же местах вдоль оси в активной зоне ядерного реактора. Каждый из по меньшей мере двух первых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку, участок материала детектора внутри оболочки, изолятор между оболочкой и материалом детектора и выходную линию для сигнала нейтронного потока. Выходные линии для сигнала нейтронного потока по меньшей мере двух первых внутризонных энергетически автономных детекторов соединены друг с другом. Демонтаж первой детекторной сборки активной зоны ядерного реактора включает в себя отсоединение первого коннектора от электрического коннектора электростанции. A method is proposed for replacing the first detector assembly for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor with the second detector assembly for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor. The method includes the following: dismantling the first detector assembly from the active zone of the nuclear reactor. The first detector assembly includes several first energy-autonomous intrazone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux in one of several places in the axial direction in the nuclear reactor core, and the first connector configured to be connected to the power plant connector. The first connector includes several first outputs of the neutron flux signal, each of which is connected to one of the first energy-autonomous intrazone detector devices. At least one of the first energy-autonomous intrazone detector devices includes a set of at least two first energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux at the same locations along the axis in the nuclear reactor core. Each of at least two first energy-autonomous intrazone detectors includes a shell, a section of the detector material inside the shell, an insulator between the shell and the detector material, and an output line for the neutron flux signal. The output lines for the neutron flux signal of at least the first two intrazonal energy autonomous detectors are connected to each other. The dismantling of the first detector assembly of the nuclear reactor core includes disconnecting the first connector from the electrical connector of the power plant.

Способ замены также включает в себя размещение второй детекторной сборки в активной зоне ядерного реактора вместо первой детекторной сборки. Вторая детекторная сборка включает в себя несколько вторых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном из нескольких мест в осевом направлении в активной зоне ядерного реактора, и второй коннектор, выполненный с возможностью подключения к коннектору электростанции. Второй коннектор включает в себя несколько вторых выводов сигнала нейтронного потока, каждый из которых соединен с одним из вторых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств. По меньшей мере одно из вторых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств включает в себя комплект из по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же местах вдоль оси в активной зоне ядерного реактора. Каждый из по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку, участок материала детектора внутри оболочки, изолятор между оболочкой и материалом детектора и выходную линию для сигнала нейтронного потока. Выходные линии для сигнала нейтронного потока по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов соединены друг с другом. Установка второй детекторной сборки в активной зоне ядерного реактора включает в себя присоединение второго коннектора к электрическому коннектору электростанции.The replacement method also includes placing the second detector assembly in the core of the nuclear reactor in place of the first detector assembly. The second detector assembly includes several second energy-autonomous intrazone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux in one of several places in the axial direction in the nuclear reactor core, and a second connector configured to be connected to the power plant connector. The second connector includes several second outputs of the neutron flux signal, each of which is connected to one of the second energy-autonomous intrazone detector devices. At least one of the second energy-autonomous intrazone detector devices includes a set of at least two second energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux at the same locations along the axis in the nuclear reactor core. Each of at least two second energy-autonomous intrazone detectors includes a shell, a section of the detector material inside the shell, an insulator between the shell and the detector material, and an output line for the neutron flux signal. The output lines for the neutron flux signal of at least two second energy-autonomous intrazone detectors are connected to each other. Installing the second detector assembly in the core of a nuclear reactor includes attaching a second connector to an electrical connector of the power plant.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Настоящее изобретение описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The present invention is described below with reference to the accompanying drawings, in which:

На фиг. 1 схематично показан корпус реактора высокого давления, включающий в себя сборку энергетически автономного внутризонного детектора, установленную в активной зоне реактора, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; In FIG. 1 schematically shows a high pressure reactor vessel including an energy self-contained in-zone detector assembly installed in a reactor core, in accordance with an embodiment of the present invention;

на фиг. 2 схематически показан подробный вид комплекта детекторов детекторной сборки, показанной на фиг. 1;in fig. 2 is a schematic detail view of the detector assembly of the detector assembly shown in FIG. 1;

на фиг. 3 схематически показан увеличенный вид детекторной сборки, показанной на фиг. 1; иin fig. 3 is a schematic enlarged view of the detector assembly shown in FIG. 1; And

на фиг. 4a схематически показан аксиальный вид, показывающий, как детекторы детекторной сборки могут быть расположены внутри внешней оболочки, в сечении вдоль линии А-А на фиг. 3 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; и in fig. 4a is a schematic axial view showing how the detectors of the detector assembly can be positioned within the outer shell, in cross section along line A-A in FIG. 3 according to an embodiment of the present invention; And

на фиг. 4b схематически показан аксиальный вид, показывающий, как выводы коннектора детекторной сборки могут быть расположены внутри коннектора, в сечении вдоль линии B-B на фиг. 3 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.in fig. 4b is a schematic axial view showing how the terminals of a detector assembly connector can be positioned within the connector, in section along line B-B in FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Одна проблема, связанная с обычными технологиями, заключается в том, что когда различные материалы детектора располагают в определенном месте вдоль оси, чтобы характеризовать это осевое измерение в активной зоне, разные материалы будут давать большую или меньшую величину выходного электрического тока в зависимости от взаимодействий, индуцированных излучением каждого материала, в заданном поле излучения. Некоторые их этих материалов не всегда выдают сигнал, который считается достаточно высоким для данного применения и данной конструкции детектора. Размеры компонентов конструкции детектора тщательно спроектированы, и изменение их для увеличения выходного сигнала детектора для данного применения не всегда возможно по множеству причин, например, из-за ограниченного пространства в детекторной сборке или затрат на перепроектирование и анализ конструкции компонентов детектора.One problem with conventional technologies is that when different detector materials are placed at a specific location along an axis to characterize this axial measurement in the core, different materials will produce a greater or lesser amount of output current depending on the interactions induced radiation of each material, in a given radiation field. Some of these materials do not always produce a signal that is considered high enough for this application and this detector design. The dimensions of the detector design components are carefully designed, and changing them to increase the detector output for a given application is not always possible for a variety of reasons, such as limited space in the detector assembly or the expense of redesigning and reviewing the design of detector components.

Другими словами, перепроектирование заданного детектора для каждой ситуации только потому, что уровень сигнала не такой высокий, как требуется или ожидается, может быть очень дорогостоящим и недопустимым в большинстве ситуаций. Большинство материалов детекторов, которые обеспечивают более высокий выходной сигнал, также имеют существенные недостатки, поскольку для детектора с автономным питанием, чтобы обеспечить более высокий выходной сигнал, обычно требуется гораздо большее истощение материала, в результате чего детектор становится расходным компонентом с очень коротким сроком службы. В течение десятилетий проводили анализ и измерения материалов, например родия, платины и ванадия, которые используются сегодня, чтобы получить баланс между достаточно высокой производительностью и сроком службы. Использование нескольких длинных частей, которые покрывают большие части активной зоны, затруднительно для построения, они будут интегрировать в сигналы другие нежелательные сигналы, и возникнет большая проблема неопределенности при взятии двух больших сигналов и их вычитании для получения одного меньшего сигнала. Спиральная конструкция стоит дороже, ее сложнее моделировать и анализировать, в то время как сборка из витков занимает больше места, что делает ее слишком большой, чтобы ее можно было поместить в некоторых ограниченных пространствах.In other words, redesigning a given detector for every situation just because the signal level is not as high as desired or expected can be very costly and unacceptable in most situations. Most detector materials that provide higher output also have significant disadvantages, as a self-powered detector typically requires much more material depletion to provide higher output, resulting in the detector becoming a consumable component with a very short life. For decades, analyzes and measurements have been made of materials such as rhodium, platinum and vanadium, which are used today, to achieve a balance between sufficiently high performance and service life. Using multiple long pieces that cover large parts of the core is difficult to construct, they will integrate other unwanted signals into the signals, and there is a big uncertainty problem when taking two large signals and subtracting them to get one smaller signal. The spiral design is more expensive, harder to model and analyze, while the coil assembly takes up more space, making it too large to fit in some limited spaces.

В настоящем изобретении предложены способы построения сборок, каждая из которых имеет несколько компонентов детектора в каждом осевом пространстве, при этом подводящие провода связаны вместе, и их соответствующие фоновые провода связаны вместе, чтобы создать один электрически комбинированный детектор с несколькими сигнальными выходами одиночных детекторов для одного и того же осевого места активной зоны. Такие способы проще для осуществления по сравнению со спиральной конструкцией или конструкцией из множества длинных элементов. Моделирование и анализ также становятся проще, поскольку вы просто моделируете уже разработанные конструкции детекторов нормального размера и длины. Кроме того, измерение и конструкция коннектора упрощены по сравнению с обычными технологиями, поскольку несколько детекторов, электрически объединенных в сборку, будут иметь один и тот же коннектор, с тем же количеством контактов, что и у одного детектора, на каждое осевое пространство. Ожидается, что погрешность уменьшится за счет увеличения величины взаимодействия излучения в том же пространстве сборки, тем самым увеличивая полезный сигнал без необходимости делать какое-либо внешнее вычитание. Сборки могут включать в себя столько детекторов, сколько умещается в допустимом пространстве, чтобы увеличить выходной сигнал, насколько это необходимо.The present invention provides methods for constructing assemblies each having multiple detector components in each axial space, with lead wires tied together and their respective background wires tied together to create one electrically combined detector with multiple single detector signal outputs for one and the same axial location of the active zone. Such methods are easier to implement than a helical or multiple long element design. Modeling and analysis also become easier as you simply model already developed detector designs of normal size and length. In addition, connector measurement and design is simplified compared to conventional technologies because multiple detectors electrically combined in an assembly will have the same connector, with the same number of pins as a single detector, per axial space. The error is expected to be reduced by increasing the amount of radiation interaction in the same assembly space, thereby increasing the useful signal without having to do any external subtraction. Builds can include as many detectors as will fit within the available space to increase the output as needed.

На фиг. 1 схематично показан корпус 10 реактора высокого давления, включающий в себя энергетически автономную внутризонную детекторную сборку 12, выполненную в активной зоне 14 корпуса 10 реактора высокого давления для измерения локальной мощности в активной зоне 14 реактора. Корпус 10 реактора высокого давления центрирован на проходящей вертикально центральной оси СА. Если не указано иное, термины осевой, радиальный, окружной и их производные используются по отношению к центральной оси CA, причем радиальное направление R и осевое направление A показаны на фиг. 1. Детекторная сборка 12 включает в себя несколько энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых содержит комплект 16, 17, 18, 19 детекторов. В варианте осуществления каждый из комплектов 16, 17, 18, 19 детекторов включает в себя два детектора в виде НДПЗ (SPND) или ДАП (SPD), при этом комплект 16 детекторов включает в себя детекторы 16a, 16b, комплект 17 детекторов включает в себя детекторы 17a, 17b, комплект 18 детекторов включает в себя детекторы 18a, 18b и комплект 19 детекторов включает в себя детекторы 19a, 19b. Каждый детектор 16a, 16b, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b включает в себя первый участок 20, включающий в себя материал детектора, и второй участок 22, проходящий в осевом направлении от первого участка 20 и включающий в себя по меньшей мере один выводной провод. Первый участок 20 имеет больший внешний диаметр, чем участок 22, и является самой толстой в радиальном направлении частью соответствующего детектора 18. Второй участок 22 расположен вертикально ниже первого участка 20 в активной зоне 14 реактора. Хотя каждый комплект 16-19 детекторов в варианте осуществления, показанном на фиг. 1, включает в себя только два детектора на комплект, в других вариантах осуществления каждый комплект может включать в себя три или более детекторов, причем количество детекторов в комплекте зависит от пространственных ограничений в активной зоне и то того, насколько сильный сигнал необходим. В других вариантах осуществления детекторная сборка 12 может быть загружена через крышку корпуса реактора.In FIG. 1 schematically shows a high pressure reactor vessel 10 including a power-free intrazonal detector assembly 12 formed in the core 14 of the pressure reactor vessel 10 to measure local power in the reactor core 14. The high pressure reactor body 10 is centered on a vertically extending central axis CA. Unless otherwise indicated, the terms axial, radial, circumferential and their derivatives are used in relation to the central axis CA, with the radial direction R and the axial direction A shown in FIG. 1. Detector assembly 12 includes several energy-autonomous intrazone detector devices, each of which contains a set of 16, 17, 18, 19 detectors. In an embodiment, each of the detector sets 16, 17, 18, 19 includes two detectors in the form of SPND or SPD, while the detector set 16 includes detectors 16a, 16b, the detector set 17 includes detectors 17a, 17b, detector set 18 includes detectors 18a, 18b, and detector set 19 includes detectors 19a, 19b. Each detector 16a, 16b, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b includes a first section 20 including detector material and a second section 22 extending axially from the first section 20 and including at least one lead wire. The first section 20 has a larger outer diameter than the section 22 and is the radially thickest part of the corresponding detector 18. The second section 22 is located vertically below the first section 20 in the reactor core 14. While each set of detectors 16-19 in the embodiment shown in FIG. 1 includes only two detectors per set, in other embodiments each set may include three or more detectors, with the number of detectors in a set depending on core space constraints and how strong a signal is needed. In other embodiments, the detector assembly 12 may be loaded through the lid of the reactor vessel.

Как показано на фиг. 1, комплекты 16-19 детекторов скомпонованы и сконфигурированы таким образом, что первые участки 20 каждого из детекторов соответствующего комплекта 16-19 детекторов находятся в одном и том же осевом положении в активной зоне 14, и первые участки 20 детекторов каждого комплекта 16-19 детекторов смещены в осевом направлении от первых участков 20 детекторов других комплектов 16-19 детекторов. Другими словами, детекторы 16a, 16b комплекта 16 детекторов находятся в первом осевом месте в активной зоне 14, детекторы 17a, 17b комплекта 17 детекторов находятся во втором месте в осевом направлении в активной зоне 14, которое смещено в осевом направлении от первого осевого местоположения, детекторы 18a, 18b комплекта 18 детекторов находятся в третьем месте в осевом направлении в активной зоне 14, которое смещено в осевом направлении от первого и второго осевых местоположений, а детекторы 19a, 19b комплекта 19 детекторов находятся в четвертом месте в осевом направлении в активной зоне 14, которое смещено в осевом направлении от первого, второго и третьего осевых местоположений. Детекторы каждого комплекта 16-19 детекторов имеют одинаковую конфигурацию, т.е. одинаковые размер и форму (в контексте производственных допусков) и материалы, такие же, как другие детекторы в комплекте 16-19 детекторов, при этом детекторы 16a, 16b имеют одинаковую конфигурацию друг с другом, детекторы 17а, 17b имеют одинаковую конфигурацию друг с другом, детекторы 18а, 18b имеют одинаковую конфигурацию друг с другом, и детекторы 19а, 19b имеют одинаковую конфигурацию друг с другом. Все детекторы 16a-19b имеют первый участок 20 одинакового размера, и детекторы каждого комплекта 16-19 детекторов имеют участок 22 такой же длины и из такого же материала, что и другой детектор (или детекторы, если каждый комплект детекторов включает в себя более двух детекторов) комплекта 16-19 детекторов, но отличается от участков 22 всех других комплектов. Более конкретно, детекторы 16a, 16b имеют участки 22 первой длины, детекторы 17a, 17b имеют участки 22 второй длины, которая меньше первой длины, детекторы 18a, 18b имеют участки 22 третьей длины, которая меньше первой и второй длины, а детекторы 19a, 19b имеют участки 22 четвертой длины, которая меньше первой, второй и третьей длины. As shown in FIG. 1, detector arrays 16-19 are arranged and configured such that the first detector portions 20 of each of the respective detector array 16-19 are in the same axial position in the core 14, and the first detector portions 20 of each detector array 16-19 offset in the axial direction from the first sections 20 of the detectors of other sets 16-19 detectors. In other words, the detectors 16a, 16b of the detector array 16 are at a first axial location in the core 14, the detectors 17a, 17b of the detector array 17 are at a second axial location in the core 14 that is axially offset from the first axial location, the detectors 18a, 18b of the detector set 18 are located in the third location in the axial direction in the core 14, which is axially offset from the first and second axial locations, and the detectors 19a, 19b of the detector set 19 are in the fourth location in the axial direction in the core 14, which is offset in the axial direction from the first, second and third axial locations. The detectors of each set of 16-19 detectors have the same configuration, ie. the same size and shape (in the context of manufacturing tolerances) and materials, the same as the other detectors in the set of detectors 16-19, while the detectors 16a, 16b are the same configuration with each other, the detectors 17a, 17b are the same configuration with each other, the detectors 18a, 18b are in the same configuration with each other, and the detectors 19a, 19b are in the same configuration with each other. All detectors 16a-19b have a first section 20 of the same size, and the detectors of each set of detectors 16-19 have a section 22 of the same length and material as the other detector (or detectors if each set of detectors includes more than two detectors). ) of a set of 16-19 detectors, but differs from sections 22 of all other sets. More specifically, the detectors 16a, 16b have sections 22 of the first length, the detectors 17a, 17b have sections 22 of the second length, which is less than the first length, the detectors 18a, 18b have sections 22 of the third length, which is less than the first and second lengths, and the detectors 19a, 19b have sections 22 of the fourth length, which is less than the first, second and third lengths.

Детекторы 16a-19b удерживают вместе посредством внешней оболочки 27, которая прижата к детекторам 16a-19b, чтобы жестко удерживать детекторы 16a-19b вместе. Внешняя оболочка 27 может быть выполнена, например, из нержавеющей стали или инконеля. Внешняя оболочка 27 и детекторы 16a-19b выходят за пределы активной зоны 14 и корпуса 10 реактора высокого давления для соединения с коннектором 24. Электрические сигналы, выдаваемые детекторами комплекта 16-19 в ответ на нейтронный поток в активной зоне реактора, в дальнейшем называемые сигналами нейтронного потока, связывают с сигналами других детектором(ами) комплекта детекторов для вывода объединенного сигнала нейтронного потока из коннектора 24 сборки 12. Такая конфигурация позволяет вставлять коннектор 24 в существующий коннектор 26 электростанции. Затем коннектор 26 электростанции отправляет сигналы по проводам на компьютер 28 электростанции, выполненный с возможностью определения локальной мощности в активной зоне 14 реактора на основе сигналов от детекторов 16a-19b для отображения на графическом интерфейсе пользователя и анализа пользователем работы активной зоны 14. The detectors 16a-19b are held together by an outer shell 27 which is pressed against the detectors 16a-19b to firmly hold the detectors 16a-19b together. The outer shell 27 may be made of stainless steel or Inconel, for example. The outer shell 27 and the detectors 16a-19b extend beyond the reactor core 14 and pressure vessel 10 to connect to the connector 24. flux coupled to the signals of other detector(s) of the array of detectors to output the combined neutron flux signal from connector 24 of assembly 12. This configuration allows connector 24 to be inserted into an existing power plant connector 26. The power plant connector 26 then sends signals over the wire to the power plant computer 28, which is configured to determine the local power in the reactor core 14 based on the signals from the detectors 16a-19b for display on a graphical user interface and analysis by the user of the operation of the core 14.

Хотя сборка 12 схематично показана как занимающая большую часть активной зоны 14, следует понимать, что типичная цилиндрическая сборка 12 с внешней оболочкой, содержащая до семи детекторов и одну термопару, может, например, иметь внешний диаметр <1 см, и каждый детектор 16a-19b в оболочке может иметь типичный внешний диаметр <0,2 см и сужающуюся часть около половины детектора. Although the assembly 12 is shown schematically as occupying the majority of the core 14, it should be understood that a typical cylindrical outer-shell assembly 12 containing up to seven detectors and one thermocouple may, for example, have an outer diameter of <1 cm, and each detector 16a-19b in a sheath may have a typical outer diameter of <0.2 cm and a tapering portion about half of the detector.

На фиг. 2 показан вид в разрезе комплекта 16 детекторов, включающего в себя детекторы 16а, 16b. Детекторы наборов 17-19 сконфигурированы так же, как детекторы 16a, 16b, но их участки 22 имеют длину, отличную от длины участка 22 детекторов 16a, 16b. Каждый из детекторов 16a, 16b включает в себя непрерывный участок детектирующего нейтронный поток материала 30 и выводной провод 32, идущий от первого осевого конца 30a участка 30 материала детектора. Первый осевой конец 32a выводного провода 32 заделан в первый осевой конец 30a участка 30 материала детектора. Каждый детектор 16a, 16b также включает в себя фоновый провод 33, проходящий параллельно подводящему проводу 32. Первый осевой конец фонового провода 33 расположен на расстоянии в осевом направлении от участка 30 материала детектора, так что фоновый провод 33 непосредственно не соединен с участком 30 материала детектора. Участок 30 материала детектора и части выводного провода 32 и фонового провода 33 внутри активной зоны 14 реактора заделаны в изолятор 34 и непосредственно окружены изолятором 34 в радиальном направлении. Первый осевой конец 33a фонового провода 33 отделен в осевом направлении от первого осевого конца 30a участка 30 материала детектора изолятором 34. Изолятор 34 непосредственно окружен оболочкой 36 в радиальном направлении и в осевом направлении на втором осевом конце 30b участка 30 материала детектора. In FIG. 2 shows a sectional view of a detector array 16 including detectors 16a, 16b. The detectors of the sets 17-19 are configured in the same way as the detectors 16a, 16b, but their sections 22 have a different length from the length of the section 22 of the detectors 16a, 16b. Each of the detectors 16a, 16b includes a continuous section of neutron flux detecting material 30 and a lead wire 32 extending from the first axial end 30a of the detector material section 30. The first axial end 32a of the lead wire 32 is embedded in the first axial end 30a of the detector material section 30 . Each detector 16a, 16b also includes a background wire 33 extending parallel to the lead wire 32. The first axial end of the background wire 33 is located axially away from the detector material portion 30 so that the background wire 33 is not directly connected to the detector material portion 30 . A portion 30 of the detector material and parts of lead wire 32 and background wire 33 inside the reactor core 14 are embedded in insulator 34 and directly surrounded by insulator 34 in the radial direction. The first axial end 33a of the background wire 33 is axially separated from the first axial end 30a of the detector material section 30 by an insulator 34. The insulator 34 is directly surrounded by sheath 36 in the radial direction and in the axial direction at the second axial end 30b of the detector material section 30.

Участок 30 материала детектора представляет собой проводящий или полупроводниковый материал, который испускает электроны в результате нейтронного и гамма-облучения, и может быть образован, например, из родия, платины, ванадия, алюминия, серебра, кадмия, гадолиния, кобальта, гафния или скандия. Участок 30 материала детектора имеет форму цилиндрического стержня. Изолятор 34 является электроизоляционным и может быть выполнен из керамического материала, например измельченного керамического материала. Провода 32, 33 выполнены из электропроводящего материала, при этом каждый выводной провод 32 передает сигнал нейтронного потока, испускаемый соответствующим участком 30 материала детектора, а каждый фоновый провод 33 передает соответствующий фоновый сигнал. Оболочка 36 образует коллектор и может быть выполнена, например, из нержавеющей стали или инконеля. В ответ на нейтронный поток нейтронов в активной зоне реактора участок 30 материала детектора испускает электроны, которые проходят через изолятор 34 к оболочке 36, заставляя выводной провод 32 передавать ток, который формирует сигнал нейтронного потока, указывающий нейтронный поток в осевом положении активной зоны реактора. The detector material portion 30 is a conductive or semiconductor material that emits electrons as a result of neutron and gamma irradiation and may be formed from, for example, rhodium, platinum, vanadium, aluminum, silver, cadmium, gadolinium, cobalt, hafnium, or scandium. The detector material portion 30 is in the form of a cylindrical rod. The insulator 34 is electrically insulating and may be made of a ceramic material, such as pulverized ceramic material. The wires 32, 33 are made of an electrically conductive material, with each lead wire 32 transmitting a neutron flux signal emitted by a respective region 30 of the detector material, and each background wire 33 transmitting a corresponding background signal. Sheath 36 forms a manifold and may be made of stainless steel or Inconel, for example. In response to the neutron flux of neutrons in the reactor core, the detector material section 30 emits electrons that pass through the insulator 34 to the sheath 36, causing the lead wire 32 to transmit a current that generates a neutron flux signal indicative of the neutron flux at the axial position of the reactor core.

Участок 30 материала детектора выполнен только в первом участке 20, и большая часть выводного провода 32 выполнена во втором участке 22. Изолятор 34 и оболочка 36 проходят через все участки 20, 22, причем оболочка 36 ограничивает внешние периферийные поверхности участков 20, 22. Соответственно, внешняя периферийная поверхность оболочки 36 имеет больший внешний диаметр на первом участке 20, чем на втором участке 22. Более конкретно, оболочка 36 включает в себя первый участок 36a оболочки, который является цилиндрическим и ограничивает внешнюю периферийную поверхность первого участка 20, второй участок 36b оболочки, который является цилиндрическим и ограничивает внешнюю периферийную поверхность второго участка 22. Оболочка 36 также включает в себя сужающийся участок 36c, идущий радиально наружу и продолжающийся в осевом направлении от второго участка 36b к первому участку 36a. Оболочка 36 также включает в себя торцевой участок 36d, упирающийся в осевом направлении в часть изолятора 34, которая контактирует со вторым концом 30b участка 30 материала детектора. Торцевой участок 36d ограничивает замкнутый конец оболочки 36. Осевой конец второго участка 36b, который в осевом направлении наиболее удален от участка 30 материала детектора, ограничивает открытый конец оболочки 36. Провода 32, 33 детектора 16a проходят через открытый конец оболочки 36 для соединения с проводами 32, 33, соответственно, детектора 16b, как дополнительно объяснено ниже со ссылкой на фиг. 3.The detector material section 30 is formed only in the first section 20, and most of the lead wire 32 is formed in the second section 22. Insulator 34 and sheath 36 extend through all sections 20, 22, with sheath 36 defining the outer peripheral surfaces of sections 20, 22. Accordingly, the outer peripheral surface of the shell 36 has a larger outer diameter in the first portion 20 than in the second portion 22. More specifically, the shell 36 includes a first shell portion 36a that is cylindrical and delimits the outer peripheral surface of the first portion 20, the second shell portion 36b, which is cylindrical and defines the outer peripheral surface of the second section 22. The shell 36 also includes a tapering section 36c extending radially outward and continuing in the axial direction from the second section 36b to the first section 36a. The sheath 36 also includes an end portion 36d axially abutting the portion of the insulator 34 that contacts the second end 30b of the detector material portion 30. The end section 36d defines the closed end of the sheath 36. The axial end of the second section 36b, which is axially farthest from the detector material section 30, defines the open end of the sheath 36. The wires 32, 33 of the detector 16a pass through the open end of the sheath 36 to connect to the wires 32 , 33, respectively, of the detector 16b, as further explained below with reference to FIG. 3.

В других вариантах осуществления, как раскрыто в заявке на патент США 16/149609, которая включена в этот документ посредством ссылки, детекторы 16a-19b могут включать в себя хвостовые участки, имеющие концевые провода, детекторы 16a-19b могут не иметь фоновых проводов, или детекторы могут включать в себя хвостовые участки, которые не имеют концевых проводов и включают в себя участки наполнителя, так что все детекторы 16a-19b имеют одинаковую длину. In other embodiments, as disclosed in US Patent Application 16/149609, which is incorporated herein by reference, detectors 16a-19b may include tails having lead wires, detectors 16a-19b may not have background wires, or the detectors may include tail portions that do not have end wires and include filler portions such that all detectors 16a-19b are the same length.

На фиг. 3 схематично показан увеличенный вид детекторной сборки 12, показанной на фиг. 1. Как отмечено в отношении фиг. 1, в этом примерном варианте осуществления детекторная сборка 12 включает в себя четыре комплекта 16-19 детекторов, причем каждый из комплектов 16-19 включает в себя два детектора. Следует понимать, что другие варианты осуществления включают в себя другое количество комплектов и более двух детекторов на комплект. Как обсуждалось со ссылкой на фиг. 1, комплекты 16-19 детекторов окружены внешней оболочкой 27, при этом внутренняя периферийная поверхность внешней оболочки 27 находится в контакте с внешними периферийными поверхностями некоторых или всех детекторов 16a-19b. Коннектор 24 прикреплен к осевому концу внешней оболочки 27. Участок 30 материала детектора каждого из детекторов 16a-19b состоит из одного и того же материала, имеет одинаковый размер и форму (что понимается в контексте производственных допусков). In FIG. 3 is a schematic enlarged view of the detector assembly 12 shown in FIG. 1. As noted with respect to FIG. 1, in this exemplary embodiment, detector assembly 12 includes four detector sets 16-19, with each of sets 16-19 including two detectors. It should be understood that other embodiments include a different number of kits and more than two detectors per kit. As discussed with reference to FIG. 1, detector arrays 16-19 are surrounded by an outer shell 27, with the inner peripheral surface of the outer shell 27 in contact with the outer peripheral surfaces of some or all of the detectors 16a-19b. Connector 24 is attached to the axial end of outer sheath 27. Detector material portion 30 of each of detectors 16a-19b is of the same material, size, and shape (meaning manufacturing tolerances).

За пределами оболочки 36 выходные линии сигнала нейтронного потока детекторов каждого комплекта 16-19 соединены вместе с выходными линиями сигнала нейтронного потока другого детектора (или детекторов, где каждый комплект включает в себя два или более детектора) в комплекте для получения объединенного сигнала нейтронного потока для идентификации нейтронного потока активной зоны ядерного реактора в осевом местоположении материала детектора 30 комплекта 16-19 детекторов. Например, выходные линии 39a, 39b сигнала нейтронного потока детекторов 16a, 16b, соответственно, соединяют вместе, чтобы обеспечить объединенный сигнал нейтронного потока для идентификации нейтронного потока активной зоны ядерного реактора в осевом местоположении материала 30 детекторов 16a, 16b. Outside shell 36, the neutron flux signal output lines of the detectors of each set 16-19 are connected together with the neutron flux signal output lines of the other detector (or detectors, where each set includes two or more detectors) in the set to obtain a combined neutron flux signal for identification. neutron flux of the active zone of a nuclear reactor in the axial location of the material of the detector 30 set 16-19 detectors. For example, the neutron flux signal output lines 39a, 39b of the detectors 16a, 16b, respectively, are connected together to provide a combined neutron flux signal to identify the neutron flux of the nuclear reactor core at the axial location of the material 30 of the detectors 16a, 16b.

Кроме того, за пределами оболочек 36 выходные линии фонового сигнала фонового провода 33 каждого комплекта 16-19 соединены вместе с выходными линиями другого детектора (или детекторов, где каждый комплект включает в себя два или более детектора) в комплекте для получения одного объединенного фонового сигнала для соответствующего комплекта 16-19 детекторов. Например, выходные линии 41a, 41b фонового сигнала детекторов 16a, 16b, соответственно, объединяют для получения одного объединенного фонового сигнала для фоновых проводов 33 детекторов 16a, 16b. In addition, outside the sheaths 36, the hum output lines of the background wire 33 of each set 16-19 are connected together with the output lines of the other detector (or detectors where each set includes two or more detectors) in the set to produce one combined hum signal for corresponding set of 16-19 detectors. For example, the hum output lines 41a, 41b of the detectors 16a, 16b, respectively, are combined to provide one combined hum signal for the background wires 33 of the detectors 16a, 16b.

Более конкретно, в варианте осуществления, показанном на фиг. 3, второй осевой конец 32b каждого выводного провода 32 образует выходную линию 39a и соединен со вторым осевым концом 32b другого выводного провода 32, который образует выходную линию 39b, в соответствующем комплекте 16-19 детекторов, а второй осевой конец 33b каждого фонового провода 33 образует выходную линию 41a и соединен со вторым осевым концом 33b другого фонового провода 33, который образует выходную линию 41b, в соответствующем комплекте 16-19 детекторов. Например, второй осевой конец 32b выводного провода 32 детектора 16a соединен со вторым осевым концом 32b выводного провода 32 в детекторе 16b в узле 40a, а второй осевой конец 33b фонового провода 33 детектора 16a соединен со вторым осевым концом 33b фонового провода 33 детектора 16b в узле 40b. Соответственно, сигнал нейтронного потока от выводных проводов 32 складывают вместе в узле 40a, чтобы получить объединенный сигнал нейтронного потока, больший, чем получают по-отдельности от участка 30 материала детектора детекторов 16a, 16b, а фоновый сигнал от фоновых проводов 33 складывают вместе в узле 40b для получения объединенного фонового сигнала, превышающего фоновый сигнал 33 детекторов 16a, 16b, получаемый по-отдельности. Участок 42a выводного провода после узла 40a передает объединенный сигнал нейтронного потока на первый вывод сигнала нейтронного потока в виде первого вывода 44a сигнала нейтронного потока коннектора 24, а участок 42b выводного провода после узла 40b передает объединенный фоновый сигнал на вывод первого фонового сигнала в виде первого вывода 44b фонового сигнала коннектора 24. More specifically, in the embodiment shown in FIG. 3, the second axial end 32b of each lead wire 32 forms the output line 39a and is connected to the second axial end 32b of the other lead wire 32, which forms the output line 39b, in the respective detector set 16-19, and the second axial end 33b of each background wire 33 forms output line 41a and is connected to the second axial end 33b of the other background wire 33, which forms the output line 41b, in the corresponding set of detectors 16-19. For example, the second axial end 32b of the lead wire 32 of the detector 16a is connected to the second axial end 32b of the lead wire 32 in the detector 16b at the node 40a, and the second axial end 33b of the background wire 33 of the detector 16a is connected to the second axial end 33b of the background wire 33 of the detector 16b at the node 40b. Accordingly, the neutron flux signal from lead wires 32 is added together at node 40a to obtain a combined neutron flux signal greater than that obtained separately from the detector material portion 30 of detectors 16a, 16b, and the background signal from background wires 33 is added together at node 40b to obtain a combined background signal that is greater than the background signal of the 33 detectors 16a, 16b obtained individually. The lead wire portion 42a after node 40a transmits the combined neutron flux signal to the first neutron flux signal terminal as the first neutron flux signal terminal 44a of connector 24, and the lead wire portion 42b after node 40b transmits the combined background signal to the first background signal terminal as the first terminal 44b connector 24 background signal.

Другими словами, детекторная сборка 12, таким образом, включает в себя несколько энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном из нескольких осевых местоположений в активной зоне 14 ядерного реактора, и коннектор 24 сборки, выполненный с возможностью подключения к коннектору 26 электростанции. Коннектор 24 сборки включает в себя несколько сигнальных контактов 44a, каждый из которых соединен с одним из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств. По меньшей мере одно из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств включает в себя комплект 16-19 из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов 16a-19b для измерения нейтронного потока в одних и тех же местах вдоль оси в активной зоне 14 ядерного реактора. Каждый из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов 16a-19b включает в себя оболочку 36, участок 30 материала детектора внутри оболочки 36, изолятор 34 между оболочкой 36 и материалом 30 детектора и выходную линию 39a-39b для сигнала нейтронного потока. Выходные линии 39a или 39b для сигнала нейтронного потока по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов 16a-19b соединены друг с другом.In other words, the detector assembly 12 thus includes a plurality of energy-sustained in-zone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux at one of several axial locations in the nuclear reactor core 14, and an assembly connector 24 configured to connect to connector 26 of the power plant. The assembly connector 24 includes several signal contacts 44a, each of which is connected to one of the energy-free intrazone detector devices. At least one of the energy-autonomous intrazone detector devices includes a set 16-19 of at least two energy-autonomous intrazone detectors 16a-19b for measuring the neutron flux at the same locations along the axis in the core 14 of the nuclear reactor. Each of at least two self-contained intrazone detectors 16a-19b includes a shell 36, a section 30 of the detector material inside the shell 36, an insulator 34 between the shell 36 and the detector material 30, and an output line 39a-39b for the neutron flux signal. Output lines 39a or 39b for the neutron flux signal of at least two energy independent intrazone detectors 16a-19b are connected to each other.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, коннектор 24 включает в себя четыре контакта 44a сигнала нейтронного потока для восьми участков 30 материала детектора и четыре контакта 44b фонового сигнала для восьми фоновых проводов 33. Другими словами, имеется один контакт 44a сигнала нейтронного потока для каждого комплекта 16-19 детекторов и один контакт 44b фонового сигнала для каждого комплект 16-19 детекторов. Для варианта осуществления, показанного на фиг. 3, коннектор 26 (фиг. 1) включает в себя четыре вывода сигнала нейтронного потока в виде приемников сигнала нейтронного потока, каждый для приема одного из выводов 44a, и четыре вывода фонового сигнала в виде приемников фонового сигнала, каждый для приема одного из выводов 44b. Таким образом, коннектор 24 включает в себя два контакта для каждого комплекта детекторов, а коннектор 26 включает в себя два гнезда для контактов для сопряжения с контактами для каждого комплекта детекторной сборки. In the embodiment shown in FIG. 3, connector 24 includes four neutron flux signal terminals 44a for eight detector material portions 30 and four background signal terminals 44b for eight background wires 33. In other words, there is one neutron flux signal terminal 44a for each array of detectors 16-19 and one contact 44b background signal for each set of 16-19 detectors. For the embodiment shown in FIG. 3, connector 26 (FIG. 1) includes four neutron flux signal leads in the form of neutron flux signal receivers, each for receiving one of the leads 44a, and four background signal leads in the form of background signal receivers, each for receiving one of the leads 44b. . Thus, connector 24 includes two pins for each set of detectors, and connector 26 includes two pin receptacles for mating with pins for each set of detector assemblies.

На фиг. 4a схематически показан аксиальный вид, показывающий, как детекторы 16-19 могут быть расположены внутри внешней оболочки 27, в сечении по линии А-А на фиг. 3 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4b схематически показан аксиальный вид, показывающий, как выводы 44a, 44b могут быть расположены внутри коннектора 24, в сечении по линии B-B на фиг. 3 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. In FIG. 4a is a schematic axial view showing how the detectors 16-19 may be positioned within the outer shell 27, taken along line A-A in FIG. 3 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4b is a schematic axial view showing how terminals 44a, 44b can be positioned within connector 24, taken in section along line B-B in FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.

Как показано на фиг. 4a, внешняя оболочка 27 может быть цилиндрической, по меньшей мере, в некоторых частях, и детекторы 16a-19b могут быть расположены в круговой конфигурации, если смотреть в осевом направлении, и внутренняя периферийная поверхность внешней оболочки 27 контактирует с внешними периферийными поверхностями каждой оболочки 36 детекторов 16а-19b. Термопара 46, которая включает в себя два проводника 46a, 46b, также может быть расположена внутри внешней оболочки 27 для измерения температуры внутри активной зоны реактора. As shown in FIG. 4a, the outer shell 27 may be cylindrical in at least some parts, and the detectors 16a-19b may be arranged in a circular configuration when viewed in the axial direction, and the inner peripheral surface of the outer shell 27 is in contact with the outer peripheral surfaces of each shell 36 detectors 16a-19b. A thermocouple 46, which includes two conductors 46a, 46b, may also be located within the outer sheath 27 to measure the temperature within the reactor core.

Как показано на фиг. 4b, коннектор 24 может включать в себя четыре вывода сигнала нейтронного потока в виде контактов 44a - по одному для каждого комплекта 16-19 детекторов, четыре вывода фонового сигнала в виде контактов 44b - по одному контакту 44b фонового сигнала для каждого комплекта детекторов, два вывода термопары в виде контактов 46c, 46d и один вывод сигнала коллектора в виде вывода 36e сигнала коллектора, всего одиннадцать выводов. Электрические линии от всех оболочек 36 детекторов 16a-19b электрически соединяют оболочки 36 с контактом 36e сигнала коллектора. Такая конфигурация сводит к минимуму количество контактов электрического коннектора для детекторной сборки 12. Например, если в данном примере для каждого из выводных проводов 32 и фоновых проводов 33 был предусмотрен контакт, электрический коннектор мог бы включать в себя девятнадцать контактов, что значительно больше, чем у электрического коннектора в данном примере. Если количество детекторов на каждый из четырех комплектов детекторов увеличить с двух до трех, то разница в числе контактов будет даже больше, чем с электрическим коннектором, включающим в себя контакт для каждого детектора, поскольку электрический коннектор в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения по-прежнему будет включать в себя одиннадцать контактов, в то время как электрический коннектор, включающий в себя контакт для каждого детектора, будет включать в себя двадцать семь контактов. Кабели, по которым передают сигналы, и количество электроники, необходимой для измерения всех этих сигналов, значительно сокращается, что снижает стоимость и пространство за пределами реактора. As shown in FIG. 4b, connector 24 may include four neutron flux outputs in the form of contacts 44a - one for each array of detectors 16-19, four background signal outputs in the form of contacts 44b - one background signal terminal 44b for each array of detectors, two outputs thermocouples as terminals 46c, 46d and one collector signal terminal as collector signal terminal 36e, for a total of eleven terminals. Electrical lines from all shells 36 of detectors 16a-19b electrically connect shells 36 to collector signal terminal 36e. This configuration minimizes the number of pins in the electrical connector for detector assembly 12. For example, if in this example a pin was provided for each of lead wires 32 and background wires 33, the electrical connector could include nineteen pins, which is significantly more than electrical connector in this example. If the number of detectors for each of the four sets of detectors is increased from two to three, then the difference in the number of pins will be even greater than with an electrical connector including a pin for each detector, because the electrical connector according to the embodiment of the present invention is still will include eleven pins, while the electrical connector, including a pin for each detector, will include twenty-seven pins. The cables that carry the signals and the amount of electronics needed to measure all those signals are greatly reduced, reducing cost and space outside of the reactor.

Объединение детекторов из каждого комплекта детекторов позволяет использовать один и тот же коннектор 24 с разными детекторными сборками в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Например, если первая детекторная сборка, выполненная таким же образом, как и детекторная сборка 12, которая состоит из первых детекторов 16а-19b, включающих в себя первый материал детектора, такой как родий, достиг конца своего срока службы и нуждается в замене, но доступны только детекторы, содержащие второй материал детектора, такой как ванадий, отличный от первого материала детектора, то вторые комплекты детекторов, включающие в себя другое количество вторых детекторов в комплекте, могут быть использованы для получения приемлемо высокого электрического сигнала без изменения количества выходных контактов на электрическом коннекторе второй детекторной сборки по сравнению с первой детекторной сборкой. Например, если каждый из первых комплектов детекторов включает в себя только два детектора, но для получения приемлемого высокого уровня сигнала для каждого второго комплекта детекторов требуется по три детектора, потому что электрические сигналы, излучаемые вторым материалом детектора, ниже, чем электрические сигналы, излучаемые первым материалом детектора, то электрический коннектор 24 для первой и второй детекторных сборок может быть одним и тем же и может иметь одинаковое количество контактов, потому что подводящие провода детекторов каждого комплекта связаны друг с другом и передаются на один контакт. Соответственно, электрический коннектор и для первой, и для второй детекторной сборки совместим с электрическим коннектором 26 электростанции.Combining detectors from each detector set allows the same connector 24 to be used with different detector assemblies in accordance with embodiments of the present invention. For example, if the first detector assembly, made in the same manner as the detector assembly 12, which consists of the first detectors 16a-19b, including the first detector material, such as rhodium, has reached the end of its life and needs to be replaced, but only detectors containing a second detector material, such as vanadium, that is different from the first detector material, then second detector sets including a different number of second detectors per set can be used to produce an acceptably high electrical signal without changing the number of output pins on the electrical connector the second detector assembly compared to the first detector assembly. For example, if each of the first sets of detectors includes only two detectors, but each second set of detectors requires three detectors to obtain an acceptable high signal level, because the electrical signals emitted by the second detector material are lower than the electrical signals emitted by the first detector material, then the electrical connector 24 for the first and second detector assemblies may be the same and may have the same number of pins, because the lead wires of the detectors of each set are connected to each other and transferred to one pin. Accordingly, the electrical connector for both the first and second detector assembly is compatible with the electrical connector 26 of the power plant.

В виду этого в настоящем изобретении также предложен способ замены первой детекторной сборки для измерения нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора на вторую детекторную сборку для измерения нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора. Способ может включать в себя следующее: демонтируют первую детекторную сборку из активной зоны ядерного реактора. Первая детекторная сборка может быть выполнена, например, так же, как и детекторная сборка 12, обсуждавшаяся в отношении фиг. 3, и может включать в себя несколько первых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном из нескольких мест в осевом направлении в активной зоне 14 ядерного реактора, и первый коннектор 24, выполненный с возможностью подключения к коннектору 26 электростанции. Первый коннектор 26 сборки включает в себя несколько первых контактов 44a сигнала нейтронного потока, каждый из которых соединен с одним из первых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств. По меньшей мере одно из энергетически автономных внутризонных первых детекторных устройств, содержащее соответствующий комплект 16-19 из по меньшей мере двух первых энергетически автономных внутризонных детекторов 16a-19b для измерения нейтронного потока в одном и том же месте в осевом направлении в активной зоне ядерного реактора – например, комплект 16 из первых внутризонных детекторов 16a, 16b, комплект 17 из первых внутризонных детекторов 17a, 17b, комплект 18 из первых внутризонных детекторов 18a, 18b и/или комплект 19 из первых внутризонных детекторов 19а, 19b. Каждый из по меньшей мере двух первых энергетически автономных внутризонных детекторов 16a-19b включает в себя оболочку 36, участок 30 материала детектора внутри оболочки 36, изолятор 34 между оболочкой 36 и материалом 30 детектора и выходную линию 39a-39b для сигнала нейтронного потока. Выходные линии 39a или 39b для сигнала нейтронного потока по меньшей мере двух первых энергетически автономных внутризонных детекторов соединены друг с другом. Демонтаж первой детекторной сборки 12 из активной зоны 14 ядерного реактора включает в себя отсоединение первого коннектора 24 от электрического коннектора 26 электростанции. In view of this, the present invention also provides a method for replacing the first detector assembly for measuring the neutron flux in a nuclear reactor core with a second detector assembly for measuring the neutron flux in a nuclear reactor core. The method may include dismantling the first detector assembly from the core of the nuclear reactor. The first detector assembly may be configured, for example, in the same manner as the detector assembly 12 discussed with respect to FIG. 3, and may include several first energy-autonomous intrazone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux at one of several locations in the axial direction in the core 14 of the nuclear reactor, and the first connector 24, configured to connect to the connector 26 power plants. The first connector 26 of the assembly includes a plurality of first neutron flux signal contacts 44a, each of which is connected to one of the first power independent intrazone detector devices. At least one of the energy-autonomous intrazone first detector devices, containing a corresponding set 16-19 of at least two first energy-autonomous intrazone detectors 16a-19b for measuring the neutron flux at the same place in the axial direction in the core of a nuclear reactor - for example, a set 16 of first intrazone detectors 16a, 16b, a set 17 of first intrazone detectors 17a, 17b, a set 18 of first intrazone detectors 18a, 18b, and/or a set 19 of first intrazone detectors 19a, 19b. Each of the at least two first energy-autonomous intrazone detectors 16a-19b includes a shell 36, a section 30 of the detector material inside the shell 36, an insulator 34 between the shell 36 and the detector material 30, and an output line 39a-39b for the neutron flux signal. Output lines 39a or 39b for the neutron flux signal of at least two first energy-autonomous intrazone detectors are connected to each other. Dismantling the first detector assembly 12 from the nuclear reactor core 14 includes disconnecting the first connector 24 from the electrical connector 26 of the power plant.

Способ замены также может включать в себя установку второй детекторной сборки в активной зоне ядерного реактора вместо первой детекторной сборки. Вторая детекторная сборка может быть выполнена аналогично детекторной сборке, показанной на фиг. 3, и может включать в себя несколько вторых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном из нескольких местоположений в осевом направлении в активной зоне 14 ядерного реактора, и второй коннектор, выполненный с возможностью подключения к коннектору 26 электростанции. Второй коннектор содержит несколько сигнальных контактов 44a, каждый из которых соединен с одним из вторых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств. По меньшей мере одно из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств содержит соответствующий комплект из по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же местах вдоль оси в активной зоне ядерного реактора. Каждый из по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку 36, участок 30 материала детектора внутри оболочки 36, изолятор 34 между оболочкой 36 и материалом 30 детектора и выходную линию 39a-39b для сигнала нейтронного потока. Выходные линии 39a или 39b для сигнала нейтронного потока по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов соединены друг с другом. Установка второй детекторной сборки в активной зоне 14 ядерного реактора включает в себя присоединение второго коннектора к электрическому коннектору 26 электростанции. The replacement method may also include installing a second detector assembly in the core of the nuclear reactor in place of the first detector assembly. The second detector assembly may be similar to the detector assembly shown in FIG. 3, and may include several second energy-autonomous intrazone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux at one of several locations in the axial direction in the core 14 of the nuclear reactor, and a second connector configured to connect to the connector 26 of the power plant. . The second connector contains a plurality of signal contacts 44a, each of which is connected to one of the second power independent intrazone detector devices. At least one of the energy-autonomous intrazone detector devices contains a corresponding set of at least two second energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux in the same places along the axis in the nuclear reactor core. Each of at least two second energy-autonomous intrazone detectors includes a shell 36, a section 30 of the detector material inside the shell 36, an insulator 34 between the shell 36 and the detector material 30, and an output line 39a-39b for the neutron flux signal. Output lines 39a or 39b for the neutron flux signal of at least two second energetically autonomous intrazone detectors are connected to each other. Installing the second detector assembly in the core 14 of the nuclear reactor includes attaching a second connector to the electrical connector 26 of the power plant.

В способе замены участки материала детектора первых энергетически автономных внутризонных детекторов могут быть сформированы из первого материала, такого как, например, родий, а участки материала детектора вторых энергетически автономных внутризонных детекторов могут быть сформированы из второго материала, такого как, например, ванадий, отличного от первого материала. Следует отметить, что для участка 20 материала детектора может быть использован любой из упомянутых выше материалов. Каждый комплект(ы) первых энергетически автономных внутризонных детекторов имеет первое количество детекторов, а каждый комплект(ы) вторых энергетически автономных внутризонных детекторов имеет второе количество детекторов, отличное от первого количества. Например, первый комплект(ы) может включать в себя два детектора, а второй комплект(ы) может включать в себя по три детектора; или первый комплект(ы) может включать в себя четыре детектора, а второй комплект(ы) может включать в себя по два детектора. Первый коннектор сборки и второй коннектор сборки могут иметь одинаковое количество контактов, например, оба комплекта могут включать в себя 13 контактов, как описано со ссылкой на фиг. 4. In the replacement method, the detector material portions of the first energy free intraband detectors may be formed from a first material such as, for example, rhodium, and the detector material portions of the second energy free intraband detectors may be formed from a second material, such as vanadium, for example, other than first material. It should be noted that any of the materials mentioned above may be used for the detector material portion 20. Each set(s) of the first energy-autonomous intrazone detectors has a first number of detectors, and each set(s) of the second energy-autonomous intrazone detectors has a second number of detectors different from the first number. For example, the first set(s) may include two detectors and the second set(s) may include three detectors; or the first set(s) may include four detectors and the second set(s) may include two detectors. The first assembly connector and the second assembly connector may have the same number of pins, for example both sets may include 13 pins as described with reference to FIG. 4.

В другом способе замены обычная детекторная сборка, имеющий один детектор на каждый аксиальный уровень, может быть заменена новой детекторной сборкой, имеющей по меньшей мере детекторное устройство с комплектом по меньшей мере двух отдельных детекторов, соединенных для одного и того же аксиального уровня. Это позволит заменить традиционную детекторную сборку с одним детектором с одним материалом, таким как родий, на новую детекторную сборку, имеющую соединенную пару детекторов из другого материала (платины или ванадия), без изменения электрического коннектора 26 электростанции, поскольку соединенная пара детекторов в заменяемой сборке подключена к одному контакту коннектора 24 и без изменения электронного диапазона входного сигнала компьютера и сигнала преобразования, поскольку сигнал, подаваемый родиевым детектором, имеет том же порядок, что и сигнал, подаваемый соединенной парой детекторов. In another replacement method, a conventional detector assembly having one detector per axial level may be replaced with a new detector assembly having at least a detector device with a set of at least two separate detectors connected for the same axial level. This will replace the traditional single detector detector assembly with one material such as rhodium with a new detector assembly having a coupled pair of detectors made of a different material (platinum or vanadium) without changing the electrical connector 26 of the power plant, since the coupled pair of detectors in the replacement assembly is connected to one pin of connector 24 and without changing the electronic range of the input signal of the computer and the conversion signal, since the signal supplied by the rhodium detector has the same order as the signal supplied by the connected pair of detectors.

В предшествующем описании изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления и их примеры. Однако очевидно, что могут быть сделаны различные модификации и изменения, не отклоняясь от более широкой сущности и объема изобретения, изложенных в прилагаемой формуле изобретения. Соответственно, описание и чертежи следует рассматривать как иллюстрацию, а не как ограничение.In the foregoing description, the invention has been described with reference to specific embodiments and examples thereof. However, it is obvious that various modifications and changes can be made without deviating from the broader spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. Accordingly, the description and drawings are to be regarded as illustrative and not as limiting.

Claims (55)

1. Детекторная сборка для измерения потока нейтронов в активной зоне ядерного реактора, содержащая 1. Detector assembly for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor, containing несколько энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном осевом местоположении, соответственно отличающемся для каждого устройства, из множества осевых местоположений в активной зоне ядерного реактора; иseveral energy-autonomous intrazone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux at one axial location, correspondingly different for each device, from a plurality of axial locations in the core of a nuclear reactor; And коннектор сборки, выполненный с возможностью подключения к коннектору электростанции, причем коннектор сборки содержит несколько выводов сигнала нейтронного потока, каждый из которых соединен с одним из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, an assembly connector configured to be connected to a power plant connector, wherein the assembly connector contains several neutron flux signal leads, each of which is connected to one of the energy-autonomous intrazonal detector devices, по меньшей мере одно из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств содержит комплект из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же осевых местоположениях в активной зоне ядерного реактора, at least one of the energy-autonomous intrazone detector devices contains a set of at least two energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux at the same axial locations in the nuclear reactor core, каждый из указанных по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку, зону материала детектора внутри оболочки, изолятор между оболочкой и материалом детектора и выходную линию сигнала нейтронного потока, причем выходные линии сигнала нейтронного потока указанных по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов связаны друг с другом для получения объединенного сигнала нейтронного потока,each of the said at least two energetically autonomous intrazone detectors includes a shell, a zone of the detector material inside the shell, an insulator between the shell and the detector material, and a neutron flux signal output line, wherein the neutron flux signal output lines of the said at least two energetically autonomous intrazonal detectors connected to each other to obtain a combined neutron flux signal, при этом указанные связанные выходные линии сигнала нейтронного потока соединены с одним и тем же выводом из указанных выводов сигнала нейтронного потока указанного коннектора сборки.wherein said associated neutron flux signal output lines are connected to the same terminal from said neutron flux signal outputs of said assembly connector. 2. Детекторная сборка по п. 1, в которой зона материала детектора представляет собой один и тот же материал детектора для всех указанных по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов. 2. The detector assembly according to claim 1, wherein the zone of the detector material is the same detector material for all said at least two energy-autonomous intrazone detectors. 3. Детекторная сборка по п. 2, в которой зона материала детектора имеет одинаковый размер и форму для всех указанных по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов. 3. Detector assembly according to claim 2, in which the zone of the detector material has the same size and shape for all of the said at least two energy-autonomous intrazone detectors. 4. Детекторная сборка по п. 1, в которой указанное по меньшей мере одно из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, содержащих комплект из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов, содержит:4. Detector assembly according to claim 1, in which said at least one of the energy-autonomous intrazone detector devices, containing a set of at least two energy-autonomous intrazone detectors, contains: первое энергетически автономное внутризонное детекторное устройство, содержащее комплект первых энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в первом осевом местоположении в активной зоне ядерного реактора, причем выходные линии сигнала нейтронного потока первых энергетически автономных детекторов связаны друг с другом для получения первого объединенного сигнала нейтронного потока для идентификации нейтронного потока активной зоны ядерного реактора в указанном первом осевом местоположении; иthe first energy-autonomous intrazone detector device, comprising a set of first energy-autonomous intrazonal detectors for measuring the neutron flux at a first axial location in the core of a nuclear reactor, and the neutron flux signal output lines of the first energy-autonomous detectors are connected to each other to obtain a first combined neutron flux signal for identifying the neutron flux of the active zone of the nuclear reactor at the specified first axial location; And второе энергетически автономное внутризонное детекторное устройство, содержащее комплект вторых энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока во втором осевом местоположении в активной зоне ядерного реактора, смещенном по осевому направлению от указанного первого осевого местоположения, причем выходные линии сигнала нейтронного потока вторых энергетически автономных детекторов связаны друг с другом для получения второго объединенного сигнала нейтронного потока для идентификации нейтронного потока активной зоны ядерного реактора в указанном втором осевом местоположении. the second energy-autonomous intrazone detector device, containing a set of second energy-autonomous intrazonal detectors for measuring the neutron flux at a second axial location in the nuclear reactor core, axially displaced from the specified first axial location, wherein the neutron flux signal output lines of the second energy-autonomous detectors are connected to each other with the other to obtain a second combined neutron flux signal to identify the neutron flux of the nuclear reactor core at said second axial location. 5. Детекторная сборка по п. 4, в которой каждый из указанных первых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя выводной провод, проходящий от зоны материала детектора и передающий сигнал нейтронного потока на одну из указанных выходных линий сигнала нейтронного потока, 5. Detector assembly according to claim 4, wherein each of said first energy-free intrazone detectors includes an output wire extending from the detector material zone and transmitting a neutron flux signal to one of said neutron flux signal output lines, каждый из указанных первых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя фоновый провод, отделенный от зоны материала детектора изолятором и передающий фоновый сигнал на первую выходную линию фонового сигнала,each of the said first energy-autonomous intrazone detectors includes a background wire separated from the zone of the detector material by an insulator and transmitting the background signal to the first output line of the background signal, каждый из указанных вторых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя выводной провод, проходящий от зоны материала детектора и передающий сигнал нейтронного потока на одну из выходных линий сигнала нейтронного потока, each of said second energy-autonomous intrazone detectors includes an output wire extending from the zone of the detector material and transmitting a neutron flux signal to one of the neutron flux signal output lines, каждый из вторых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя фоновый провод, отделенный от зоны материала детектора изолятором и передающий фоновый сигнал на вторую выходную линию фонового сигнала.each of the second energy-autonomous intrazone detectors includes a background wire separated from the zone of the detector material by an insulator and transmitting the background signal to the second background signal output line. 6. Детекторная сборка по п. 5, в которой первые выходные линии фонового сигнала первых энергетически автономных детекторов связаны друг с другом для получения первого объединенного фонового сигнала для указанного комплекта первых энергетически автономных внутризонных детекторов и вторые выходные линии фонового сигнала вторых энергетически автономных детекторов связаны друг с другом для получения второго объединенного фонового сигнала для указанного комплекта вторых энергетически автономных внутризонных детекторов. 6. Detector assembly according to claim 5, in which the first output lines of the background signal of the first energy-autonomous detectors are connected to each other to obtain the first combined background signal for the specified set of first energy-autonomous intrazone detectors and the second output lines of the background signal of the second energy-autonomous detectors are connected to each other with a friend to obtain a second combined background signal for the specified set of second energy-autonomous intrazone detectors. 7. Детекторная сборка по п. 6, в которой коннектор включает в себя первый вывод первого фонового сигнала для вывода первого объединенного фонового сигнала и второй вывод фонового сигнала для вывода второго объединенного фонового сигнала.7. The detector assembly of claim 6, wherein the connector includes a first first background output for outputting the first combined background signal and a second background signal output for outputting the second combined background signal. 8. Детекторная сборка по п. 7, в которой коннектор включает в себя два вывода термопары и вывод коллектора, электрически соединенный с оболочками.8. The detector assembly of claim 7, wherein the connector includes two thermocouple leads and a collector lead electrically connected to the sheaths. 9. Детекторная сборка по п. 4, также содержащая: 9. Detector assembly according to claim 4, also containing: комплект третьих энергетически автономных внутризонных детекторов в третьем осевом местоположении, причем третьи выходные линии сигнала нейтронного потока третьих энергетически автономных детекторов связаны друг с другом для получения третьего объединенного сигнала нейтронного потока для идентификации нейтронного потока активной зоны ядерного реактора в третьем осевом местоположении; иa set of third energy-autonomous intrazone detectors at a third axial location, wherein the third neutron flux signal output lines of the third energy-autonomous detectors are connected to each other to obtain a third combined neutron flux signal for identifying the neutron flux of the nuclear reactor core at the third axial location; And комплект четвертых энергетически автономных внутризонных детекторов в четвертом осевом местоположении, смещенном вдоль оси от третьего осевого местоположения, при этом четвертые выходные линии сигнала нейтронного потока четвертых энергетически автономных детекторов связаны друг с другом для получения четвертого объединенного сигнала нейтронного потока для идентификации нейтронного потока активной зоны ядерного реактора в четвертом осевом местоположении; a set of fourth energy-autonomous intrazone detectors at a fourth axial location offset along the axis from the third axial location, wherein the fourth neutron flux signal output lines of the fourth energy-autonomous detectors are connected to each other to obtain a fourth combined neutron flux signal for identifying the neutron flux of the nuclear reactor core at the fourth axial location; каждый из указанных третьих энергетически автономных внутризонных детекторов и четвертых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя соответствующую оболочку, зону материала детектора внутри оболочки и изолятор между оболочкой и зоной материала детектора.each of said third energy-autonomous intrazone detectors and fourth energy-autonomous intrazone detectors includes a respective shell, a detector material zone inside the shell, and an insulator between the shell and the detector material zone. 10. Способ формирования детекторной сборки для измерения нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора, характеризующийся тем, что10. A method for forming a detector assembly for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor, characterized in that размещают несколько энергетически автономных внутризонных детекторных устройств в активной зоне ядерного реактора, каждое из указанных устройств предназначено для измерения нейтронного потока в одном осевом местоположении, соответственно отличающемся для каждого устройства, из множества осевых местоположений в активной зоне ядерного реактора; иplacing several energy-autonomous intrazone detector devices in the nuclear reactor core, each of these devices is designed to measure the neutron flux in one axial location, correspondingly different for each device, from a plurality of axial locations in the nuclear reactor core; And соединяют коннектор сборки с указанными энергетически автономными внутризонными детекторными устройствами, при этом коннектор сборки содержит несколько выводов сигнала нейтронного потока, каждый из которых соединен с одним из энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, и коннектор сборки выполнен с возможностью соединения с коннектором электростанции,the assembly connector is connected to the indicated energy-autonomous intrazone detector devices, while the assembly connector contains several neutron flux signal leads, each of which is connected to one of the energy-autonomous intrazone detector devices, and the assembly connector is configured to be connected to the power station connector, по меньшей мере одно из указанных энергетически автономных внутризонных детекторных устройств содержит комплект из по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же осевых местоположениях в активной зоне ядерного реактора, at least one of said energy-autonomous intrazonal detector devices comprises a set of at least two energy-autonomous intrazonal detectors for measuring the neutron flux at the same axial locations in the nuclear reactor core, каждый из указанных по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку, зону материала детектора внутри оболочки, изолятор между оболочкой и материалом детектора и выходную линию сигнала нейтронного потока, причем указанные выходные линии сигнала нейтронного потока указанных по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов связывают друг с другом для получения объединенного сигнала нейтронного потока, при этом указанные связанные выходные линии сигнала нейтронного потока соединяют с одним и тем же выводом из указанных выводов сигнала нейтронного потока указанного коннектора сборки.each of said at least two energy-autonomous intrazone detectors includes a shell, a detector material zone inside the shell, an insulator between the shell and the detector material, and a neutron flux signal output line, wherein said neutron flux signal output lines of said at least two energy-autonomous intrazonal the detectors are connected to each other to obtain a combined neutron flux signal, wherein said associated neutron flux signal output lines are connected to the same terminal from said neutron flux signal terminals of said assembly connector. 11. Способ по п. 10, в котором зона материала детектора представляет собой один и тот же материал детектора для всех указанных по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов. 11. The method according to claim 10, wherein the zone of the detector material is the same detector material for all of said at least two energy-autonomous intrazone detectors. 12. Способ по п. 11, в котором зона материала детектора имеет одинаковый размер и форму для всех указанных по меньшей мере двух энергетически автономных внутризонных детекторов. 12. The method of claim. 11, in which the zone of the material of the detector has the same size and shape for all of these at least two energy-autonomous intrazone detectors. 13. Способ по п. 12, в котором размещение указанных нескольких энергетически автономных внутризонных детекторных устройств в активной зоне ядерного реактора включает в себя:13. The method according to p. 12, in which the placement of these several energy-autonomous intrazone detector devices in the active zone of a nuclear reactor includes: размещение первого энергетически автономного внутризонного детекторного устройства в активной зоне ядерного реактора в первом осевом местоположении, при этом первое энергетически автономное внутризонное детекторное устройство содержит комплект из первых энергетически автономных внутризонных детекторов, предназначенных для измерения нейтронного потока в указанном первом осевом местоположении в активной зоне ядерного реактора, при этом выходные линии сигнала нейтронного потока первых энергетически автономных детекторов связывают друг с другом для получения первого объединенного сигнала нейтронного потока для идентификации нейтронного потока активной зоны ядерного реактора в указанном первом осевом местоположении; иplacement of the first energy-autonomous intrazone detector device in the nuclear reactor core at the first axial location, while the first energy-autonomous intrazone detector device contains a set of the first energy-autonomous intrazone detectors designed to measure the neutron flux at the specified first axial location in the nuclear reactor core, wherein the output lines of the neutron flux signal of the first energetically autonomous detectors are connected to each other to obtain a first combined neutron flux signal to identify the neutron flux of the nuclear reactor core at the specified first axial location; And размещение второго энергетически автономного внутризонного детекторного устройства в активной зоне ядерного реактора во втором осевом местоположении, смещенном по осевому направлению от указанного первого осевого местоположения, при этом второе энергетически автономное внутризонное детекторное устройство содержит комплект вторых энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока во втором осевом местоположении, причем выходные линии сигнала нейтронного потока вторых энергетически автономных детекторов связывают друг с другом для получения второго объединенного сигнала нейтронного потока для идентификации нейтронного потока активной зоны ядерного реактора в указанном втором осевом местоположении. placement of the second energy-autonomous intrazone detector device in the core of a nuclear reactor in the second axial location, axially displaced from the specified first axial location, while the second energy-autonomous intrazone detector device contains a set of second energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux in the second axial location , wherein the neutron flux signal output lines of the second energetically autonomous detectors are connected to each other to obtain a second combined neutron flux signal for identifying the neutron flux of the nuclear reactor core at said second axial location. 14. Способ по п. 13, в котором каждый из указанных первых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя выводной провод, проходящий от зоны материала детектора и передающий сигнал нейтронного потока на одну из указанных выходных линий сигнала нейтронного потока, 14. The method of claim 13, wherein each of said first energy-free intrazone detectors includes an output wire extending from a detector material zone and transmitting a neutron flux signal to one of said neutron flux signal output lines, каждый из указанных первых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя фоновый провод, отделенный от зоны материала детектора изолятором и передающий фоновый сигнал на первую выходную линию фонового сигнала,each of the said first energy-autonomous intrazone detectors includes a background wire separated from the zone of the detector material by an insulator and transmitting the background signal to the first output line of the background signal, каждый из указанных вторых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя выводной провод, проходящий от зоны материала детектора и передающий сигнал нейтронного потока на одну из выходных линий сигнала нейтронного потока, each of said second energy-autonomous intrazone detectors includes an output wire extending from the zone of the detector material and transmitting a neutron flux signal to one of the neutron flux signal output lines, каждый из вторых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя фоновый провод, отделенный от зоны материала детектора изолятором и передающий фоновый сигнал на вторую выходную линию фонового сигнала,each of the second self-contained intrazone detectors includes a background wire separated from the zone of the detector material by an insulator and transmitting the background signal to the second output line of the background signal, первые выходные линии фонового сигнала первых энергетически автономных детекторов связывают друг с другом для получения первого объединенного фонового сигнала для указанного комплекта из первых энергетически автономных внутризонных детекторов и вторые выходные линии фонового сигнала вторых энергетически автономных детекторов связывают друг с другом для получения второго объединенного фонового сигнала для указанного комплекта из вторых энергетически автономных внутризонных детекторов. the first output lines of the background signal of the first energetically autonomous detectors are connected to each other to obtain the first combined background signal for the specified set of the first energetically autonomous intrazone detectors and the second output lines of the background signal of the second energetically autonomous detectors are connected to each other to obtain the second combined background signal for the specified a set of the second energy-autonomous intrazone detectors. 15. Способ по п. 14, в котором коннектор включает в себя первый вывод первого фонового сигнала для вывода первого объединенного фонового сигнала и второй вывод фонового сигнала для вывода второго объединенного фонового сигнала.15. The method of claim 14, wherein the connector includes a first first background output for outputting the first combined background signal and a second background signal output for outputting the second combined background signal. 16. Способ по п. 15, в котором коннектор включает в себя два вывода термопары и вывод коллектора, электрически соединенный с оболочками.16. The method of claim 15 wherein the connector includes two thermocouple leads and a collector lead electrically connected to the sheaths. 17. Способ замены первой детекторной сборки для измерения нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора на вторую детекторную сборку для измерения нейтронного потока в активной зоне ядерного реактора, включающий операции, на которых:17. A method for replacing the first detector assembly for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor with the second detector assembly for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor, including operations on which: демонтируют первую детекторную сборку из активной зоны ядерного реактора, причем первая детекторная сборка содержит:the first detector assembly is dismantled from the core of the nuclear reactor, the first detector assembly comprising: несколько первых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном осевом местоположении, соответственно отличающемся для каждого устройства, из множества осевых местоположений в активной зоне ядерного реактора; иseveral first energy-autonomous intrazone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux at one axial location, correspondingly different for each device, from a plurality of axial locations in the core of a nuclear reactor; And коннектор первой сборки, выполненный с возможностью подключения к коннектору электростанции, причем коннектор первой сборки содержит несколько первых выводов сигнала нейтронного потока, каждый из которых соединен с одним из первых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, a first assembly connector configured to be connected to a power plant connector, wherein the first assembly connector comprises several first neutron flux signal terminals, each of which is connected to one of the first energy-autonomous intrazonal detector devices, по меньшей мере одно из первых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств содержит комплект из по меньшей мере двух первых энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же осевых местоположениях в активной зоне ядерного реактора, at least one of the first energy-autonomous intrazone detector devices contains a set of at least two first energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux at the same axial locations in the nuclear reactor core, каждый из указанных по меньшей мере двух первых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку, зону материала детектора внутри оболочки, изолятор между оболочкой и материалом детектора и выходную линию сигнала нейтронного потока, причем выходные линии сигнала нейтронного потока указанных по меньшей мере двух первых энергетически автономных внутризонных детекторов связаны друг с другом для получения объединенного сигнала нейтронного потока, при этом указанные связанные выходные линии сигнала нейтронного потока соединены с одним и тем же выводом из указанных выводов сигнала нейтронного потока указанного коннектора сборки,each of the said at least two first energy-autonomous intrazone detectors includes a shell, a detector material zone inside the shell, an insulator between the shell and the detector material, and a neutron flux signal output line, wherein the neutron flux signal output lines of the at least two first energy-autonomous intrazone detectors are connected to each other to obtain a combined neutron flux signal, wherein said associated neutron flux signal output lines are connected to the same output from said neutron flux signal outputs of said assembly connector, демонтаж первой детекторной сборки из активной зоны ядерного реактора включает в себя отсоединение коннектора первой сборки от электрического коннектора электростанции;dismantling the first detector assembly from the core of the nuclear reactor includes disconnecting the connector of the first assembly from the electrical connector of the power plant; устанавливают вторую детекторную сборку в активной зоне ядерного реактора вместо первой детекторной сборки, причем вторая детекторная сборка содержит:a second detector assembly is installed in the nuclear reactor core instead of the first detector assembly, the second detector assembly comprising: несколько вторых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, каждое из которых предназначено для измерения нейтронного потока в одном осевом местоположении, соответственно отличающемся для каждого устройства, из множества осевых местоположений в активной зоне ядерного реактора; иa plurality of second power-sustained intrazone detector devices, each of which is designed to measure the neutron flux at one axial location, correspondingly different for each device, from a plurality of axial locations in the nuclear reactor core; And коннектор второй сборки, выполненный с возможностью подключения к коннектору электростанции, причем коннектор второй сборки содержит несколько вторых выводов сигнала нейтронного потока, каждый из которых соединен с одним из вторых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств, a connector of the second assembly configured to be connected to the connector of the power plant, wherein the connector of the second assembly contains several second outputs of the neutron flux signal, each of which is connected to one of the second energy-autonomous intrazone detector devices, по меньшей мере одно из вторых энергетически автономных внутризонных детекторных устройств содержит комплект из по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов для измерения нейтронного потока в одних и тех же осевых местоположениях в активной зоне ядерного реактора, at least one of the second energy-autonomous intrazone detector devices contains a set of at least two second energy-autonomous intrazone detectors for measuring the neutron flux at the same axial locations in the nuclear reactor core, каждый из указанных по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов включает в себя оболочку, зону материала детектора внутри оболочки, изолятор между оболочкой и материалом детектора и выходную линию сигнала нейтронного потока, причем выходные линии сигнала нейтронного потока указанных по меньшей мере двух вторых энергетически автономных внутризонных детекторов связаны друг с другом для получения объединенного сигнала нейтронного потока, при этом указанные связанные выходные линии сигнала нейтронного потока соединены с одним и тем же выводом из указанных выводов сигнала нейтронного потока указанного коннектора сборки,each of the said at least two second energy-autonomous intrazone detectors includes a shell, a detector material zone inside the shell, an insulator between the shell and the detector material, and a neutron flux signal output line, wherein the neutron flux signal output lines of the said at least two second energy-autonomous intrazone detectors are connected to each other to obtain a combined neutron flux signal, wherein said associated neutron flux signal output lines are connected to the same output from said neutron flux signal outputs of said assembly connector, установка второй детекторной сборки в активной зоне ядерного реактора включает в себя присоединение коннектора второй сборки к электрическому коннектору электростанции.installation of the second detector assembly in the core of the nuclear reactor includes attaching the connector of the second assembly to the electrical connector of the power plant. 18. Способ по п. 17, в котором зоны материала детектора первых энергетически автономных внутризонных детекторов сформированы из первого материала, а зоны материала детектора вторых энергетически автономных внутризонных детекторов сформированы из второго материала, отличного от первого материала.18. The method of claim 17, wherein the detector material zones of the first energy-free intra-zone detectors are formed from a first material, and the detector material zones of the second energy-autonomous intra-zone detectors are formed from a second material different from the first material. 19. Способ по п. 17, в котором комплект из первых энергетически автономных внутризонных детекторов имеет первое количество детекторов, а комплект из вторых энергетически автономных внутризонных детекторов имеет второе количество детекторов, отличное от первого количества.19. The method according to claim 17, in which the set of first energy-autonomous intrazone detectors has a first number of detectors, and the set of second energy-autonomous intrazone detectors has a second number of detectors different from the first number. 20. Способ по п. 17, в котором коннектор первой сборки и коннектор второй сборки имеют одинаковое число выводов.20. The method of claim 17, wherein the connector of the first assembly and the connector of the second assembly have the same number of pins.
RU2021111943A 2018-10-29 2019-10-22 Energetically autonomous intra-room detector device for measuring flow in the core of a nuclear reactor RU2801595C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/173,893 2018-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021111943A RU2021111943A (en) 2022-10-27
RU2801595C2 true RU2801595C2 (en) 2023-08-11

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2332689C1 (en) * 2007-02-06 2008-08-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии Method of recording neutron pulsed flow and neutron detector
US20120091327A1 (en) * 2010-10-14 2012-04-19 Holaday Veldon D Self-calibrating, highly accurate, long-lived, dual rhodium vanadium emitter nuclear in-core detector
RU2448378C2 (en) * 2007-03-19 2012-04-20 Арева Нп Method to detect 3d distribution of capacity in nuclear reactor core
CN102725800B (en) * 2009-11-06 2016-06-01 泰拉能源有限责任公司 For controlling the reactive system and method in nuclear reactor
FR3030780A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-24 Toshiba Kk
CA2748722C (en) * 2008-12-30 2016-08-30 Areva Np Method for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor using a cobalt detector, and associated device
FR3042605B1 (en) * 2015-10-20 2017-12-15 Commissariat Energie Atomique NEUTRON DETECTION SYSTEM AND DETECTION METHOD THEREOF

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2332689C1 (en) * 2007-02-06 2008-08-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии Method of recording neutron pulsed flow and neutron detector
RU2448378C2 (en) * 2007-03-19 2012-04-20 Арева Нп Method to detect 3d distribution of capacity in nuclear reactor core
CA2748722C (en) * 2008-12-30 2016-08-30 Areva Np Method for measuring the neutron flux in the core of a nuclear reactor using a cobalt detector, and associated device
CN102725800B (en) * 2009-11-06 2016-06-01 泰拉能源有限责任公司 For controlling the reactive system and method in nuclear reactor
JP6037835B2 (en) * 2009-11-06 2016-12-07 テラパワー, エルエルシー System and method for controlling reactivity in a fission reactor
EP2497086B1 (en) * 2009-11-06 2017-03-22 TerraPower LLC Systems and methods for controlling reactivity in a nuclear fission reactor
US20120091327A1 (en) * 2010-10-14 2012-04-19 Holaday Veldon D Self-calibrating, highly accurate, long-lived, dual rhodium vanadium emitter nuclear in-core detector
FR3030780A1 (en) * 2014-12-17 2016-06-24 Toshiba Kk
FR3042605B1 (en) * 2015-10-20 2017-12-15 Commissariat Energie Atomique NEUTRON DETECTION SYSTEM AND DETECTION METHOD THEREOF

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102808522B1 (en) Self-powered in-core detector array for flux measurements within a reactor core
CN106066442A (en) Multi-coil for faulted circuit indicator configures
RU2801595C2 (en) Energetically autonomous intra-room detector device for measuring flow in the core of a nuclear reactor
US4614635A (en) Fission-couple neutron sensor
CN211317746U (en) Single-shaft vibration dual-temperature composite sensor
GB1604086A (en) Self-powered incore neutron detector assembly with uniform perturbation characteristics
US11621091B2 (en) Temperature measurement sensor using material with a temperature dependent neutron capture cross section
US20220390630A1 (en) Self-powered excore detector arrangement for measuring flux of a nuclear reactor core
US12298453B2 (en) Devices, systems, and methods for detecting radiation with Schottky diodes for enhanced in-core measurements n-core measurements
US11694816B2 (en) Self-powered in-core detector arrangement for measuring flux in a nuclear reactor core
CN110836733A (en) YHWE E type thermocouple temperature sensor
Vermeeren et al. Irradiation tests of prototype self-powered gamma and neutron detectors
CN206349524U (en) Multicore cable connector for measuring system in nuclear reactor heap
RU2021111943A (en) ENERGETICALLY AUTONOMOUS INTRA-ROOM DETECTOR DEVICE FOR MEASURING FLOW IN THE CORE OF A NUCLEAR REACTOR
CN116543939B (en) Neutron spectrum measuring device
KR102839355B1 (en) Ground charge non-common type ICI Assembly
KR20250068012A (en) Ground charge non-common type ICI Assembly
EP3654044B1 (en) High-voltage lead-through device and arrangement for handling data of a high-voltage lead-through device
RU2190888C2 (en) Transducer for checking energy release in nuclear reactor fuel assembly
RU29380U1 (en) Direct charge detector
CN119535528A (en) Self-powered neutron-gamma integrated detector
RU48078U1 (en) DIRECT CHARGE DETECTOR
JP2005109398A (en) Impact current detector
JP2005214819A (en) Impact current detector
JPH0288997A (en) Instrumented fuel assembly