[发明专利]用于测定压水反应堆的燃料元件变形的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测定压水反应堆的燃料元件变形的方法和装置。

背景技术

压水反应堆的燃料元件可以在其运行过程中根据其在堆芯中的位置获得基本上由弯曲形成的变形，该变形在最不利的情况下可能导致控制棒的惰性或者导致燃料元件更换时的问题。在检查燃料元件时因此需要定量地确定这种燃料元件变形，以便能够决定其进一步的可用性或者以便如例如在WO02/095765A2中建议的那样在堆芯边缘处这样定向地利用该变形，使得最大的弯曲处在堆芯外侧处，以便通过这种方式降低当前的弯曲。

发明内容

因此现在本发明的目的在于，给出一种用于测量压水反应堆的燃料元件变形的方法，借助该方法能够简单地且以低的时间花费同时以高的测量精度地实施燃料元件变形。此外，本发明的目的在于，给出一种按照该方法工作的装置。

在方法方面，所述目的按照本发明通过权利要求1的特征来达到。按照这些特征，在用于测量压水反应堆的燃料元件变形的方法中，该燃料元件包括多个控制棒引导管，将沿控制棒引导管纵轴线方向可移动的探头插入到至少一个控制棒引导管的内部，该探头具有至少一个参考轴线并且该探头在控制棒引导管的至少一个区段中这样支撑在该控制棒引导管的内壁上，使得所述至少一个参考轴线的取向唯一地（明确地/单义地）取决于控制棒引导管纵轴线在该区段中的取向，并且所述至少一个参考轴线在控制棒引导管的该区段中的取向相对于探头的所述参考轴线或另一参考轴线在另一区段中的取向被检测。

在装置方面，所述目的按照本发明通过权利要求1的特征来达到，这些特征对应于在权利要求1中给出的特征。

本发明的出发点是考虑，由于在此涉及燃料元件的承载结构件的事实，在压水反应堆的燃料元件中的控制棒引导管的形状直接复现燃料元件的形状。

通过按本发明的方法或装置，即使在燃料元件不是精确地定位于垂线中时也能够以高的精度快速且简单地测量燃料元件的变形或弯曲，使得不需要把燃料元件置入昂贵构造的测量站中。此外，即使在不利的照明条件时也能够进行测量，该不利的照明条件使得通常在这种测量站中执行的摄影测量变得困难。

参考轴线是一条在探头内部固定的轴线，该轴线在探头插入控制棒引导管中时与这样一条直线处于一种明确的角度关系，纵轴线在控制棒引导管的、探头在控制棒引导管中支撑在其上的区段中的走向大致复现该直线。

当在探头的周边上设置有能垂直于该探头的中轴线径向伸出的且能抵靠到控制棒引导管内壁上的支撑器件时，在所述至少一个参考轴线的位置与控制棒引导管的纵轴线的取向之间的明确的关系可以通过简单的方式达到，所述支撑器件使探头在控制棒引导管中这样定向，使得该探头的中轴线在相应的区段中至少接近平行于控制棒引导管的纵轴线延伸。特征“平行于纵轴线”在申请的意义上可这样理解：中轴线与一条接近于纵轴线在该区段中实际走向的直线（例如纵轴线在该区段中的切线）平行地定向。

当作为用于相对于所述至少一个参考轴线在一个区段中的取向确定该参考轴线在另一区段中的取向的测量装置，设置有测斜仪，该测斜仪用于确定探头中轴线相对于垂线的斜度时，可以用一体的刚性的探头检测控制棒引导管的变形。

在本发明的另一种构造中，用于确定斜度的测量装置包括一个摆，该摆自由摆动地支承在探头的内部，并且该摆相对于中轴线的偏转被测量。这使得能够用低的结构费用实现简单且精确地直接测量探头中轴线相对垂线的斜度。

在本发明的另一种构造中，用于确定偏转的测量装置包括距离测量装置，该距离测量装置用于测量摆的摆体与至少一个位置固定地设置在探头中的参考点之间的距离。以这种方式能够通过商业上常用的距离传感器达到高的测量精度。

为了测定燃料元件的局部变形、亦即贴靠于控制棒引导管纵轴线上的切线在空间中的局部方向，也就是说，为了检测摆平面的偏转和取向或者说摆体在两个方向上的偏转，在测量装置中设有至少两个距离测量装置，借助这些距离测量装置可以测量摆体与两个彼此间隔开的、设置在探头中的参考点的距离。

在本发明的一种特别优选的构造中，作为距离测量装置设有非接触式工作的涡流－位移传感器，该涡流－位移传感器特别是位置固定地设置在探头中。

在本发明的一种替代的构造中，用于确定斜度的测量装置包括至少一个水准仪，一个气泡或一个可动地存储于水准仪囊内部的悬浮体作为水准眼（Libellenauge）位于该水准仪的水准仪囊中，该悬浮体的比重小于位于水准仪囊中的水准仪液体的比重，其中，在水准仪的区域内设置有至少一个线圈，该线圈的电感取决于水准眼的位置。这种布置使得能够实现本装置特别紧凑的结构。