[发明专利]用于确定将应用于压水反应堆的燃料棒的压缩载荷的测量设备

说明书

一种改进的测量设备采用支撑件，所述支撑件包括外壳并且还包括从动件，所述从动件可移动地位于所述支撑件上。所述从动件在大致远离所述外壳的方向上被偏压。所述外壳和所述从动件可接收在弹簧/凹坑对之间，并且传感器在插置在所述弹簧与所述凹坑之间时检测所述外壳与所述从动件之间的距离。指示器设备采用待输出的信号和表示将由弹簧/凹坑对施加到燃料棒的压缩载荷量的指示，并且所述指示至少部分地基于外壳的与凹坑接合的部分与从动件的与弹簧接合的部分之间的距离。

技术领域

所公开和要求保护的概念总体上涉及核电站，并且更具体地涉及测量设备，其可操作以确定在压水反应堆的栅格的弹簧与凹坑之间施加到位于弹簧与凹坑之间的燃料棒的压缩载荷的量。

背景技术

核电站可具有各自配置。一种类型的核电站采用核反应堆来产生蒸汽，所述蒸汽用于使操作发电机的一个或多个涡轮机转动。一种类型的反应堆是压水反应堆(PWR)。这种PWR通过在维持在高压下的主冷却回路内加热水来运行。可以被表征为一种类型的热交换器的蒸汽发生器将主冷却回路与次级冷却回路热连接并且在次级冷却回路中产生蒸汽。二次冷却回路与涡轮机连接并且与散热器(诸如冷却塔)连接。

在大多数压水核反应堆中，反应堆芯由大量细长燃料组件组成。这些燃料组件通常包括多个圆柱形燃料棒，所述多个圆柱形燃料棒由沿着燃料组件的长度轴向间隔开并且附接到燃料组件的多个细长套管的多个栅格保持在有组织的阵列中。套管通常在其中接收控制棒或仪器。在燃料组件的相对端上的顶部和底部喷嘴固定到在燃料棒的端部稍微上方和下方延伸的套管的端部。

栅格由连接在一起以形成多个单元的金属带形成。每个单元通常具有弹簧/凹坑对，所述弹簧/凹坑对在其间接合燃料棒并且具有类似地接合燃料棒的另一个弹簧/凹坑对。通常，每个弹簧/凹坑对的弹簧比弹簧/凹坑对的对应凹坑相对更具柔顺性。一个弹簧/凹坑对将燃料棒保持在横向于燃料棒的纵向范围的一个方向上，并且另一个弹簧/凹坑对将棒保持在横向于棒的纵向范围的另一个方向上。虽然此类栅格及其弹簧/凹坑对通常对其预期目的有效，但是它们不是没有限制的。

如相关领域中一般理解的那样，由于诸如热、中子轰击、疲劳和其他此类因素的因素，栅格的弹簧和凹坑可以随时间推移变得松弛。这样，期望定期评估将由弹簧和凹坑施加到燃料棒的压缩载荷的量，以评估是否需要补救行动。然而，用于测量压缩载荷的先前系统已经受到限制，因为它们仅能够确定单元内的两个弹簧/凹坑对的总载荷是否压缩载荷不足，并且因此不能评估单个弹簧/凹坑对在其压缩载荷上是否不足。因此需要改进。

发明内容

改进的测量设备采用支撑件，所述支撑件包括外壳还包括可移动地位于支撑件上的从动件。所述从动件在大致远离外壳的方向上被偏压。外壳和从动件可接收在弹簧/凹坑对之间，并且传感器在插置在弹簧与凹坑之间时检测外壳与从动件之间的距离。指示器设备采用待输出的信号和表示将由弹簧/凹坑对施加到燃料棒的压缩载荷量的指示，并且所述指示至少部分地基于外壳的与凹坑接合的部分与从动件的与弹簧接合的部分之间的距离。

因此，所公开和要求保护的概念的一个方面是提供改进的测量设备，所述测量设备在接收在栅格的弹簧与凹坑之间时提供将施加到燃料棒的压缩载荷的指示。

所公开和要求保护的概念的另一方面是提供改进的测量设备，所述测量设备确定将由栅格的单元内的单个弹簧/凹坑对施加到燃料棒的压缩载荷量而不受单元的其他弹簧/凹坑对的干扰。

所公开的和要求保护的概念的另一个方面是提供改进的测定设备，所述测量设备直接测量栅格的单元内的单个弹簧与单个凹坑之间的距离，并且输出将至少部分地基于单个弹簧和单个凹坑之间的距离由单个弹簧和单个凹坑施加到燃料棒的压缩载荷的指示。