| Исследовательское оборудование включает в себя следующее:
Средства визуально-оптического осмотра Установки для визуального осмотра ТВС и твэлов размещены в камерах К-7 и К-4. Смотровые устройства, разработанные в ОИТ, обеспечивают увеличение в 0.8...30 раз и позволяют регистрировать изображение на фотопленку или видеомагнитофон. Установки снабжены системами отсчета координаты исследуемого участка.
 |
Установка для визуального осмотра ТВС и твэлов 1-исследуемое изделие; 2-устройство перемещения и вращения твэла; 3-перископ. |
Средства для измерения геометрических параметров изделий Габаритные размеры и параметры, описывающие взаимное расположение элементов ТВС, измеряются в камере К-7. Длина ТВС и длина твэлов определяются методом сравнения с эталоном длины с помощью катетометра. Погрешность измерения составляет ± 0.3 мм на длине 4000 мм. Взаимное расположение элементов ТВС (например, расстояние между дистанционирующими решетками) измеряется с помощью аттестованной линейки, погрешность при этом составляет ± 0.5 мм.
 |
Установка для измерения длины твэлов 1-исследуемое изделие; 2-измерительная штанга; 3-катетометр. |
В защитной камере К-1 размещена установка для изучения формоизменения чехлов ТВС и пучков твэлов. С использованием контактных преобразователей типа "магнитная линейка" измеряются расстояния от базовой координаты до граней и ребер ТВС. Погрешность позиционирования измерительной каретки составляет 0.2 мм, погрешность измерения размеров ± 0.01 мм. Обработка результатов измерений позволяет получить информацию о распределении размеров “под ключ”, прогиба, скручивания чехла ТВС, а также отклонения формы поверхности грани чехла от плоской.
 |
Установка измерения размеров и формы чехла ТВС
1-измеряемое изделие
2-винт протяжки
3-верхняя зажимная каретка
4-двигатель перемещения измерительной каретки
5-измерительная каретка
6-нижняя зажимная каретка
7-преобразователь линейных перемещений
|
 |
Установка измерения наружного диаметра и дефектоскопии твэлов
1-винт протяжки с магнитной линейкой
2-блок датчиков
3-твэл
4-двигатель перемещения измерительной каретки
5-преобразователь линейных перемещений
6-измерительные наконечники
|
 Две идентичные установки (камера К-1) предназначены для измерения наружного диаметра и вихретоковой дефектоскопии оболочек твэлов длиной до 4000 мм и диаметром до 18 мм. Наружный диаметр измеряется контактным методом с погрешностью ± 0.01 мм, дефектоскоп с гармоническим возбуждением позволяет регистрировать дефекты, минимальные размеры которых составляют 10% от толщины оболочки. Идентификация дефектов осуществляется методом амплитудно-фазового анализа.
В камере К-4 расположена автоматическая установка измерения наружного диаметра и дефектоскопии коротких твэлов длиной до 1300 мм и диаметром от 4 до 15 мм, погрешность также составляет ± 0.01 мм. В отличие от установки в камере К-1 дефектоскопия оболочек твэлов осуществляется с использованием импульсного дефектоскопа, разработанного в НИИАРе, для измерений применяется проходной дифференциально-трансформаторный преобразователь с аксиальным разрешением двух рядом расположенных дефектов 3 мм.
 |
Структурная схема установки измерения зазора
1-устройство нагружения твэла
2-дифференциально-трансформаторный датчик перемещения
3-сильфон
4-твэл
5-пьезо-электрический датчик усилия
Рпит-давление питания
Рнагр- давление нагружения
Робр- обратное давление
|
 |
Автоматическая установка для измерения наружного диаметра и импульсной вихретоковой дефектоскопии твэлов
1-барабан-накопитель твэлов
2-ведущий винт
3-двигатель поступательного перемещения твэла
4-двигатель вращения твэла
5-исследуемое изделие
6-узел датчиков
7-двигатель вращения барабана
|
 |
|
Установка измерения объема твэла
1-ультразвуковой излучатель
2-измеритель объема
3-твэл |
Установка измерения объема твэлов (камера К-4) основана на регистрации уровня спиртово-водной смеси ультразвуковым методом, погрешность измерения не превышает 1 мм3. Установка измерения зазора между топливной таблеткой и оболочкой, расположенная в камере К-4, основана на методе сжатия оболочки в пределах упругой области и регистрации диаграммы "деформация-напряжение". Метод позволяет измерять величину зазора с погрешностью не хуже 0.02 мм. Средства контроля герметичности и состояния оболочек В одном из контейнеров транспортного зала смонтирована установка определения герметичности твэлов ВВЭР методом определения содержания 85Kr в газосборнике. Средства исследования состояния топливного сердечника В подкамерном помещении К-3 расположена установка рентгеновской радиографии для исследования целостности топливного сердечника. Характеристики установки позволяют регистрировать разрывы в топливном сердечнике шириной до 0.5 мм. Использование рентгеновской трубки с током 0.6 А и напряжением до 125 кВ снижает время экспонирования фотоматериала вблизи твэла до нескольких секунд и существенно уменьшает фоновое влияние гамма-излучения на рентгеновское изображение.
 |
Установка рентгеновской радиографии твэлов 1-редуктор лебедки
2-окно
3-рентгеновский аппарат
4-подвеска с твэлами
5-консольный кран
6-шахта
7-кассета с пленкой
8-транспортер пленки
9-направляющая для кассеты |
Длина топливного сердечника определяется двумя методами: по результатам гамма-сканирования и регистрацией положения фиксатора топливного сердечника с помощью ВТ-дефектоскопии. Средства исследования ядерно-физических характеристик топлива Установка гамма-сканирования в камере К-1 предназначена для исследования твэлов длиной до 4000 мм и диаметром до 18 мм. Используется щелевой коллиматор с регулируемой шириной щели от 0.1 до 8 мм. На установке исследуется распределения продуктов деления вдоль топливного сердечника, оцениваются выгорание, энерговыделение и коэффициенты неравномерности энерговыделения в твэлах.
 |
Установка гамма-сканирования полномасштабных твэлов
1-винт протяжки с магнитной линейкой
2-двигатель перемещения твэла
3-твэл
4-коллимационная система
5-детектор
|
 |
Установка гамма-сканирования твэлов длиной до 1200 мм
1-детектор с коллимационной системой
2-узел перемещения твэла
3-исследуемый твэл
4-барабан-накопитель твэлов
|
Автоматическая установка, расположенная в камере К-3, предназначена для гамма-сканирования коротких твэлов длиной до 1100 мм и диаметром от 2 до 15 мм. Установка снабжена набором коллиматоров, ширина щели которых меняется от 0.1 до 5*10 мм. В этой же камере смонтирована установка трансмиссионной и эмиссионной томографии для исследования радиального распределения плотности материалов в облученных твэлах. Установка снабжена коллиматорами со щелью шириной от 0.1 до 0.65*20 мм и набором радионуклидных источников гамма-излучения различной энергии. В одном из тяжелых боксов размещена установка гамма-сканирования шлифов, на которой исследуются распределения топлива, продуктов деления и трансурановых элементов по радиусу топливного сердечника. Средства исследования газов под оболочкой Установка для определения давления, объема и состава газов под оболочкой размещена в камере К-5. Оболочка твэла прожигается лазерным лучом и измеряется давление газа, вышедшего в емкость калиброванного объема. По результатам анализа определяются объем вышедшего газа и объем пустот в твэле. Погрешность определения объема газа составляет 2.7 см3 в диапазоне 30-150 см3 и 6.8 см3 в диапазоне 150-1150 см3. Часть газа отбирается для определения его состава методами масс-спектрометрии и хроматографии. По суммарному количеству Kr и Xe определяется относительный выход газа из топлива.
 |
Установка для измерения давления, объема и состава газа под оболочкой твэла
1-измерительная гребенка
2-калиброванная емкость
3-узел герметизации твэла
4-исследуемое изделие
5-узел нагружения образцов
6-ампулы для отбора проб
7-бокс для отбора проб
8-печь
9-манометр
10-вакуумная емкость
11-фильтр
|
Средства сбора и обработки информации Как правило, все высокопроизводительные установки управляются ЭВМ, с помощью которых, кроме того, происходит и сбор, накопление, визуализация и предварительная обработка информации. Все периферийные измерительно-вычислительные системы объединены в единую сеть с центральным файл-сервером. На вычислительном центре ОИТ поступающие экспериментальные данные обрабатываются и организуются в виде базы данных, которая находится на компьютере - сервере базы данных. В центре обработки изображений организована база данных по структурам материалов облученных изделий (топливных сердечников и оболочек). Структура технических и программных средств
измерительно-информационной системы
|
