用于核电厂功率量程探测器的定位容器

技术领域

本发明属于反应堆堆外核仪表系统技术领域，具体涉及一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器。

背景技术

堆外核仪表系统通过安装在反应堆压力容器外的一系列中子探测器来测量堆芯泄漏的中子注量率，中子探测器测得的脉冲/电流信号送到系统保护机柜进行调理和处理，实现对反应堆功率水平、功率变化和功率分布的连续监测，为操纵员提供在堆芯装/卸料、停堆、启堆和功率运行期间反应堆的状态信息，并在中子注量率高和中子注量率快变化时触发反应堆紧急停堆。

为了准确测量从首个燃料组件进入堆芯到满功率运行全过程中堆芯泄漏的中子注量率，堆外核仪表设有源量程、中间量程和功率量程3种中子探测器，其中功率量程用于反应堆功率运行阶段，其使用的是非补偿型涂硼长电离室。

发明内容

本发明解决的技术问题，提供一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器，以实现将堆芯泄漏的快中子慢化为热中子用于电离室的测量并屏蔽除来自于堆芯方向外的中子。

本发明采用的技术方案：

一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器，包括外壳、镉视窗、中子慢化块、内壳、定位销、绝缘支撑块、压紧工件，所述外壳的内部设有内壳，所述外壳与内壳之间安装有镉视窗，包裹在内壳与堆芯方向中子慢化块的外表面上，所述外壳与内壳之间填充有中子慢化块，所述中子慢化块包括堆芯方向中子慢化块和散射中子慢化块，远离堆芯方向的外壳的外壁上，设有定位销，所述外壳一端设有绝缘支撑块，所述外壳的另一端设有压紧工件，所述压紧工件位于外壳与内壳之间，用于压紧中子慢化块。

所述镉视窗是由薄层的金属镉材料制成。

所述堆芯方向中子慢化块填充在朝向堆芯方向的镉视窗内，远离堆芯方向的中子慢化块为散射中子慢化块。

所述堆芯方向中子慢化块、散射中子慢化块的主要成分是聚乙烯。

所述镉视窗提供了一个120°的扇形区域空间，在定位销的作用下，120°扇形视窗面向堆芯方向。

所述堆芯方向中子慢化块安装于镉视窗内的120°的扇形区域空间。

所述散射中子慢化块安装于镉视窗外的剩余240°扇形区域空间。

压紧工件与内壳的接触面为绝缘材料，用于提供内壳与外壳之间的绝缘，确保非补偿型涂硼长电离室的对地绝缘。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器，通过镉视窗、堆芯方向中子慢化块、散射中子慢化块三者的配合，确保功率量程非补偿型涂硼长电离室测量的是来自于堆芯方向的快中子。

(2)本发明提供一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器，通过内壳与镉视窗，绝缘支撑块与镉视窗、内壳、非补偿型涂硼长电离室，压紧工件与内壳的绝缘材料确保功率量程非补偿型涂硼长电离室的对地绝缘。

(3)本发明提供一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器，可以达到配合长电离室实现核电厂核仪表系统功率量程通道所需的中子测量功能。

附图说明

图1为本发明提供一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器截面图。

图2为本发明提供一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器侧视图。

图中：1-外壳、2-镉视窗、3-堆芯方向中子慢化块、4-散射中子慢化块、5-内壳、6-定位销、7-绝缘支撑块、8-压紧工件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

涂硼电离室中的敏感材料

功率量程探测器安装于核电厂用于承载反应堆堆芯的压力容器外部，依靠移动小车，将安装有功率量程探测器的功率量程探测器定位容器，移动至靠近压力容器外侧的位置，为避免除来自于堆芯方向外的散射中子对测量的影响，功率量程探测器定位容器的第二个功能是提供一个对准堆芯方向的视窗，并屏蔽除来自于堆芯方向外的所有中子。

非补偿型涂硼长电离室的外壳即为电离室的负极，为保证测量回路的单点接地，功率量程探测器定位容器的第三个功能是为非补偿型涂硼长电离室提供支撑并保证对地绝缘。

如图1和图2所示，本发明提供的一种用于核电厂功率量程探测器的定位容器，包括外壳1、镉视窗2、中子慢化块、内壳5、定位销6、绝缘支撑块7、压紧工件8，所述外壳1的内部设有内壳5，所述外壳1与内壳5之间安装有镉视窗2，镉视窗2是由薄层的金属镉材料制成，包裹在内壳5与堆芯方向中子慢化块3的外表面上，所述外壳1与内壳5之间填充有中子慢化块，所述中子慢化块包括堆芯方向中子慢化块3和散射中子慢化块4，其中，堆芯方向中子慢化块3填充在朝向堆芯方向的镉视窗2内，远离堆芯方向的中子慢化块为散射中子慢化块4，远离堆芯方向的外壳1的外壁上，设有定位销6，所述外壳1一端设有绝缘支撑块7，所述外壳1的另一端设有压紧工件8，所述压紧工件8位于外壳1与内壳5之间，用于压紧中子慢化块。

所述镉视窗2的主要成分是金属镉，镉与热中子具有较大的反应截面，可以吸收热中子。

所述堆芯方向中子慢化块3、散射中子慢化块4的主要成分是聚乙烯，可以将快中子慢化为热中子，两者的区别在于慢化不同方向来的中子。

所述镉视窗2提供了一个120°的扇形区域空间，在定位销6的作用下，120°扇形视窗面向堆芯方向。

堆芯方向中子慢化块3安装于镉视窗2内的120°的扇形区域空间。

散射中子慢化块4安装于镉视窗2外的剩余240°扇形区域空间。

来自于堆芯方向的热中子被镉视窗2吸收，无法进入安装于镉视窗2内的非补偿型涂硼长电离室。

来自于堆芯方向的快中子穿过镉视窗2后，被堆芯方向中子慢化块3慢化为热中子，进入非补偿型涂硼长电离室，用于测量反应堆核功率。

来自于镉视窗2外的其他方向的散射中子，被散射中子慢化块4慢化为热中子，随后被镉视窗2吸收，无法进入安装于镉视窗2内的非补偿型涂硼长电离室，以避免除来自于堆芯方向外的散射中子对测量的影响。

内壳5安装于镉视窗2内，用于支撑/固定堆芯方向中子慢化块3，并提供一个非补偿型涂硼长电离室的安装空间。

内壳5与镉视窗2的接触面涂有绝缘漆或覆盖有绝缘层，用于提供内壳5与镉视窗2的绝缘，确保非补偿型涂硼长电离室的对地绝缘。

定位销6安装于外壳1上，与镉视窗2相反的方向，与放置探测器定位容器的移动小车配合，用于将镉视窗2正对堆芯中心方向。

绝缘支撑块7安装于外壳1的底部，用于支撑/固定安装于外壳1内的镉视窗2、堆芯方向中子慢化块3、散射中子慢化块4、内壳5。

压紧工件8用于压紧镉视窗2、堆芯方向中子慢化块3、散射中子慢化块4的位置，并固定于外壳1上。

绝缘支撑块7与镉视窗2、内壳5、非补偿型涂硼长电离室的接触面为绝缘材料，用于提供镉视窗2、内壳5、非补偿型涂硼长电离室的对地绝缘，确保非补偿型涂硼长电离室的对地绝缘。

压紧工件8与内壳5的接触面为绝缘材料，用于提供内壳5与外壳1之间的绝缘，确保非补偿型涂硼长电离室的对地绝缘。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。