Brevet FR2483672A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne une caméra de télévision destinée à l'inspection d'enceintes dans des installations nucléaires, et notamment des réacteurs nucléaires à refroidissement par gaz, et comportant un miroir et une source lumineuse devant son objectif. Il est connu d'utiliser des caméras de télévision pour l'ins- pection d'enceintes activées et autres points difficilement acces- sibles dans des installations nucléaires. La caméra de télévision est fixée à l'extrémité d'un arbre ou d'un manipulateur, qui passe dans un traversée de la paroi en béton du caisson du réacteur ou une autre ouverture, et est commandé de l'extérieur. Les informations captées optiquement par la caméra et relatives à l'état technique de la zone localisée ou aux divers composants du réacteur sont transmi- ses électriquement ou électromagnétiquement à un appareil répétiteur, extérieur au réacteur, puis dépouillées. Une telle caméra est utilisée de préférence pour des contrôles répétitifs et ne se trouve ainsi à l'intérieur du réacteur que pendant le contrôle. Elle est ensuite retirée, puis décontaminée. Afin d'obtenir de bonnes informations pendant les contrôles à effectuer, des dispositions sont prises lors de la mise en service du réacteur, qui permettent une détermination simple des modifications subies par les principaux composants du réacteur nucléaire. La comparaison avant-après a donné d'excellents résultats: elle porte sur la configuration et la réalisation des divers composants du réacteur avant sa mise en service et pendant les contrôles répétitifs. Les modifications constatées renseignent sur l'importance du dommage subi. Le générateur de vapeur est par exemple muni d'un repère, dont la position est déterminée par rapport à la paroi intérieure du caisson du réacteur ou à un point donné de cette paroi; le repère se trouve dans le champ de visée de la caméra utilisée pour le contrôle. Les modifications de l'état technique du générateur de vapeur, dans la suspension par exemple, sont visuali- sées par la translation de la position du repère. Il est en outre souhaitable de pouvoir inspecter une partie aussi grande que possible de l'enceinte à l'aide d'une caméra, qui ne doit donc pas être réa- lisée pour un contrôle déterminé. L'invention a pour objet une caméra de télévision pour l'inspec- 2 2483672 tion d'enceintes dans des installations nucléaires, de dimensions extrêmement réduites, utilisables pour l'inspection d'enceintes à des températures et des doses de rayonnement élevées, pendant la période d'arrêt du réacteur, et réalisée de façon à permettre une adaptation facile à l'inspection envisagée. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la caméra est logée dans un tube et refroidie; l'objectif et/ou le miroir sont reliés chacun à un moteur; et la source lumineuse et le ou les moteurs sont réalisés sous forme de composants distincts, permettant un assemblage modulaire en combinaisons diverses. L'invention part du fait suivant: une minicaméra connue et commercialisée est utilisable pour l'inspection des enceintes du réacteur nucléaire quand des conditions sont satisfaites, qui suppri- ment ou minimisent les influences négatives d'une température ou pression élevée sur le caméra, cette dernière étant équipée de com- posants additionnels, qui tiennent compte de l'opération concrète d'inspection, simplifiant ainsi le contrôle. La caméra est selon l'invention logée dans un tube auquel elle est rigidement reliée. La liaison rigide est assurée par deux anneaux excentrés, disposés au début et à l'extrémité de la caméra, dont le diamètre intérieur est égal au diamètre de la caméra, dont le diamètre extérieur est égal au diamètre intérieur du tube; un segment de chaque anneau ést détaché. Cette suppression d'un segment des anneaux produit, aux points de raccordement constitués par les anneaux, des traversées entre la caméra et le tube, servant à l'alimentation en gaz nécessaire pour le refroidissement et au logement de conducteurs électriques. La disposition des anneaux sur la caméra produit en outre une fente entre le tube et cette dernière, permettant l'alimentation de la caméra en gaz de refroidissement. L'extrCmité du tube se rac- corde à un autre tube de liaison, qui relie la caméra à un manipula- teur et sert à l'alimentation en gaz. Devant l'objectif de la caméra, qui est en saillie sur le tube, est disposé un miroir pivotant qui est relié à la rallonge tubulaire par une saillie et un axe d'articu- lation, et dont l'autre extrémité est reliée à un moteur de miroir par un second axe d'articulation et deux tiges. Lors du branchement 3 ?483672 du moteur, le mouvement axial des tiges est transmis au miroir, aug- mentant ainsi l'angle formé par l'axe principal de la caméra et la surface du miroir. Il en est de même après l'inversion du moteur, mais les tiges se déplacent alors dans le sens opposé et l'angle diminue.Il est souhaitable de pouvoir faire varier l'angle aussi continûment et lentement que possible. C'est pourquoi le moteur - entraîne les tiges par l'intermédiaire d'un réducteur. La connaissance de la relation entre le nombre de tours du moteur et la variation angulaire permet de déterminer l'angle instantané. Ce fait est impor- tant dans la mesure o l'inspection permet d'inspecter des zones auxquelles aucun autre accès n'est possible pendant toute la durée de service du réacteur, et les images enregistrées ou apparaissant sur le moniteur ne peuvent être confirmées que par comparaison et calcul. Il est inutile de tenir compte des angles inférieurs à 90 ou supérieurs à 1700, car le miroir ne produit sur cette plage angu- laire aucune réflexion utilisable de la zone contrôlée. Un déplacement axial de l'objectif permet de mettre au point l'image apparaissant sur le moniteur. Comme dans le cas du miroir, le problème éu mouvement de l'objectif est résolu à l'aide d'un moteur relié par deux tiges à l'objectif. Lors du branchement ou de l'inver- sion, l'objectif se déplace axialement dans un sens ou dans l'autre. Il convient de réaliser les tiges d'entraînement du miroir et de l'objectif sous forme de pièces détachées, pouvant être reliées entre elles par des accouplements. Par suite de la disposition selon l'invention de la source lumi- neuse derrière le miroir, un éclairage direct de l'objectif par la source lumineuse est exclu et l'objectif ne reçoit que la lumière réfléchie par les zones contrôlées et le miroir. La réalisation inté- rieure du réacteur, et notamment des zones soumises aux contrôles répétitifs, impose des conditions sévères de qualité et d'intensité lumineuse à la source. Un bon éclairage peut être obtenu par l'uti- lisation d'une microlampe à halogène, le dispositif d'éclairage complet comprenant en outre un réflecteur poli, circulaire ou para- bolique, et une lentille condenseur. Les divers composants de la caméra de télévision sont logés dans un tube ou une rallonge tubulaire et sont réalisés selon l'invention sous forme de composants distincts, permettant un assemblage modulaire en combinaisons diverses; la rallonge tubulaire est reliée au tube par un canal et comporte a son extrémité une ouverture pour le passage du gaz de refroidissement. La réalisation modulaire des divers com- posants permet une adaptation optimale de la caméra de télévision, et en particulier du dispositif d'éclairage avec les moteurs d'objectif et de miroir, à l'inspection envisagée. Pour l'inspection de fentes et de zones étroites par exemple, il est avantageux de disposer la source lumineuse à proximité du miroir, faute de quoi les points souhaités risqueraient de ne pas étre éclairés du tout à la limite. La disposition des divers composants de la caméra de télévision dans la rallonge tubulaire est fonction de l'inspection envisagée. La caméra de télévision est disposée sur un arbre ou à l'extrémité d'un manipulateur, qui permet de la déplacer radialement. Il convient par contre de disposer la source lumineuse à l'extrémité de la rallonge tubulaire pour l'inspection de points tels que peau d'étanchéité ou tube d'évacuation de boulets. L'installation complète est alimentée en électricité et gaz de refroidissement. L'alimentation en gez de refroidissement s'effectue par un autre tube, qui se raccorde à l'extrémité du tube entourant la caméra, alimente cette dernière en gaz de refroidissement par l'intermédiaire d'ln canal de gaz et de càbles dans la rallonge tubu- l'aire, et dont l'extrémité comporte une sortie par laquelle le gaz de refroidissement pénètre à l'intérieur du réacteur. Les conducteurs électriques, alimentant la source lumineuse et les moteurs, passent dans la fente et le canal de gaz de refroidissement, puis sont con- nectés aux composants correspondants. L'invention présente en particulier les avantages suivants. La caméra proposée crée un dispositif d'inspection à hautes performances, compact, économique, facile à utiliser et ajustable, permettait une adaptation facile et simple à l'inspection envisagée. La caméra selon l'invention pour l'inspection d'enceintes dans des installations nucléaires est essentiellement constituée par une caméra logée dans un tube et comportant, devant son objectif, un 2483672 équipement intégré qui améliore notablement la capacité de prise de vue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente une caméra logée dans un tube de refroidisse- ment avec plusieurs moteurs et une source lumineuse; la figure 2 représente une caméra avec une disposition différente des moteurs et de la source lumineuse; la figure 3 représente une caméra avec une autre disposition possible des moteurs et de la source lumineuse; la figure 4 est la coupe suivant l'axe IV-IV de la figure 1 (à plus grande échelle); la figure 5 est la coupe suivant l'axe V-V de la figure 1; la figure 6 est la coupe suivant l'axe VI-VI de la figure 1; et la figure 7 est la coupe suivant l'axe VII-VII de la figure 1. La caméra REES est représentée à la figure 1 sous une forme raccourcie et logée dans un tube 2. Une liaison rigide est assurée en- tre la caméra 1 et le tube 2 par deux tubes excentrés (non représen- tés),disposés au début 3 et à l'extrémité 4 de la caméra 1; leur diamètre intérieur est égal au diamètre de la caméra 1, dont le diamètre extérieur est égal au diamètre intérieur du tube 2. Un seg- ment de chaque anneau est détaché. La séparation des segments des deux anneaux produit aux points de raccordement 3 et 4 des traversées 5 et 6, dans lesquelles le gaz de refroidissement circule et des conducteurs électriques passent. Le rôle des anneaux consiste égale- ment à former entre la caméra 1 et le tube 2 une fente 7, permettant d'alimenter la caméra I en gaz de refroidissement. L'extrémité 8 du tube se raccorde à un autre tube (non représenté), qui relie la caméra à un manipulateur (non représenté>. Devant l'objectif 9, qui est en saillie sur le tube et mobile axialement, est disposé un miroir pivotant 10, dont la partie infé- rieure est reliée par un axe d'articulation Il et une saillie 12 à un canal 13 de gaz de refroidissement et de câbles, et dont la partie supérieure est reliée par un axe d'articulation 14, deux leviers 15, 15a et deux tiges 16, 16a au moteur 18 de miroir, logé dans une rallonge tubulaire 17. Les tiges 16 et 16a sont constituées par plusieurs pièces réu- nies par des accouplements 19 et 19a. Un réducteur 21, disposé entre les tiges 16, 16a et le moteur 18 de miroir, transmet l'action du moteur 18 aux tiges 16Y et 16a. Lors du branchement du moteur 18 de miroir, les tiges 16 et 16a se déplacent vers le moteur 18, aug- mentant ainsi l'angle 22 formé par le miroir 10 et l'axe principal 23. Lors de l'inversion du moteur 18 de miroir, les tiges 16 et 16a se déplacent dans le sens opposé et l'angle 22 diminue. La mise au point de l'image apparaissant sur le moniteur est assurée par un déplacement axial de l'objectif 9. Ce dernier est relié par deux tiges 25, 25a et un réducteur 26 à un moteur 27, produisant le mouve- ment axial de l'objectif 9. Lors du branchement ou de l'inversion du moteur 27 de l'objectif 9, ce dernier se déplace vers le moteur 27 ou dans le sens opposé. Un dispositif d'éclairage, disposé devant le moteur 27 d'objectif, est constitué par une lampe à halogène 28, une lentille condenseur 29 et un réflecteur (non représenté). Lors du montage de la lentille 29 et du miroir 10 sur le canal 13 de gaz de refroidissement et de câbles ou la rallonge tubulaire 17, il convient de veiller à ce que l'axe 30 de la lentille et la normale 31 au miroir 10, passant par son centre, se situent dans un même plan. La lumière 32, 32a, 32b émise par la lampe à halogène éclaire la zone intérieure du réacteur, qui la réfléchit, puis le miroir 10 dirige la lumière réfléchie 33, 33a sur l'objectif 9. Une lampe à halogène de 150 W est adoptée pour l'éclairage; l'énergie thermique qu'elle rayonne risque de perturber le fonctionnement des autres composants logés dans la rallonge tubulaire 17. C'est pourquoi l'équipement com- plet est balayé, pendant le service de la caméra, par le gaz de refroidissement que l'extrémité 34 de la rallonge tubulaire 17 dirige par la sortie 35 dans l'enceinte du réacteur. La rallonge tubulaire est constituée par plusieurs parties, réunies par des raccords embro- chables 36 et 37. Les conducteurs électriques 38, 39 et 40 alimen- tent les composants électriques logés dans la rallonge tubulaire. Le montage différent de la source lumineuse 6, du moteur 18 de 7 2483672 miroir et du moteur 27 d'objectif, représenté à la figure 2, fonctionne rigoureusement selon le même principe que le montage selon figure 1. La source lumineuse 28 étant disposée à l'extrémité de la rallonge tubulaire 17, une disposition plus simple des tiges de liaison 16, 16a, 25 et 25a est possible. Le miroir 10 est directement relié dans ce cas aux tiges 16 et 16a par l'axe d'articulation 14. Un tel mon- tage est de préférence utilisé dans les cas o la distance entre l'objectif 9 et l'objet inspecté est grande. La figure 3 représente un montage dans lequel la source lumineuse 28 se trouve entre le moteur 18 de miroir et le moteur 27 d'objectif. Dans ce cas également, le miroir 10 est relié directement aux tiges 16 et 16a par l'axe d'articulation 22. Les montages différents des composants logés dans la rallonge tubulaire 17, selon figures 2 et 3, sont obtenus par un réarrangement simple de l'équipement complet se trouvant devant l'objectif 9, rendu possible par la réalisation modulaire et- facilité par les raccords embrochables de tubes 36 et 37. La figure 4 représente la coupe suivant l'axe IV-IV de la-figure 1 (à plus grande échelle). Elle représente le tube 2, la caméra 1, l'extrémité 4 de cette dernière, l'anneau 48 et le segment 45. La fente 6, produite par la suppression du segment 45 de l'anneau 48, loge les conducteurs 38, 39 et 40. La figure 5 représente la coupe suivant l'axe V-V de la figure 1. La disposition de la caméra 1 dans le tube 2 produit la fente 7, alimentée par le gaz et contenant également les conducteurs 38, 39 et 40. La figure 6 est la coupe suivant l'axe VI-VI de la figure 1. Elle représente le tube 2, la caméra 1 et l'anneau excentré 49. La suppression du segment 45 produit la traversée 6, dans laquelle sont disposés les conducteurs 38, 39 et 40. La figure 7 est la coupe suivant l'axe VII-VII de la figure 1. Elle représente la lentille condenseur 29, disposée sur la rallonge tubulaire 17, la lampe à halogène 28 et les conducteurs 38 et 39. Les tiges 16, 16a et 25, 25a sont en outre représentées. La fente 47 assure la circulation du gaz de refroidissement. 8 2483672 Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. - Revendications 1. Caméra de télévision destinée à l'inspection d'enceintes dans des installations nucléaires, et notamment des réacteurs nucléaires à refrodissement par gaz, comportant un miroir et une source lumi- neuse devant son objectif et caractérisée en ce que la caméra (1) est logée dans un tube (2) et refroidie; l'objectif (9) e/ou le miroir (10) sont reliés chacun à un moteur (18, 27); et la source lumineuse (28) et le ou les moteurs (18, 27)sont réalisés sous forme de composants distincts, permettant un assemblage modulaire en com- binaisons diverses. 2. Caméra de télévision selon revendication 1, caractérisée en ce que l'objectif (9) et/ou le miroir (10) sont reliés par des tiges (16, 16a, 25, 25a) aux moteurs correspondants (18, 27). 3. Caméra de télévision selon revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le ou les moteurs (18, 27) et la source lumineuse (28) sont disposés dans une rallonge tubulaire (17). 4. Camera de télévision selon revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la rallonge tubulaire (17) est reliée par un canal (13) au tube (2) et comporte à son extrémité (34) un orifice (35) de passage du gaz de refroidissement.