Brevet FR2495802A1 — publié le 19820611

"Procédé et dispositif destiné à l'identification de différents objets, en particulier d'éléments du coeur d'un réacteur nucléaire." La présente invention concerne un dispositif pour lliden- tification de différents objets, en particulier d'éléments du coeur d'un réacteur, comportant une tête de mesure cylin dorique creuse, qui contient une bobine primaire et deux couronnes de bobines secondaires, les objets à identifier présentant une tette cylindrique ou prismatique et étant équipés de deux pièces ferromagnétiques.L'invention concerne également un procédé d'identification de différents objets utilisant le dispcsitif ci-dessus, consistant à déterminer l'angle azimutal de la ligne de jonction d'une paire de pièces ferromagnétiques fixées sur l'objet. L'identification des objets était effectuée jusqu'ici de différentes façons. I1 existe des méthodes optiques, mécaniques (c'est-à-dire se référant à des caractéristiques exté- rieures) et logistiques. Pour les éléments du coeur d'un réacteur, on appliquait en particulier, jusqu'à présent, pour l'identification, des méthodes mécaniques ou des méthodes logistiques, c'est-à-dire que l'on procédait à une identifier cation de l'élément par sa position dans le logement ou dans le coeur du réacteur. Dans l'état actuel de la technique, il n'est pas encore possible de procéder à l'identification de tels objets par des méthodes électromagnétiques. Cependant, dans un grand nombre de cas, les méthodes appliquées jusqu'à présent ne satisfont pas aux exigences de sécurité et de fiabilité qui sont impératives, en particulier dans le domaine de la construction des réacteurs.I1 est souvent impossible d'appliquer les méthodes optiques, car- les objets se trouvent dans le fluide fortement radioactif, et même parfois dans du sodium liquide. Or, étant donné l'importance déterminante que revêt une sure identification des éléments du coeur et d'un réacteur pour que ltexploitation et l'entretien puissent s'effectuer sans risque, il est indispensable de disposer d'une méthode d'identification fiable et indépendante, qui vienne compléter les méthodes appliquées jusqu'ici. On connais, il est vrai, un dispositif destiné à déterminer la position d'objets, notamment des assemblages ou éléments combustibles d'un réacteur (demande de brevet DE 23 11 302), dans le cas duquel la position exacte d'un objet est déterminée à l'aide d'une tête de mesure, qui contient, entre autres, une bobine primaire et deux couronnes de bobines secondaires, ceci grâce à l'influence que deux pièces de ferrite, fixées sur l'objet exercent sur l'induction des bobines. Ce dispositif permet aussi de déterminer avec précision l'angle azimutal d'un assemblage ou élément combustible ou l'orientation de la ligne de jonction des deux pièces ferromagnétiques, mais il ne permet pas d'effectuer une identification de l'assemblage ou élément. La présente invention a pour objet de mettre au pcint un procédé et un dispositif d'identification ou de repérage électromagnétique de différents objets, en particulier des éléments du coeur d'un réacteur, qui puissent être mis en oeuvre ou utilisées de façon économique et fiable, même dans les conditions qui règnent dans la cuve d'un réacteur. Pour résoudre ce problème, la présente invention se sert d'un dispositif tel que décrit au début de la présente demande, qui se compose dtune tête de mesure et de deux pièces ferromagnétiques prévues sur l'objet à observer, tel qu'il est, par exemple, décrit dans la demande de brevet DE 23 11 302, et élargit ledit dispositif afin de l'adapter au problème posé, qui n'était pas prévisible antérieurement, proposant donc à cet effet qu des pièces ferromagnétiques supplémentaires soient fixées sur les différents objets à identifier, en plus des deux pièces ferromagnétiques qui existent déj , le cas echéant, pour permettre la détermination de la position. De cette maniere, l'application de la présente invention à l'identification ou au repérage de différents éléments du coeur d'ur. réacteur ne se traduit pas par la nécessité d'installer des pies ou dispositifs supplémentaires à l'intérieur du réacteur, la tête de mesure dé3a connue convenant, au contraire, pour résoudre ce nouveau problème, si les objets à identifier et, le cas échéant, l'installation électronique de traitement sont adaptés par une modification de leur équipement. Le dispositif convient alors pour identifier différent objets, sur la base de l'orientation et/ou de la position et/ou de la taille et/ou du nombre des pièces ferromagnétiques supplémentaires. Selon une caractéristique additionnelle de la présente invention, différents objets comportent un nombre différent de pièces ferromagnétiques. Lorsque les objets sont en petit nombre, on peut donc, par exemple, les distinguer simplement par le nombre de pièces ferromagnétiques supplémentaires. A cet effet, on détermine la tension cumulée ou somme des tensions de toutes les bobines secondaires de la tête de mesure, et l'on déduit, à partir de son niveau, le nombre des pièces ferromagnétiques supplémentaires. Un autre mode de réalisation de la présente invention prévoit que deux paires de pièces ferromagnétiques soient fixées l'une en dessous de l'autre sur les objets à identifier, la paire supérieure est déjà parfois prévue pour la détermination de la position, de sorte qu'il suffit alors de fixer sur l'objet deux pièces ferromagnétiques supplémentaires, les pièces de chaque paire étant décalées, l'une par rapport à l'autre, de 1800 et de la distance axiale entre les deux couronnes de bobines secondaires de la tête de mesure. Les projections des lignes de jonction des deux paires, dans le plan de section transversale, doivent alors former entre elles un angle, qui contient l'information permettant de distinguer les différents objets et est donc caractéristique de ces objets. Grâce à ce mode de réalisation, l'autre fonction que peut remplir la tete de mesure, à savoir la détermination de la position de l'objet, n'est pas compromise, mais la deuxième paire de pièces ferromagnétiques permet des mesures qui seront décrites plus loin de façon plus précise, et qui fournissent alors l'information relative à l'identité de l'objet. Un mode de réalisation supplémentaire de la présente invention propose d'admettre six positions angulaires différentes pour les projections des lignes de jonction des deux paires, à savoir que l'angle entre ces projections soit de n x 600, n étant un nombre entier, compris entre 0 et 5, et qui est fonction de la nature de l'objet. Ce mode de réalisation sert à assurer la sécurité et la fiabilité de l'identi- fication, car la tete de mesure pourrait distinguer des angles très nettement inférieurs à 600. Grâce à cette exigence, il est exclu que des erreurs d'interprétation puissent se produire en ce qui concerne les valeurs mesurées. Etant donné que, du fait de la rigueur des exigences imposées, on ne peut encore identifier ou repérer que six objets différents, l'exemple de réalisation prévoit de caractériser un objet par suppression de la deuxième paire de pièces ferromagnétiques. Pour assurer une identification sure et fiable de cet objet, cn contrôle alors la somme des tensions de toutes les bobines secondaires. Cette somme des tensions est plus grande en présence de pièces ferromagnétiques supplémentaires dans la tete de mesure qu'en l'absence de telles pièces. Si la somme des tensions n'augmente pas à nouveau lorsque l'objet est soulevé jusqu'à la position de mesure, pour la seconde mesure de l'angle azimutal, ainsi qu'il sera appliqué plus loin, l'objet est déjà identifié sans présence de pièces ferromagnétiques supplémentaires, et il est inutile de procéder à une mesure d'angle. Un appareil complétant l'installation électronique de traitement décrite dans la demande de brevet DE 23 11 302, appareil qui forme la somme de toutes les tensions des bobines secondaires, est prévu pour ce mode de réalisation de la présente invention. Un tel appareil peut, même sans l'aide d'une mesure d'angle, identifier plusieurs objets avec une précision suffisante, selon le nombre et la taille des pièces ferromagnétiques fixées, sur la base de la tension cumulée ou somme des tensions dans ia te te de mesure. A titre d'exemple, un convertisseur analogique-numérique avec affichage consécutif permet d'affecter automatiquement la tension cumulée aux différents objets.Du fait que, dans certaines conditions, cette méthode donne davantage lieu à des perturbations ou incidents, il n'y est pas donné suite dans le présent exemple de réalisation, car il ne s'agit que de distinguer sept types différents d'éléments du coeur, à savoir différents types d'éléments ou assemblages combustibles ou fertiles, d'éléments réflecteurs, d'éléments absorbants et de faux-éléments dits "maquettes EC". La présente invention concerne aussi un procédé qui permet l'utilisation d'un tel dispositif d'identification ou de repérage d'un objet. Ce procédé est caractérisé en ce que a/ deux mesures de l'angle azimutal sont effectuées sur des paires de pièces ferromagnétiques situées dans différents plans, b/ la différence entre les deux mesures est calculée. c/ la différence est utilisée comme indication sur la nature de l'objet. La mesure de l'angle azimutal de l'objet, à l'aide de la paire de pièces ferromagnétiques supérieure, a, le cas échéant, déjà été effectuée pour déterminer la position de l'objet, ainsi que cela est décrit dans la demande de brevet DE 23 11 302. Après achèvement de cette mesure, au cours de laquelle on a par conséquent déterminé l'orientation de la ligne de jonction de la première paire de pièces ferromagnétiques, l'objet est soulevé par traction jusqu'à ce que la deuxième paire de pièces ferromagnétiques se trouve dans la tête de mesure, et l'on procède ensuite à nouveau de la me-me manière pour déterminer l'angle azimutal.La différence entre les deux angles mesurés, que calcule l'installation électronique de traitement, est toujours caractéristique de chaque objet à identifier, et est affectée par l'installation électronique de traitement, par comparaison avec des valeurs mises en mémoire. Grâce à un tel montage, on peut maintenant réaliser, non seulement l'identification mécanique, mais, de plus, une identification électromagnétique de l'objet. L'application de cette méthode permet de réaliser des mesures de sécurité électroniques supplémentaires, par exemple, d'empecher, par des moyens électroniques, que l'objet soit soulevé davantage, si un objet erroné a été choisi par erreur. Un tel montage de protection revêt une grande irnportance, particulièrement dans le cas des éléments du coeur d'un réacteur. Une autre caractéristique de la présente invention décrit un objet approprié pour l'identification ou le repérage à l'aide du présent dispositif, et qui présente une section de tette cylindrique ou prismatique, sur laquelle sont fixées deux paires de pièces magnétiques. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue de la te te de mesure et de la partie supérieure de l'objet à identifier - la figure 2 est une vue en plan du sommet de l'objet à identifier - la figure 3 est une vue latérale de la te te de mesure et de l'objet à identifier. Sur la figure 1, l'objet, qui, dans l'exemple de réalisation représenté, est un élément du coeur d'un réacteur et dont l'identité doit etre déterminée, porte la référence numérique 1. Sur ce dessin, les pièces portant les références numériques 1 à 7 correspondent exactement, en ce qui concerne leur structure, leur disposition et leur mode opératoire, aux pièces représentées sur la figure 1 de la demande de brevet allemand 23 il 302, c'est-à-dire que la référence numérique 2 désigne une pièce, fixée sur un grappin non représenté, laquelle est nécessaire pour déterminer la position. La tête de mesure se compose d'une bobine primaire 4, d'une couronne de bobines inférieure 3 et d'une couronne de bobines supérieure 5 r L'objet à identifier est équipé d'une paire de pièces ferromagnétiques supérieure 6 et 7 et d'une paire de pièces ferroir,agr.tiques inférieure 8 et 9. La distance axiale entre les deux paires est choisie de manière à éviter que la mesure de position subisse l'influence de la paire inférieure. Pour Cet exemple de réalisation, cela signifie que la distance moyenne entre les deux paires est à peu près le double de la distance entre les deux couronnes de bobines. La figure 2 représente une vue en plan de la partie supérieure de l'objet à identifier, qui, dans ce cas, est un élément du coeur diun réacteur. Cette figure illustre la disposition dans l'espace des deux paires de pièces ferromagnétiques. La projection de la ligne de jonction des deux pièces ferromagnétiques 6 et 7 dans le plan de section transversale forme, avec la projection de la ligne de jonction des deux pièces ferromagnétiques 8 et 9, dans ce plan, un angle 10 dont la valeur caractéristique varie pour différents objets. Dans le présent exemple de réalisation, on a admis des angles de n x 60 , n étant un nombre entier compris entre 0 et 5.Grâce à cette disposition, le procédé selon la présente invention permet donc de distinguer de façon fiable entz six objets différents. La figure 3 représente une vue latérale de la te te de mesure et de la partie supérieure de l'objet à identifier. Dans cette disposition, la tette de mesure et l'obJet 1 se trouvent, pendant les mesures, sur la paire supérieure de pièces ferromagnétiques, c'est-à-dire, par exemple, lors de la détermination de la position. Pour la deuxième partie des mesures, qui est effectuée en vue de l'identification de l'objet sur la deuxième paire de pièces ferromagnétiques 8 et 9, il faut soulever suffisamment l'objet à identifier pour que la pièce ferromagnétique 8 se trouve au me me niveau que celui où se trouvait la pièce ferromagnétique 6 pendant la première partie des mesure6. L'angle azimutal est mesuré, pour les deux paires de pièces ferromagnétiques, selon le procédé décrit, dans la demande de brevet allemand 23 11 302, de façon détaillée. Bien qu'il ne soit pas nécessaire de procéder à des modifications de l'installation de traitement électronique pour les différentes mesures d'angle, car, pour identifier un objet, il faut procéder à deux mesures consécutives, mais dont le principe est identique, on utilise néammoins, pour automatiser le traitement de ces mesures lors de l'identif i- cation et pour avoir la possibilité de déclencher une alarme, meme sans intervention humaine, l'équipement d'appoint suivant, dans le présent exemple de réalisation, lors du traitement L'angle mesuré lors des premières mesures de l'azimut est mis en mémoire dans une mémoire d'écriture-lecture, et le second angle azimutal mesuré est déduit de la valeur mise en mémoire. Le résultat est comparé avec une mémoire dans laquelle les angles caractéristiques des différents objets sont enregistrés, ou stockés, et la valeur mise en mémoire qui est la plus proche de la valeur mesurée est affichée avec l'izer- tification correspondante. En outre, un sommateur détermine la somme des tensions ou tension cumulée de toutes les bobines secondaires, et l'affiche ou la compare avec les valeurs mises en mémoire, ce qui permet, par exemple, de constater l'absence de la deuxième paire de pieces ferromagnétiques ou une position erronée de l'objet, lors des mesures. REVENDICATIONS 1.- Dispositif destiné à l'identification de différents objets, en particulier d éléments du coeur d'un réacteur, ledit dispositif comportant une te te de mesure cylindrique creuse, qui contient une bobine primaire et deux couronnes de bobines secondaires, et les objets présentant une tete cylindrique ou prismatique et étant équipés de deux pièces ferromagnétiques, caractérisé en ce que a/ des pièces ferromagnétiques supplémentaires (8, 9) sont fixées sur les objets (1), b/ le dispositif convient pour identifier différents objets, sur la base de l'orientation et/ou de la position et/ou de la taille et/ou du nombre des pièces ferromagnétiques (8, 9). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que différents objets comportent un nombre différent de pièces ferromagnétiques. 3.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que a/ deux paires de pièces ferromagnétiques (6,7) et (8,9) sont fixées l'une au-dessous de l'autre sur les objets (1), b/ les pièces de chaque paire sont décalées, l'une par rap port à l'autre, de 1800, et de la distance axiale entre les deux couronnes de bobines secondaires (3,5) de la tette de mesure, c/ les projections de lignes de jonction des deux paires, dans le plan de section transversale, forment entre elles un angle (10) qui est caractéristique des différents objets. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle (10) entre les projections des lignes de jonction est de n x 60 , n étant un nombre entier, compris entre 0 et 5 et qui est fonction de la nature de l'objet. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'objet présente une section de tête cylindrique ou prismatique sur laquelle sont fixées deux paires de pièces ferromagnétiques. 6.- Procédé d'identification de différents objets, à l'aide d'un dispositif selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, consistant à déterminer l'angle azimutal de la ligne de jonction d'une paire de pièces ferromagnétiques fixées sur l'objet, caractérisé par les physes suivantes a/ deux mesures de l'angle azimutal sont effectuées sur des paires de pièces ferromagnétiques situées dans différents plans, b/ la différence entre les deux mesures est calculée, c/ la différence est utilisée comme indication sur la nature de l'objet.