ПРИБОР ДЛЯ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
DEVICE FOR NUCLEAR POWER PLANT

Область техники
Это изобретение относится к прибору, выполненному с возможностью размещения в ядерной установке, и конкретнее к прибору измерения давления, выполненному с возможностью установки в ядерной энергетической станции.
Предшествующий уровень техники
Известны приборы, выполненные с возможностью размещения в ядерных энергетических установках. Требования для размещения становятся более жесткими. В частности, имеется необходимость обеспечения размещения ядерных приборов, которые продолжают функционировать в условиях высокой вибрации, например крушении самолета, в ядерную энергетическую установку. Ядерное излучение может ухудшать работоспособность электронных устройств в течение длительных периодов времени. Приборы в ядерных энергетических установках время от времени заменяются, при этом имеется необходимость исключения неправильно установленного соединения заменяющего прибора, который может быть не от того же производителя, что и удаленный прибор.
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают решения этих и других задач и предлагают другие преимущества над известным уровнем техники.
Краткое изложение существа изобретения
Раскрывается прибор для соединения с рабочим фланцем и со схемой возбуждения в ядерной установке. Прибор включает в себя модуль датчика. Модуль датчика является соединяемым с рабочим фланцем. Модуль датчика включает в себя опорный трубопровод. Опорный трубопровод имеет резьбы опорного трубопровода. Опорный трубопровод удерживает вывод выхода датчика.
Прибор включает в себя электронную схему. Электронная схема принимает выхода датчика от вывода выхода датчика.
Прибор включает соединитель. Соединитель соединяется проводами с электронной схемой. Соединитель включает в себя ключ, который выравнивается с контактами схемы возбуждения соединителя.
Прибор включает в себя экран для защиты от теплового и ядерного излучения. Экран для защиты от теплового и ядерного излучения заключает в себе электронную схему. Экран для защиты от теплового и ядерного излучения выполнен по форме с возможностью включения в себя кольца противоударной защиты. Кольцо противоударной защиты выступает из главного корпуса экрана для защиты от теплового и ядерного излучения. Соединитель крепится внутри кольца противоударной защиты. Главный корпус выполнен по форме с возможностью включения в себя резьб экрана. Резьбы экрана зацепляются при вращении резьбы опорного трубопровода для вращения с выравниванием ключа относительно рабочего фланца.
Другие признаки и преимущества, которые характеризуют варианты выполнения настоящего изобретения, будут ясны в результате прочтения следующего далее подробного описания и рассмотрения соответственных чертежей.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает разобранный вид прибора с двухкамерным экраном для защиты от теплового и ядерного излучения, который включает в себя прямое кольцо противоударной защиты.
Фиг. 2-3 изображают виды прибора спереди и сбоку, который включает в себя двухкамерный экран для защиты от теплового и ядерного излучения, который включает в себя кольцо противоударной защиты с коленом.
Фиг. 4 изображает примерный график температур в виде функции от времени в связи с тепловым экранированием электроники в приборе.
Фиг. 5 изображает увеличенный вид в поперечном сечении варианта осуществления кольца противоударной защиты с коленом, например коленом, изображенным на Фиг. 2-3.
Фиг. 6 изображает увеличенный вид в поперечном сечении прямого кольца противоударной защиты, например кольца противоударной защиты, изображенного на Фиг. 1.
Фиг. 7 изображает увеличенный вид в поперечном сечении варианта выполнения кольца противоударной защиты, которое включает в себя выступающие штифты для зацепления стандартного быстроразъемного сопряженного соединителя, который является частью проводки возбуждения.
Фиг. 8 изображает вариант осуществления соединителя, в котором на оболочке соединителя смонтирован ключ.
Фиг. 9 изображает вариант выполнения соединителя с контактными штифтами, которые монтируются в смещенном положении относительно оболочки для функционирования в качестве ключа.
Фиг. 10, 11, 12 изображают вариант выполнения прибора с двухкамерным экраном для защиты от теплового и ядерного излучения и кольцом противоударной защиты, которое включает в себя колено, и с копланарным рабочим впуском, выполненным с возможностью крепления к копланарному рабочему фланцу.
Фиг. 13 изображает вариант осуществления прибора с двухкамерным экраном для защиты от теплового и ядерного излучения, прямым кольцом противоударной защиты, и с копланарным рабочим впуском, выполненным с возможностью крепиться к копланарному рабочему фланцу.
Фиг. 14, 15, 16 изображают вариант выполнения прибора с однокамерным экраном для защиты от теплового и ядерного излучения, прямым кольцом противоударной защиты и с копланарным рабочим впуском, выполненным с возможностью монтирования к копланарному рабочему фланцу.
Фиг. 17-18 изображают вариант осуществления прибора с двухкамерным первым экраном для защиты от теплового и ядерного излучения, кольцом противоударной защиты с коленом, рабочим впуском, выполненным с возможностью монтирования к линиям давления, и модулем датчика, который заключается во втором экране для защиты от теплового и ядерного излучения.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
В вариантах осуществления, описанных ниже, прибор включен в ядерную установку. Прибор электрически соединяется со схемой возбуждения для передачи энергии и сигнала к пункту управления. Прибор механически соединяется с рабочим фланцем, который обеспечивает рабочую текучую среду для прибора. Прибор измеряет по меньшей мере одно свойство рабочей текучей среды, например давление.
Прибор обеспечивается экраном для защиты от теплового и ядерного излучения, который заключает в себе электронную схему. Экран для защиты от теплового и ядерного излучения выполнен по форме с возможностью включения в себя кольца противоударной защиты, которое выступает из главного корпуса экрана для защиты от теплового и ядерного излучения. Электрический соединитель включает в себя ключ и крепится внутри кольца противоударной защиты. Главный корпус экрана для защиты от теплового и ядерного излучения выполнен по форме с возможностью включения в себя резьб экрана, которые зацепляются при вращении резьбы опорного трубопровода модуля датчика. Вращение зацепления резьб вращает с выравниванием ключа относительно рабочего фланца.
Прибор, установленный в ядерной энергетической установке, подвергается удалению и замене при возникновении неисправности. Удаление включает в себя отсоединение от процесса и также отсоединение от проводки ядерной энергетической установки, которая подведена к источнику питания и системе управления. Установка заменяющего прибора включает в себя соединение с процессом и восстановление соединения электропроводки ядерной энергетической установки с электрическими соединениями рабочего прибора.
Соединения с процессом представляют собой жесткие соединения с рабочими фланцами или рабочими трубными фитингами, которые являются частью ядерной энергетической установки. Жесткое соединение ядерного рабочего прибора с процессом устанавливает место монтирования и ориентацию ядерного прибора и, в частности, устанавливает место монтирования и ориентацию электрических соединений по прибору.
Имеются различные виды ядерных рабочих приборов для измерения давления, температуры, потока, плотности, рН, проводимости, химических составов и т.п. Одним типом ядерного рабочего прибора является ядерный прибор давления.
Ядерный прибор давления включает вращаемое резьбовое соединение, которое соединяет корпус датчика, который жестко смонтирован в рабочем соединении, и вращаемый экран для защиты от теплового и ядерного излучения, который поддерживает соединитель для электрических соединений. Во время установки экран для защиты от теплового и ядерного излучения может вращаться вручную в пределах ограниченного диапазона вращения до 360 градусов во вращательном соединении так, что ключевой электрический соединитель на корпусе электроники регулируется для поворота в удобном направлении для соединения с электропроводкой ядерной энергетической установки. Способность вращения электрических соединений ядерного прибора давления и ограниченный диапазон перемещения электропроводки ядерной энергетической установки объединяются для обеспечения удобного соединения электропроводки ядерной энергетической установки к электрическим соединениями.
Соединения в ядерном приборе давления включают в себя множество проводников. Ядерный прибор давления имеет электрически поляризованные соединения, и электропроводка ядерной энергетической установки является поляризованной. Корректно поляризованное соединение необходимо устанавливать между электропроводкой ядерной энергетической установки и соединениями в ядерном рабочем приборе для того, чтобы обеспечивать правильное электропитание. Если поляризованные соединения случайно изменяются во время установки, ядерный прибор давления не будет правильно функционировать или может повредиться.
В среде ядерной энергетической установки соединение электропроводки ядерной энергетической установки с соединениями в ядерном приборе давления должно быть особенно защищенным и устойчивым на разрыв в жестких условиях. Согласно одному стандарту ядерной энергетики, соединение должно выдерживать 9,5 q вибрации, характерной для крушения самолета в ядерную энергетическую установку.
В среде ядерной энергетической установки замыкание электропроводки ядерной энергетической установки с соединениями в ядерном приборе давления должно быть герметизировано так, чтобы влажность и другие загрязнители не разъедали замкнутые соединения. Замыкания соединений должны выдерживать затопление при неисправном состоянии и полив во время операций уборки.
В среде ядерной энергетической установки замыкание электропроводки ядерной энергетической установки с соединениями в ядерном приборе давления может подвергаться высоким уровням фоновой вибрации, при этом электропроводка и замыкание соединений защищаются от повреждения от фреттинг-коррозии и износа.
Сборка различных колен и других трубных фитингов может выполняться во время установки для того, чтобы механически собирать внешний первый поляризованный соединитель на ядерном приборе давления. С такой компоновкой электропроводка ядерной энергетической установки может быть установлена со вторым сопряженным поляризованным соединителем. Затем конечное соединение может выполняться между первым и вторым поляризованными соединителями. Поляризация первого и второго поляризованных соединителей обеспечивает корректную поляризацию заменяющего соединения, выполненного в ядерной энергетической установке. Имеются, однако, многочисленные трудности в механической опоре, уплотнении, вибрации, коррозии и т.п., описанные выше, при осуществлении соединений в среде ядерной установки, и эти проблемы усложняются внедрением поляризованного соединителя в качестве добавочной сборки. Эти проблемы по существу облегчаются вариантами осуществления, описанными ниже в настоящем раскрытии.
Фиг. 1 изображает разобранный вид прибора 100. Прибор 100 соединяется с рабочими фланцами 102, 104. Рабочие фланцы 102, 104 соединяются с помощью трубных фитингов 106, 108 с линиями текучей среды под давлением (не изображены на Фиг. 1). Прибор 100 соединяется с помощью электрических соединений (таких, которые изображены на Фиг. 5, 6, 7, 8 и 9) со схемой возбуждения в ядерной установке.
Прибор 100 включает модуль 110 датчика. Модуль 110 датчика соединяется с рабочими фланцами 104, 106 с помощью болтов 112 и гаек 114. Уплотнительные кольца 116, 118 сжимаются между модулем 110 датчика и рабочими фланцами 104, 106 для обеспечения герметизации текучей среды.
Модуль 110 датчика включает опорный трубопровод 120. Опорный трубопровод 120 имеет резьбы 122 опорного трубопровода. Опорный трубопровод 120 удерживает вывод 124 выхода датчика во внутреннем проходном канале трубопровода. Согласно одному варианту осуществления вывод 124 выхода датчика включает в себя многожильный электрический кабель, который обеспечивает энергопитание датчика давления в модуле датчика и который обеспечивает выход датчика, представляющий рабочее давление, измеренное модулем датчика.
Выражение «опорный трубопровод», которое используется здесь, означает канал для электропроводки, который жестко крепится к модулю датчика и который удерживает один или более электрических выводов, и который имеет резьбы, которые выполнены с возможностью поддерживать вес экрана для защиты от теплового и ядерного излучения для прибора (такого, как прибор 100).
Прибор 100 включает в себя электронную схему 126. Электронная схема 126 принимает выход датчика от вывода 124 выхода датчика. Согласно одному варианту осуществления электронная схема 126 включает в себя множественные монтажные платы, взаимно соединенные друг с другом с помощью соединительных штифтов (не изображены на Фиг. 1).
Прибор 100 включает в себя соединитель 128, который соединяется с помощью проводов 130 с электронной схемой 126. Соединитель 128 описывается более подробно ниже с использованием примеров, изображенных на Фиг. 5-9. Соединитель 128 включает в себя ключ 133. Ключ 133 выравнивается с контактами схемы возбуждения соединителя 128, как описывается более подробно ниже в связи с Фиг. 8-9.
Прибор 100 включает в себя экран 134 (134А, 134B, 134C) для защиты от теплового и ядерного излучения. Экран 134 для защиты от теплового и ядерного излучения включает в себя главный корпус 134А и крышки 134В, 134С, которые закрепляются с помощью резьбы на главном корпусе 134А. Экран для защиты от теплового и ядерного излучения описывается более подробно ниже в связи с Фиг. 4.
Экран 134 для защиты от теплового и ядерного излучения заключает в себе электронную схему 126. Экран 134 для защиты от теплового и ядерного излучения выполнен по форме с возможностью включения в себя кольца 136 противоударной защиты, которое выступает из главного корпуса 134А экрана 134 для защиты от теплового и ядерного излучения. Соединитель 128 крепится внутри кольца 136 противоударной защиты. Соединитель 128 является уплотненным проходным соединителем, который дополнительно уплотняется к кольцу 136 противоударной защиты.
Главный корпус 134А выполнен по форме с возможностью включения в себя резьб 137 экрана (скрытых от обзора на Фиг. 1), которые зацепляют с возможностью вращения резьбы 122 опорного трубопровода для вращения с выравниванием ключа 133 относительно рабочих фланцев 102, 104. Рабочие фланцы 102, 104 жестко смонтированы в ядерной установке, и, таким образом, относительное вращение между резьбами 122 опорного трубопровода и резьбами 137 экрана регулирует выравнивание ключа 133 относительно ядерной установки. Соединитель 128 располагается вдоль оси вращения 138. Вращение экрана 134 для защиты от теплового и ядерного излучения вращает направление ключа 133 относительно оси вращения 138. Ключ 133 может выравниваться по точке в любом выбранном направлении от 0 до 360 градусов. Запорная гайка 140 обеспечивается для фиксирования выбранного направления для ключа 133. Ключ 133 обеспечивает выравнивающий ключ, который предотвращает сопряжение не выравненных соединителей для обеспечения соединений с правильной поляризацией. Ключ 133 обеспечивает правильное направление, когда соединители сопрягаются.
Фиг. 2-3 изображают виды спереди и сбоку прибора 200. Прибор 200 является подобным прибору 100 за исключением подробностей, связанных с соединителями и кольцом противоударной защиты. На Фиг. 2-3 соединитель 228 не выравнивается с осью вращения 238, и кольцо 236 противоударной защиты включает изгиб или коленный поворот 237. На Фиг. 1, к сравнению, соединитель 128 выравнивается вдоль оси вращения 138, и кольцо 136 противоударной защиты не включает в себя изгиб или колено.
Прибор 200 соединяется с рабочими фланцами 202, 204. Прибор 200 соединяется со схемой 250 возбуждения в ядерной установке. Схема 250 возбуждения включает в себя электрический соединитель 252 схемы возбуждения. Электрический соединитель 252 схемы возбуждения сопрягается с соединителем 228 и кольцом 236 противоударной защиты на приборе 200.
Модуль 210 датчика соединяется с рабочими фланцами 202, 204. Модуль 210 датчика включает в себя опорный трубопровод 220, который имеет резьбы 222 опорного трубопровода. Опорный трубопровод 220 удерживает вывод 224 выхода датчика.
Электронная схема 226 принимает выход датчика от вывода 224 выхода датчика. Соединитель 228 соединяется с электронной схемой 226 с помощью проводов 230. Соединитель 228 включает в себя ключ 233. Ключ 233 выравнивается с контактами схемы возбуждения соединителя 228. Ключ 233 зацепляет подобным образом выровненную ключевую щель (не изображена) в электрическом соединителе 252 схемы возбуждения, чтобы гарантировать, что полярность электрического соединения не сможет случайно измениться.
Экран 234А, 234В, 234С для защиты от теплового и ядерного излучения заключает в себе электронную схему 226. Главному корпусу 234А экрана для защиты от теплового и ядерного излучения придается форма с возможностью включения в себя кольца 236 противоударной защиты, которое выступает из главного корпуса 234А экрана для защиты от теплового и ядерного излучения. Соединитель 228 крепится внутри кольца 236 противоударной защиты. Главный корпус 234А выполнен по форме с возможностью включения в себя резьб 237 экрана, которые зацепляются с возможностью вращения резьбы 222 опорного трубопровода для вращения с выравниванием ключа 233 относительно рабочих фланцев 202, 204.
Фиг. 4 изображает примерный график 400 температур как функции от времени. Фиг. 4 изображает функционирование экрана для защиты от теплового и ядерного излучения при задержке перегревания электронной схемы после большого скачка наружной температуры во время неисправного состояния в ядерной установке.
Горизонтальная ось 402 представляет время Т. Вертикальная ось 404 представляет температуру θ. Первый участок 406 данных представляет примерную наружную атмосферную температуру θ1, окружающую ядерный прибор (например, приборы, показанные на Фиг. 1, 2, 3) в ядерной установке. Второй участок 408 данных представляет температуру θ2 электронной схемы (например, электронных схем 126, 226 на Фиг. 1, 3) внутри экрана для защиты от теплового и ядерного излучения (например, экранов 134А, В, С и 234А, В, С для защиты от теплового и ядерного излучения) в атмосфере.
В нормальных рабочих условиях при времени Т=Т1 атмосфера находится при нормальной атмосферной температуре θ1N на участке 410, и электронная схема находится при нормальной температуре электронной схемы θ2N на участке 412. В этом примере электронная схема непрерывно запитывается и рассеивает электрическую энергию, при этом имеется нормальный рост ∆θ температуры свыше наружной атмосферной температуры для электронной схемы.
При времени Т=Т2 в ядерной установке возникает неисправное состояние. Неисправность заставляет наружную атмосферную температуру θ1 резко подниматься до высокой температуры θ1fault. Температура θ1fault выше максимальной допустимой рабочей температуры θmax для электронной схемы. Электронная схема не обеспечивает достоверно точный выход прибора при температурах свыше θmax.
Экран для защиты от теплового и ядерного излучения включает в себя металл и имеет толщину металлической стенки, которая составляет по меньшей мере 10 миллиметров. Согласно одному варианту осуществления, толщина металлической стенки составляет по меньшей мере 10 миллиметров, и экран для защиты от теплового и ядерного излучения имеет теплоемкость по меньшей мере 2000 Джоулей на градус Цельсия. Теплоемкость может приблизительно равняться удельной теплоемкости металла, умноженной на массу металла, используемого в экране для защиты от теплового и ядерного излучения. Большая теплоемкость экрана для защиты от теплового и ядерного излучения обеспечивает необходимую тепловую временную задержку 414 для нагревания электронной схемы при неисправном состоянии. Тепловая временная задержка 414 обеспечивает время после возникновения неисправного состояния для технического персонала ядерной установки для получения точных рабочих переменных данных от прибора до превышения температурой электронной схемы значения θmax. В одном варианте осуществления тепловая временная задержка 414 для повышения окружающей температуры на 50 градусов по Цельсию составляет по меньшей мере 60 секунд.
Фиг. 5 изображает увеличенный вид в поперечном сечении примерного варианта осуществления кольца 236 противоударной защиты, коленного поворота 237, соединителя 228 и главного корпуса 234А, обсуждаемых выше в связи с Фиг. 2, 3.
Главный корпус 234А имеет толщину А1 металлической стенки. Толщина А1 обеспечивает тепловую теплоемкость и тепловую временную задержку 414, которые обсуждаются выше в связи с Фиг. 4. Толщина А1 стенки также обеспечивает подавление ядерного излучения. Согласно одному варианту осуществления, толщина стенки обеспечивает подавление ядерного излучения, воздействующего на электронику, по меньшей мере на 10%. Подавление ядерного излучения защищает электронную схему 228 (Фиг. 3) внутри экрана от радиационного повреждения.
Коленный поворот 237 исключает неэкранированную прямолинейную воздушную траекторию в электронной схеме 228 (Фиг. 3) для ядерного излучения 260 на Фиг. 5.
На Фиг. 5 соединитель 228 включает в себя контактные штифты 262, 264. Контактные штифты 262, 264 поддерживаются в электроизоляционном проходном канале 266. Проходной канал 266 поддерживается в оболочке 268 соединителя. Электроизоляционный проходной канал 266 включает в себя герметичное уплотнение для контактных штифтов 262, 264 и оболочки 268 соединителя. Согласно одному варианту осуществления электроизоляционной проходной канал включает в себя металлостеклянное уплотнение. Согласно другому варианту осуществления, оболочка 268 соединителя включает в себя металл и приваривается к опорному кольцу 236 кольцеобразным швом 270. Соединитель 228 включает в себя ключ (не изображен на Фиг. 5), и примеры таких ключей описываются более подробно ниже в связи с Фиг. 8 и 9.
Фиг. 6 изображает увеличенный вид в поперечном сечении примерного варианта осуществления кольца 136 противоударной защиты, соединителя 128 и главного корпуса 134А, обсуждаемых выше в связи с Фиг. 1.
Главный корпус 134А имеет толщину А2 металлической стенки. Толщина А2 обеспечивает теплоемкость и тепловую временную задержку 414, которые обсуждаются выше в связи с Фиг. 4. Толщина А2 стенки также обеспечивает подавление ядерного излучения. Согласно одному варианту осуществления, толщина стенки обеспечивает подавление ядерного излучения, воздействующего на электронику, по меньшей мере, на 10%. Подавление ядерного излучения защищает электронную схему 228 (Фиг. 3) внутри экрана от радиационного повреждения.
Коленный поворот 190, сформированный в виде части главного корпуса 134А, исключает неэкранированную прямолинейную воздушную траекторию в электронной схеме 228 (Фиг. 1) для ядерного излучения 160 на Фиг. 6.
На Фиг. 6 соединитель 128 предпочтительно включает в себя контактные штифты 162, 164. Контактные штифты 162, 164 поддерживаются в электроизоляционном проходном канале 166. Проходной канал 166 поддерживается в оболочке 168 соединителя. Электроизоляционный проходной канал 166 включает герметичное уплотнение для контактных штифтов 162, 164 и оболочки 168 соединителя. Согласно одному варианту осуществления электроизоляционный проходной канал 166 включает в себя металлостеклянное уплотнение. Согласно другому варианту осуществления оболочка 168 соединителя включает в себя металл, и приваривается к опорному кольцу 136 кольцеобразным швом 170. Соединитель 128 включает в себя ключ (не проиллюстрирован на Фиг. 6), и примеры таких ключей описываются более подробно ниже с использованием Фиг. 8 и 9.
Фиг. 7 изображает увеличенный вид в поперечном сечении примерного варианта осуществления кольца 736 противоударной защиты, коленного поворота 737, соединителя 728 и главного корпуса 734А. Вариант осуществления, изображенный на Фиг. 7, является подобным варианту выполнения, изображенному на Фиг. 6, за исключением того, что кольцо 736 противоударной защиты включает в себя выступающие штифты 780, 782, которые зацепляют (ввинчиваются в) стандартный «быстроразъемный» сопряженный соединитель (не изображен на Фиг. 7), который является частью схемы возбуждения. Стандартный быстроразъемный сопряженный соединитель включает в себя резьбовую канавку приблизительно на одну четверть оборота. Штифты 780, 782 содержат остаточные резьбы, которые зацепляют резьбу на четверть оборота на сопряженном соединителе, когда внешняя оболочка быстроразъемного сопряженного соединителя вращается на одну четверть оборота. Согласно одному варианту осуществления волнистая шайба 784 обеспечивается смежно кольцу 736 противоударной защиты. Волнистая шайба 784 сжимается между кольцом 736 противоударной защиты и быстроразъемным сопряженным соединителем для содействия креплению быстроразъемного сопряженного соединителя к кольцу 736 противоударной защиты.
Фиг. 8 изображает вариант осуществления соединителя 800, который включает в себя ключ 802, который монтируется на оболочке 804 соединителя. Оболочка 804 соединителя окружает проходной изолятор 806. Положительный контактный штифт 808 и отрицательный контактный штифт 810 герметизируются в проходном изоляторе 806. Ключ 802 монтируется в неподвижном положении относительно контактных штифтов 808 и 810. Когда соединитель 800 соединяется или сопрягается с электрическим соединителем схемы возбуждения (например, соединителем 252 на Фиг. 2), ключ 802 скользит в щель соответствующей формы в электрическом соединителе схемы возбуждения, обеспечивая уникальное выравнивание, которое поддерживает соединения правильной полярности. Оболочка 804 соединителя приваривается внутри окружающего кольца 812 противоударной защиты.
Фиг. 9 изображает вариант осуществления соединителя 900 с оболочкой 904 соединителя. Оболочка 904 соединителя окружает проходной изолятор 906. Положительный контактный штифт 908 и отрицательный контактный штифт 910 герметизируются в проходном изоляторе 906. Контактные штифты 908, 910 устанавливаются в смещенном положении относительно оболочки 904. Смещенные контактные штифты 908, 910 функционируют в качестве ключа. Когда соединитель 900 соединяется или сопрягается с электрическим соединителем схемы возбуждения (например, соединителем 252 на Фиг. 2), контактные штифты 908, 910 скользят в соответственно смещенные гнезда в электрическом соединителе схемы возбуждения, обеспечивая уникальное выравнивание, которое поддерживает соединения правильной полярности. Оболочка 904 соединителя приваривается внутри окружающего кольца 912 противоударной защиты.
Фиг. 10, 11 изображают альтернативный вариант осуществления прибора 1000. Фиг. 12 изображает разобранный вид прибора 1000. Прибор 1000 соединяется с копланарным рабочим фланцем 1002. Копланарный рабочий фланец 1002 соединяется с помощью трубных фитингов (не изображены) с линиями текучей среды под давлением (не изображены). Прибор 1000 соединяется с помощью электрических соединений (таких, которые показаны на Фиг. 5, 6, 7, 8 или 9) со схемой возбуждения в ядерной установке.
Прибор 1000 включает модуль 1010 датчика с копланарным рабочим впуском, который сопрягается с копланарным рабочим фланцем. Модуль 1010 датчика соединяется с копланарным рабочим фланцем 1002 с помощью болтов 1012. Модуль 1010 датчика включает в себя опорный трубопровод 1020. Опорный трубопровод 1020 имеет резьбы 1022 опорного трубопровода. Опорный трубопровод 1020 удерживает вывод 1024 выхода датчика во внутреннем проходном канале трубопровода. Согласно одному варианту осуществления вывод 1024 выхода датчика включает многожильный электрический кабель, который обеспечивает энергопитание датчика давления в модуле датчика и который обеспечивает выход датчика, представляющий рабочее давление, измеренное модулем датчика.
Прибор 1000 включает в себя электронную схему 1026. Электронная схема 1026 принимает выходной сигнал от вывода 1024 выходного сигнала датчика. Прибор 1000 содержит соединитель 1028, который соединяется с помощью проводов 1030 с электронной схемой 1026. Соединитель 1028 описывается более подробно выше с использованием примеров, изображенных на Фиг. 5-9.
Прибор 1000 включает экран 1034 (1034А, 1034В, 1034С) для защиты от теплового и ядерного излучения. Экран 1034 для защиты от теплового и ядерного излучения включает главный корпус 1034А и крышки 1034В, 1034С, которые закрепляются с помощью резьбы на главном корпусе 1034А. Экран для защиты от теплового и ядерного излучения описывается более подробно выше с использованием Фиг. 4, 5, 6, 7, 8 и 9.
Экран 1034 для защиты от теплового и ядерного излучения заключает в себе электронную схему 1026. Экран 1034 для защиты от теплового и ядерного излучения выполнен по форме с возможностью включать в себя кольцо 1036 противоударной защиты, которое выступает из главного корпуса 1034А экрана 1034 для защиты от теплового и ядерного излучения. Соединитель 1028 крепится внутри кольца 1036 противоударной защиты.
Главный корпус 1034А выполнен по форме с возможностью включать в себя резьбы 1037 экрана (не изображенные на Фиг. 12), которые зацепляются с возможностью вращения резьбы 1022 опорного трубопровода для вращения с выравниванием ключа 1033 относительно копланарного рабочего фланца 1002. Копланарный рабочий фланец 1002 жестко монтируется в ядерной установке, и, таким образом, относительное вращение между резьбами 1022 опорного трубопровода и резьбами 1037 экрана регулирует выравнивание ключа 1033 относительно ядерной установки. Соединитель 1028 располагается в непосредственной близости к оси вращения 1038. Вращение экрана 1034 для защиты от теплового и ядерного излучения вращает направление ключа 1033 относительно оси вращения 1038. Ключ 1033 может выравниваться по точке в любом выбранном направлении от 0 до 360 градусов. Стопорный винт 1040 обеспечивается для фиксирования выбранного направления для ключа 1033.
Фиг. 13 изображает прибор 1300, который является таким же, как прибор 1000, показанный на Фиг. 10-12, за исключением того, что прибор 1300 включает в себя кольцо 1336 противоударной защиты, которое является прямым (подобно Фиг. 6). Кольцо 1336 противоударной защиты окружает соединитель 1328. В остальном прибор 1300 и прибор 1000 являются одинаковыми.
Фиг. 14, 15, 16 изображают прибор 1400. Фиг. 14 изображает разобранный вид. Фиг. 15 изображает вид в разрезе главного корпуса 1434А экрана для защиты от теплового и ядерного излучения. Фиг. 16 изображает модуль 1410 датчика.
Прибор 1400 соединяется с рабочим фланцем 1402. Рабочий фланец 1402 соединяется с помощью трубных фитингов 1406, 1408 с линиями текучей среды под давлением (не изображены на Фиг. 16). Прибор 1400 соединяется с помощью электрических соединений (таких, которые показаны на Фиг. 5, 6, 7 и 8) со схемой возбуждения в ядерной установке.
Как проиллюстрировано на Фиг. 16, модуль 1410 датчика соединяется с рабочим фланцем 1402 с помощью болтов 1412. Модуль 1410 датчика включает в себя опорный трубопровод 1420. Опорный трубопровод 1420 имеет резьбы 1422 опорного трубопровода. Опорный трубопровод 1420 удерживает выводы 1424 выхода датчика во внутреннем проходном канале трубопровода. Согласно одному варианту осуществления вывод 1424 выхода датчика включает в себя многожильный электрический соединитель, который обеспечивает энергопитание датчику давления в модуле датчика и который обеспечивает выход датчика, представляющий рабочее давление, измеренное модулем датчика.
Как изображено на Фиг. 14, прибор 1400 включает электронную схему 1426. Электронная схема 1426 принимает выход датчика от вывода 1424 выхода датчика. Согласно одному варианту осуществления электронная схема 1426 включает множественные монтажные платы, взаимно соединенные друг с другом с помощью соединительных штифтов (не изображены на Фиг. 14).
Прибор 1400 включает в себя соединитель 1428, который соединяется с помощью проводов 1430 с электронной схемой 1426. Соединитель 1428 описывается более подробно выше с использованием примеров, изображенных на Фиг. 5-9. Соединитель 1428 включает в себя ключ 1433. Ключ 1433 выравнивается с контактами схемы возбуждения соединителя 1428, как описывается более подробно выше в связи с Фиг. 8-9.
Прибор 1400 включает в себя экран 1434 (1434А, 1434В) для защиты от теплового и ядерного излучения. Экран 1434 для защиты от теплового и ядерного излучения включает в себя главный корпус 1434А и крышку 1434В, которая закрепляется с помощью резьбы на главном корпусе 1434А. Главный корпус 1434А включает в себя одно отделение, доступ к которому осуществляется с помощью одной крышки 1434В. Экран 1434 для защиты от теплового и ядерного излучения описывается более подробно выше в связи с Фиг. 4.
Экран 1434 для защиты от теплового и ядерного излучения заключает в себе электронную схему 1426. Экран 1434 для защиты от теплового и ядерного излучения выполнен по форме с возможностью включать в себя кольцо 1436 противоударной защиты, которое выступает из главного корпуса 1434А экрана 1434 для защиты от теплового и ядерного излучения. Соединитель 1428 крепится внутри кольца 1436 противоударной защиты.
Главный корпус 1434А выполнен по форме с возможностью включения резьб 1437 экрана (частично скрытых от обзора на Фиг. 1), которые зацепляют с возможностью вращения резьбы 1422 опорного трубопровода (Фиг. 16) для вращения с выравниванием ключа 1433 относительно рабочего фланца 1402. Рабочий фланец 1402 жестко крепится в ядерной установке, и, таким образом, относительное вращение между резьбами 1422 опорного трубопровода и резьбами 1437 экрана регулирует выравнивание ключа 1433 относительно ядерной установки. Вращение экрана 1434 для защиты от теплового и ядерного излучения вращает направление ключа 1433 относительно оси вращения 1438. Ключ 1433 может выравниваться по точке в любом выбранном направлении от 0 до 360 градусов.
Фиг. 17-18 изображают виды спереди и сбоку прибора 1700. Прибор 1700 является подобным прибору 200, изображенному на Фиг. 2-3, за исключением того, что прибор 1700 включает в себя модуль 1710 датчика, который заключается в экране 1702 для защиты от теплового и ядерного излучения. Модуль 1710 датчика включает в себя электронные схемы, которые защищаются от теплового и ядерного излучения с помощью экрана 1702 для защиты от теплового и ядерного излучения. Экран 1702 для защиты от теплового и ядерного излучения имеет минимальную толщину А3, которая составляет по меньшей мере 10 миллиметров. Экран 1702 для защиты от теплового и ядерного излучения также включает в себя трубные фитинги 1706, 1708 для соединения с линиями рабочего давления. Экран 1702 для защиты от теплового и ядерного излучения выполнен по форме с возможностью функционирования в качестве рабочего фланца, он имеет внутренние проходы текучей среды, которые несут рабочие давления от трубных фитингов 1706, 1708 к модулю 1710 датчика. В остальном прибор 1700 является подобным прибору 200.
Согласно одному варианту осуществления, в каждом из приборов 100, 200, 1000, 1300, 1400 главный корпус (134А, 234А, 1034А, 1434А) включает в себя проходной канал электропроводки (например, проходные каналы 190, 290, 790 на Фиг. 5, 6, 7), который включает такой поворот, в котором отсутствует прямолинейная траектория излучения в проходной канал электропроводки, при этом соединение от соединителя до электронной схемы проходит через проходной канал электропроводки.
Согласно одному аспекту предпочтительного варианта осуществления, в каждом из приборов 100, 200, 1000, 1300, 1400, 1700 главный корпус (134А, 234А, 1034А, 1434А, 1734А) включает в себя металлический экран с толщиной стенки более чем 10 миллиметров. Толщина стенки более чем 10 миллиметров обеспечивает тепловую массу, которая задерживает увеличение температуры электронной схемы из-за увеличения температуры атмосферы, окружающей прибор, с помощью тепловой временной постоянной, составляющей, по меньшей мере, 60 секунд. Согласно другому варианту осуществления металлический экран подавляет ядерное излучение, воздействующее на электронную схему, по меньшей мере, на 10%.
Согласно одному аспекту предпочтительного варианта осуществления, в каждом из приборов 100, 200, 1000, 1300, 1400, 1700 кольцо (136, 236, 736, 1036, 1336, 1436) противоударной защиты имеет толщину стенки, по меньшей мере, 10 миллиметров, и остается невредимым при воздействии на прибор вибрацией 9,5 q.
Согласно одному варианту осуществления, в каждом из приборов 100, 1300, 1400 кольцо (136, 1336, 1436) противоударной защиты имеет ось кольца, которая параллельна оси вращения резьб экрана, и вращение экрана регулирует вращательное направление ключа. Согласно другому варианту осуществления в каждом из приборов 200, 1000, 1700 кольцо противоударной защиты включает в себя колено, и имеет ось кольца, которая поперечна оси вращения, и вращение главного корпуса регулирует направление, в котором поворачивается соединитель.
Согласно одному варианту осуществления, в каждом из приборов 100, 200, 1000, 1300, 1400, 1700, кольцо (136, 236, 736, 1036, 1336, 1436) противоударной защиты и главный корпус (134А, 234А, 1034А, 1434А) сформированы из нержавеющей стали.
Согласно одному варианту осуществления, в каждом из приборов 100, 200, 1000, 1300, 1400, 1700, кольцо (136, 236, 736, 1036, 1336, 1436) противоударной защиты включает внешнюю поверхность кольца, которая включает в себя резьбы (например, резьбы 192, 292 на Фиг. 5, 6).
Согласно одному варианту осуществления, в каждом из приборов 100, 200, 1000, 1300, 1400, 1700, кольцо (136, 236, 736, 1036, 1336, 1436) противоударной защиты включает в себя внешнюю поверхность кольца, которая альтернативно выполнена по форме с возможностью зацепления поворотного соединителя, как показано на Фиг. 7.
Согласно одному варианту осуществления, в каждом из приборов 100, 200, 1000, 1300, 1400, 1700 кольцо (136, 236, 736, 1036, 1336, 1436) включает в себя поверхность 794 упорного кольца, выполненную с возможностью принимать волнистую пружину 784.
Согласно одному варианту осуществления, в каждом из приборов 100, 200, 1000, 1300, 1400, 1700 главный корпус и кольцо 136, 236, 1036, 1336, 1436 противоударной защиты представляют собой единую цельную отливку.
Согласно одному варианту осуществления, экран 124, 234, 1434 для защиты от теплового и ядерного излучения включает в себя, по меньшей мере, одну резьбовую крышку 134В, 134С, 234В, 234С, 1034В, 1034С, 1434В экрана, которая зацепляет резьбы на главном корпусе 134А, 234А, 1034А, 1434А.
Согласно одному варианту осуществления экран 1434 для защиты от теплового и ядерного излучения является однокамерным, другими словами, включает в себя одну полость или отделение электроники и электропроводки, которое закрывается одной крышкой 1434С. Согласно другому варианту осуществления экран 134, 234, 1034 для защиты от теплового и ядерного излучения является, по меньшей мере, двухкамерным, другими словами, имеет, по меньшей мере, две полости, первая полость для электроники и вторая полость для электропроводки. Первая и вторая полости отделяются стенкой в экране, которая включает в себя проходной соединитель для электрических соединений.
Согласно одному варианту осуществления, соединитель 128, 228, 728, 800, 900, 1028, 1328, 1428 включает в себя соединительный корпус, такой как оболочка 168, 268, 728 соединителя, который приваривается к кольцу 136, 236, 736 противоударной защиты.
Следует понимать, что, несмотря на то что многочисленные характеристики и преимущества различных вариантов осуществления изобретения были изложены в вышеупомянутом описании вместе с деталями структуры и функционирования различных вариантов осуществления изобретения, это раскрытие является исключительно иллюстративным, при этом могут производиться изменения без отклонения от объема охраны и замысла настоящего изобретения. Специалистами в области техники будет принято во внимание, что настоящие замыслы могут применяться к другим приборам без отклонения от объема охраны и замысла настоящего изобретения.