[发明专利]热‑声式核功率分布测量组件

摘要

本发明公开了一种热‑声式核功率分布测量组件，其被定尺寸以装配在核燃料组件的仪表套管内，所述热‑声式核功率分布测量组件采用热‑声发动机的间隔开的串联布置，每一个所述热‑声发动机具有热源侧和冷侧，所述热源侧与横过要放置燃料组件的反应堆堆芯的反应堆冷却剂隔离开，冷侧容纳谐振腔，所述谐振腔对冷却剂具有增强的导热性。每一个所述热‑声发动机的谐振腔具有不同的长度，从而产生不同的声音频率，声音的振幅与热‑声发动机的轴向和径向位置处的中子活性成比例。频率识别测量组件的位置。采用声学遥测装置以监控由各个所述热‑声发动机所产生的声波，从而提供反应堆堆芯的轴向和径向功率分布的远程读数。

主权项

一种热‑声式核功率分布测量组件，包括：多个热‑声发动机，所述多个热‑声发动机以间隔开的串联阵列被支撑且被定尺寸以沿着核燃料组件的轴向长度装配在核燃料组件的仪表套管内；其中所述多个热‑声发动机包括至少一对热‑声发动机；所述多个热‑声发动机中的每一个热‑声发动机包括外包壳、自持式热源、谐振腔和换热器堆栈；其中，所述包壳被定尺寸以装配在仪表套管内，从而使得冷却剂能够围绕包壳的外表面流动；其中所述包壳环绕自持式热源、谐振腔和换热器堆栈；其中所述包壳包含包壳内部；其中所述包壳内部包括一个端部和另一个相对端部；其中所述自持式热源被支撑在所述包壳内部、在换热器堆栈面向所述一个端部的第一侧处；其中所述谐振腔位于包壳内部、在换热器堆栈面向所述另一个相对端部的第二侧处；其中所述自持式热源与所述谐振腔分隔开；其中所述换热器堆栈位于所述包壳内部；其中所述换热器堆栈将所述自持式热源与所述谐振腔分隔开；其中所述多个热‑声发动机的每一个相应的谐振腔构造成产生具有与所述多个热‑声发动机的每一个其他的相应谐振腔不同频率的声音；其中对于每个相应的谐振腔，由所述相应的谐振腔产生的声音的频率允许所述相应的谐振腔与所述多个热‑声发动机的其他相应的谐振腔特别地识别出；其中对于每个相应的谐振腔，存在第一位置与第二位置之间的温度差，所述第一位置在所述相应的谐振腔内、位于换热器堆栈的第二侧上，所述第二位置位于由自持式热源加热的换热器堆栈的第一侧上，其中第二侧与第一侧相对；所述温度差使得所述相应的谐振腔产生具有频率且包括振幅的声音，其中所产生的振幅对应于第一位置与第二位置之间的温度差，其中所产生的振幅还对应于在所述相应的谐振腔的轴向位置处的核功率水平；其中围绕谐振腔的包壳的一部分是导热的；和隔离件，所述隔离件插置于每一对热‑声发动机的两个热‑声发动机之间。