Published 2017 | Version v1
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Design and implementation of the integral system of acquisition and control (S.I.A.C.) for the project of LOOP of CHF tests

  • 1. Instituto Balseiro, San Carlos de Bariloche, Río Negro (Argentina) Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) - Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO)
  • 2. Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), San Carlos de Bariloche, Río Negro (Argentina) Centro Atómico Bariloche (CAB)

Description

The purpose of this work is to present the development and implementation of the acquisition system, the automated positioning of sensors and the power control of a test section for the measurement of critical heat flux in nuclear fuel elements (FE). This experiment is mandatory to certify the use of FEs in the reactor core. In the Thermal-hydraulic Laboratory of the Bariloche Atomic Center, an experimental facility is installed to carry out these tests. The fuel element is formed by an arrangement of hollow heating elements within which sliding thermocouples are able to be positioned in both axial and angular directions. This allows mapping wall temperatures of a complete FE for different operating conditions. The positioning system of the sliding thermocouples uses servomotors and synchronized linear drive spindle axes. The power required to perform the tests is supplied by high power sources which can be programmed in order to obtain a suitable power profile inside the FE. The complete system was designed to be controlled by dedicated hardware and monitored from a control room. This requires modular programming techniques and compatibility in the communication protocol of the involved devices. As a result, high-precision positioning of the sensors, high data storage capacity, cross-platform communication, fault robustness, high response and acquisition speed, and controlled power control were achieved. (author)

Abstract (Spanish)

El propósito de este trabajo es presentar el desarrollo e implementación del sistema de adquisición, posicionamiento automatizado de sensores y control de potencia de una sección de ensayos para la medición de flujo crítico de calor en elementos combustibles (EC) nucleares. Este ensayo es indispensable para certificar la utilización de ECs en un reactor. En el Laboratorio de Termohidráulica del Centro Atómico Bariloche se encuentra instalada una facilidad experimental para llevar a cabo estos ensayos. El símil de elemento combustible está conformado por un arreglo de vainas calefactoras huecas en cuyo interior deslizan termocuplas móviles capaces de ser posicionadas tanto en dirección axial como angular. Esto permite al sistema relevar punto a punto las temperaturas de pared de un EC completo para diferentes condiciones de funcionamiento. El sistema de posicionamiento de las termocuplas móviles hace uso de servomotores y guías lineales sincronizadas. La potencia necesaria para llevar a cabo los ensayos es suministrada por fuentes de alta potencia capaces de ser programadas de manera de obtener un perfil conveniente en el interior del EC. El diseño completo del sistema se construyó de forma tal que pueda ser controlado por un hardware dedicado y monitoreado desde una sala de control. Esto requiere de técnicas de programación modular y compatibilidad en la comunicación de los dispositivos involucrados. Como resultado se logró un posicionamiento de alta precisión, alta capacidad de almacenamiento de datos, comunicación multiplataforma, robustez ante fallas, alta velocidad de respuesta y adquisición, y un manejo controlado de potencia. (author)

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XLII Annual meeting of the Argentine Association of Nuclear Technology (AATN 2017)

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Original title (Spanish)
Diseño e implementación del sistema integral de adquisición y control (S.I.A.C.) para el proyecto de LOOP de ensayos de CHF

Publishing Information

Publisher
AATN
Imprint Place
Buenos Aires (Argentina)
Imprint Title
XLII Annual meeting of the Argentine Association of Nuclear Technology (AATN 2017)
Imprint Pagination
[vp.]
Journal Page Range
16 p.
Report number
INIS-AR-C--1910

Conference

Title
44. Annual meeting of the Argentine Association of Nuclear Technology: Argentine Nuclear Sector. Leading innovation, yesterday, today and forever. Future strategies
Original Conference Title
AATN 2017: 44. Reunión anual de la Asociación Argentina de Tecnología Nuclear: Sector Nuclear Argentino. Liderando la innovación, ayer hoy y siempre. Futuras estrategias
Acronym
AATN 2017
Dates
23-27 Oct 2017
Place
Buenos Aires (Argentina)

INIS

Country of Publication
Argentina
Country of Input or Organization
Argentina
INIS RN
52078572
Subject category
S11: NUCLEAR FUEL CYCLE AND FUEL MATERIALS;
Resource subtype / Literary indicator
Conference
Descriptors DEI
CRITICAL HEAT FLUX; FUEL ELEMENTS; HEATING; NUCLEAR FUELS; REACTOR CORES; SENSORS; THERMOCOUPLES
Descriptors DEC
ENERGY SOURCES; FUELS; HEAT FLUX; MATERIALS; MEASURING INSTRUMENTS; REACTOR COMPONENTS; REACTOR MATERIALS

Optional Information

Notes
9 refs., 15 figs., 1 tabs. Imprint:XLII Reuni#Latin Small Letter O With Acute#n anual de la Asociaci#Latin Small Letter O With Acute#n Argentina de Tecnolog#Latin Small Letter I With Acute#a Nuclear (AATN 2017)