METHOD OF MEASUREMENT OF THE POSITION OF A MAGNETIC ROD

PROCEDE DE MESURE DE LA POSITION D'UNE TIGE MAGNETIQUE

Abrégé français

PRECIS DE LA DIVULGATION:
On mesure la position d'une tige magnétique se dépla-
çant le long de l'axe longitudinal d'une bobine de self alimentée
par un courant alternatif à intensité constante par le produit
vectoriel en phases correctes du courant d'alimentation et de
la tension aux bornes de la bobine de self, produit représentatif
de la position de la tige magnétique. Application particulière
à la mesure de la position d'une barre de réglage d'un réacteur
nucléaire.

Revendications

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un
droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont
définies comme il suit:
1. Procédé de mesure de la position d'une tige magné-
tique se déplaçant suivant l'axe longitudinal d'une bobine de
self, comportant l'alimentation de la bobine de self par une source
de courant alternatif à intensité constante et la mesure de la
tension existant aux bornes de la bobine de self, caractérisé en
ce qu'on réalise le produit vectoriel, en phases correctes, du
courant d'alimentation de la bobine de self et de la tension aux
bornes de cette bobine de self, en quadrature avec le courant,
de façon à obtenir une grandeur électrique représentative de la
composante réactive de la tension existant aux bornes de la bobine
de self.
2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant
la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine de self est
alimentée par un générateur de courant alternatif à intensité
constante et qu'un détecteur synchrone alimente par la tension
existante aux bornes de la bobine de self et par un générateur de
tension sinuso?dale pilotant le générateur de courant alternatif
réalise le produit vectoriel des signaux présents à ses entrées,
afin que seule la composante de la tension existante aux bornes
de la bobine de self en quadrature par rapport au courant donne
un produit non nul à la sortie du détecteur, pour constituer
la grandeur électrique représentative de la composante réactive
de la tension existante aux bornes de la bobine de self.

Description

,~
La présente invention est relative a un procédé et a
un dispositif de mesure de la position d'une tige magnétique se
deplaçant suivant l'axe longitudinal d'une bobine de self; elle est
applicable tout particulierement a la mesure de la position d'une
barre de reglage d'un reacteur nucleaire.
On connait des installations dans lesquelles la barre de
reglage est solidarisee avec une tige de manoeuvre cannelée, en ma-
tériau magnétique, actionnée par des cliquets commandés au moyen
d'électroaimants. L'extrémité libre de la tige de manoeuvre se
déplace a l'intérieur d'une bobine de self. Cette self est alimen-
tée à travers une impédance élevée par une source de courant alter-
natif à intensité constante.
En fonction de la pénétration de la tige dans la bobine de
self, l'impedance de cette bobine varie, c'est-à-dire que, à la fois,
les parties réactive et résistive de l'impédance de la bobine va
rient. La mesure de la tension aux bornes de la bobine de self
donne donc une indication de la position de la barre.
Lorsque survient une variation de la température ambiante,
et/ou la temperature de la tige magnétique, et/ou la temp~rature
de toute masse conductive intercal~e entre la bobine de self et
la tige dont on veut mesurer la position, la composante résistive
de l'impédance varie dans de très larges proportions, alors que
la composante réactive varie tres peu.
Les syst~mes connus se basant sur la mesure de l'impé-
dance de la bobine de self sont donc tres sensibles aux varia~ions
de température.
Or, dans les réacteurs nucléaires, les capteurs de mesu-
re de la position des barres de réglage sont localisés dans une
région à température élevée et non uniforme. Les systèmes connus
sont donc sujets à erreurs.
Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé de
réaliser le capteur par une série de bobines de self empilées les

g
unes sur les autres, un système électronique de mesure sequentielle
mesurant la -tension existant aux bornes de chaque et de toutes les
bobines. Comme les deux bobines détectrices, c'est-à-dire celle
qui est penetrée par la tige de manoeuvre et celle qui n'est pas
pénetrée par cette tige, sont voisines, ce système est donc moins
sensible à la temperature. Il presente toutefois le desavantage
de la necessité d'installer un appareillage electronique dans une
region à haute temperature et inaccessible au personnel de service.
Le but de la presente invention est de realiser un pro-
cede de mesure qui soit pratiquement independant de la temperature.
Selon la presente invention, le procede de mesure de laposition d'une tige magnetique se deplaçant suivant l'axe longitu-
dinal d'une bobine de self, dans lequel on alimente la bobine de
self par une source de courant alternatif à intensite cons-tante
et on mesure la tension existante aw~ bornes de la bobine de self,
est caracterise en ce qu'on realise le produit vectoriel, en
phases correctes, du courant d'alimentation de la bobine de self
et de la tension aux bornes de ce-tte bobine de self, en quadrature
avec le courant, de facon à obtenir une grandeur electrique repre-
sentative de la composante reactive de la tension aux bornes dela bobine de self.
La presente invention concerne egalement un dispositif
pour la mise en oeuvre du procede de mesure decrit ci-haut.
Le dessin annexe represente le schema de principe de la
mise en oeuvre du procede selon l'invention. Dans ce dessin, 1
represente le schema electrique equivalent de la bobine de self,
qui comprend une composante resistive R et une composante reactive
L. La bobine de self est alimentee par un generateur à courant
constant 2 pilote par un generateur de -tension sinusoidale 3. Un
detecteur synchrone 4 realise le produit vectoriel des signaux

7~
présents à ses entrées avec les phases correctes, afin que seule
la composante de la tension VL existant aux bornes de la bobine
de self en quadrature par rapport au courant donne, par un produit
non nul à la sortie du detecteur, une tension de sortie TS repré-
sentative de la composante VL.
Le nouveau procede consiste donc a mesurer la composante
réactive de l'impedance de la bobine de self, en eliminant la com-
posante résistive qui est influencée par les variations de tempe-
rature.
Il doit être entendu que les variantes du procede et les
dispositifs de mise en oeuvre du procede suivant l'invention de-
crits ci-dessus sont donnés a titre exemplatif et non limitatif
et que la portée de celle-ci n'est limitee que par les revendica-
tions qui suivent.