핵연료봉 온도 모니터링을 위한 FBG 센싱 기술

원자력은 세계에서 가장 효율적이고 깨끗한 에너지원 중 하나입니다. 그러나 원자력발전소의 안전성과 신뢰성을 확보하는 것은 무엇보다 중요합니다. 원자력 발전소 안전의 중요한 측면 중 하나는 핵 연료봉의 온도를 모니터링하는 것입니다. 이 작업은 까다로우며 정확한 측정을 보장하려면 고급 감지 기술이 필요합니다. 섬유 격자 감지 기술은 이러한 과제에 대한 잠재적인 솔루션을 제공하며 원자력 산업에서 주목을 받고 있습니다. 이 기사에서는 광섬유 격자 감지 기술이 해결할 수 있는 문제와 Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약자)가 원자력 분야에서 핵연료봉 온도 모니터링을 어떻게 지원할 수 있는지 논의합니다.

광섬유 브래그 격자 센싱 원리:

광섬유 브래그 격자(FBG)는 광섬유 코어에 새겨진 주기적인 구조입니다. 이 구조는 격자의 주기에 의해 결정되는 특정 파장의 빛을 반사합니다. 격자에 기계적 또는 열적 변형이 가해지면 반사 파장이 예측 가능한 방식으로 변합니다. 반사 파장을 모니터링함으로써 변형률, 온도 및 기타 매개변수의 변화를 감지할 수 있습니다. FBG 센서는 변형률, 응력, 온도 및 진동을 포함한 광범위한 매개변수를 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다.

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핵연료봉 온도 모니터링 수요 분석:

핵연료봉은 원자로의 핵심 구성 요소이며, 안전하고 효율적인 운영을 보장하기 위해 온도를 면밀히 모니터링해야 합니다. 정확한 온도 측정은 방사선 누출 및 기타 위험 상황을 초래할 수 있는 연료 손상을 방지하는 데 필수적입니다. 따라서 핵연료봉의 온도 모니터링은 원자력 발전소 안전의 중요한 측면입니다.

Physical Diagram of OFSCN® 300°C Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensor(01 type, single-ended)

핵연료봉 온도 모니터링이 필요한 이유:

핵연료봉에는 핵반응을 통해 열을 발생시키는 핵연료가 포함되어 있습니다. 생성된 열은 연료가 과열되어 용융되는 것을 방지하기 위해 제어되어야 하며, 이는 핵 용융 사고를 유발할 수 있습니다. 따라서 핵연료봉의 온도를 모니터링하여 안전한 작동 범위 내에 유지되도록 하는 것이 필수적입니다.

Physical Diagram of OFSCN® 300°C Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensor(01 type)

핵연료봉 온도 모니터링의 어려움:

원자로 내의 극한 조건으로 인해 핵연료봉의 온도 모니터링은 어렵습니다. 높은 수준의 방사선, 고온 및 부식성 환경은 기존 온도 센서를 저하시켜 부정확한 측정을 초래할 수 있습니다. 또한 연료봉에 대한 접근이 제한되어 센서를 설치하고 유지 관리하기가 어렵습니다. 따라서 이러한 문제를 극복하고 정확한 온도 측정을 보장하기 위해 고급 센싱 기술이 필요합니다.

권장 광섬유 격자 온도 센서:

세라믹 패키징 광섬유 브래그 격자 온도 센서 - 단일/다중 지점 FBG 온도계 - 절연 특성

800°C Fiber Bragg Grating Temperature Sensor - Single-Point/Multipoint FBG Thermometer - FBG Temperature Sensors

150℃ 저전압 절연 광섬유 브래그 격자 온도 센서 - 단일 지점/다중 지점 FBG 온도계

300°C Fiber Bragg Grating Temperature Sensor - Single-Point/Multipoint FBG Thermometer - FBG Temperature Sensors

500°C Femtosecond Fiber Bragg Grating Temperature Sensor - Single-Point/Multipoint FBG Thermometer - FBG Temperature Sensors

100°C Fiber Bragg Grating Temperature Sensor - Single-Point/Multipoint FBG Thermometer - FBG Temperature Sensors

FBG 센싱 기술로 해결할 수 있는 문제:

기존 핵연료봉 온도 모니터링용 온도 센서와 비교하여 광섬유 격자 센싱 기술은 여러 장점을 가지고 있습니다. FBG 센서는 전자기 간섭의 영향을 받지 않아 원자로의 가혹한 조건에서 사용하기에 적합하며, 크기가 작아 연료봉에 쉽게 설치하거나 내장할 수 있어 정확한 온도 측정이 가능합니다. 또한 FBG 센서는 온도 변화를 실시간으로 측정할 수 있어 온도 편차에 신속하게 대응할 수 있습니다. 북경대성영성과기유한공사는 광섬유 격자 센서의 전문 제조업체로서 고객에게 가장 적합한 제품과 솔루션을 제공할 수 있습니다.

Physical Diagram of FC Fiber Connector for OFSCN® 300°C Capillary Seamless Steel Tube FBG Temperature Sensor(01 type, single-ended)

북경대성영성과기유한공사:

Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd.(DCYS의 약자)는 광섬유 격자 센서, 광섬유 격자 복조기 및 시스템 소프트웨어 전문 제조업체입니다. 온도, 변형률, 응력, 변위, 진동, 형상 센서 등 다양한 섬유 격자 센서 생산을 전문으로 하는 DCYS는 섬유 격자 복조기도 생산하고 관련 응용 소프트웨어를 맞춤화하고 개발할 수 있습니다.

권장 광섬유 격자 복조기:

광섬유 브래그 격자 인터로게이터 - 광섬유 격자 복조기 - 고속/고주파 FBG 분석기

제품 별칭: Fiber Bragg Grating Interrogator, FBG Interrogator, Fiber Bragg Grating Analyzer, FBG Sensor Interrogator, Optical Sensing Interrogator, Fiber Optic Grating Interrogator, Fiber Bragg Grating Demodulator, FBG Demodulator, Fiber Optic Grating Demodulator, High-Speed FBG Interrogator, 100Hz FBG Demodulation Unit, Web-based FBG Software, Multi-channel Optical Analyzer, Modbus FBG Gateway.

이 제품은 베이징 다청 용성 테크놀로지 유한회사 (OFSCN®)에서 제조한 고속/고주파 FBG 복조기입니다. 이 인터로게이터는 모든 사양 및 모델의 OFSCN® FBG 센서 (온도, 응력 및 변형률 FBG 센서 포함)와 호환됩니다. 조정 가능한 포트 밀도(4, 8, 16 및 32채널), 높은 새로 고침 속도(10, 20, 50 및 100Hz)를 특징으로 합니다.

DCYS는 핵 연료봉의 온도를 모니터링하는 데 도움이 됩니다.

DCYS는 핵 연료봉의 온도 모니터링을 위한 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있습니다. DCYS의 FBG 센서는 크기가 작고 연료봉에 쉽게 내장될 수 있어 정확하고 지속적인 실시간 온도 모니터링이 가능합니다. 이를 통해 연료봉의 이상이나 과열을 감지할 수 있으며, 이는 원자로의 안전성과 효율성을 보장하는 데 중요합니다.

또한 DCYS의 센서는 신뢰성이 높고 열악한 환경에 대한 내성이 뛰어나 원자로의 극한 조건에서 사용하기에 이상적입니다. DCYS는 또한 센서에서 수집한 데이터를 분석하는 맞춤형 소프트웨어를 개발하여 연료봉 온도를 더 잘 이해하고 제어할 수 있습니다.

 

大成永盛光纤光栅传感监测系统框图

명확히 해야 할 기타 사항:

핵연료봉 온도 모니터링에 광섬유 격자 센싱 기술을 사용함으로써 기존 온도 모니터링 방법과 관련된 많은 어려움을 극복할 수 있습니다. 예를 들어, 열전대를 사용하면 부정확한 온도 판독값이 발생할 수 있고 원자로 환경에서 유지 보수 및 교체가 어려울 수 있습니다. 반면 FBG 센서는 더 정확하고 신뢰할 수 있으며 유지 보수가 덜 필요합니다.

전반적으로 핵연료봉 온도 모니터링을 위한 광섬유 격자 센싱 기술의 사용은 원자력 발전소의 안전성과 효율성을 향상시킬 수 있는 유망한 솔루션입니다. 북경대성영성과기유한공사는 광섬유 격자 온도 센서의 전문 제조업체이며 원자력 시설의 특정 요구 사항을 충족하는 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있습니다.