US DOE Handbook

OVERVIEW......Page 0
Module 1 Temperature Detectors......Page 1
TABLE OF CONTENTS......Page 3
LIST OF FIGURES......Page 4
LIST OF TABLES......Page 5
REFERENCES......Page 6
OBJECTIVES......Page 7
Temperature......Page 9
RTD Construction......Page 10
Summary......Page 12
Thermocouple Construction......Page 13
Thermocouple Operation......Page 14
Summary......Page 15
Detector Problems......Page 16
Summary......Page 17
Bridge Circuit Construction......Page 18
Bridge Circuit Operation......Page 20
Temperature Detection Circuit......Page 22
Temperature Compensation......Page 23
Summary......Page 24
Module 2 Pressure Detectors......Page 25
TABLE OF CONTENTS......Page 27
LIST OF FIGURES......Page 28
LIST OF TABLES......Page 29
REFERENCES......Page 30
OBJECTIVES......Page 31
Bellows-Type Detectors......Page 33
Bourdon Tube-Type Detectors......Page 34
Summary......Page 35
Environmental Concerns......Page 36
Summary......Page 37
Resistance-Type Transducers......Page 38
Inductance-Type Transducers......Page 41
Capacitive-Type Transducers......Page 43
Detection Circuitry......Page 44
Summary......Page 45
Module 3 Level Detectors......Page 47
TABLE OF CONTENTS......Page 49
LIST OF FIGURES......Page 50
LIST OF TABLES......Page 51
REFERENCES......Page 52
OBJECTIVES......Page 53
Gauge Glass......Page 55
Ball Float......Page 58
Chain Float......Page 59
Conductivity Probe Method......Page 60
Differential Pressure Level Detectors......Page 61
Summary......Page 64
Specific Volume......Page 65
Reference Leg Temperature Considerations......Page 66
Steam Generator Level Instrument......Page 67
Summary......Page 68
Remote Indication......Page 69
Environmental Concerns......Page 70
Summary......Page 71
Module 4 Flow Detectors......Page 73
TABLE OF CONTENTS......Page 75
LIST OF FIGURES......Page 76
LIST OF TABLES......Page 77
REFERENCES......Page 78
OBJECTIVES......Page 79
HEAD FLOW METERS......Page 81
Orifice Plate......Page 83
Venturi Tube......Page 84
Dall Flow Tube......Page 85
Pitot Tube......Page 86
Summary......Page 87
Area Flow Meter......Page 88
Displacement Meter......Page 89
Ultrasonic Flow Equipment......Page 90
Summary......Page 91
STEAM FLOW DETECTION......Page 92
Summary......Page 96
Circuitry......Page 97
Environmental Concerns......Page 98
Summary......Page 99
Module 5 Position Indicators......Page 101
TABLE OF CONTENTS......Page 103
LIST OF FIGURES......Page 104
LIST OF TABLES......Page 105
REFERENCES......Page 106
OBJECTIVES......Page 107
Synchro Equipment......Page 109
Summary......Page 112
Limit Switches......Page 113
Reed Switches......Page 114
Summary......Page 115
Potentiometer......Page 116
Linear Variable Differential Transformers (LVDT)......Page 117
Summary......Page 118
POSITION INDICATION CIRCUITRY......Page 119
Summary......Page 121
Module 6 Radiation Detectors......Page 123
TABLE OF CONTENTS......Page 125
LIST OF FIGURES......Page 128
LIST OF TABLES......Page 130
REFERENCES......Page 131
OBJECTIVES......Page 132
Specific Ionization......Page 137
Stopping Power......Page 138
Summary......Page 139
Alpha Particle......Page 140
Beta Particle......Page 141
Gamma Ray......Page 142
Neutron......Page 144
Summary......Page 146
GAS-FILLED DETECTOR......Page 147
Summary......Page 149
Applied Voltage......Page 150
Summary......Page 154
PROPORTIONAL COUNTER......Page 155
Summary......Page 158
PROPORTIONAL COUNTER CIRCUITRY......Page 159
Summary......Page 163
IONIZATION CHAMBER......Page 164
Summary......Page 170
COMPENSATED ION CHAMBER......Page 171
Summary......Page 175
ELECTROSCOPE IONIZATION CHAMBER......Page 176
Summary......Page 177
GEIGER-MÜLLER DETECTOR......Page 178
Summary......Page 180
SCINTILLATION COUNTER......Page 181
Summary......Page 184
GAMMA SPECTROSCOPY......Page 185
Summary......Page 186
Self-Powered Neutron Detector......Page 187
Wide Range Fission Chamber......Page 188
Photographic Film......Page 189
Summary......Page 190
Terminology......Page 191
Components......Page 193
Summary......Page 198
SOURCE RANGE NUCLEAR INSTRUMENTATION......Page 199
Summary......Page 201
INTERMEDIATE RANGE NUCLEAR INSTRUMENTATION......Page 202
Summary......Page 204
POWER RANGE NUCLEAR INSTRUMENTATION......Page 205
Summary......Page 207
Module 7 Process Controls......Page 209
TABLE OF CONTENTS......Page 211
LIST OF FIGURES......Page 214
LIST OF TABLES......Page 216
REFERENCES......Page 217
OBJECTIVES......Page 218
Introduction......Page 221
Terminology......Page 222
Elements of Automatic Control......Page 224
Feedback Control......Page 225
Summary......Page 226
Terminology......Page 227
Feedback Control System Block Diagram......Page 229
Stability of Automatic Control Systems......Page 233
Summary......Page 236
Controllers......Page 237
Two Position Controller......Page 238
Modes of Automatic Control......Page 239
Summary......Page 241
Proportional Band......Page 242
Example of a Proportional Process Control System......Page 243
Summary......Page 247
Definition of Integral Control......Page 248
Example of an Integral Flow Control System......Page 249
Summary......Page 252
Proportional Plus Reset......Page 253
Example of Proportional Plus Reset Control......Page 254
Reset Windup......Page 255
Summary......Page 256
Definition of Derivative Control......Page 257
Example of Proportional Plus Rate Control......Page 260
Applications......Page 261
Summary......Page 262
Proportional Plus Reset Plus Rate Controller Actions......Page 263
Summary......Page 266
Control Stations......Page 267
Self-Balancing Control Stations......Page 270
Summary......Page 273
Pneumatic Actuators......Page 274
Hydraulic Actuators......Page 277
Electric Solenoid Actuators......Page 278
Electric Motor Actuators......Page 279
CONCLUDING MATERIAL......Page 280