[其他]數(shù)字式棒位探測(cè)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85108640
• 申請(qǐng)日: 1985-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85108640A
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 迪爾克·簡(jiǎn)·伯姆加德;詹姆斯·阿爾伯特·約納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西屋電氣公司
• 主分類號(hào): G01B7/02
• 分類號(hào): G01B7/02;G21C7/36
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 吳增勇

總的說(shuō)來(lái)，本發(fā)明涉及到用來(lái)產(chǎn)生代表一個(gè)軸向可移動(dòng)端部位置的數(shù)字信號(hào)裝置。它利用細(xì)長(zhǎng)部件（可導(dǎo)磁的細(xì)長(zhǎng)部件，諸如控制棒和其它可折入核反應(yīng)堆堆總的棒）的末端順序地通過(guò)一系列彼此留有一定間距的電器線圈，并利用一種獨(dú)特的排列以極少量的硬件和導(dǎo)線連接各線圈，以便產(chǎn)生一個(gè)單值的數(shù)字位置信號(hào)。

需要遙控測(cè)定軸向可移動(dòng)的、可導(dǎo)磁的細(xì)長(zhǎng)部件的位置有許多作用，其作用之一是監(jiān)視折入在核反應(yīng)堆堆總中的各類棒的位置，這些棒包括調(diào)節(jié)功率級(jí)和堆總功率分布的控制棒，以及為控制堆總反應(yīng)性的灰體棒和其它類型的棒。

對(duì)壓水堆來(lái)說(shuō)，知道每個(gè)控制棒的精確位置是極其重要的。相鄰棒之間的折入距離之差不允許超過(guò)15英寸，此外，準(zhǔn)確地了解控制棒的位置與輸出熱功率的關(guān)系，可用于測(cè)定堆總的燃耗狀態(tài)。

壓水堆中的控制棒在壓力容器內(nèi)移動(dòng)，并被連接到驅(qū)動(dòng)棒，驅(qū)動(dòng)棒由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（例如在美國(guó)專利文獻(xiàn)3158766中所敘述的磁力聯(lián)接器）驅(qū)動(dòng)能在上、下方向上作步級(jí)移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)棒沿著控制棒的移動(dòng)軸向縱向地延伸通過(guò)反應(yīng)堆頂蓋進(jìn)入棒在內(nèi)移動(dòng)的壓力外殼密封的加壓的部分。由于保持壓力容器完善的密封極其重要，折入棒要保持使增壓環(huán)境可能的變化減到最小。因此，為測(cè)定堆芯內(nèi)控制棒的相對(duì)位置不允許有機(jī)械折入，由于實(shí)測(cè)控制棒的位置將是非常困難的，現(xiàn)已采用測(cè)定驅(qū)動(dòng)棒的位置并由此求得控制棒的位置。

為測(cè)定驅(qū)動(dòng)棒的位置，已想出許多方法，早期的系統(tǒng)利用驅(qū)動(dòng)棒穿過(guò)線圈移動(dòng)時(shí)，由于其末端的作用，改變了線圈的阻抗或改變了線圈初次級(jí)間的偶合，從而產(chǎn)生一個(gè)指示棒位的模擬信號(hào)。這種模擬系統(tǒng)的靈敏度由于隨下面這些因素而變：如溫度，棒的磁化強(qiáng)度，棒的導(dǎo)磁性，供電電壓和頻率，而且由于相鄰控制棒和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等間的影響，因而產(chǎn)生了（例如美國(guó)專利文獻(xiàn)384677中所配置的）數(shù)字位置指示系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用若干有一定間距的分立線圈，沿棒末端的軌跡線排列。利用當(dāng)棒推進(jìn)而依次通過(guò)線圈時(shí)，便就順序改變每個(gè)線圈的阻抗來(lái)產(chǎn)生獨(dú)立的輸信號(hào)或具有多個(gè)獨(dú)立電平的一個(gè)輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，相鄰的線圈分別被連到差動(dòng)放大器，以使最大的差動(dòng)信號(hào)指示棒的位置，該信號(hào)由一端連接在已折入該棒的末端的一個(gè)線圈上，另一端接在一個(gè)沒(méi)有折入該棒的線圈上的放大器產(chǎn)生。

美國(guó)專利文獻(xiàn)3858191使用兩套這樣的分立線圈探測(cè)器，以便交替提供見(jiàn)余。在這個(gè)系統(tǒng)中，每套線圈中的差動(dòng)交流信號(hào)分別被整流并通過(guò)一個(gè)低通濾波器以獲得直流分量，這些直流差動(dòng)信號(hào)然后被加到比較器的同相輸入端，該比較器處在范圍跟蹤視波器/編碼器線路中，比較器的輸出通過(guò)公共線被送回到反相輸入端，以使只有施加有較大幅度差動(dòng)信號(hào)的比較器才被轉(zhuǎn)換到有效狀態(tài)。該比較器的輸出還產(chǎn)生一個(gè)代表該套中最大差信中的編碼數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)由于來(lái)自另一套的編碼信號(hào)而受到處理，從而產(chǎn)生一個(gè)表明控制棒位置的顯示。美國(guó)專利文獻(xiàn)3893090公開(kāi)了一個(gè)類似的交替見(jiàn)余系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)見(jiàn)余設(shè)備停止工作時(shí)經(jīng)常由處理裝置調(diào)整到較粗略分辯率的棒位顯示。

一般擁有的EPC專利公報(bào)號(hào)015134題為“具有補(bǔ)的數(shù)字式電磁棒位置指示器”公開(kāi)了一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)提高了這些分立線圈的精度，改進(jìn)了數(shù)字形式貯存及補(bǔ)償信號(hào)，它能自動(dòng)地調(diào)整棒相對(duì)于線圈的位置，在此情況下，數(shù)字輸出信號(hào)從一個(gè)代碼轉(zhuǎn)移到下一個(gè)代碼。需要對(duì)棒移動(dòng)的方向，對(duì)換向，和對(duì)初始起動(dòng)或功率故障后起動(dòng)作出正確的補(bǔ)償?shù)木€路給系統(tǒng)添加了很大的復(fù)雜性，這種系統(tǒng)只有在需要非常高精度時(shí)在經(jīng)濟(jì)上才是合算的。

然而，為了新的銷路和改型后銷，通常總是希望減小位置探測(cè)器的尺寸和降低其成本，特別是對(duì)那些用于有大量的棒需要監(jiān)視的新穎反應(yīng)堆中的棒位探測(cè)器，更是迫切需要這點(diǎn)，當(dāng)探測(cè)器產(chǎn)生的是電壓信號(hào)而不是電流信號(hào)時(shí)，允許使用較細(xì)的導(dǎo)線，設(shè)計(jì)一個(gè)需從傳感器引出導(dǎo)線較少的探測(cè)器也正是我們所希望的。