[发明专利]基于误差带校正方法的棒位测量系统

说明书

技术领域

本发明属于棒位测控技术领域，涉及一种反应堆的棒位测量系统，尤其涉及一种基于误差带校正方法的棒位测量系统。 

背景技术

控制棒及其驱动机构是保证反应堆安全运行的重要组成部分。正常工况下，通过调节控制棒棒位，可以实现反应堆的正常启动、停闭，以及维持反应堆在某一给定功率水平运行和进行功率调节；在事故工况下，通过快速将控制棒插入反应堆堆芯，实现紧急停堆。棒位测量装置是该组成部分中的最重要的装置之一，其可靠性和安全性直接关系到整个反应堆的正常运行与安全。 

目前已有的反应堆控制棒棒位测量装置主要包括角度式、超声式、电涡流式和感应式等几种。 

其中感应式是最常见，也是应用最广泛的反应堆控制棒棒位测量装置。感应式棒位测量装置又分为互感式和自感式两大类，互感式大量存在于早期的感应式棒位测量装置设计中，设计将由导磁材料组成的测量芯棒连接在控制棒一端并与控制棒同步运行；测量芯棒在一根空心孔道内部运动，初级激励线圈和测量次级线圈套装在空心孔道外部，当测量芯棒在线圈内部运动是，改变电感线圈的磁感应强度是测量次级线圈输出信号幅度发生变化，其缺点是结构复杂，线圈绕制难度大，连接复杂。在中国专利92103620.5-“自编码数字式棒位测量系统”和中国专利95116462.9-“地址码反应堆控制棒棒位测量系统”中对于线圈结构进行了改进。但是由于其依旧采用互感形式的电感式棒位测量装置，仍然存在体积较大，初级线圈功率大和线圈工艺一致性要求高等不足。而自感式棒位测量装置，则对缺点进行有效的改进，如本申请人2005年1月21日申请的中国专利200510011225.8-“一种基于线圈自感原理的控制棒棒位 测量系统”和中国专利200510011226.2-“一种基于自感式原理的单级线圈控制棒棒位测量传感器”中，对于棒位测量装置的感应形式进行了改进，采用了自感形式的电感式棒位测量原理，达到了简化棒位测量装置结构，提供可靠性的目的。但是，所述以上各种设计中仍存在以下不足：1、每个自感测量线圈由独立对应的辅助信号电路产生放大了的激励信号，由于多个放大电路长期运行存在温度漂移等物理现象，各个自感测量线圈信号长期工作存在相对参数漂移。2、多个放大电路之间存在参数差异，使用和维护中各电路之间一致性调试难度大。3、由于使用参比线圈，使得整个棒位测量系统的传感器部分必须完全处于近似环境中，而造成传感器安装高度较大，增大了反应堆舱室布置和设计的难度。4、由于使用参比线圈，使得在参比线圈由于长期工作和工作环境条件波动而导致的参数变化后，整个棒位测量系统的测量精度受到明显影响。5、由于温度影响，以及线圈绕制影响造成线圈的信号电平差异可能导致信号产生错误判断。6、由于反应堆系统温度变化造成的整体热膨胀会导致棒位测量装置初始的零点位置产生变化，进而导致可能的控制棒位置指示偏差。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决上述棒位测量装置存在问题，特别特别是解决常见的感应式棒位测量装置存在问题的新型棒位测量系统。 

本发明的特征在于，是一种反应堆的棒位测量系统，含有：测量线圈组、校正副边线圈组、校正原边线圈、校正激励信号发生单元、测量激励信号发生单元、现场测量单元、测量芯棒以及信息处理单元，其中： 

测量线圈组，第1个到第n个共n个同向串联的测量线圈A1～An，各测量线圈的绕制方式相同，在空间上各测量线圈的共轴地安装，各测量线圈两端输入测量激励信号； 

校正线圈组，其中包括：一个校正原边线圈C0，第1个到第m个共m个校正副边线圈C1～Cm，m＝4，所述一个校正原边线圈C0和m个校正副边线圈共磁轴安装，所述m个校正副边线圈C1，C2，C3，C4从下到上地顺次紧密排列，其中，中间两个校正副边线圈C2，C3的缠绕方向相反，且两者串联连接；两端两个校正副边线圈C1，C4缠绕方向相反，且两者串联连接；偏下方的两个校正副边线圈C1，C2安装后线圈螺旋方向与所述校正原边线圈C0的线圈螺旋方向相同，偏上方的两个校正副边线圈C3，C4安装后的线圈螺旋方向与所述校正原边线圈C0的线圈螺旋方向相反，所述校正线圈组用于棒位测量的零点误差带校正；