[发明专利]一种具有双螺旋线圈级联结构的棒位测量装置

说明书

技术领域

本发明属于反应堆的棒位测控技术领域，涉及一种反应堆的棒位测量装置，尤其涉及一种具有双螺旋线圈级联结构的棒位测量装置。 

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，所述设计仍存在以下不足：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、出现单个线圈失效，只能够辨别失效位置，不能够保证棒位测量装置应有工作特性。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善上述棒位测量装置存在问题，特别是解决最常用的感应式棒位测量装置问题的新型棒位测量装置，本发明的特征在于，含有：一系列用于棒位测量的测量双螺旋线圈、一个参比双螺旋线圈、一根与控制棒驱动轴同轴连接的由导磁材料段和非导磁材料段交错排列组成的测量芯棒、一根与所述测量芯棒中非导磁材料段具有相同性质材料和结构的参比芯棒、一个现场接线端子盒、一个激励信号发生单元、一个信号调理单元以及一个信息处理单元，其中：