[实用新型]基于单线圈的核电棒位测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种核电棒位测量装置，尤其涉及该核电棒位测量装置的结构。

背景技术

核电棒位测量装置是核电站的重要设备，它负责探测、指示控制棒在堆芯的实际位置，作为负反馈，完成闭环控制控制棒。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。棒位测量系统是该装置中重要的系统之一，其可靠性与安全性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技术主要包括：角度式、超声波式，电涡流式和电感式等几种。

其中电感式控制棒棒位测量装置是最常见，也是在核电站反应堆中应用最广泛的。感应式棒位测量装置又分为互感式和自感式两大类。互感式控制棒测量系统是将由导磁材料或者导磁与非导磁材料间隔排列组成的测量芯棒连接在控制棒一端并与控制棒同步运动，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时，改变电感线圈的磁感应强度而使测量次级线圈输出信号幅值发生变化，根据这种变化判断控制棒所在位置。其缺点是结构复杂，整体测量装置引线较多，体积较大，由于使用一个独立的初级激励线圈，线圈功率较大，一旦线圈发生损伤，测量系统完全失效，各线圈的工艺一致性要求高，制作难度大，抗干扰能力差，有误差累计。自感式的棒位测量装置，如中国专利200510011225.8-“一种基于线圈自感原理的控制棒棒位测量系统”和中国专利号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，提高可靠性的目的。但是当出现单个线圈失效时，只能够辨别失效位置，不能够保证棒位测量装置应有的工作特性。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种基于单线圈的核电棒位测量装置，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的基于单线圈的核电棒位测量装置包括：棒位探测器套筒；还包括：由N个第一单线圈组成的第一组线圈组和由N个第二单线圈组成的第二组线圈组；N为正整数；所述的第一组线圈组中的第一单线圈和第二组线圈组中的第二单线圈间隔排列后固定在棒位探测器套筒外；每个单线圈有引出线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：由于采用单线圈绕制，省去了互感式测量的初级线圈，降低功率，使整个装置体积减小，同时也避免了由于初级线圈损伤而造成棒位测量系统完全失效的可能，每个测量线圈各自独立并且单独引出线，结构简单清晰，减小导线安装难度，采用差值测量法抗干扰能力强，无累计误差，在单个线圈或单组线圈故障时，能依旧保持棒位测量装置应有的工作特性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是采用图1的差值测量法的框图。

图3是采用图2测得的两个相邻线圈各测量点的信号曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

由图1可见：本实用新型包括：棒位探测器套筒1；还包括：由N个第一单线圈2组成的第一组线圈组和由N个第二单线圈3组成的第二组线圈组；N为正整数；所述的第一组线圈组中的第一单线圈2和第二组线圈组中的第二单线圈3间隔排列后固定在棒位探测器套筒1外；每个单线圈有引出线4。

本实用新型的目的在于提供一种改善现有技术中棒位测量装置存在的问题，特别是解决最常用的感应式棒位测量装置中互感式和自感式的问题，互感式：体积大，结构复杂，引线多，初级线圈功率大且发生损伤时导致整个测量系统失效，抗干扰能力差，有累计误差；自感式：单个线圈失效时只能辨别失效位置，不能保证棒位测量装置应有的工作特性。

两组用于位置测量的自感测量线圈，按一定间距交叉固定在套筒外，自感线圈各自独立，当一组线圈发生故障时，另一组线圈可以照常完成棒位测量功能，不影响棒位测量装置的工作特性。

如图2所示：它由测量线圈，测量电阻，预处理电路，棒位信号处理电路和微处理器组成。

两组采样电阻分别测量各自对应的自感线圈的变化，产生测量信号。

预处理电路对棒位测量信息进行滤波、放大处理。