[发明专利]模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟试验装置，更具体地说，本发明涉及一种模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置，其可用于测试隔磁片不同磁导率、厚度、提升载荷、提升间隙下的临界电流，并研究上述各因素的变化对临界电流影响。

背景技术

移动衔铁吸合或断开瞬间时的移动线圈电流称为临界电流，临界电流是评价控制棒驱动机构安全运行的重要参数之一，因此对移动线圈电流进行分析十分必要。

由于控制棒驱动机构制造成本高、结构复杂、拆装困难，难以全面分析临界电流的影响因素，目前国内外对临界电流的影响因素尚未进行系统的分析和研究。相关核电项目中，核电机组的控制棒驱动机构出厂时在进行热态后冷态验证试验时经常发生移动衔铁释放临界电流低于验收标准的问题，造成了控制棒驱动机构的交货进度严重滞后和巨大的经济损失。

设备设计和制造等相关方在对影响临界电流的重要因素(例如隔磁片弯曲度、装配方式、表面粗糙度、装配间隙等)进行分析时，由于没有相关模型，对隔磁片弯曲度、装配方式、装配间隙等因素怎样影响释放临界电流、有多大影响等问题无法进行定性分析。仅能靠以往的制造经验逐项改变隔磁片弯曲度、装配方式、表面粗糙度和装配间隙等参数，通过试验方式收集数据和进行分析，不仅需要时间长、投入资金大，且无法对各因素对释放临界电流的影响进行全面系统的分析，不能掌握各因素对释放临界电流的影响规律，导致10个月左右仍未找出造成临界电流低于规定值的根本原因，也很难为后续有针对性的制定解决问题方案提供有效的依据和支撑。

由于国外控制棒驱动机构主供应商未进行深入研究，因此，在确保综合性能不低于设计要求的基础上，有必要进行控制棒驱动用隔磁片材料国产化的研制，其中，根据控制棒驱动机构磁路搭建模拟试验装置对影响移动衔铁释放临界电流的重要因素进行定性分析，并通过磁路计算和ANSYS有限元分析法进行验证是国产化的核心内容。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置，其可用于准确测试隔磁片不同磁导率、厚度、提升载荷、提升间隙下的临界电流。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置，其包括：

支撑台，支撑台的中心设有开孔；

置于支撑台上的支撑筒，支撑筒中设有位于支撑台上的移动衔铁和位于移动衔铁上方并与移动衔铁相对设置的固定磁极，移动衔铁上固定安装有沿着支撑筒方向延伸出开孔的定位杆，定位杆下端设有移动衔铁运动状态测量元件和与移动衔铁运动状态测量元件相对设置的磁铁，固定磁极连接直流电源且下端安装有设有磁感应强度测量元件的隔磁片；

上导磁环和下导磁环，上导磁环和下导磁环分别安装在支撑筒外围的上下两侧；

置于支撑台上的下磁轭和与下磁轭相对设置的上磁轭，上磁轭和下磁轭之间设有围绕上导磁环和下导磁环设置的连接直流电源的线圈；以及

与直流电源连接的信号采集设备，信号采集设备分别连接移动衔铁运动状态测量元件和磁感应强度测量元件。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述隔磁片上设有缺口，所述磁感应强度测量元件设置于缺口中。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述移动衔铁四周均匀设有若干个导向板。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述上磁轭上设有磁极固定架，所述固定磁极固定安装于磁极固定架下端。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述隔磁片上的磁感应强度测量元件为霍尔元件。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述移动衔铁运动状态测量元件为霍尔元件。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述线圈电流测量元件为霍尔电流传感器。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述信号采集设备测量的实时测量信号记录至计算机。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述隔磁片的与移动衔铁之间的距离可调。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述隔磁片与移动衔铁之间设有垫片。

作为本发明模拟控制棒驱动机构移动衔铁运动过程的试验装置的一种改进，所述隔磁片的磁导率、厚度、提升载荷、提升间隙可调。