ЦИФРОВОЙ ИМПУЛЬСНО-ТОКОВЫЙ КАЛИБРАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Российский патент 2006 года по МПК G06G7/54 

Описание патента на изобретение RU2287852C1

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано для поверки приборов измерения реактивности ядерных реакторов.

Известен калибратор (имитатор) кинетики ядерного реактора [1], содержащий измерительный усилитель, охваченный обратной связью, состоящей из шести RC-цепочек, инвертирующий усилитель, группу входных резисторов с ключами задания величины реактивности, резисторы формирования выходного тока с ключами выбора величины тока, коммутатор знака реактивности, преобразователь напряжение-частота, формирователь импульсов тока камеры деления и высоковольтный усилитель.

Недостатком такого калибратора является малый диапазон (2 декады) формирования выходного сигнала с нормируемой точностью, сложность изготовления калибратора из-за высоких требований к точности подбора RC-цепочек.

Известен калибратор (имитатор) кинетики ядерного реактора [2], содержащий цифроаналоговый преобразователь, измерительный усилитель, группу последовательных резистивных цепочек с электронными коммутаторами, блок программного управления.

Недостатком данного устройства является наличие бросков выходного сигнала при переключении диапазонов, что вносит существенную погрешность в процессе вычисления реактивности. Кроме того, данное устройство не позволяет поверять импульсно-токовые и импульсные реактиметры.

Задачей изобретения является создание цифрового импульсно-токового калибратора кинетики ядерного реактора, позволяющего расширить диапазон формирования выходного сигнала и проводить поверку токовых, импульсно-токовых и импульсных реактиметров в широком диапазоне формирования выходного сигнала.

Поставленная задача решается тем, что в известный калибратор кинетики ядерного реактора, содержащий блок программного управления и цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом блока программного управления, введены дополнительный цифроаналоговый преобразователь, два преобразователя напряжение-ток, четыре преобразователя код-частота, четыре формирователя импульса и сумматор. Вход дополнительного цифроаналогового преобразователя соединен со вторым выходом блока программного управления. Вход каждого преобразователя код-частота соответственно соединен с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока программного управления. Выход каждого цифроаналогового преобразователя соединен с входом соответствующего преобразователя напряжение-ток, выходы которых объединены и являются токовым выходом калибратора. Выход каждого преобразователя код - частота соединен с входом соответствующего формирователя импульса. Выход каждого формирователя соединен с соответствующим входом сумматора, выход которого является счетным выходом калибратора.

Признаки, отличающие предлагаемый калибратор кинетики от прототипа - наличие дополнительного цифроаналогового преобразователя, двух преобразователей напряжение-ток, четырех преобразователей код-частота, четырех формирователей импульса и сумматора - позволяют обеспечить расширение диапазона формирования сигналов на реактиметр с нормированной точностью как в токовом, так и в импульсно-токовом и импульсном режимах.

На чертеже приведена схема калибратора кинетики ядерного реактора.

Калибратор содержит блок программного управления (компьютер) 1, два цифроаналоговых преобразователя 21, 23, два преобразователя напряжение-ток 31, 32, четыре преобразователя код-частота 41, 42, 43, и 44, четыре формирователя импульса 51, 52, 53, и 54 и сумматор 6 на четыре входа. Вход цифроаналогового преобразователя 21 соединен с первым выходом блока программного управления 1. Вход дополнительного цифроаналогового преобразователя 22 соединен со вторым выходом блока программного управления 1. Выходы цифроаналоговых преобразователей 21, 23 соединены с соответствующими входами преобразователей напряжение-ток 31, 32, выходы которых объединены и являются токовым выходом калибратора. Вход каждого преобразователя код-частота 41, 42, 43, 44 соответственно соединен с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока программного управления 1. Выходы преобразователей 41, 42, 43, 44 соединены соответственно с входами формирователей 51, 52, 53, 54. Выход каждого преобразователя 51, 52, 53, 54 соединен с соответствующим входом сумматора 6, выход которого является счетным выходом калибратора.

Калибратор работает следующим образом.

На вход цифроаналогового преобразователя 21 с первого входа магистрали блока программного управления 1 поступают управляющие коды, в соответствии с текущими значениями которых на его выходе формируется напряжение. Напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 21 поступает на вход преобразователя напряжение-ток 31 на выходе которого формируется ток. Изменение кодов на магистрали компьютера 1 аналогично скорости изменения тока с детектора, установленного в ядерном реакторе. Цепочка преобразователей 21-31 работает в диапазоне от 10-3 до 10-7 А, вторая цепочка преобразователей 22-32 формирует токи в диапазоне от 10-7 до 10-11 А.

При снижении потока нейтронов в ядерном реакторе детектор формирует сигналы в виде отдельных импульсов, амплитуда которых определяется нормальным законом распределения, а период появления - Пуассоновским законом распределения. Импульсы на выходе "счет" калибратора формируются следующим образом. На вход преобразователя код-частота 41 с магистрали поступает код, сформированный генератором случайных чисел с нормальным законом распределения. На его выходе формируется прямоугольный импульс, длительностью 10 нс, который поступает на вход формирователя 51. На выходе формирователя 51 формируется колоколообразный сигнал, длительностью 120 нс, аналогичный сигналу с детектора, который поступает на первый вход сумматора 6. На входе сумматора 6 формируется импульс тока, аналогичный импульсу тока с детектора. Аналогичные импульсы формируются цепочками преобразователей 42 - 52; 43 - 53; 44 - 54, которые поступают на соответствующие второй, третий, четвертый входы сумматора 6.

Так как сигналы на вход каждого преобразователя 41, 42, 43, 44 поступают случайно, что обеспечивается соответствующей программой компьютера, то период формирования импульсов будет близок Пуассоновскому закону распределения в диапазоне от 1 имп/с до 107 имп/с.

Таким образом, предлагаемый калибратор может быть использован для поверки токовых, импульсно-токовых и импульсных реактиметров в широком диапазоне токов с нормируемой погрешностью.

В качестве цифроаналогового преобразователя может быть использована двухканальная плата PCL-816, в качестве преобразователя код-частота используется плата PCL-836, а в качестве преобразователя напряжение-ток - устройства, приведенные в [3].

Источники информации

1. Патент РФ №2211485, Бюл. №24, 2003 г.

2. Патент РФ №2244955, Бюл. №2, 2005 г.

3. Алексеенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых микросхем. М.: Радио и связь. 1985 г., с.187.

Похожие патенты RU2287852C1

название год авторы номер документа
ИМПУЛЬСНО-ТОКОВЫЙ ИМИТАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2006
  • Дашук Сергей Павлович
  • Борисов Валерий Фёдорович
RU2316815C1
ИМПУЛЬСНО-ТОКОВЫЙ ИМИТАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2004
  • Аккуратов Евгений Владимирович
  • Борисов Валерий Федорович
  • Дашук Сергей Павлович
RU2286596C2
ИМИТАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2003
  • Дашук С.П.
  • Борисов В.Ф.
RU2244955C1
ИМПУЛЬСНО-ТОКОВЫЙ ИМИТАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2001
  • Борисов В.Ф.
  • Гутов С.А.
  • Малохатка В.В.
RU2211485C2
ЦИФРОВОЙ РЕАКТИМЕТР 2018
  • Овчинников Михаил Александрович
  • Пикулина Галина Николаевна
  • Кошелев Александр Сергеевич
  • Юхневич Виктор Александрович
  • Распопов Николай Владимирович
  • Дроздов Юрий Михайлович
RU2684631C1
ИМПУЛЬСНО-ТОКОВЫЙ ИМИТАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2003
  • Дашук С.П.
  • Борисов В.Ф.
RU2256221C1
Способ поверки калибратора реактивности 2018
  • Дашук Сергей Павлович
  • Калининский Виктор Сергеевич
RU2699251C1
ЦИФРОВОЙ РЕАКТИМЕТР 2001
  • Борисов В.Ф.
  • Гутов С.А.
RU2193245C2
Способ контроля плотности нейтронного потока 2020
  • Струков Максим Анатольевич
  • Кутьин Алексей Васильевич
  • Малохатка Валерий Владимирович
RU2743234C1
Калибратор фазы 1982
  • Глинченко Александр Семенович
  • Кокорин Владимир Иванович
  • Маграчев Зиновий Владимирович
  • Назаренко Виталий Иванович
  • Панько Сергей Петрович
  • Чмых Михаил Кириллович
SU1027640A1

Реферат патента 2006 года ЦИФРОВОЙ ИМПУЛЬСНО-ТОКОВЫЙ КАЛИБРАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано для поверки приборов измерения реактивности ядерных реакторов. Имитатор содержит блок программного управления, два цифроаналоговых преобразователя, два преобразователя напряжение-ток, четыре преобразователя код-частота, четыре формирователя импульса и сумматор. Входы цифроаналоговых преобразователей соединены с первым и вторым выходами блока программного управления. Вход каждого преобразователя код-частота соединен с третьим, четвертым, пятым и шестым выходом блока. Выход каждого цифроаналогового преобразователя соединен с входом соответствующего преобразователя напряжение-ток, выходы которых объединены и являются токовым выходом калибратора. Выход каждого преобразователя код-частота соединен с входом соответствующего формирователя импульса. Выходы формирователей соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого является счетным выходом калибратора. Технический результат - обеспечение формирования сигналов с нормированной точностью в токовом, импульсно-токовом и импульсном режимах. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 287 852 C1

Цифровой импульсно-токовый калибратор кинетики ядерного реактора, содержащий блок программного управления и цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом блока программного управления, отличающийся тем, что введены дополнительный цифроаналоговый преобразователь, два преобразователя напряжение-ток, четыре преобразователя код-частота, четыре формирователя импульса и сумматор, причем вход дополнительного цифроаналогового преобразователя соединен со вторым выходом блока программного управления, выход каждого цифроаналогового преобразователя соединен со входом соответствующего преобразователя напряжение-ток, объединенные выходы которых являются токовым выходом калибратора, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока управления соединены соответственно с входами первого, второго, третьего и четвертого преобразователей код-частота, выход каждого преобразователя код-частота соединен со входом соответствующего формирователя импульса, выход каждого формирователя соединен с соответствующим входом сумматора, выход которого является счетным выходом калибратора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2287852C1

ИМПУЛЬСНО-ТОКОВЫЙ ИМИТАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2001
  • Борисов В.Ф.
  • Гутов С.А.
  • Малохатка В.В.
RU2211485C2
ИМИТАТОР КИНЕТИКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2003
  • Дашук С.П.
  • Борисов В.Ф.
RU2244955C1
GB 1282787 A, 26.07.1972.

RU 2 287 852 C1

Авторы

Борисов Валерий Фёдорович

Гутов Сергей Александрович

Малохатка Валерий Владимирович

Писарев Петр Витальевич

Даты

2006-11-20Публикация

2005-06-20Подача