Измеритель периода ядерного реактора Советский патент 1983 года по МПК G21C17/14 

Изобретение относится- к измерительным устройствам ядерного приборостроения и может быть использовано, например, в комплексе аппаратуры системы управления и защиты ядерного реактора. Известен измеритель периода ядер ного реактора, содержащий усилитель формирователь импульсов, пересчетный блок, соединенный с одним из входов схемл пропускания импульсов стандартной частоты, выход которой подключен к входу регист ратора, и генератор стандартной частоты, со диненный с другим входом указанной cxeNta пропускания l . Недостатком этого измерителя, является ТО; что в нем отсчет происходит только строго в определенные промежутки времени, а измерение периода осуществляется только при нара.стании мощности, что не позволяет постоянно контролировать изменение мощности ядерного реактора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является изм ритель периода ядерного реактора, содержащий усилитель-формирователь реверсивный счетчик, преобразователь код - частота, регистратор, блок задержки, вход,которого соединен с входом Сложение, а выход с первым входом Вычитание реверси ного счетчика и входом преобразователя код - частота, выход которого подключен к второмувходу Вычита1ние реверсивного счетчика, выходы разрядов которого соединены с управляющими входами преобразователя код - частота и регистратором 2J . Недостатком известного устройства является большое время установления показаний в области малых час тот, обусловленное необходимостью накопления определенного числа импульсов, что не позволяет контролировать период разгона ядерного реактора при низких уровнях мощности Целью изобретения является повышение эффективности путем уменьшения времени установления показаний в области малых частот. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель периода ядерного реактора, содержащий усилитель формирователь, реверсивный счетчик преобразователь код - частота, регистратор, блок задержки, вход кото рого соединен с входом Сложение, а выход - с первым входом Вычитание реверсивного счетчика и входом преобразователя код - частота, выход которого подключен к второму входу Вычитание реверсивного счет чика, выходы разрядов которого соединены с управляющими входами преобразователя код - частота и регист ратором, введены коммутатор, дополнительный реверсивный счетчики дополнительный преобразователь код частота, образующие умножитель частоты, выход усТшителя-формирователя соединен с сигнальным входом коммутатора, разрядные выходы которого соединены с входами Сложение дополнительного реверсивного счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с входами дополнительного преобразователя код - частота, выходы Перенос и Заем младшего разряда . которого подключены к соответствующим управляющим входам блока задержки, выходы старших разрядов дополнительного реверсивного счетчика соединены с управляющими входами коммутатора, выход дополнительного пре- образователя код - частота подклю|чен к входу Вычитание дополнительного реверсивного счетчика, к входу блока задержки и входу Сложение реверсивного счетчика. На фиг. 1 представлена блок-схема измерителя периода ядерного реактора; на фиг. 2 - зависимость изменения частоты от времени на входе (кри- вая А) и на выходе, (кривая В) умножителя частоты. Измеритель периода ядерно.го реактора (фиг. 1) содержит усилительфорг ирователь 1, умножитель 2 частоты, включающий коммутатор 3, дополнительный реверсивный счетчик 4 с младшими разрядами 4.1 и старшими разрядами 4.2, дополнительный преобразователь 5 код - частота, блок 6 задержки, преобразователь 7 код частота, реверсивный счетчик 8, ре-, гистратор 9, сигнальный вход 10.1, . управляющие входы 10.2, 10.3, ... 10.п, коммутатора, разрядные выходил 11.1, 11.2 ... 11.п коммутатора, входы 12.1, 12.2, ... 12.п Сложение, выходы 13.1, 13.2, ... 13. п младших разрядов, выходы 14.1, 14.2, ... 14.п старших разрядов, выходы 15 Перенос, выход 16 Заем младшего разряда дополнительного реверсивного счетчика, входы 17.i, 17.2, ... 17.п дополнительного преобразователя код - частота, первый вход 18 Вычитание, второй вход 19 Вычитание, вход 20 Сложение, выходы 21.1, 21.2 ... 21.п разрядов ревер9ивного счетчика, управляющие входы 22.1, 22.2, 22.п преобразователя кодчастота. Устройство работает следующим образом. На вход усилителя-формирователя с нейтронного детектора (не показан) поступает импульсный поток, частота импульсов следования которого изменяется по закону где f - значение частоты следова ния импульсов в момент вр мени ; t - время; Т - период разгона ядерного реактора. При этом мгновенное значение ча тоты следования импульсов на выход умножителя изменяется по закону b-teog,fB,l т I .- , где емкость старших, разрядо дополнительного реверси ного счетчика; частота опорного генератора ; целая часть числа log А постоянная времени умножителя ; Nma,2емкость младших разрядов дополнительного реверсив ного счетчика. Диапазон рабочих периодов разгона ядерного реактора обычно лежит в пределах 10-200 с, и при значениях ,1-1 с постоянной времени в выражении (2) можно пренебречь. Тогда (2) принимает вид ,{„1;-1 L (3) 1о. ;„ вых о При t 5-10 с различие выражений (2) и (3) может быть учтено при выводе информации. Из выражения (3) и фиг. 2 видно, что частота на выходе умножителя .(кривая Б) изменяется по экспоненциальному закону в диапазоне с коэф фициентом перекрытия К|,2 и при зна чениях входных частот, равных где К О, 1, 2 скачком изменяется также в два раза в противоположном направлении. С выхода блока умножения сигнал полается на вход блока задержки, на выходе которого формируется импульсныЛ поток с частотой следовани импульсов, изменяющейся по закону . , 1 С) I .1 о 0 т вь1х ь тТг где t - постоянная времени блока за держки. В момент скачкообразного изменения частоты на выходе блока умножения в нем происходит формирование сигигша умножения или деления на дв в зависимости от направления язменения входной частоты, по которому значение частоты на выходе блока задержки, как и на его входе, скачком изменяется в два раза по отнсшению к текущему значению частоты. Последовательности импульсов вык и вмх поступают на реверсивный счетчик 8, где они-алгебраически складываются и формируют выходной код, реакция которого на скачок частоты на входе измерит.ёля периода описывается выргшением { ВЫХ1вЫХ где N - значение выходного кода; - емкость реверсивного счетчика 8. После подстановки значений febix в выражение (5) оно принимает вид ,.. f may Для известного устройства мгновенное значение выходного кода под( -i/i чиняется закону -е Nn,«x . т wax Из выражений (6 ) и (7) видно, что время установления показаний в обоих случаях зависит от частоты на выходе блока задержки. Для известного, устройства диапазон изменения этой частоты равен диапазону выходных частот, и поэтому время установления показаний в начале диапазона измерения велико и достигает 150-200 с. В предлагаемся -устройстве значение частоты на выходе блока заX- Cog,lBJf,2 ержки в 2 - - . - раз выле ходной частоты, а, следовательно, ремя установления показаний менье во столько же раз и составляет 2-3 с. Это позволяет расширить диаазон входных частот, на которых ОЗМОЖНО измерение .периода, и, слеовательно, контролировать работу ; еактора на более низких уровнях ощности. ПроьвЛ ленностью выпускаются компекс аппаратуры нейтронного потока КНП-2 ЖШ1.287.714 ТО (Суган), в остав которого входит измеритель пеиода разгона ядерного реактора, азмещенный в блоке функциональной бработки БИК-02 ЖШ.804.236ТО. Этот змеритель выполнен на аналоговых икросхемах и обеспечивает точностьзмерений периода ±30% в диапазоне ходных частот (2-100000)Гц с задержой измерения CAT.

.Испытания лабораторного макета предлагаемого цифрового измерителя периода ядерного реактора показали.

что точность измерения сосзгавляет .±10% в диапазоне входных частот (0,5-100000)Гц с задержкой 0,4 Т.

Ч

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащий усилительформирователь, реверсивный счетчик, преобразователь код - частота, регистратор, блок эадеС)жки, вход которого соединен q входом Сложение / а выход - с первым входом Вычитание реверсивного счетчика и входом преобразователя код - частота, выход которого подключен к второму входу Вычитание, реверсивного счетчика, выходы разрядов которого соединены с управляющими входами преобразователя код - частота и регистратором, отличаю 1чипся тем, что. с целью повышения эффективности путем уменьшения времени установления показаний в области малых частот, в измеритель введены коммутатор, дополнительный реверсивный счетчик и дополнительный преобразователь код - частота, образующие умножитель частоты, выход усилителя формирователя соединен с сигнальным входом коммутатора, разрядные выходы которого соединены с входами Сложение дополнительного реверсивного счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с входами дополнительного преобразователя код - частота, выходы Перенос и Заем младшего разряда которого подключены S к соответствующим управляющим вхоСО дам блока задержки, выходы старших разрядов дополнительного реверсивного счетчика соединены с управляющими входами коммутатора, выход дополнительного преобразователя кодчастота подключен к входу Вычитание дополнительного реверсивного счетчика, к входу блока задержки и входу сложение реверсивного счетчика.