Устройство для измерения абсолютной мощности ядерного реактора Советский патент 1984 года по МПК G21C17/10 

Изобретение относится к области контроля ядерных реакторов и может быть использовано для измерени абсолютной мощности ядерных реакторов нулевой мощности на критсборках и критстендах, а также для абсолютной калибровки токовых и импульсных систем контроля уровня мощности.

Известно устройство измерения абсолютной мощности по активации нейтронами вещества с известным сечением поглощения Известное устройство имеет ряд сзтцественныос недостатков: оно трудоемко, требует применения калиброванных камер, источников , внедрения этих камер и источников внутрь активной зоны, что чрезвычайно нежелательно при калибровке уже собранных реакторов

Наиболее близким к предложенному устройству является устройство для измерения абсолютной мощности ядерного реактора, содержащее детектор нейтронного потока, усилитель тока, делитель, и регистратор причем детектор нейтронного потока соединен с входом усилителя тока, выход делителя соединен с регистратором C2J.

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, обусловленная зависимостью динамической чувствительности от частоты, что приводит к дополнительной погрешности изменения на реакторах с промежуточными и бысрыми нейтронами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения абсолютной мощности ядерного реактора, содер-v жащее детектор нейтронного потока, усилитель тока, делитель и регистратор , причем детектор нейтронного потока соединен с входом усилителя тока, выход делителя соединен с регистратором, введены второй детекто нейтронного потока, второй усилитель тока 5 первый и второй частотные резонансные фильтры, первый и второй блоки умножения и блок усреднения, причем второй детектор нейтронного потока соединен с входом второго усштителя тика, выход которого соединен с входом второго частотного резонансного фильтра

и вторым входом второго блока умножения , первый вход которого соединен с выходом первого усилителя тока и входом первого частотного резонансного фильтра, первый и второй входы первого блока умножения соединены соответственно с выходами первого и второго частотных резонанных фильтров, выход первого блока умножения через блок усреднения соединен с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, резонансные фильтры настроены на час7(.

f Макг

d

тоту

211

2Ti

где

максимальная постоянМС4КСная распада предшественников запаздывающих нейтронов,

d постоянная спада мгнвенных нейтронов . На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения абсолютной мощности ядерного реактора.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 детекторы нейтронного потока, первый 3 и второй 4 усилители тока, первый 5 и второй 6 частотные резонансные фильтры, первьй 7 и второй 8 блоки умножения, блок 9 усреднения , делитель 10, регистратор 11.

Устройство работает следующим образом. Ионизационные токи детекторов поступают на входы усилителей тока, имеющие коэффициенты преобразования в общем виде as. и зв . В результате на выходных зажимах усилителей появляются напряжения, состоящие из постоянных величин

и,л

2 2 2

(11

и флуктуационных составляющих

1

, ,(i)()

зфф 1

.(2)

2 де JT ,

средние токи детекторов j

сЛр (i) - флуктуации реактивности ядерного реактора-, , Э, - коэффициенты преобразогевания;

и,, и напряжения На выходе усилителей; эффективная доля заft

паздьшающих нейтронов ; (t), - флуктуации токов, (t) обусловленные статис тикой процесса регис рации нейтронов. Эти сигналы подаются на входы частотных резонансных фильтров, им щих частотные характеристики , К, (jw и t(j . Причем (( полоса пропускания усилителей узкая, полностью укла дывается в диап I . iMOKc р oL .iMeKcre максимальная постоянная распада предшественников запаздывающих нейтронов} oi- постоянная спада мгновенных нейтронов. . Тогда сигналы на выходах фильтров будут равны г1(,(х)Аи(ьж)х (-) J где ,G(x), ) импульсные ха |рактеристики фильтров. Среднее произведение сигналов, которое получится на выходе блока усреднения, будет равно (среднее произведение некоррелированных шут МОЕ регистрации будет равно нулю) y«),u, гдеЭ (0)- спектральная плотность шума реактивности со -- , 1 Г / , ()(} постоянный при данной конструкции фильтров калибровочный коэффи1щент. Напряжение, пропорциональное ве- личине , подается на первый вход деш1теля, на второй вход которого подается сигнал, равный произведению напряжений U U. .На выходе делителя получается сигнал,, пропорциональный Ci 5,ptO) Таким образом, выходное напряжение делителя с точностью до и,звестного коэффициента равно абсолютной мощности ядерного реактора. Описываемое устройство было изготовлено и опробовано на различных реакторах. При минимальном факторе Е / /i §фф 0,1, где е эффективность регистрации детектора, погрешность измерения не превышала 7%. Время измерения, необходимое для выделения коррелированной составляющей сигналов, не превышало 1,5 ч.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНОЙ МОЩНОСТИ 5ЩЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащее детектор, усилитель, делитель и регистратор, причем детектор соединен с входом усилителя, а выход делителя соединен с регистратором, отличающее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены второй детектор, второй усилитель, первый и второй частотные резонансные фильтры, первый и второй блоки умножения и блок усреднения, причем второй детектор соединен с входом второго усилителя тока, выход которого соединен с входом второго частотного резонансного фильтра и вторым второго блока умножения, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя и входом первого частотного резонансного фильтра, первый и второй входы первого блока умножения соединены соответственно с выходами первогб и второго частотных резонансных фильтров, выход первого блока з ножения через блок усреднения соединен с первьм входом делителя, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, частотные резонансные фильтры IAJOIKC , fyd настроены на частоту СО где (кc максимальная постоянная распада предшественников запаздьгоаюсо щих нейтронов j об - постоянная спада мгновенных нейтронов.

Peaf rrjofl