Измеритель реактивности ядерного реактора Советский патент 1984 года по МПК G21C17/10 

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к системе управления и защиты ядерного реактора и предназначено для измерения реактивности ядерного реактора. В большинстве измерителей реакти ности значение рэактивности р(-) находится как решение уравнений кинетики ядерного реактора по формуле . ПД.р. U(r|expf-/i.(f-r)Jt r--f J - - p(i tn(t) - плотность нейтронов; s(t) - интенсивность внешнего источника нейтронов ji - эффективный относительны выход нейтронов i-й груп запаздывающих нейтронов Л; - постоянная распада оскол ков - предшественников iгруппы э апаэдывагоцих ней ронов. Известен реактиметр, решающий это уравнение кинетики при помощи аналоговых блоков. В этих реактнметрах операции свертки выполняются на операционных усилителях с RC цепями, остальные операции (умножения, деления, суммиров.ания) также аналоговые 1, Недостаток измерителей реактивности низкая точность, свойственная аналоговым приборам. Наиболее близким к изобретению пс технической сущности является измеритель реактивности ядерного реакто ipa, содеришщий аналого-цифровой пре образователь с промежуточном преобразованием аналогового сигнала в ча тоту импульсов, на вход которого по дан аналоговый сигнал, а цифровой выход соединен с вычислителем реактив.ности. В этом измерителе реактив ности используется решение уравнени кинетики, эквивалентное приведенном dn{t) г- exp|--;i,( -v-ilj-ir В этом выражении при расчете на цифровых блоках сравнительно малой разрядности величина погрешности малых значений p(t) значительно меньйге Известный измеритель реактивности состоит из аналого-цифрового преобразователя с промежуточным преобразованием аналогового сигнала в частоту импульсов, блока выделения производной, а также вычислителя реактивности, осуществляющего операцию свертки для всех i групп с постоянн:ыт/1И /{ , умножение на. г- су.дарпвс1ние : составляюцкх и деление на г. I t ) Г2 J. Недостатком иэвесгного измерителя peaKTHBHOcTti является малая точность измерения из-за большой погрешности квантоваг-шя, особенно при гизкой мощности реактора (к низкой частоте на выходе преобразователя аналог частота/ и малом значении с еактивности. В известном устройстве каантоваиие цифрового значения производится путем счета импульссз преобразования аналог - частота f в течение интервала квантования Г,, , т.е, п f . При этом возникает неоггределенность в одни импульс. Это и есть погрешность зёван гонения , Бременная производная л; изЗест;;ЫХ УСТрОЙСТЗЛХ Н ,:-nC5V П ;f ).,-::1 iocTb соседних з ;-:тй г ., . о;;;:;Иг:::я ;а интервал гчлачтове лтя , ;,..;:, Если соседние значения :: отлгчаются незначьггельтк, iic;rpe:jnc)c г; квантовавия мояст знпчитсльно yi; 1ься Если, наи{:имер. То - 200 с; Т ,;„ - 200 Гц; : ; - 20l гц; равна 100%. ш5ние точности язмеро;;и;Тп Постав1:еь;ь ая исль г..;-г;;;.-: :,; что в изме иггель per-(Г.иг:.::. .-Ого реактора, СОДСРЖСПТЧЙ .гчз- ; ф- potoij прйоПразователо с гпр-:-;е-;уТочн :-. преобопзовани-эм анп. си;. ;/ :з:7л в частоту Н -пульссв ,- ня з;-;од Kc/ jpnro iio.uafi апагоговый силч-чл, i ц;: :ро-5Ой вклход соеданэн с яыч: irj.aviV neN; рз-„.-ТИ.ВНООТИ, Вл;е,чвНЫ 6j;O-: nc.- H:-Ji; Li частстио-импульапЕЛй i.3i.iepv:Teль liejJHода я;;1ерного реактора, сторого соединен с частоаны; ныко.ьс-, .-fiaлого-:д1Уфрозого преобрЭ-:,.;j;;:; .: , п выход - с ,1;хадом делн1::л;т n--z ,:.(.;Ленин, дал:;1мого ;г:глорого сое,цинен с цифровьт- выходо -; аг;алс7о-Ц,-:(с1юзогс праобрз. зова тел;-: ьттз/д Зло;; а деления соедяксн с пторыг-: тчг,-:;.; v.-iтислктеля peajc : ност;;: В Уредла.гаС;тс -; тяга.т;.:итс;е рт глухие ми производной от частоты, f aпpимep для f 200 Гц, df/dt 1 Гц, Тр 200 с, погрешность квантования од ного дистрета составляет 0,5%. Поэтому погрешность квантования произ водной dn/dt получается тоже такого же порядка, причем эта погрешность квантования не увеличивается с умен шением реактивности и.увеличением периода как в известном устройстве Уменьшение погрешности квантования в предлагаемом устройстве по сравне нию с известным происходит в Р ра Ткв На фиг. 1 изображена блок-схема измерителя реактивности ядерного ре актора; на фиг. 2 - временные диаграммы. Измеритель реактивности ядерного .реактора содержит аналого-цифровой преобразователь 1 с промежуточным преобразованием аналогового сигнала (В частоту импульсов, вычислитель 2 реактивности, частотно-импульсный измеритель 3 периода ядерного реактора, блок 4 деления. На фиг. 2 приведены временные диa rpaMivtt3, где: 5 - частота f на выходе блока 1; 6 - временная производная df/dt частоты f; 7 - значение периода реактора -Тр; 8 - цифровое значение числа п на вЕлходе блока 1; 9 - число на выходе блока 4. Измеритель реактивности содержит аналого-цифровой преобразователь 1 с промежуточным преобразованием аналогового сигнала в частоту, на-вход которого подан аналоговый сигнал, а цифровой выход соединен с вычислителем 2 реактивности. Кроме того, в устройство дополнительно введены частотно-импульсный измеритель 3 пер ода ядерного реактора, последовательно соединенный с входом делителя блока 4 деления, причем вход частотноимпульсного измерителя 3 периода соединен с частотным выходом аналогоцифрового преобразователя 1, цифровой выход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен с входом делимого блока 4 деления, выход этого блока 4 подан на вход вычислителя 2 реактивности. Предлагае№тй измеритель реактивности работает следующим образом, Входной аналоговый сигнал преобра-. зуется аналого-цифровым преобразователем 1 в частоту f импульсов диаграммы 5, которые и подаются на частотно-импульсный измеритель 3 периода ядерного реактора. В этом измерителе 3 периода производится дифференцирование импульсной последовательности, причем полученная временная производная представлена тоже в виде импульсной последовательности диaгpa мы 6. Период реактора Тр диаграммы 7 находится путем счета импульсов частоты f в интервале ВЕ емени между импульсами производной. Погрешность квантования его подучается того же порядка, что и погрешность квантования п диaFpaмN5зI 3. Производная диаграммы 9 находится блоком 4 деления как результат деления п на Тр, т.е. dn/dt п/Тр, и погрешность квантования этой производной гораздо меньше. Далее производная dn/3t подается на вычислитель 2 реактивности. Предложенный измеритель реактивности ядерного реактора имеет более высокие .метрологические параметры.

ИЗМЕРИТЕЛЬ РЕАКТИВНОСТИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРа, содержащий аналого-цифровой преобразователь с проме)10 точным преобразованием аналогового сигнала в частоту импульсоз, на вход которого подари аналоговый сиг:-:ал, а цифровой выход с вычислите-лем peaKTJ-iBHocT -: J о т л и ч а ю щ и и с я Ts;-i, что, с целью повышения точь:ости измерения, введены блок деления и частотно-импульсный измеритель периода ядерного реактора, вход которого соедикен с частотным выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с входом делителя блока деления, вход делг-мого которого соединен с цпфровьлм выходом аналого-цг1:Ьрового пр8образовател г, выход блока деления соединен с вторым ДО. вы Хкслмтеля реактивности . вхс .

.jjjLimmmi

1-™LJ 1