Измеритель паросодержания в первом контуре ядерного реактора Советский патент 1986 года по МПК G21C17/02 

-dzij

11

Изобретение относится к устройствам для измерения паросодержания в первом контуре ядерных реакторов с кипящим теплоносителем.

Целью изобретения является повышение безопасности и надежности работы контура циркуляции ядерного реактора с кипящим теплоносителем.

На чертеже представлена блок-схема измерителя паросодержания в первом контуре ядерного реактора.

Измеритель паросодержания в первом контуре ядерного реактора содержит измеритель 1 расхода теплоносителя, измеряющий однофазный поток теплоносителя на входном участке трубопровода 2, ионизационну р камеру 3, установленную на выходном участке трубопровода 4, первый 5 и второй 6 дифференцирукщие усилители первый 7 и второй 8 преобразователи сигнала в знаковую форму, блок 9 определения периода знаковой корреляционной функции сигнала, вычислитель 10.паросодержания.

Устройство работает следующим образом.

Ионизационную камеру 3 располагают вблизи и вдоль трубопровода с двухфазным теплоносителем на выходе из канала, в котором необходимо измерить паросодержанне.

Сигнал ионизационной камеры подают на первый дифференцирующий усилитель 5, вьтолняющий предварительное усилие и дифференцирование, и затем на второй дифференцирующий усилитель 6, выполняющий дифференцирование сигнала. Первьй 7 и второй 8 преобразователи осуществляют преобразование сигналов в знаковую форму

Для средней скорости течения теплоносителя справедливо:

W

L

(1)

где W - средняя скорость течения

теплоносителя

L - длина ионизационной камеры, 1 - время прохождения длины камеры источником радиоактивного излучения (азот-16), движущимся вместе с теплоносителем.

Величина Лд определяется с помощью нормированной корреляционной функции f(t) между дифференцированными сигналами ионизационной камеры. Эта корреляционная функция имеет вид

p(f)-|s,nlll itUw

(5)

5

0

Для определения величины , соответствующей максимуму функции, целесообразно использовать преимущества преобразования первичных сигналов в релейную форму. Эти преимущества состоят в применении более простого оборудования, что приводит к снижению затрат на изготовление, проектные, монтажные и эксплуатационные работы, а также в повышении точности измерений за счет более резко выраженного максимума корреляционной функции сигнала, преобразованного в релейную форму.

Значение величины относительного весового паросодержания получают с . помощью вычислителя паросодержания соотношением

(3)

30

значениям на входе и выходе канала

относительное весовое паросодержание

объемный расходу

удельный объем воды;

удельный объем пара;

площадь проходного сечения;

коэффициент калибровки;

постоянная.

Определение периода знаковой корреляционной функции происходит в соответствии с формулой с помощью блока 9, работающего в следящем: режиме при начальном значении полуперио- а ьоь

Q V V S

к с

Г -Ji-1

Oh Q

(4)

соответствующем началу кипения на выходе канала. При установившемся кипении величинаТр поступает с выхода, блока 9 в вычислитель to, кото- рьй принимает результаты измерения расхода Q,, необходимые константы и выдает значение паросодержания на выходе из канала в соответствии с соотношением (3).

В порядке проверки предлагаемого решения эксперименты выполнены на

каналах исследовательского ядерного реактора МР. В качестве основных элементов использованы штатные расходомеры ДМ-23574, ионизационная камера типа , электрометрические усилители типа ПЭМУ с дифференцирующими пассивными фильтрами. Период корреляционной функции определялся с помощью анализатора ЭАСП-С. Сигнал ионизационной камеры измерялся в интервале от 10 А до А. Из- ме|оения паросодержания, выполненные в диапазоне изменения относительного массового паросодержания от 5% до 14% при расчетном контроле с использованием уравнений состояния позволили получить значение; относительного среднеквадратического отклонения 7%.

С целью эффективного использования технических характеристик предлагаемого решения целесообразен вариант системной реализации с использованием КАТСРК (комплекса агрегатных технических средств для построения аппаратуры радиационного контроля) , который позволяет создавать приборы и системы технологического контроля по измерениям паросодержания и находится на стадии внедрения в серийное производство. При этом отдельные технические средства могут

быть подключены к действующим АСУТП. и наоборот, в системы КАТСРК могут включаться датчики нерадиационных

Составитель В. Мешков Редактор А. Козлова Техред л.Сердюкова

Кор Под

7141/4 Тираж 386

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-3.5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

20493 .

параметровJ удовлетворяющие стандарту ГСП (Государственная система приборов) . При большом количестве измерительных каналов функции элементов 5 7-10 могут эффективно выполняться централизованными блоками БПК2-90 (измерительное устройство коррелометров), УНО-1024-90 (устройство накопления и обработки информации) и fO микропроцессора Электроника-60, Выходы дифференциальных усилителей 5 и 6 коммутируются программным или оперативным образом.

В целом предлагаемое техническое 15 решение обладает следующими преимуществами:

повышение безопасности и надеж- ности контура циркуляции реактора за

счет сохранения его целостности, не 20 нарушаемой для измерительных целей, а также повьш1ение безопасности измерительной системы, исключающей использование наружных источников радиоактивного излучения, что особен- 25 но важно при большом числе трубопроводов;

использование гамма-излучения азо- та-16, содержащегося в теплоносителе

использование частотно-временных зависимостей сигналов с преобразованием в релейную форму, а не интенсивности сигнала излучения, что позволяет применить более надежную аппаратуру .

Корректор А, рбручар Подписное