Система контроля положения органа регулирования ядерного реактора Советский патент 1993 года по МПК G21C7/12 

со

Область использования: ядерная энергетика, в частности устройства контроля положения органа регулирования. Суть изобретения: в систему контроля положения органа регулирования ядерного реактора введен ы первое - N-e устройство вы борки-хране- ния, блоки выделения максимального и минимального напряжений, первый-третий резисторы, причем вторая клемма питающего напряжения через первый резистор соединена с выводом N-й катушки датчика, выводы втбричных обмоток первого - N-ro раздели- тельных трансформаторов соединены с входами соответственно первого - N-ro устройств выборки-хранения, стробирую щие входы которых объединены и соединены с выходом компаратора, вход которого соединен с первым и вторым выводами первого резистора, первого - N-ro устройств выборки-хранения, выходы которых соединены с соответственно первыми - N-ми входами блока выделения максимального и блока выделения минимального напряжений, а также с первыми входами соответственно первого - N-ro блоков сравнения напряжений, выход блока выделения максимального напряжения через второй резистор подключен к вторым входам первого - N-ro блоков сравнения напряжений, и через третий резистор соединен с выходом блока выделения минимального напряжения, при этом устройство выборки-хранения выполнено в виде компаратора, на выходе которого анодом подключен диод, катод которого является выходом устройства выборки-хранения и соединен с первыми выводами конденсатора и резистора и инвертирующим входом компаратора, неинвертирующйй вход которого является входом устройства выборки-хранения, вторые выводы конденсатора и резистора соединены с общей шиной, стробирующий вход компаратора является стробирующим входом устройства выборки-хранения. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. у fe 00 о о

Изобретение относится к области ядерной энергетики, а именно, к системам контроля положения органа регулирования.

Цель изобретения - повышение надежности контроля положения органа регулирования путем использования в системе

только более стабильных по температуре индуктивных составляющих напряжений с катушек и сравнение их с постоянно отслеживаемым опорным напряжением.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы контроля положения органа реулирования; на фиг. 2 - принцип выделения ндуктивноЯсоставляющей напряжения усройства выборки-хранения; на фиг. 3 - вре- енные диаграммы работы системы онтроля положения органа регулирования. Система контроля положения органа егулирования содержит (см.фиг.1) линейный датчик 1 с индуктивными катушками 1.1-1.п, орган регулирования 2, магнитомяг- кий шунт 3, жестко связанный с органом регулирования, разделительные трансформаторы 4.1-4.П, устройства выборки-хранения 5.1-5.П, компаратор 6 стробирующих импульсов, блоки 7 и 8 выделения соответственно максимального и минимального напряжений, блоки сравнения 9.1-9.П, блок обработки сигналов положения 10, резистор 11 в последовательно соединенной цепи катушек датчика, резисторы 12 и 13 в последовательно соединенной цепи выходов блоков 7 и 8.

Датчик положения 1 состоит из п одно- обмоточных катушек 1.1-1.П, размещенных вдоль траектории движения шунта 3 и органа регулирования 2. Один из свободных концов, последовательно соединенных катушек, подключен к первой клемме 14, другой (выход первой катушки) через резистор 11 подключен к клемме 15 питающего

напряжения. Катушки 1.1-1.П подключены к первичным обмоткам соответствующих разделительных трансформаторов 4.1-4.П, предназначенным для приведения разно- потенциальных напряжений с катушек при последовательном их соединении к одному потенциалу. Вторичные обмотки разделительных трансформаторов 4.1-4.П соединены со входами соответствующих устройств в.ыборки-харнения 5.1-Б.п. Напряжение с резистора 11 поступает на вход компаратора б, выход которого подключен ко входам стробирования устройств выборки-хранения 5.1-б.п. Выход каждого устройства выборки-хранения соединен с первыми входами соответствующих блоков сравнения 9.1-9.П, а также со входами блока 7 выделения максимального (катушка замкнута шунтом Uciu) и блока 8 выделения минимального (катушка не замкнута шунтом Кбш) напряжений. Выходы блоков 7 и 8 через резисторы 12 и 13 объединены и образуют в точке соединения сопротивлений необходимую величину отслеживаемого опорного напряжения (Общ Uon Ucm). Опорное напряжение подается на вторые входы блоков сравнения 9.1-9.п, где сравнивается с напряжением с выходов устройств выборки- хранения 5.1-5.П. Выходы блоков сравнения 9.1-Э.п соединены соответственно со

входами блока 10 обработки сигналов положения.

Система контроля положения работает следующим образом.

Пусть в исходном положении шунтом 3 замкнута магнитная цепь только катушки 1.1. Напряжение 11о(см.фиг.2,3), снимаемое с любой из катушек 1.1 - 1 ,п и поступающее через разделительные трансформаторы 4.1

0 - 4.п на входы устройств выборки-хранения 5.1-б.п, складывается из двух составляющих активной Ur, совпадающей по фазе с током через катушки I.Ln датчика и индуктивной UL, опережающей по фазе ток на

5 четверть периода. На вход компаратора 6 поступает напряжение с, последовательно включенного в цепь питания катушек, резистора 11. Стробимпульсы, вырабатываемые компаратором 6, совпадают по фазе с то0 ком, а следовательно, с активной составляющей Ur полного напряжения Uo катушек. Стробимпульсы запирают устройства выборки-хранения 5.1-5.П на время действия положительной полуволны активной состав5 ляющей с момента времени, когда активная составляющая Ur 2:0. К этому времени напряжение Uo на катушке успеет нарасти только до величины равной максимальному значению индуктивной составляющей UL.

0 при изменении температуры катушек датчика меняется их активное сопротивление, а следовательно, активная составляющая Ur. Однако из-за того, что Стробимпульсы запирают устройства выборки-хранения на вре5 мя действия положительной полуволны

активной составляющей Ur, выходные на. пряжения устройства выборки-хранения

максимальным значениям индуктивных со0 ставляющих напряжений UL, катушек 1.1- 1.п.

При одном и том же токе, протекающем через катушки 1.1-1.П, напряжение на катушке 1.1 больше (катушка замкнута шун5 том), чем на незамкнутых шунтом катушках 1.2-1.п; Напряжение на запоминающем конденсаторе 17 устройства выборки-хранения 5.1 к моменту появления запирающего стробимпульса успеет нарасти до

0 большего значения (Us.i Uciu), чем напряжения на конденсаторах 17 устройств выборки-хранения 5.1-б.п (Us,2-5.n иеш). Конденсатор 17 и резистор 18 в устройствах выборки-хранения выбраны такими, чтобы

5 обеспечивался минимальный за период разряд конденсатора при необходимом быстродействии системы. При приходе следующей положительной полуволны напряжения, конденсатор подзарядится до величины максимальной индуктивной составляющей напряжения. Напряжения с выходов устройств выборки-хранения поступают на блок 7 выделения максимального напряжения и блок 8 выделения минимального напряжения. На входе блока 7 будет напряжение Umax U5.1 Псш, а на выходе блока 8 выделения минимального напряжения, Umin Us.2.-5.n ибш, с общей точки соединения резисторов 12 и 13 опорное напряжение (Ксш Uon U6ui) подается на входы блоков сравнения 9.1-Э.п, где сравнивается с напряжениями с выходов устройств выборки-хранения 5.1-5.П, На выходе блока сравнения 9.1 напряжение будет равно уровню логической единицы, так как Us.1 11сш Uon, а на выходах остальных блоков сравнения 9.2 - 9.п - уровню логического нуля, так как Us.2-5.n Uon. При дальнейшем перемещении органа регулирования 2, шунтом 3 замыкается магнитная цепь катушки 1.2. Напряжение на выходе устройства выборки-хранения 5.2 станет больше, чем опорное напряжение, при этом напряжение на выходе блока сравнения 9.,2 станет равным уровню логической единицы, При замыкании последовательно шунтом 3 катушек 1.3-1.П на выходах блоков сравнения 9.3-9.п будут также последовательно появляться напряжения логической единицы. Эти изменения состояния выходов бло- ков сравнения после преобразования блоком 10 обработки сигналов положения отображаются на табло оператора, указывая местоположение органа регулирования.

Таким образом, в переходных режимах работы ядерного реактора при изменении температуры катушек датчика не будет происходить возможное нарушение работоспособности системы контроля положения органа регулирования ядерного реактора. Кроме того, упрощается технология изготовления датчика, связанная с выравниванием по сопротивлению катушек датчика.

Формула изобретения 1. Система контроля положения органа регулирования ядерного реактора, содержащая линейный датчик положения с первой - N-й индуктивными катушками, магнитомягкий шунт, жестко связанный с органом регулирования, первый - N-й разделительные трансформаторы, первый-N-й блоки сравнения напряжений, компаратор и блок обработки сигналов положения, первый - N-й входы которого соединены с выходами первого - N-ro блоков сравнения напряжения, первая - N-я индуктивные катушки соединены последовательно, вывод N-й катушки подключен к первой клемме питающего напряжения, первая - N-я катушки соединены с первичными обмотками, соответственно первого - N-ro разделительноготрансформаторов.отл и- чающаяся тем, что, с целью повышения надежности контроля системы положения органа регулирования, в неё введены первое - N-e устройства выборки-хранения, блоки выделения максимального и минимального напряжений, первый-третий резисторы, причем вторая клемма питающего напряжения через первый резистор соединена с выводом N-й катушки датчика, выводы вторичных обмоток первого - N-ro разделительных трансформаторов соединены с входами соответственно первого - N-ro устройств выборки-хранения, стробирую- щие входы которых объединены и соединены с выходом компаратора, вход которого соединен с первым и вторым выводами первого резистора, первого - N-ro устройств выборки-хранения, выходы которых соединены соответственно с первыми - N-ми входами блока выделения максимального и блока выделения минимального напряжений, а также с первыми входами соответственно первого - N-ro блоков сравнения напряжений, выход блока выделения максимального напряжения через второй резистор подключен к вторым входам первого - N-ro блоков сравнения напряжений и через третий резистор соединен с выходом блока выделения минимального напряжения.

Uot

S

i Л

/ U Rt

Фиг,/

Uot Y-7Vx

л &

фиг. 2

Фиг 3