Измеритель периода ядерного реактора Советский патент 1982 года по МПК G21C17/14 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

12

Изобретение относится к а1налого-ц:и фровой иам-ерительной технике, .входит в состав ангпаратуры для измераняя параметров ядерно1го реактора :и (Преднааначеяо для измерения периода удвоения М|Ощност1И ядерного реактора.

Известен измеритель не1риода ядерного реактора, -содержащий реверсивиый счетчик, усилитель, формирователь импульсов, регистратор, преобразователь иод - частота и блок задержки 1.

Недо1СтатК)Ом иавесниого измерителя периода является .наличие блока задержки и блоков с большим объемом памяти.

Наиболее близким по те|Хии1Ческой сущности является изМе(рителъ периода ядерного реактора, содержащий детектор, преобразователь аиалог-частота, регистратор периода, умножитель частоты, генератор импульсов, гаричем счетный вход регисиратора периода соединен с выходом npeoi6разователя ..аналог-частота, «а вход которого под,а.н аналогичный сигвал с детектора, выход генератора импульсов соединен с вторым входом умножителя частоты 2.

Последовательно оое-диневные нуль-орган, счетчик и у|м;ножитель частоты с j eHeратор.ом емпульсов в щепи о-братной свяаи осуществляют операцию дифференцирования имлульоной последователыности lEa выходе преобразователя аналог-частота, а регнст)ратор периода - деление этой частюты на производную, т. е. на1хол дание периода.

5 Недостатком этоге устройства является низкое бысттродейстние при визкой частоте на выходе пр-еобразователя. Так, щя частоте преобразования Гц измерение периода п роизводится 1за время, paiBHoe периоду .реактора, при более низкой частоте - еще ниже.

Целью Изобретени1Я является повышен1ие быстродействия зстройстВа.

Поставленная цель достигается те1М, что

15 в измеритель периода ядерного реактора, содержащий детектор, преобразователь аналог-частота, регистратор периода, умножитель частоты и генерато.р импульсов, причем счетный вход релистратора пе20риода соединен с выходом преобразователя аналог-частота, на вход которого подан а1нало:гоБЫй оигнал с детекто(ра, выход генератора импульсов соединен с вторым входом у1м.нол 1ителя частоты, до.полнительно

25 введены счетчи-к интервалов, регистр интервалов, счетчик приращений интервалов, регистр приращ,ений инте1рвалов, управляющий делитель частоты, блок управления, причем выход прео1б|ра зо в.ателя аналог30частота так же соединен с управляемым

входом счетчИка интервалов, выжоды триггеров Счетчика интер валов 1соединвны с уста;новочным.И ,н триггеров репистра интервалов, выходы триггеров регистра интервалов .соединены с оервым ;Входо М умиожителя частоты и установочными входами триггеров счетчика Дриращений интервалов, выходы триггеров очетчика лриращений интервалов соединены -с устаяовочйыMiH входа1М1и репистра прир.ащеиий iBHTepisaлов, выходы .11р1ИГ1геров регистра лриращеиий интервалов соединены с устанювочным-и входами TpHirrepoiB управляемого делителя частоты, счетный вход управляемого дел1ителя частоты соединен С выходом ум.ножителя частоты, выход управляемого делителя частоты подан на счетный вход регистратора периода, выходы блока управления соединены с входами очетчика интервлЛ101В, iperecTipia интервалов, счетчика приращений интервалов, управляемого делителя частоты, репистра лрирлщений интервалов, регистратора , выходгенер.атора имлульсов так же соединен с входом счетчяк.а Интервалов, 1счетчика П|р1Ир|аще} ий и:нтер,вал«в и блока ушр.авления.

В устройстве измерение периода реактара Тр производится путем счета ИмпульСО В, формируемых бл.окам,-и устройства, в интервале 1В|ремен« между 1И1Мпульса1ми иреобразователя аналог-частота. Период реактора измеряется уже Лри появлении четВертого и последующих импульсов и поэтому гораздо быстрее, чем по прототипу, а время измерения периода ое .3;а1виоит от величины Гр, а определяется только частотой импульсов на выходе преоб;разователя аналог-частота.

На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя периода ядерного реактора; на фиг. 2 - в|ремен«ые диаграммы.

На фиг. 1 изображены 1следующие бло:К1и: детектор 1, пр еОбразователь аналогчастота 2, регистратор 3 п ериода, умножитель 4 ча-стоты, генер.атор 5 импульсов, счетЧИК ияте)рвалов 6, регистр 7 И1нте|р|валов, счетчик 8 приранцаннй инте рвалов, регистр 9 приращений интервалов, управляемый делитель 10 частоты, |блО|К 11 удравленил.

На фит. 2 пожазамы временные диаграммы, где изображены 1им:пульсы 12 яа выходе преобразователя аналог-частота; состояние 13 счетчика интервалов; со стояНие 14 регистра интераадов; состояние 15 счетчика ториращений интервалов; импульсы 16 ,на выходе умножителя частоты; состояние ,17 регистра приращений интервалов; импульсы 18 на выходе управляемого дел1ителя частоты; текущее 19 состояние регистратора периода; состоя1ние 20 релистратора периода, заполненное в промежутке времени между иМЯульсами.

Устройство Содержит детектор 1, преобразователь аналог-частота 1. 1регистрато|р

периода 3, умножитель частоты 4, генератор импульсов 5, причем счетный вход ipeгистратора периода 3 соединен с выходом Преобразователя аналог-частота 1, яа 1вход которого пОДан аналоговый ои-пнал с детектора 1, ВЫ1ХОД генератора 5 йагпульсов соединен с вторым входом умкюжителя частоты 4, в уст|рОйст1Во так же вВедены 10Ч€тчи:к интервалов 6, регистр интервалов 7, счетчИК приращений И1нтервалов 8, регистр приращений интервалов 9, yпpaiвляeмый делитель частоты 10, блО|К управления 11, причем вход преобразователя аналог-частота 2, соединен с управляемым входом счетч, шитервалав 6, выходы триггеров счетчика инте|рвалов 6 СОедиНвны с уста1Новоч1НЫМИ входами регистра интервалюв 7, выходы триггеров ретистра интервалов 7 1со,единены с первым входам уМ|НоЖИтеля частоты 4 и установочными входами триггеров Счетчика прираЩений интервалов 8, выходы три пге1ров Счетчика приращений Интервалов соединены с устаиовочными входами триггеров регистра приращений интервалов 9, Выходы триггеров регистра приращения интервалов 9 соединены с установочными входа(М1и триггеров управляемого делителя частоты 10, счетный вход управляемого делителя частоты соед,инен с выхОдом умножителя частоты 4, выход управляемог1о делителя частоты ПОдан на счетный (Вход регистратора периода 3, выходы (блока управления М соединены с входами счетчика ИНтервалов 6, регистра

интерваЛОВ 7, 1счетчика триращений интерваЛ0|В 8, репистра приращений интервалов 9, управляемо го Делителя частоты 10, регистратора периода 3, вых1од генератора ИМПульсов 5 так же соединен с входом

счетчика интервалов 6, счетчИка ирираще«ий ИНтервалов 8 и блока управления 11,

Принцип работы устройства основан на использовании зкспонан-циалыного свойства сигналов, снимаемого с реактора при его

разгоне. Зависимость МОЩНОСТИ реактора от мощности Р, |разделенны ми и;нтервало;м времени At, находится по формуле:

,

период pea,KTOipa.

А1.

Р,Р,()

Pi

-г

V

Р,.А;

/г i Р; - Я /3 - /1

где /1, /2 - частоты на выходе преобразователя ток-частота, соотВетствую|Щие мощНОСТЯМ PI (И PZПриближение это доволыно точеное, для с, 1и Гр 10 с (аварийный Случай) погрещность юколо I %, для Гр 100 с - около 0,01 % и т. д. Однако вместо ча1стот /i т fz можно из , мерять в.реме1Н1Ной инфер-вал между «мпуль сам.и Г и Т9 f . /1 / - Используя эти формулы, можно получить зазлсимость между периодам реакто ра Гр И временнЫМИ 1интер вала.ми Имлульсами. -г -, -г : 9 Р - 2 I где Гь 2, Тз - iBipeM-eHiHbie интервалы 1между первым « вторым, и третьим, третьим и чет1в0ртыад импульсами. TaiKiHiM образом, для нахождения периода ipefi,KTOpa необходимо измерять последовательность интервалов между импульсами пр-еобразовагаия аналог-частота 2, находить раз-ни,цу между ооседн.иыи интервалами, производить деление интервада на эту ;разиицу, прибавить 2 И эту сумму умножить на предыдущий 1ин,те|р1вал. В дальнейшем ;интервал TZ используется вместо Т, Тз вместо TZ и т. д. Устройство работает следующим образом. Аналоговый сигна., снимаемый с детектора 1 (обычно то;К камеры), преобразуется блокам 2 в последавателвность имяульсав 12. Счетчик интервалов 6 измеряет величищу интервала между импульсами, поЛученное значение запоминается регистром интервалов 7 иа время следующего интервала. Это же значение переписывается в счетчек приращения интервалов 8. Этот счетчик работает ;на вычитание и измеряет разиицу между соседними интервалами. Умиожитель частоты 4 про изводит умножение частоты генератора 5 1на значение интервалов 7. Этот бло:к 1может быть выполнен на интегральной микросхеме 155 ИЕ8. Импульсы с выхода этого блока делятся н-а .величину приращения интервалов, записанную в регистре приращения 1инте;рвалов 9. .Деление осуществляется 1блоко.м 10 - управляемым дел.ителем ча стоты. В этот блок записывается в дополнительном виде число ив регистра 9. Блок ilO - это счетчиж, на вхад которого поступают импульсы с выхо.да умножителя частоты 4, а .выходной импульс счетчика «новь зап1исы:вает из регистра 9 число. Таки.м огбразом, осуществляется операция деления интервалов на вел:ич«ну приращения .И1нтервалов, т. е.. До:бавление двух (Импульсов осуществляется при помощи блока управления 11. С помощью .этого блока осуществляются и другие вспомогательные операции (сброс счетчиков и регистров и т. д.), умножеяие полученной величины на ИНТеПВЯЛ и 1НЯ,хо-ж-Пр.нир -ra.Tfwiw nfiразом периода реактора Тр производится регистр.атаром периода 3 путем счета импульсов с выхода управляемого умножителя частоты 4 в течение интервала времени между импульсами .преобразователя аналог-1частота 2. ЗапоМИиаиие во все другие моменты производитоя та:Кже регистратоpiaM периода 3, в качестве иото.рого может быть использован стандартный частхэтомер в реж1име деления. Предлагаемое устройство сохраняет работоспособность до очень частот на выходе преобразователя аналог-частота 2 до 0,01 Пц к ниже, измеряя период реажтора уже при появлении четвертого и последую щих импульсов. При повышении частоты дрео1бразо.ва1ния 2 измерение периода реа.ктора Гр производится за более короткий интервал времени. Поэтому предлагаемое устройство можно .использовать «е только для точного измерения периода реактора Гр, но и для защиты реактора по периоду. Формула изобретения Измеритель периода ядерного реактора, содержащий детектор, преобразователь аналог-частота, регистратор периода, умножитель частоты, генератор имшульсов, причем счетный вход регистратора периода соединен с выходом преобразователя аналог-частота, на вхо.д которого подается аналоговый сигнал с детектора, выход генератора импульсов 1сое.ди1нен с втюрым входом ум1ножителя частоты, о т л .и ч а ющ и и с я тем, что, с щелью повыщекия быстродействия, .в него допол1нительно введены .счетчик интервалов, регистр интервалов, счетчИ.к приращений интервалов, регистр приращений интервалов, управляемый делитель частоты, блок управле.ния, П р1ичам выход преобразователя аналог-частота так же соединен с управляемым входом счетчика интервалов, выходы триггеров счетчика интервалов соединены с установочньгми вхо.дами триггеров .регистра инте1рвалов, выходы триггеров р.вгистра интерв.алов соединены с первым входом умножителя частоты и установочными входами триггеров счегчика 1Г риращен1ий ннтервалов, выходы триггеров счетчижа шриращений интервалов соединены с установочньгми входами регистра ррйращений интервалов, выходы триггеров регистра приращений интервалов соединены с установочными входами триггеров упрлвляемого деителя ча.стоты, счетный .вход управляемого делителя частоты соединвн с выходом умножителя частоты, .вылод управляемого елктеля частоты пода.Н i;a ючетный (вход егистратора периода, выходы блока упавления соединены с входами счетч1ика нтервалов, управляемого делителя частогистра интервалов, счетчика щриращеиий интервалов, управлявмото делителя частоты, |регйстра П1рир:ащений И1нтервалов, репиCTipaTOipa периода, выход генератора импульсов соединен также с входом счетчйка .интервалов, счетчика ярир.ащвний интервалов и блока управления.

Источники ;и1Н-фор,мации, принятые во BiHiHMaiHHe ири экспертизе:

1Авторское свидетельство СССР № 550039, кл. G 21 С 17/10, 1974.

2Авторское свидетельство СССР то заявке № 2728939/18-25, кл. G 21 17/14,. 1979 (ирототип).

К 3

.№

15

16

77

15 /5

0

и.