專利名稱：用于核反應(yīng)堆的具有可變電子卡的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)和相應(yīng)的改進(jìn)核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測 ...的制作方法
用于核反應(yīng)堆的具有可變電子卡的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng) 和相應(yīng)的改進(jìn)核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測4義表系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)，這種類型的系統(tǒng)
至少包括
用于在核反應(yīng)堆的堆心中測量中子通量的測量探頭；
用于在堆心內(nèi)移動探頭的移動電纜；
用于驅(qū)動移動纜繩的旋轉(zhuǎn)裝置；和
用于確定旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的角位置的角度確定裝置，此角度確 定裝置包括自同步發(fā)射機(jī)，所述自同步發(fā)射機(jī)本身包括被約束由驅(qū)動 裝置旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和具有三個(gè)繞組的定子。
通過例子，本發(fā)明適用于用于為國內(nèi)電網(wǎng)發(fā)電的加壓水冷卻核反應(yīng)堆。
核反應(yīng)堆，如加壓水冷卻核反應(yīng)堆，具有由通常是直立棱柱形狀 的并且彼此并列放置，其縱軸在垂直方向、即在堆心的高度方向的燃 料組件組成的堆心。
當(dāng)核反應(yīng)堆運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有必要不斷地確保反應(yīng)堆在良好狀態(tài)下，并 且依照由規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)決定的總體安全條件運(yùn)轉(zhuǎn)。
特別地，有必要判斷中子通量的產(chǎn)量和體積分布和在堆心中釋放 的功率的體積分布是否遵照對應(yīng)于堆心的正常和令人滿意的運(yùn)行狀 況。
這就是為什么有必要確定和計(jì)算核反應(yīng)堆堆心的運(yùn)行參數(shù)，如堆 心中的功率的體積分布、中子通量的形狀系數(shù)或者甚至沸騰換熱惡化 比。這些參數(shù)特別地基于在堆心中揭示出在三維空間中遍及堆心的中 子通量分布的中子通量測量確定。
需要不斷地在運(yùn)行中監(jiān)測核反應(yīng)堆的在堆心中的中子通量測量通常由位于反應(yīng)堆容器外的室執(zhí)行，并且通常被稱作"堆外室"。
這些室具有多個(gè)在堆心的垂直方向的測量級別(例如六)并且它 們通常被放置為執(zhí)行在核反應(yīng)堆堆心的外圍的四個(gè)區(qū)域中的測量，這
些區(qū)域?qū)ΨQ地位于相互成90。角的堆心的兩個(gè)對稱軸平面。
堆外探測器的室用于在各種沿堆心高度方向向上的級別和在繞 堆心周圍分布的四個(gè)區(qū)域在圓周方向獲得通量測量。盡管這樣，這樣 的外部裝置提供僅近似的堆心中的中子通量的值，并且它們提供同樣 近似的中子通量分布的表示。所以，監(jiān)測參數(shù)以一種不十分準(zhǔn)確的方 式獲得，所以為了安全起見，有必要為這些參數(shù)提供相對于臨界值的 更大的余量，因?yàn)樗鼈儽仨毑荒鼙贿_(dá)到或者超過。
為了獲得更加準(zhǔn)確的在堆心中中子通量分布的表示，中子通量測 量也以補(bǔ)充的方式每隔一定規(guī)則的但是不太長的時(shí)間間隔在堆心內(nèi) 執(zhí)行，例如一個(gè)月一次，這些測量利用非常小的稱作"堆內(nèi)探頭"的、 通常由裂變電離室構(gòu)成的移動測量探頭執(zhí)行。這樣的移動探頭構(gòu)成核 反應(yīng)堆內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)的一部分，也稱作堆內(nèi)核測量(RIC)系統(tǒng)。
堆內(nèi)探頭被固定于各自的柔性電纜的末端，例如來自于提供商 T616flex的電纜，使它們可在核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)的測量路 徑內(nèi)被移動。每個(gè)這些測量路徑在它的一個(gè)末端開口延伸至位于反應(yīng) 堆建筑物的低的部分的檢測儀表室。裂變探頭由包括用于驅(qū)動電纜的 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、例如以大輪的形式的裝置的控制單元控制從檢測儀表 室出發(fā)沿測量路徑移動。
在核反應(yīng)堆心內(nèi)，每個(gè)測量路徑包括燃料組件的檢測儀表管和位 于裂變探頭通行其中的檢測儀表管內(nèi)的反應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道。中子通 量測量在由一組分布在遍及堆心區(qū)的燃料組件的垂直延伸的檢測儀 表管構(gòu)成的測量管中執(zhí)行。
例如，對于具有一百七十七個(gè)燃料組件的堆心，使用五十六個(gè)測 量路徑是一般的慣例。五十八個(gè)測量路徑被用于具有一百九十三個(gè)燃 料組件的堆心，四十八或五十個(gè)測量路徑用于具有一百五十七個(gè)燃料 組件的堆心，以及六十個(gè)測量路徑用于具有二百零五個(gè)燃料組件的堆心。
中子通量測量當(dāng)移動堆內(nèi)探頭緩慢地沿堆心的全高度通行時(shí)執(zhí) 行。所以有可能在堆心的高度方向獲得中子通量中的許多相互被置于 相互靠近的測量點(diǎn)。例如，可在六百個(gè)沿每個(gè)測量管的高度分布的點(diǎn) 進(jìn)行測量。此外，給定裝有儀表的燃料組件在堆心中的分布，并且給 定堆心的對稱性，以通量圖的形式獲得中子通量的有足夠代表性的圖 像。通過利用移動探頭，在已知運(yùn)行過程的情況下，通量圖僅能周期 性地被精確地測定。
為了獲得正確的通量圖，當(dāng)獲得通量測量時(shí)有必要知道在核反應(yīng) 堆堆心中探頭的精確位置。
為此，在上述類型的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)中， 一種裝置被用于確定 用于驅(qū)動移動其位置將被確定的探頭的探頭移動電纜的輪的角位置。 角度確定裝置包括位于它本身位于核反應(yīng)堆建筑物中的檢測儀表室 中的自同步發(fā)射機(jī)，和遠(yuǎn)離反應(yīng)堆建筑物并且通常位于或靠近于核反 應(yīng)堆控制室的自同步接收機(jī)。
自同步發(fā)射機(jī)包括配備有由例如220伏(V) 50赫茲(Hz)的 調(diào)制交流電壓供電的繞組的轉(zhuǎn)子。這個(gè)轉(zhuǎn)子被約束由驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。自 同步發(fā)射機(jī)還具有配備有三個(gè)彼此相對120。放置的繞組。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動 引起的磁場在定子繞組末端生成電壓，此電壓的振幅基于轉(zhuǎn)子、從而 驅(qū)動輪的角位置。
自同步接收機(jī)是相似的結(jié)構(gòu)并且根據(jù)相反的原則運(yùn)行。它的定子 的三個(gè)繞組由來自于自同步接收機(jī)的定子繞組的末端的電壓供電并 且它們創(chuàng)建再現(xiàn)自同步發(fā)射機(jī)轉(zhuǎn)子的角位置的方向的磁場。然后自同 步接收機(jī)的轉(zhuǎn)子在這個(gè)磁場上調(diào)整它自身，并且位于因此基于驅(qū)動 輪、從而對應(yīng)的中子通量測量探頭的位置的角位置。
用于確定輪的角位置的裝置還具有一個(gè)編碼器或兩個(gè)耦合于自 同步接收機(jī)的轉(zhuǎn)子并且傳遞信號到對應(yīng)的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)的監(jiān)控 根的控制器的絕對編碼器?？刂破骼眠@些信號以確定探頭的精確位 置。以這種方式確定的位置和由探頭進(jìn)行的測量由控制器發(fā)送到繪制通量圖的發(fā)電站計(jì)算機(jī)。
自同步接收機(jī)和對應(yīng)于每個(gè)移動中子通量探測器探頭的絕對編 碼器被置于在反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)的監(jiān)控拒的頂部中提供的 抽屜中。
用于確定其中每個(gè)使用兩個(gè)耦合于彼此的同步機(jī)器的驅(qū)動輪的 角位置的裝置使絕對編碼器遠(yuǎn)離位于反應(yīng)堆容器附近的檢測儀表室 的控制單元，此控制單元承受對絕對編碼器有害的電離輻射，因?yàn)樗?們是光電裝置。
因此這種用于確定驅(qū)動輪的角位置的裝置是令人滿意的，但是維 護(hù)是復(fù)雜的。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是通過提供一種易于維護(hù)的上述類型的 內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)解決這個(gè)問題。
為此，本發(fā)明提供一種上述類型的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)，其特征是 角度確定裝置包括用于數(shù)字化至少兩個(gè)在自同步發(fā)射機(jī)定子的繞組 的末端的電壓和用于數(shù)字化地處理這些數(shù)字化的電壓以生成至少一 個(gè)代表所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的角位置的輸出信號的電子組件。
特別地，本發(fā)明的實(shí)施例，所述系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)以下可
以單獨(dú)實(shí)施或以技術(shù)上可行的結(jié)合實(shí)施的特征
所述系統(tǒng)包括監(jiān)控柜，此拒被設(shè)計(jì)位于核反應(yīng)堆建筑物外， 并且包含所述電子組件；
所述電子組件包括
用于確定在自同步發(fā)射器定子的繞組的末端的電壓的
模塊；
可選地用于調(diào)節(jié)所述確定的電壓的模塊；
用于數(shù)字化至少兩個(gè)所述確定的和可選地調(diào)節(jié)了的電
壓的模塊；和
用于數(shù)字化地處理數(shù)字化的電壓的模塊；
所述電子組件包括用于生成遞增的編碼器型輸出信號的模塊；
所述角度確定裝置適于通過數(shù)字化地處理數(shù)字化的電壓確 定探頭的位置，并且電子組件包括用于生成絕對編碼器型輸出信號的
模塊；
所述電子組件是用于數(shù)字化僅兩個(gè)確定的和可選地調(diào)節(jié)了 的電壓的組件；
所述電子組件包括用于探測電壓中的下降和適于觸發(fā)確定 的位置的備份的模塊。
所述電子組件包括用于設(shè)置確定的位置的模塊，此模塊被設(shè) 計(jì)為被連接到由經(jīng)過確定的位置的探頭修改的狀態(tài)的微開關(guān)；和
所述電子組件包括用于利用調(diào)節(jié)電壓為自同步發(fā)射機(jī)的轉(zhuǎn) 子供電的繞組的發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明還提供一種改進(jìn)核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)的方法，所
述內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)至少包括
用于在核反應(yīng)堆堆心測量中子通量的測量探頭；
用于在堆心內(nèi)移動探頭的移動電纜；
用于驅(qū)動移動電纜的旋轉(zhuǎn)裝置；和
用于確定旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的角位置的角度確定裝置，此角度確 定裝置包括自同步發(fā)射機(jī)、自同步接收機(jī)和至少一個(gè)位置編碼器，自 同步發(fā)射機(jī)本身包括被約束由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和包括三個(gè) 繞組的定子，自同步接收機(jī)本身包括被約束由位置編碼器旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子 和具有三個(gè)連接到自同步發(fā)射機(jī)定子的繞組；
所述方法的特征在于它包括用用于數(shù)字化至少兩個(gè)在自同步發(fā)
壓以生成至少一個(gè)代表旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的角位置的輸出信號的電子組 件代替自同步接收機(jī)和位置編碼器的步驟。
本發(fā)明通過閱讀以下僅通過實(shí)施例的描述并且參考附圖可以更 好地理解，其中

圖1是用于壓水核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)的圖解透視
圖2是代表圖1系統(tǒng)的電子卡的圖示；
圖3和圖4是與圖2相似的，示出本發(fā)明其它實(shí)施例的圖示。
圖1示出壓水核反應(yīng)堆的容器1連同核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系 統(tǒng)3的一部分。在容器l內(nèi)有由棱柱形狀的垂直延伸的并列放置的燃 料組件組成的堆心5位于其中。在堆心5內(nèi)的垂直位置，反應(yīng)堆堆心 5的每個(gè)燃料組件具有檢測儀表導(dǎo)管。中子通量測量通過垂直地在堆 心的一些組件的檢測儀表導(dǎo)管內(nèi)移動中子測量探頭7執(zhí)行，探頭被固 定在用于通過對電纜9施加推力或拉力移動探頭7的電纜9的末端， 并且電纜9也被用于傳遞來自探頭7的信號。在圖1中，探頭7在堆 心5中的中間位置示出。
舉例來說，圖1示出形成內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)3的測量路徑的一部 分的檢測儀表導(dǎo)管ll。舉例來說，內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)3可以包括三十 八到六十個(gè)測量路徑。在堆心5內(nèi)的每個(gè)路徑的末端部分是由與管11 相似的燃料組件的導(dǎo)管組成的。
中子通量測量路徑的導(dǎo)管11在遍及堆心5的區(qū)域分布，并且通 過移動測量探頭7，中子測量在堆心的整個(gè)高度執(zhí)行。
每個(gè)測量路徑包括反應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道12，即在它的一端封閉 的管子，其中可通過它的連接和移動電纜9移動中子測量探頭7。反 應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道12在反應(yīng)堆堆心5中被插入到燃料組件的導(dǎo)管11 中。
反應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道12在連接穿過反應(yīng)堆室1的底部的套管15 到檢測儀表室17的檢測儀表管道13中被帶到所述導(dǎo)管11 。室17被 置于接近反應(yīng)堆建筑物的被稱為堆坑的反應(yīng)堆的容器l位于其中的部 分19處。檢測儀表室17和堆坑19形成反應(yīng)堆建筑物的一部分。
檢測儀表導(dǎo)管道13通過密封的穿透裝置23穿過將檢測儀表室 17和堆坑19分開的混凝土墻21。穿透進(jìn)檢測儀表室17的檢測儀表管道13的末端被連接到通過其反應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道12被以密封的方 式插入到檢測儀表導(dǎo)管13內(nèi)的密封組件25，反應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道12 的一端在檢測儀表室17中是可接近的。
反應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道12可以在檢測儀表管道13內(nèi)和在核反應(yīng)堆 容器1內(nèi)在堆心5的整個(gè)高度上在位于插入位置和它被從核反應(yīng)堆的 堆心5中被拔出的位置之間的燃料組件的檢測儀表導(dǎo)管11中被移動。
在重新加載堆心的操作之前，核反應(yīng)堆的所有內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng) 的所有測量路徑的反應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道12被置于它們從堆心被拔出 的位置。
相反，當(dāng)核反應(yīng)堆在運(yùn)行中時(shí)，內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)的各測量路徑 的反應(yīng)堆垂直試驗(yàn)管道12，每個(gè)都具有其中可移動的中子測量探頭7， 占有它們在反應(yīng)堆堆心5中的最大插入位置。
內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)的各測量路徑組成多個(gè)、通常是四到六個(gè)路徑 組，每個(gè)組包括大約十個(gè)測量路徑。
中子測量通過利用固定在被促使相繼地穿過組選擇器29和路徑 選擇器31以被插入如由控制選擇器29和31定義的測量路徑的反應(yīng) 堆垂直試驗(yàn)管道12中的連接和移動電纜9的末端的中子通量探頭7 在測量路徑組的每個(gè)路徑中執(zhí)行。
每個(gè)用于測量探頭7的連接和驅(qū)動電纜9被包括發(fā)動機(jī)和驅(qū)動與 用于驅(qū)動探頭7的電纜9相嚙合的齒輪35的變速器單元(未示出) 的控制單元33驅(qū)動。在一個(gè)變體中，輪35不必須是齒輪，并且它還 可以被其它旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置代替。探頭7、用于探頭7的連接和驅(qū)動電 纜9和控制單元33組成測量通道37。通常，內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)3具 有四到六個(gè)測量通道。
每個(gè)控制單元33還具有用于存儲用于驅(qū)動探頭的電纜9并且用 于當(dāng)電纜9在插入方向移動時(shí)和當(dāng)它在沿測量路徑的抽出方向移動時(shí) 在電纜9上施加持續(xù)的返回力的繞線器(未示出)。
內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)3由置于檢測儀表室17中、依次連接到位于 反應(yīng)堆控制室41中或它的附近的監(jiān)控根39的分布拒(未示出)控制。分布拒包括四到六個(gè)相同的用于控制每個(gè)連接到連接和移動電纜9的 四到六個(gè)測量探頭7的子組件，這些分布拒的每個(gè)子組件被連接到監(jiān) 控拒39的相應(yīng)自動通道控制器上。
因此，探頭7的移動和由選擇器29和31所做的選擇被控制以便 在內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)3的每個(gè)測量路徑中連續(xù)地進(jìn)行中子測量。
與每個(gè)測量通道37相關(guān)聯(lián)的自動控制器主要執(zhí)行以下功能
控制檢測儀表室17的電子機(jī)構(gòu)，尤其是組選擇器29、路徑 選擇器31和控制單元33,以確保探頭7以自動和/或人工的方式執(zhí)行 所要求的移動和測量；和
把由探頭7所做的測量結(jié)果傳遞到位于核反應(yīng)堆控制室41 中或它的附近處的發(fā)電站計(jì)算機(jī)，以使計(jì)算機(jī)能夠繪制中子通量。
為了執(zhí)行這第二個(gè)功能，與測量通道37相關(guān)聯(lián)的自動控制器通 過位于監(jiān)控拒39的頂部隔艙43中的抽屜接收由探頭7要求的測量。
每個(gè)與通道37相關(guān)聯(lián)的抽屜還傳遞由裝置44提供的用于確定對 應(yīng)的驅(qū)動輪35的角位置的信息。
角度確定裝置44包括具有它的轉(zhuǎn)子被迫繞輪35轉(zhuǎn)動的常規(guī)自同 步發(fā)射機(jī)45。因此自同步發(fā)射機(jī)45被置于檢測儀表室17中，并且它 通過線47被連接到監(jiān)控室39的對應(yīng)的電子抽屜。
根據(jù)本發(fā)明，用于確定角位置的裝置44還包括，在監(jiān)控室39 的相關(guān)聯(lián)的抽屜單元中，用于數(shù)字化來自于自同步發(fā)射機(jī)45的電壓 的電子組件49。
這種電子組件49可以以如圖2中所示出的卡的形式實(shí)現(xiàn)?？梢?看出圖2的左手部分有自同步發(fā)射機(jī)45的轉(zhuǎn)子的繞組51和自同步發(fā) 射器45的定子的三個(gè)繞組53、 55和57的圖形表示。在所示的例子 中，繞組52、 55和57被以三角形結(jié)構(gòu)連接，盡管如此在變體中它們 可以以星型結(jié)構(gòu)連接。
電子組件49包括用于優(yōu)先處理來自自同步發(fā)射機(jī)45的信號的單 元59、數(shù)字處理器單元61和用于生成代表輪35的位置的信號的單元 61，這些單元彼此間通過總線65相互通信。優(yōu)先處理單元59包括
用于確定在繞組53、 55和57的末端的電壓的模塊，即在它 們的末端Sl 、 S2和S3之間，這些電壓被分別記作S1S2、S2S3和S3S1;
用于調(diào)節(jié)這些電壓S1S2、 S2S3和S3S1的才莫塊69;
用于數(shù)字化所調(diào)節(jié)的電壓S1S2、 S2S3的模塊71;
用于觸發(fā)數(shù)字化的模塊73;和
用于探測什么時(shí)候數(shù)字化必須結(jié)束的模塊75。 在所描述的例子中，自同步發(fā)射機(jī)45的轉(zhuǎn)子的繞組51可以用頻
率為50Hz的220V調(diào)制電壓供電。因此繞組53、 55和57的末端S1、 S2和S3之間的電壓被以50Hz調(diào)制，并且它們的振幅取決于自同步 發(fā)射機(jī)45的轉(zhuǎn)子的、從而輪35的角位置。模塊67被連接到末端Sl、 S2和S3并且它通過相減由末端Sl、 S2和S3傳遞的信號確定電壓 S1S2、 S2S3和S3S1，以《更適應(yīng)中值電壓的缺少。盡管如此，中值電 壓被重建，并且為了安全原因，它在77處被連接到地。
從模塊67輸出的電壓S1S2、 S2S3和S3S1可以具有80V的峰值 振幅。調(diào)節(jié)模塊69包括用于減少它們的振幅的、例如以便達(dá)到大約 10V的最大峰值振幅的放大器。
數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊71包括例如兩個(gè)轉(zhuǎn)換器79，其同樣地例如是11 位加一位符號位的轉(zhuǎn)換器。這兩個(gè)轉(zhuǎn)換器79使用來自自同步發(fā)射機(jī) 45的定子的末端Sl、 S2和S3的信號的調(diào)制、從而4吏用供電自同步 發(fā)射機(jī)45的轉(zhuǎn)子的繞組51的電壓被同步觸發(fā)。
這種同步通過一系列當(dāng)信號S1S2、 S2S3或S3S1的至少一個(gè)達(dá) 到預(yù)定的振幅時(shí)通過轉(zhuǎn)換器79觸發(fā)電壓S1S2和S2S3的轉(zhuǎn)換的窗口 比較器81達(dá)到。數(shù)字轉(zhuǎn)換的結(jié)束通過還與來自轉(zhuǎn)換器79的輸出通信 的總線65從模塊75被發(fā)信號到數(shù)字處理單元61。
數(shù)字處理單元61包括微控制器83、例如隨機(jī)存取存儲器(RAM ) 85和只讀存儲器(ROM) 87的存儲器和用于交換微控制器83、存儲 器85和87與總線65之間的數(shù)據(jù)的裝置89。
數(shù)字處理單元61，并且特別地，^t控制器83在電壓S1S2和S2S3上在它們已被單元59調(diào)節(jié)并且被單元59數(shù)字化后執(zhí)行數(shù)字處理，以 確定自同步發(fā)射機(jī)45的轉(zhuǎn)子的角位置。
需要考慮的用于數(shù)字處理的參數(shù)如下
編碼單元或"編碼步長"，使得自同步發(fā)射機(jī)45的轉(zhuǎn)子的一 圏旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于1024步；
同步發(fā)射機(jī)45的轉(zhuǎn)子的角位置P以步的形式、以帶符號整 數(shù)的形式表示；和
一步大約相當(dāng)于探頭7移動通過1毫米(mm)，移動速度 可達(dá)到300mm每秒。
數(shù)學(xué)方程如下
對于以步的形式表示的角位置P，接收到的電壓在每個(gè)以秒 表示的瞬間L具有以下值
S1S2(P， t) - 84*sm(P*7i/512)*sin(100*7r*t)
S2S3(P， t) - 84*sin(P*7r/512)+(2*7r/3))* sin(100*;r*t)
S3S1(P， t) - 84*sin(P*7r/512)- (2*丌/3))* sin(100*7T*t); 和
在任一時(shí)刻，S1S2(P， t)+S2S3(P， t)+S3Sl(P， t)=0，這解 釋了為什么僅兩個(gè)電壓、這里是S1S2和S2S3被數(shù)字化。
基于此，單元61確定角位置P,并且隨后角位置P被處理，以 便位于范圍-512步至+512步內(nèi)。
一旦角位置P已被確定并且被數(shù)字處理單元61處理，它隨后由 單元63轉(zhuǎn)化為遞增的編碼類型輸出信號A、 B和Z。這些信號A、 B 和Z在考慮以便確定探頭7的絕對坐標(biāo)時(shí)被與測量通道37相關(guān)的根 39的控制器處理。這種處理還可以考慮檢測儀表系統(tǒng)3的電子機(jī)制、
特別是微交換機(jī)的狀態(tài)。
應(yīng)該觀察到，角位置由優(yōu)先原始確定序列初始化。因此，在探頭 7上交換后的第一次移動必須要返回它到原始坐標(biāo)。此后，單元61確 定相對于原始坐標(biāo)的角位置P。
因此上述的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)3具有代替自同步接收機(jī)的電子卡49和通常在監(jiān)控拒39的頂部隔艙43中提供的絕對編碼器。
因此檢測儀表系統(tǒng)3的維護(hù)被簡化了，因?yàn)樗梢匀∠麑?yīng)的抽 屜并且當(dāng)需要時(shí)替換任一電子卡49，而不是修理或者改變絕對編碼器 的自同步接收機(jī)的部件。
此外，柜39在隔艙43中僅有小的重量，就遵照與調(diào)節(jié)振動風(fēng)險(xiǎn) 有關(guān)的約束方面來說這是有益的。
此夕卜，還應(yīng)該觀察到傳統(tǒng)的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)3能夠被簡單地調(diào) 節(jié)以包括如上所述的改進(jìn)的裝置44。為此，它可以用上述的這種電子 卡替換過去使用的自同步接收機(jī)和絕對編碼器。
圖3表明電子卡49的第二個(gè)實(shí)施例，包括用于為自同步發(fā)射機(jī) 45的轉(zhuǎn)子的繞組51供電的發(fā)電機(jī)。
在這個(gè)實(shí)施例中，產(chǎn)生的電源電壓可以是26V、頻率為400Hz 的電壓。這樣的高于50Hz頻率的頻率能夠獲得更好的精度，因?yàn)闆] 有必要進(jìn)行內(nèi)插。還應(yīng)該觀察到，用于觸發(fā)數(shù)字轉(zhuǎn)換的模塊73的結(jié) 構(gòu)能夠被簡化，因?yàn)檎{(diào)節(jié)電壓是從在電子卡49上的發(fā)電機(jī)9直接可 得的。
此外，電子卡49包括用于設(shè)置所確定的被連接到位于沿探頭7 移動路徑的預(yù)定位置的微交換機(jī)的角位置的模塊93。因此，當(dāng)探頭7 通過這個(gè)預(yù)定位置時(shí)，微交換機(jī)改變狀態(tài)并且信號由模塊93傳遞到 將所確定的角位置P和實(shí)際上相對于微交換機(jī)的位置的角位置Pe進(jìn) 行比較的數(shù)字處理器單元61，并且如果有必要的話修正P的值以使它 和Pe相匹配。
圖4表明與第一個(gè)不同的第三個(gè)實(shí)施例，其中單元61直接確定 探頭7的絕對位置，卡49還具有用于設(shè)置所確定的絕對位置的模塊 93，并且用于產(chǎn)生代表位置的信號的單元63是用于產(chǎn)生絕對位置的 信號、尤其是十六位編碼的信號的單元。因此，產(chǎn)生的代表輪35的 角位置的信號是代表探頭7的絕對位置的信號。
卡49還具有為了觸發(fā)由數(shù)字處理單元61確定的絕對位置的備份 用于探測電壓下降的模塊95。這里同樣地，如在第二個(gè)實(shí)施例中的，所確定的絕對位置的可能的重新設(shè)置由在微交換機(jī)的狀態(tài)中的變化
自動地提供給模塊93。
上述的原理能夠被應(yīng)用于具有各種尺寸的核反應(yīng)堆。
此外，可以使用各種數(shù)量的測量通道，例如，可以使用單個(gè)電子
卡用于多個(gè)測量通道。
權(quán)利要求
1. 一種用于核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)(3)，這種類型的系統(tǒng)至少包括·用于在核反應(yīng)堆的堆心(5)中測量中子通量的測量探頭7；·用于在堆心(5)內(nèi)移動探頭的移動電纜(9)·用于驅(qū)動移動電纜(9)的旋轉(zhuǎn)裝置(35)；和·用于確定旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(35)的角位置的角度確定裝置(44)，其中所述角度確定裝置包括自同步發(fā)射機(jī)(45)，所述自同步發(fā)射機(jī)本身包括被約束由驅(qū)動裝置(35)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子和具有三個(gè)繞組(53、55、57)的定子；所述系統(tǒng)的特征在于，角度確定裝置(44)包括用于數(shù)字化至少兩個(gè)在自同步發(fā)射機(jī)定子的繞組的末端的電壓(S1S2、S2S3)和數(shù)字地處理這些數(shù)字化的電壓以生成至少一個(gè)代表旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(35)的角位置的輸出信號(A、B、Z、P0-P15)的電子組件(49)。
2. 如權(quán)利要求l中所述的系統(tǒng)，其特征在于它包括監(jiān)控柜(39)， 此監(jiān)控根被設(shè)計(jì)為位于核反應(yīng)堆建筑物外面并包含所述電子組件(49)。
3. 如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2中所述的系統(tǒng)，其特征在于所述 電子組件(49)包括 用于確定在自同步發(fā)射機(jī)定子的繞組(53、 55、 57)的末端 的電壓(S1S2、 S2S3)的模塊(67); 可選地用于調(diào)節(jié)所確定的電壓的模塊(69); 用于數(shù)字化至少兩個(gè)所確定的和可選地調(diào)節(jié)電壓(S1S2、 S2S3)的模塊；和 用于數(shù)字地處理數(shù)字化的電壓的模塊(61)。
4. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述電子 組件(49)包括用于生成遞增的編碼器類型輸出信號(A、 B、 Z)的 模塊(63 )。
5. 如權(quán)利要求1至4中所述的系統(tǒng)，其特征在于所述角度確定 裝置(44)適于通過數(shù)字地處理數(shù)字化的電壓確定探頭(7)的位置， 并且所迷電子組件(49)包括用于生成絕對編碼器類型輸出信號(P0-P15 )的模塊(63 )。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述電子 組件(49)是用于數(shù)字化所確定的和可選地調(diào)節(jié)電壓的僅兩個(gè)電壓(S1S2、 S2S3)的組件。
7. 如上迷權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述電子 組件(49)包括用于探測電壓下降和適于觸發(fā)所確定的位置的備份的 模塊(95 )。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述電子 組件(49)包括用于設(shè)置所確定的位置的模塊(93)，此模塊(93) 被設(shè)計(jì)為被連接到由通過確定位置的探頭(7)更改的狀態(tài)的微交換 器。
9. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于所述電子 組件(49)包括用于用調(diào)節(jié)電壓為自同步發(fā)射機(jī)(45)的轉(zhuǎn)子的繞組(51)供電的發(fā)電機(jī)(91)。
10. —種改進(jìn)核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)(3)的方法，所 述內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)(3)至少包括 用于測量核反應(yīng)堆的堆心(5 )中的中子通量的測量探頭(7 ); 用于移動堆心(5)內(nèi)的探頭的移動電纜(9); 用于驅(qū)動移動電纜(9)的旋轉(zhuǎn)裝置(35);和 用于確定旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(35 )的角位置的角度確定裝置(44 )， 所述角度確定裝置包括自同步發(fā)射機(jī)(45)、自同步接收機(jī)和至少一 個(gè)位置編碼器，所述自同步發(fā)射機(jī)本身包括被約束由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(35)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和包括三個(gè)繞組(53、 55、 57)的定子，所述自同 步接收機(jī)本身包括被約束由位置編碼器旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和具有三個(gè)連接 到自同步發(fā)射機(jī)定子的繞組的繞組的定子；所述方法的特征在于，它包括用用于數(shù)字化自同步發(fā)射機(jī)定子的繞組的末端的至少兩個(gè)電壓(S1S2、 S2S3)、并且用于數(shù)字地處理數(shù) 字化的電壓以生成至少一個(gè)代表旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的角位置的輸出信號 (A、 B、 Z、 P0-P15)的電子組件(49)替換自同步接收機(jī)和位置編 碼器的步驟。
全文摘要
這種用于核反應(yīng)堆的內(nèi)部檢測儀表系統(tǒng)(3)至少包括用于測量核反應(yīng)堆的堆心(5)中的中子通量的探頭(7)，用于在堆心(5)內(nèi)移動探頭的移動電纜(9)；用于移動電纜(9)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(35)；和用于確定旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(35)的角位置的確定裝置(44)，此確定裝置包括自同步發(fā)射機(jī)(45)，它本身包括被約束由驅(qū)動裝置(35)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和具有三個(gè)繞組的定子。所述用于確定角位置的裝置(44)包括用于數(shù)字化至少兩個(gè)在自同步發(fā)射機(jī)的定子繞組的末端的電壓和用于數(shù)字地處理這些數(shù)字化的電壓以生成至少一個(gè)代表旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(35)的角位置的輸出信號的電子單元。
文檔編號G08C19/28GK101421798SQ200780013003
公開日2009年4月29日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者M·勒克里克 申請人:阿海琺核能公司