Измеритель периода ядерного реактора

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащий усилительформирователь , реверсивный счетчик, преобразователь код - частота, регистратор , блок эадеС)жки, вход которого соединен q входом Сложение / а выход - с первым входом Вычитание реверсивного счетчика и входом преобразователя код - частота, выход которого подключен к второму входу Вычитание, реверсивного счетчика, выходы разрядов которого соединены с управляющими входами преобразователя код - частота и регистратором, отличаю 1чипся тем, что. с целью повышения эффективности путем уменьшения времени установления показаний в области малых частот, в измеритель введены коммутатор, дополнительный реверсивный счетчик и дополнительный преобразователь код - частота, образующие умножитель частоты, выход усилителя формирователя соединен с сигнальным входом коммутатора, разрядные выходы которого соединены с входами Сложение дополнительного реверсивного счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с входами дополнительного преобразователя код - частота , выходы Перенос и Заем младшего разряда которого подключены S к соответствующим управляющим вхоСО дам блока задержки, выходы старших разрядов дополнительного реверсивного счетчика соединены с управляющими входами коммутатора, выход дополнительного преобразователя кодчастота подключен к входу Вычитание дополнительного реверсивного счетчика, к входу блока задержки и входу сложение реверсивного счетчика.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК (19) (П) 3(51) G 21 С 17/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ . /

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ м„;.. (21) 3393317/18-25 (22 ) 17. 02 ° 82 (46 ) 23. 11. 83. Бюл. Р 43 (72) Г.Ф. Боровик, В.С. Жернов и И. A. Хмели нин (53) 621. 039. 5 (088. 8) (56) 1.A. 0igi ta1 Start - up contral

Uni t for Nuc! ear Reactors TRE

Fransactions onNuclear Science, July

1961, 9 3.

2. Авторское свидетельство СССР

9 550039, кл. G 21 С 17/10, 1974 (прототип). (54) (5.7) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащий усилительформирователь, реверсивный счетчик, преобразователь код — частота, регистратор, блок задеРжки, вход которого соединен q входом "Сложение ". а выход — с первым входом "Вычитание" реверсивного счетчика и входом .преобразователя код — частота, выход которого подключен к второму входу

"Вычитание", реверсивного счетчика, выходы разрядов которого соединены с управляющими входами преобразователя код — частота и регистратором, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьыения эффективности путем уменьшения времени установления показаний в области малых частот, в измеритель введены коммутатор, .дополнительный реверсивный счетчик и дополнительный преобразователь код — частота, образующие умножитель частоты, выход усилителя формирователя соединен с сигнальным входом коммутатора, разрядные выходы которого соединены с входами "Сложение" дополнительного реверсивного счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с входами дополнительного преобразователя код — частота, выход "Перенос" н "Заем" млад- . шего разряда которого подключены Е к соответствующим управляющим входам блока задержки, выходы старших разрядов дополнительного реверсивного счетчика соединены с управляющими входами коммутатора, выход дополнительного преобразователя кодчастота подключен к входу "Вычитание" дополнительного реверсивного счетчика, к входу блока задержки и входу "Сложение" реверсивного счетчика.

1056277

Изобретение относится к измерительным устройствам ядерного приборостроения и может быть использовано, например, в комплексе аппаратуры системы управления и защиты ядерного реактора.

Иэ вестен измеритель периода ядерного реактора, содержащий усилительформирователь импульсов, пересчетный блок, соединенный с одним иэ входов схемы пропускания импульсов стандартной частоты, выход которой подключен к входу регисТратора, 10 и генератор стандартной частоты, соединенный с другим входом укаэанной схемы пропускания (1) .

Недостатком этого измерителя является тог что в нем отсчет происходит только строго в определенные промежутки времени, а измерение периода осуществляется только при нарастании мощности, что «е позволяет постоянно контролировать изменение мощности ядерного реактора.

Наиболее близким по технической

20 ритель периода ядерного реактора, содержащий усилитель-формирователь, реверсивный счетчик, преобразователь код — частота, регистратор, блок задержки, вход, которого соединен с входом "Сложение", а выход—

30 с первым входом "Вычитание" реверсивного счетчика и входом преобразователя код — частота, выход которого подключен к второму входу "Вычита ние" реверсивного счетчика, выходы разрядов которого соединены с управляющими входами преобразователя код — частота и регистратором (2j .

Недостатком известного устройст ва является большое время установ35

40 ления показаний в области малых частот, обусловленное необходимостью накопления определенного числа импульсов, что не позволяет контролировать период разгона ядерного реактора при низких уровнях мощности.

Целью изобретения является повышение эффективности путем уменьшения времени установления показаний в области малых частот.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель периода ядер50 ного реактора, содержащий усилительформирователь, реверсивный счетчик, преобразователь код -. частота, ре- 55 гистратор, блок задержки, вход кото-. рого соединен с входом,"Сложение", а выход - с первым входом "Вычитание" реверсивного счетчика и входом преобразователя код — частота, вы- 60 ход которого подключен к второму входу "Вычитание" реверсивного счетчика, выходы разрядов которого соединены с управляющими входами преобразователя код - частота и регист- 65 сущности к изобретению является изме-25 ратором, введены коммутатор, дополнительный реверсивный счетчик и дополнительный преобразователь код— частота, образующие умножитель частоты, выход усмлителя-формирователя соединен с сигнальным входом коммутатора, разрядные выходы которого соединены с входами "Сложение" дополнительного реверсивного счетчика, выходы глладших разрядов которого соединены с входами дополнительного преобразователя код — частота, выходы

"Перенос" и "Заем" младшего разряда . которого подключены к соответствую- . щим управляющигл входам блока задержки, выходы старших разрядов дополнительного реверсивного счетчика соединены с управляющими входами коммутатора., выход дополнительного пре- . образователя код — частота подклю1чен к входу "Вычитание" дополнительного реверсивного счетчика, к входу блока задержки и входу "Сложение" реверсивного счетчика.

На фиг. 1 представлена блок-схема измерителя периода ядерного реактора; на фиг. 2 — зависимость изменения частоты от времени на входе (кривая А) и на выходе (кривая Б) умножителя частоты..Измеритель периода ядерного реактора (фиг. 1) содержит усилительфорглирователь 1, умножитель 2 частоты, включающий коммутатор 3, дополнительный реверсивный счетчик 4 с младшими разрядами 4..1 и старшими разрядами 4.2, дополнительный преобразователь 5 код — частота, блок 6 задержки, преобразователь 7 код— частота, реверсивный счетчик 8, ре-.. гистратор 9, сигнальный вход 10.1, . управляющие входы 10,2, 10.3, 10.п, коммутатора, разряцные выходы

11.1, 11.2 ... 11.п коммутатора, входы 12.1, 12.2, ... 12.п "Сложение", выходы 13.1, 13.2, ... 13.п младших разрядов, выходы 14.1, 14.2, 14.п старших разрядов, выходы 15 "Перенос", выход 16 "Заем" младшеro разряда,цополнительного реверсивного счетчика, входы 17.1, 17.2, 17.п дополнительного преобразователя код — частота, первый вход 18

"Вычитание", второй вход 19 "Вычитание", вход 20 "Сложение", выходы

,21.1, 21.2 ... 21.п разрядов реверсивного счетчика, управляющие входы

22.1, 22.2, 22.п преобразователя кодчастота.

Устройство работает следующим образом.

На вход усилителя-формирователя с нейтронного детектора (не показан) поступает импульсный поток, частота импульсов следования которого изменяется по закону

1056277

Е.х где f — значение частоты следовао ния импульсов в момент времени t=0; время;

Т - период разгона ядерного реактора.

При этом мгновенное значение частоты следования импульсов на выходе умножителя изменяется по закону t0 дЬ

1 - ф, 1в„— )

fs„-f.< " .„,(Г е ), 35

45 где - постоянная времени блока эаи держки.

В момент скачкообразного изменения частоты на выходе блока умноже- . ния в нем происходит формирование сигнала умножения или деления на два в зависимости от напРавления изме- 5

15 где L=2 — емкость старших разрядов е дополнительного реверсивного счетчика;

f„ — частота опорного генератора; 20 (1o g< А1 — целая часть числа Iog А, л " max — — постоянная времени умноЧ жителя; й„, „"-2 - емкость младших разрядов 25 дополнительного реверсивного счетчика.

Диапазон рабочих периодов разгона.ядерного реактора обычно лежит в пределах 10-200 с, и при значениях З0 в=0,1-1 с постоянной времени в вы. Ражении (2) можно пренебречь. Тогда (2) принимает вид.

1.-(Ь,(,„—,")

При =5-10 с различие выражений (2) и (3) может быть учтено при вы-. воде информации °

Из выражения (3) и фиг. 2 видно, что частота на выходе умножителя .(кривая Б) изменяется по экспоненциальному закону в диапазоне с коэффициентом перекрытия Ке=2 и.при значениях входных частот, равных

2, где К = О, 1, 2 .. °, L-K ех скачком изменяется также в два раза в противоположном направлении.

С выхода блока умножения сигнал подается на вход блока задержки, 50 на выходе которого формируется импульсный поток с частотой следования импульсов, изменяющейся по закону -(х,f,„вЂ”â€”," j f (4 ) » Т «т вых о „6 1 + L нения входной частоты, по которому значение частоты на выходе блока задержки, как и на его входе, скачком изменяется в два раза по отношению к текущему значению частоты.

Последовательности импульсов

f8 „ и fBM» поступают на реверсивный счетчик 8, где они алгебраически складываются и формируют выходной код, реакция которого на скачок частоты на входе измерителя периода описывается выражением %

% Вх м еых- вы» х Д вЂ” и к тех

Bbt»

Ф где N — значение выходного кода;

% й„„дх - емкость реверсивного счетчика 8.

После псдстановки значений и,„ в выражение (5) оно принимает вид

11 »

М" Л И" 1Е " инй х ° Ф

Для известного устройства мгновенное значение выходного кода подчиняется закону i/r

«4 т

+ С off. — „Ф, М = — М )) ma» 1+4.

Т dna»

Иэ выражений (6 ) и (7) видно, что время установления показаний в обоих случаях зависит от частоты на выходе блока задержки. Для известного, устройства диапазон изменения этой частоты равен диапазону выходных частот, и поэтому время установления показаний в начале диапазона измерения велико и достигает

150-200 с.

В предлагаемом устройстве значение частоты на выходе блока эаL-geog,1„Н„0") держки в 2 — -- — раз вьаае входной частоты, а, следовательно, время установления показаний меньше во столько же раэ и составляет

2-3 с. Это позволяет расширить диапазон входных частот, на которых возможно измерение периода, и, следовательно, контролировать работу реактора на более низких уровнях мощности °

Промышленностью выпускаются комплекс аппаратуры нейтронного потока

AKHII-2 ЖШ1.287 ° 714 TO ("Суган"), в состав которого входит измеритель периода разгона ядерного реактора, размещенный в блоке функциональной обработки ВИК-02 ЖШ2,.804.236ТО, Этот измеритель выполнен на аналоговых микросхемах и обеспечивает точность . измерений периода + 30% в диапазоне входных частот (2-100000)Гц с задержкой измерения Т, 1056277

Составитель В. Мешков

Редактор В. Данко Техред Л.Пилипенко Корректор А. Тяско

Заказ 9317/47 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Испытания лабораторного макета предлагаемого цифрового измерителя периода ядерного реактора показали, что точность измерения составляет

+10t в диапазоне входных частот (0,5-100000)1 ö с задержкой 2 =0,4 T.