Измеритель реактивности ядерного реактора

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ РЕАКТИВНОСТИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРа, содержащий аналого-цифровой преобразователь с проме )10 точным преобразованием аналогового сигнала в частоту импульсоз, на вход которого подари аналоговый сиг:-:ал, а цифровой выход с вычислите-лем peaKTJ-iBHocT -: J о т л и ч а ю щ и и с я Ts;-i, что, с целью повышения точь:ости измерения, введены блок деления и частотно-импульсный измеритель периода ядерного реактора, вход которого соедикен с частотным выходом аналого-цифрового преобразователя , а выход - с входом делителя блока деления, вход делг-мого которого соединен с цпфровьлм выходом аналого-цг1:Ьрового пр8образовател г, выход блока деления соединен с вторым ДО. вы Хкслмтеля реактивности . вхс .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 0 21 С 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flQ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2- j 3477812/18-25 (22) 02.08.8" (46) 23.01 ° 84. Бюл. Р 3 (72) а. П. Бондарев, (0. С. Кулабухов, И. П. Матвеенко, N. В. Соколов и П. Л. Тютюнников (53 ) 621. 03 9. 5 (088. 8 ) (56) 1 ° Shea R, Г. A. Trans istorized

React, i vity Casjput er, Tran s IRE, NH .

9 Р 4, 53, 1962.

2. Качалин B. A., Придачин В. Н.

Применение программируемой ЭКВМ для измерения реактивности. Препринт

НИИАР. Дмитровград, 1979 (прототиг. ), (54 ) (57 ) ИЗМЕРИТГЛЬ PEAI

ЯДЕРНОГО PEAKTOPI, содержщий аналого-цифровой преобразователь с проме4

ÄÄSUÄÄ I О69ОО4 А жуro Iíû I преобразованием аналого-.ого сигнала В частоту импульсов на Вход которо= 0 !Оден аналоговыи сиг аn, а цифрОВОй Выход со II jен с Hj ниcjijj е лем реакт:вност|-., o т л и I а ю щ и и " я:е;, что: с целью повью ения точност:.: Измерения,. Введены блок деления и частотнс-импульсньш измернтель периопа ядерного реактора, вход которого соединен с частотным

Выходе j аналОВО цифровОГО преОбра- зователR, а выход — с входом делителя блок=- деueejjji.i „Вход делимoгo «oroрого 0=-дин:-н с цпфров .. вь::Одом анаJioг0 ци; ОВО О i.реобраэо»а j:ел вы

xone; блока деле iieet соединеH с Вторым

Hxoii0zI вычисли. :е:.I> реактивности .

I -0 69 004 с яг

t -1

J3{L -) = е

2 Г f,2е

<<1- / с час ?0 < ь.

;2?, :<,r

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к системе управления и защиты ядерного реактора, и предназначено для измерения реактивности ядерного реактора.

В большинстве измерителей реактив в 2 ности значение рзактивности )2() находится как решение уравнений кинетики ядерного реактора по формуле и

?Ц е,<е, )! и?с? ее<е(-4,. (е-t I)st

l= At г(!) ) о

S(Ô) п(Ц n {I,) е где и(?;) — плотность нейтронов;

S(t — интенсивность внешнего источника нейтронов; эффективный относительный

< 2 выход нейтронов 1-й группы запаздывающих нейтронов; 2I! постоянная расгада осколков — предшественников i-й группы з апаздыв a?(It Hx нейтронов.

Известен реактиметр, решающий это уравнение кинетики при помощи аналоговых блоков. В этих реактиметрах операции свертки выполняются на операционных усилителях с Bj цепямие остальные операции (умножения, деле в 3

Недостаток измерителей реактивности — низкая точность, свойстве" !— ная аналоговым приборам.

Наиболее близким к изобретению пс технической сущности является измеритель реактивности ядерного реакто,ра, содержащий аналого-цифровой пре— образ ователь с г?ромежуточным преобразованием аналогового сигнала D час-гОгу ИМПУЛЬСОВ, На ВХОЦ КОТОРОГО ПСДс?Н З НаЛОГОВЫЙ СИГ Hca JI „а ЦнфРОВОй выход соединен с вычислителем реактивности. В этом измерителе реактив — <, rI ности используется решение уравнений кинетики, эквивалентное приведенному

3<2(?,)

jI, (— „" — Ееt i-t,?Е-С?? ;

В этом выражении при расчете на цифровых блоках сравнительно малой

РаЗРЯД <ОСТИ ВЕЛИЧИНа ПОГРЕШНОСТИ Маль?х значений р(с ) значительно меньше, ? звестный измеритель реактивности состоит из аналого-цифрового преобгазователя с промежуточным преобра= зованием аналогового сигнала в частоту импульсов, блока выделе??ия производной, а также вычислителя реактивности, осуществляющего операцию свертки для всех i групп с постоянными il;, умножение на, <, е (=уммиР:В;?НИЕ -! С-ЕХ . C

Недостатком из вес" ного измерителя

РBак Т ИВ НОСТИ ЯВЛЯЕтС; =;,-:«„Ла.! ТОЧНОСТЬ измерения: из-=-а больно I погрешности квантования, особен: с. IipH ??Hзкой мощности реактора (!. низ кой ?Bc rory на выходе преобразователя =-.налог частота ) и малом 3??а<ненни <<еаvòHBHG— сти.

B известHQM устройстве квантова?-?ие цифровОго 3 ?-! а ч-c HH H производит c?! путем счета импульссз 2реобразования аналог — частота í :"е="-че".ие интервала кванro??a! H?I .. .,-,e, —  — Т„ . ??ри зто?-: I.o-.-rник «cт .:с;-.—::.pp деле;-: ность в оди н им.--. .гт?-.-.. "= то

t:CТЬ Г?ОГРЕШНО ° ТЬ I;Eа ТО Зс:?- Ис;

Бремен??ая произвол,; а: -::=з. с, t Ot r > с

". 9

ГО я, Ii еtен Ät(;=(;;=. ?е:, О,,?е <-,Г<,< t

?2 ".Л??, Hсе?е! Ii - C<, Г« - . 0

1 Г < < =:00!

1+

q <2 о

< < Ii с?

Ь «?IО t .!t Ге(. t и Яэj\((-i<-? ;,Ii

НО . =-t! I:». -;.a; — i ?,!ь ес,? . O (2; — C I ?, О;; — -,,I<-,, с

Л<Е "ИЯ "ХΠ— -?- — ?,-,-.->-Г

H =H . Пнфв?С? ВЬГе< В? <Х 2ПГЕ-, ! О. ОГО ?? рээС: С?:.-еа 3 О--с2-(с -! <

-3 е —,Еп ггг:< е ,ео И вЂ”; с„-. «Г<,t - г (. -; - Р<-1,.": ., .

H и < rt B O B

1069004 ми производной от частоты, например для f = 200 Гц, d.f/dt, = 1 Гц, Т

200 с, погрешность квантования одного дистрета составляет 0,5%. Поэтому погрешность квантования производной dn/dt получается тоже такого же порядка, причем эта погрешность квантования не увеличивается с уменьшением реактивности и увеличением периода как в известном устройстве.

Уменьшение погрешности квантования в предлагаемом устройстве по сравнению с известным происходит в Я раэ.

Тке

На фиг. 1 изображена блок-схема измерителя реактивности ядерного реактора; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Измеритель реактивйости ядерного реактора содержит аналого-цифровой преобразователь 1 с промежуточным преобразованием аналогового сигнала в частоту импульсов, вычислитель 2 реактивности, частотно-импульсный измеритель 3 периода ядерного реактора, блок 4 деления.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы, где: 5 — частота f на выход блока 1; б — временная производная df/dt частоты ; 7 - значение периода реактора -Tp.,8 — цифровое значение числа и на выходе блока 1; 30

9 — число на выходе блока 4.

Измеритель реактивности содержит аналого-цифровой преобразователь 1 с промежуточным преобразованием аналогового сигнала в частоту, на вход которого подан аналоговый сигнал, а цифровой выход соединен с вычислителем 2 реактивности. Кроме того, в устройство дополнительно введены частотно-имтульсный измеритель 3 пери ода ядерного реактора, последовательно соединенный с входом делителя блока 4 деления, причем вход частотноимпульсного измерителя 3 периода соединен с частотным выходом аналогоцифрового преобразователя 1, цифровой выход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен с входом делимого блока 4 деления, выход этого блока 4 подан на вход вычислителя 2 реактивности

Предлагаемый измеритель реактивности работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал преобра-, зуется аналого-цифровым преобразователем 1 в частоту f импульсов диаграммы 5, которые и подаются на частотно-импульсный измеритель 3 периода ядерного реактора. В этом измерителе

3 периода производится дифференцирование импульсной последовательности, причем полученная временная производная представлена тоже в виде импульсной последовательности диагралмы б.

Период реактора Т диаграммы 7 находится путем счета импульсов частоты f в интервале времени между импульсами производной. Погрешность квантования его получается того же порядка что и погрешность квантоваt

4 ния и диакрамлы 8. Производная

d 4 диаграммы 9 находится блоком 4 деления как результат деления л на Тр, т.e. dn/dt = п/Тр, и погрешность квантования этой производной гораздо меньше. Далее производная dn/dt подается на вычислитель 2 реактивности.

Предложенный измеритель реактивности ядерного реактора имеет более высокие метрологические параметры.

ВНИИПИ Заказ 114 81/4 8

Тираж 418 Подписное

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