Измеритель паросодержания в первом контуре ядерного реактора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСИУБЛИН

rgb 4 С 21 С 17/02

i !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3762514/24-25 (22) 03.07.84 (46) 30.12.86. Бюл. № 48 (72) В.В.Остапенко (53) 621.039.5(088.8) (56) Доллежаль Н.А., Емельянов И.Я..

Канальные ядерные реакторы, M. 1980, с. 140.

Патент ФРГ № 2247745, кл. G 21 С 17/00, 1978. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРОСОДЕРЖАНИЯ

В ПЕРВОМ КОНТУРЕ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащий измеритель расхода теплоносителя в канале, вычислитель паросодержаний, причем измеритель расхода теплоносителя установлен на входном участке трубопровода и измеряет однофазный поток теплоносителя, выход измерителя расхода теплоносителя соединен с первым входом вычислителя паросодержания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения безопасности и надежности работы контура циркуляции теплоносителя ядерного реактора с кипяшим теплоносителем, введены ионн" зационная камера, первый и второй дифференцирующие усилители, первый и второй преобразователи сигнала в знаковую форму, блок определения периода знаковой корреляционной функции сигнала, причем ионизационная камера установлена на выходном участке трубопровода, выход ионизационной камеры соединен с входом первого дифференцирующего усилителя, выход которого соединен с входом второго дифференцирующего усилителя и входом первого преобразователя сигнала в знаковую форму, выход второго дифференцирующего усилителя соединен с входом второго преобразователя сигнала в знаковую форму, выходы первого и второго преобразователя соединены с входом блока определения периода знаковой корреляционной функции сигнала, выход которого соединен с вторым входом вычислителя паросодержания, 1220493

Изобретение относится к устройствам для измерения паросодержания в первом контуре ядерных реакторов с кипящим теплоносителем.

Целью изобретения является повышение безопасности и надежности работы контура циркуляции ядерного реактора с кипящим теплоносителем.

На чертеже представлена блок-схема измерителя паросодержания в первом контуре ядерного реактора.

Измеритель паросодержания в первом контуре ядерного реактора содержит измеритель 1 расхода теплоносителя, измеряющий однофазный поток тейлоносителя на входном участке трубопровода 2, ионизационную камеру 3, установленную на выходном участке трубопровода 4, первый 5 и второй б дифференцирующие усилители, первый 7 и второй 8 преобразователи сигнала в знаковую форму, блок 9 определения периода знаковой корреляционной функции сигнала, вычислитель 10.паросодержания.

Устройство работает следующим образом.

Иониэационную камеру 3 располагают вблизи и вдоль трубопровода с двухфазным теплоносителем на выходе из канала, в котором необходимо измерить паросодержание.

Сигнал ионизационной камеры подают на первый дифференцирующий усилитель 5 > выполняющии предварительное усилие и дифференцирование, и затем на второй дифференцирующий усилитель 6, выполняющий дифференцирование сигнала. Первый 7 и второй 8 преобразователи осуществляют преобразование сигналов в знаковую форму.

Для средней скорости течения теплоносителя справедливо;

w = -"

У о где И вЂ” средняя скорость течения теплоносителя, L„ длина ионизационной камеры, — время прохождения длины камеры источником радиоактивного излучения (азот-16), движущимся вместе с теплоносителем.

Величина с. определяется с помощью нормированной корреляционной функции Я(1) между дифференцированными сигналами ионизационной камеры.

Эта корреляционная функция имеет вид

Я тъ— о

tlat C Lo (2) Для определения величины,, соответствующей максимуму функции, целесообразно использовать преимущества преобразования первичных сигналов в релейную форму. Эти преимущества состоят в применении более простого оборудования, что приводит к снижению затрат на изготовление, проектные, монтажные и эксплуатационные работы, а также s повышении точности измерений эа счет более резко выраженного максимума корреляционной функции сигнала, преобразованного в релейную форму.

Значение величины относительного

1 весового паросодержания получают с помощью вычислит еля пар о с оде ржания в соответствии с соотношением

Ь Б2 ь (4)

О3. соответствующем началу кипения на выходе канала. При установившемся

50 кипении величина поступает с выхода блока 9 в вычислитель 10, который принимает результаты измерения расхода О,, необходимые константы и выдает значение паросодержания на

55 выходе иэ канала в соответствии с соотношением (3).

В порядке проверки предлагаемого решения эксперименты выполнены на

К вЂ” — с (3)

q j

30 где индексы 1 и 2 соответствуют значениям на входе и выходе канала; х — относительное весовое паросодержание; () - объемный расход;

Ч вЂ” удельный объем воды, V — удельный объем пара;

Б — площадь проходного сечения;

К вЂ” коэффициент калибровки;

С вЂ” постоянная.

40 Определение периода знаковой корреляционной функции происходит в соответствии с формулой с помощью блока 9, работающего в следящем: режиме при. начальном значении полупериода и

Составитель В. Мешков

Редактор А. Козлова Техред Д.Сердюкова Корректор А, Обручар

Заказ 7141/4 Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 каналах исследовательского ядерного реактора MP В качестве основных элементов использованы штатные расходомеры ДМ-23574, ионизационная камера типа КГ-4, электрометрические усилители типа ПЭМУ с дифференцирующими пассивными фильтрами. Период корреляционной функции определялся с помощью анализатора ЭАСП-С. Сигнал ионизационной камеры измерялся в интервале от 10 А до 3 10 А. Измерения паросодержания, выполненные в диапазоне изменения относительного массового паросодержания от 5Х до

14Х при расчетном контроле с использованием уравнений состояния позволили получить значение относительного среднеквадратического отклонения 7Х.

С целью эффективного использования технических характеристик предлагаемого решения целесообразен вариант системной реализации с использованием KATCPK (комплекса агрегатных технических средств для построения аппаратуры радиационного контроля), который позволяет создавать приборы и системы технологического контроля по измерениям паросодержания и находится на стадии внедрения в серийное производство. При этом отдельные технические средства могут

I быть подключены к действующим АСУТП. и наоборот, в системы КАТСРК могут включаться датчики нерадиационных

20493 4 параметров, удовлетворяющие стандарту ГСП (Государственная система приборов). При большом количестве измерительных каналов функции элементов

7-10 могут эффективно выполняться централизованными блоками БПК2-90 (измерительное устройство коррелометров), УНО-1024-90 (устройство накопления и обработки информации) и

f0 микропроцессора "Электроника-60".

Выходы дифференциальных усилителей

5 и 6 коммутируются программным или оперативным образом.

В целом предлагаемое техническое

f5 решение обладает следующими преимуществами: повышение безопасности и надеж ности контура циркуляции реактора эа счет сохранения его целостности, не

7р нарушаемой для измерительных целей, а также повышение безопасности измерительной системы, исключающей использование наружных источников радиоактивного излучения, что особен25 но важно при большом числе трубопроводов; использование гамма-излучения азота-16, содержащегося в теплоносителе

30 использование частотно-временных зависимостей сигналов с преобразованием в релейную форму, а не интенсивности сигнала излучения, что позволяет применить более надежную аппаратуру.