一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器，包括依次设置的A、B、C、D、E五组线圈，每组线圈均包括多个离散线圈，所述A组线圈为靠近控制棒驱动机构的线圈，所述A组线圈中距离控制棒驱动机构最近的第n个离散线圈单独分为A0组，A组线圈中剩余离散线圈分为A1组，n≤3，且n为正整数；A0组线圈和A1组线圈相互独立设置，A0组、以及A1组中的离散线圈在各自对应的组中依次串联连接、且相邻连个离散线圈反接。本实用新型专利技术通过改进离散测量线圈的分组结构，能降低控制棒驱动机构对棒位探测器的磁场干扰，有效地提高控制棒的测量精度，本实用新型专利技术广泛适用于现有的压水堆核电站，具有显著的经济效益。

An Improved Coil Discrete Coil Grouped Rod Position Detector

The utility model discloses an improved coil discrete coil grouping rod position detector, which comprises five groups of coils arranged in sequence A, B, C, D and E. Each group of coils includes multiple discrete coils. The group A coils are coils close to the control rod driving mechanism. The n nearest discrete coils in the group A coils to the control rod driving mechanism are separately divided into group A and the remaining coils in the group A coils. Discrete coils are divided into A1 groups, n < 3, and N is a positive integer; A0 coils and A1 coils are set independently; A0 coils and A1 coils are connected in series in their respective groups, and adjacent discrete coils are connected in reverse. By improving the grouping structure of discrete measuring coils, the utility model can reduce the magnetic field interference of the rod driving mechanism to the rod position detector and effectively improve the measuring accuracy of the control rod. The utility model is widely applicable to the existing pressurized water reactor nuclear power plant and has remarkable economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器
本技术涉及压水堆核电站领域，具体涉及一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器。
技术介绍
核电站通过改变控制棒在反应堆芯中的轴向位置进行功率控制，电站运行时需实时监测控制棒的位置。由于控制棒与驱动杆连同运动，因此可以通过监测驱动杆在控制棒行程套管中的位置来得到控制棒在反应堆芯中的位置。驱动杆处于控制棒行程套管的中心轴线，其磁导率显著高于空气的磁导率。驱动杆位置的测量可利用该特性，通过电磁感应原理实现。现运用最为广泛的核电站棒位测量方式是通过设置多个离散线圈，并将其分为A、B、C、D、E共5组对其进行编码来实现。其测量原理是对每组离散线圈提供励磁电流，通过驱动杆是否处于离散线圈中引起的线圈感应电压输出高低变化，获得测量棒位。该测量方法主要有如下缺点：A组线圈因为靠近控制棒驱动机构，当驱动机构中提升线圈大电流动作期间，受到外部磁场干扰和控制棒运动的影响相对于其他线圈而言十分严重。A组线圈的感应电压呈一种模糊过渡状态，高感应电压和低感应电压不能明显区分，为其后续进行的信号处理增加了难度，使棒位测量通道难以达到设计要求的测量精度。
技术实现思路
本技术提供了解决上述问题的一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器，通过改进原有探测器的线圈分组结构，能大大减小后续信号处理的难度，使控制棒位探测器的测量精度在原有基础上得到有效提高。本技术通过下述技术方案实现：一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器，包括依次设置的A、B、C、D、E五组线圈，每组线圈均包括多个离散线圈，所述A组线圈为靠近控制棒驱动机构的线圈，所述A组线圈中距离控制棒驱动机构最近的第n个离散线圈单独分为A0组，A组线圈中剩余离散线圈分为A1组，n≤3，且n为正整数；A0组线圈和A1组线圈相互独立设置，A0组、以及A1组中的离散线圈在各自对应的组中依次串联连接、且相邻连个离散线圈反接。进一步地，所述n＝1。进一步地，对A0、A1、B、C、D、E六组线圈中均提供励磁电流。反应堆功率的调节主要通过改变控制棒在堆芯中的位置实现，反应堆运行时必须实时监测控制棒在堆芯中的轴向位置。控制棒与驱动杆连同运动，因此驱动杆在行程套管中的轴向位置与控制棒在堆芯中的轴向位置相匹配。监测驱动杆在行程套管中的轴向位置即可获得控制棒在堆芯中的轴向位置。本技术提供了一种改进式离散线圈分组棒位探测器，在不改变现有的离散线圈分组棒位探测器物理结构的基础之上，将测量线圈重新组合为A0、A1、B、C、D、E共6组。距离控制棒驱动机构最近的离散线圈单独分为A0组，其他的剩余的原A组线圈反相串联连接，组合成A1组。B、C、D、E组的分组情况同原有分组方式一样。控制棒位测量方式为给每个线圈提供励磁电流，监测每组线圈的电压输出，整合分析每组线圈的感应电压进行控制棒位测量。控制棒位测量设备位对棒位进行输出的处理，并将获得的测量棒位信号通过通讯方式输出到棒位处理设备，通过分析处理即可得到控制棒的位置信息，也就获得了控制棒在堆芯中的轴向位置。本技术具有如下的优点和有益效果：1、本技术提供的棒位探测器，在不改变原有探测器的物理结构的同时，仅将离散的测量线圈进行重新分组，有效地降低了外部磁场和控制棒运动造成的影响，能监测到更精准控制棒在堆芯中的轴向位置；2、采用本技术提供的探测器进行测量控制棒位置，能大大减小后续信号处理的难度，使控制棒位置的测量精度在原有基础上得到显著提高，上述优点能够改善现有压水堆核电站中已有棒位探测器的测量精度，提高棒位监测的可信度，适用范围相当广泛，具有显著地经济效应。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为现有棒位探测器的线圈分组方式示意图；图2为本技术的棒位探测器的线圈分组方式示意图；图3为现有棒位探测器的线圈感应电压；图4为本技术棒位探测器的线圈感应电压。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例本技术提供了一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器，本技术提供的棒位探测器由离散的线圈和控制棒的磁性驱动轴组成。棒位探测器的棒束全行程上一共有31个有规则离散分布的测量线圈，每一个线圈之间间隔8步(127mm)。整个棒位探测器能够监测3810mm的行程，测量的分辨率为±63.5mm。其中现有的方法是将线圈分为A、B、C、D、E共5组，具体分组方式如附图1所示；而本专利技术方法是将线圈重新分为A0、A1、B、C、D、E共6组，具体分组方式如附图2所示。A组线圈为靠近控制棒驱动机构的线圈，A组线圈中距离控制棒驱动机构最近的第1个离散线圈单独分为A0组，A组线圈中剩余离散线圈分为A1组；A0组线圈和A1组线圈相互独立设置，A0组、以及A1组中的离散线圈在各自对应的组中依次串联连接、且相邻连个离散线圈反接，对A0、A1、B、C、D、E六组线圈中均提供励磁电流。给上述离散的线圈提供AC50Hz的励磁电流，其幅值为1.5A，当控制棒驱动轴在线圈中运动时，利用线圈上的感应电压，能够得到控制棒的位置信息。本实施例中控制棒以1步/秒的速度从底部匀速上升到顶部，然后在顶部停顿一段时间，最后以1步/秒的速度匀速下降。分别对两种方法的棒位探测器线圈的感应电压进行测量，其中现有棒位探测器测得的感应电压如附图3所示，本技术提供的棒位探测器测得的感应电压如附图4所示(注：因两种方法的B、C、D、E组线圈接线方式一样，而A0线圈的感应电压一直是高电平，故附图4中只展示A1组线圈感应电压波形)。对比附图3和附图4，分析两种方法的棒位探测器测得的A组和A1组感应电压，本技术的改进式线圈离散分组棒位探测器测得A1组线圈感应电压的高低能够明显的区分，解决了后续棒位信号处理难的问题，从图中能明显看出测量精度同现有探测器相比有了提高。以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器，包括依次设置的A、B、C、D、E五组线圈，每组线圈均包括多个离散线圈，其特征在于，所述A组线圈为靠近控制棒驱动机构的线圈，所述A组线圈中距离控制棒驱动机构最近的第n个离散线圈单独分为A0组，A组线圈中剩余离散线圈分为A1组，n≤3，且n为正整数；A0组线圈和A1组线圈相互独立设置，A0组、以及A1组中的离散线圈在各自对应的组中依次串联连接、且相邻连个离散线圈反接。

【技术特征摘要】
1.一种改进式线圈离散线圈分组棒位探测器，包括依次设置的A、B、C、D、E五组线圈，每组线圈均包括多个离散线圈，其特征在于，所述A组线圈为靠近控制棒驱动机构的线圈，所述A组线圈中距离控制棒驱动机构最近的第n个离散线圈单独分为A0组，A组线圈中剩余离散线圈分为A1组，n≤3，且n为正整数；A0组线圈和A1组线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梦书，何正熙，黄可东，于天达，李国勇，郑杲，唐向东，许明周，杨博，何佳佶，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：新型
国别省市：四川,51