核反应堆棒控系统实验装置及其实验方法制造方法及图纸

核反应堆棒控系统实验装置及其实验方法，属于核反应堆控制领域，该实验装置包括由步进电机、丝杆、滑块和导轨滑台组成的控制棒驱动机构模拟装置，由尺面、光栅传感器及其数据线组成的控制棒棒位测量模拟装置，由数据采集模块、信号输出模块、主控计算机和相关线路组成的主控制台；本发明专利技术还提供了该实验装置的实验方法；本发明专利技术能够在低参数无辐射条件下的实时模拟并分析核反应堆棒控系统的动态特性，设计并验证相应的控制方案。

Experimental device and method of nuclear reactor rod control system

【技术实现步骤摘要】
核反应堆棒控系统实验装置及其实验方法
本专利技术属于核反应堆控制领域，具体涉及一种核反应堆棒控系统实验装置及其实验方法。
技术介绍
池式钠冷快堆中子经济性好，增殖比高，是目前反应堆研究热点之一。反应堆功率控制系统是钠冷快堆的关键系统之一，在功率控制系统中，根据冷却剂平均温度及中子通量控制调节棒在堆芯中的位置来实现反应堆功率的自动调节。当反应堆功率出现偏差时，控制系统将克服反应性的扰动，将反应堆功率维持在设定的功率水平上。它被用于反应堆的启停堆与升降功率以及维持反应堆稳态运行功率水平的过程，所以，控制棒控制是反应性控制的重要手段，决定了反应堆的运行状态，因此，对控制棒控制系统的实验和研究是反应堆运行和安全的重要基础。控制棒运行在高温、高压、高辐射的环境，因此难以实验其控制特性与算法，而计算仿真的结果又难以验证，所以设计一个采用数字模拟和物理模拟相结合的核反应堆棒控系统实验装置是十分有必要的。
技术实现思路
为实现仿真模型与实物模型结合以设计和验证快堆功率控制系统，本专利技术的目的在于设计一种反应堆棒控系统实验装置及其实验方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核反应堆棒控系统实验装置，其特征在于：包括控制棒驱动机构模拟装置(1)、与控制棒驱动机构模拟装置(1)连接的控制棒棒位测量模拟装置(2)、与控制棒驱动机构模拟装置(1)和控制棒棒位测量模拟装置(2)相连接的主控制台(3)；/n所述控制棒驱动机构模拟装置(1)包括步进电机(1-1)，与步进电机(1-1)转子连接的丝杆(1-2)，套在丝杆(1-2)上的滑块(1-3)，固定步进电机(1-1)、丝杆(1-2)和滑块(1-3)的导轨滑台(1-4)；/n所述控制棒棒位测量模拟装置(2)包括尺面(2-1)，设置在尺面(2-1)上的光栅传感器(2-2)及其数据线；/n所述主控制台(3)包括主控计算机(...

【技术特征摘要】
1.一种核反应堆棒控系统实验装置，其特征在于：包括控制棒驱动机构模拟装置(1)、与控制棒驱动机构模拟装置(1)连接的控制棒棒位测量模拟装置(2)、与控制棒驱动机构模拟装置(1)和控制棒棒位测量模拟装置(2)相连接的主控制台(3)；
所述控制棒驱动机构模拟装置(1)包括步进电机(1-1)，与步进电机(1-1)转子连接的丝杆(1-2)，套在丝杆(1-2)上的滑块(1-3)，固定步进电机(1-1)、丝杆(1-2)和滑块(1-3)的导轨滑台(1-4)；
所述控制棒棒位测量模拟装置(2)包括尺面(2-1)，设置在尺面(2-1)上的光栅传感器(2-2)及其数据线；
所述主控制台(3)包括主控计算机(3-1)，主控计算机(3-1)中利用Simulink平台设计和搭建的核反应堆仿真系统，与主控计算机(3-1)采用USB方式连接的数据采集模块(3-2)，与主控计算机(3-1)采用USB方式连接的信号输出模块(3-3)；
所述步进电机(1-1)的转子与丝杆(1-2)固定，接收来自信号输出模块(3-3)的数字脉冲信号并做出精确旋转；
所述控制棒棒位测量模拟装置(2)中的光栅传感器(2-2)与滑块(1-3)固定并能够返回位移信息给接数据采集模块(3-2)；
所述滑块(1-3)模拟反应堆中的控制棒，滑块(1-3)相对于导轨滑台(1-4)的位移对应于控制棒相对于反应堆的位移，将此位移按照滑块(1-3)的活动范围与真实反应堆控制棒活动范围的比例放大得到模拟位移数值，将核反应堆仿真系统的仿真对象的控制棒微分价值对模拟位移数值积分得到实时控制棒反应性输入值。


2.根据权利要求1所述的核反应堆棒控系统实验装置，其特征在于：所述丝杆(1-2)为梯形丝杆，有效长度为120mm，滑块(1-3)为能被丝杆贯穿的长方体滑块。


3.权利要求1所述实验装置的实验方法，其特征在于：试验开始前对实验装置进行复位和调零，确保实验装置能够正确地执行主控制台(3)的命令并能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏新宇，许日升，孙培伟，高永新，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61