[發明專利]差動變壓器型控制棒位置探測器

無效

• 申請號: 201210186421.9
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103474111A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 余志偉;楊方亮;陳西南;于天達;羅英;李紅鷹;楊柯;彭航;楊曉晨;謝細明;胥春燕;李慶;許斌;唐向東;楊博
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于反應堆結構中的控制棒驅動機構技術領域，具體涉及一種控制棒位置探測裝置。

背景技術

控制棒位置探測器（簡稱棒位探測器）是控制棒驅動機構的重要組成部件，用于監測反應堆中控制棒實際位置及落棒時間，并提供控制保護聯鎖信號。

常規的位置監測裝置，從其與運動部件的關聯方式上來分，主要有接觸式和非接觸式兩種，其中接觸式的位置監測裝置結構最為簡單，如基于電阻原理的拉線式/拉桿式位移傳感器。接觸式位置監測裝置可簡單、快捷地實現直線運動部件的位移測量，但由于該種裝置使用中需保證其與運動部件間要有機械連接，而這會造成反應堆一回路壓力邊界的完整性難以保持，是核安全法規所不允許的。由此，接觸式的位置監測裝置不適用于控制棒驅動機構領域。非接觸式的位置監測裝置普遍是基于電磁學、聲學或光學等基本原理設計的，結構上均較復雜，但由于其使用中無需與運動部件有機械接觸，有利于保證反應堆一回路壓力邊界的完整性，使之相對而言較適用于驅動機構領域。然而，考慮到檢修中的安裝和拆卸問題，位置監測裝置最好布置在一回路壓力邊界部件外側，這又給非接觸式位置監測裝置的原理選型帶來了一定的困難。由此，一種既能實現位置監測又能保證一回路壓力邊界完整性和檢修方便的非接觸式位移測量裝置有待研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠滿足控制棒驅動機構對監測控制棒實際位檢測，同時檢修方便的差動變壓器型控制棒位置探測器。

實現本發明的技術方案如下：

一種差動變壓器型控制棒位置探測器，它包括線圈骨架，所述線圈骨架的上下端以及中部分別對稱設有環形槽，線圈骨架外設有棒位探測線圈，所述棒位探測線圈包括繞制在線圈骨架上端和下端的環形槽內的補償線圈、繞制在線圈骨架中部的環形槽內的次級線圈以及繞制在整個線圈骨架的外壁的初級線圈；所述的線圈骨架內設有內筒體，外部設有外筒體；線圈骨架下端固定設有下端頭，上端固定設有法蘭，所述的外筒體上端開孔，初級線圈從該孔引出。

在上述差動變壓器型控制棒位置探測器中：所述的內筒體上端固定設有環形壓板，該環形壓板上方固定設有彈簧，彈簧上方為與外筒體固定連接的法蘭。

在上述差動變壓器型控制棒位置探測器中：所述的外筒體上端固定設有一個套筒，該套筒上方固定連接法蘭，套筒的側壁上開孔，初級線圈從該孔引出。

在上述差動變壓器型控制棒位置探測器中：所述的法蘭上方固定設有兩部分半圓形結構組成的卡環，通過鎖緊螺栓將兩部分固定連接。

本發明所取得的顯著效果如下：棒位探測線圈的初級線圈貫穿于驅動桿全行程，補償線圈和次級線圈繞制在線圈骨架的環形槽內，因而在驅動機構落棒試驗中，可通過采集其在落棒過程中的感應電壓信號來獲得落棒時間，能夠實時監測控制棒實際位置，方便驅動機構落棒試驗的進行；同時通過在線圈骨架內外設計內筒體和外筒體，為棒位探測線圈提供支撐和保護，保證了整個探測器的裝置可靠性；進一步的，通過在筒體上端設計彈簧、環形壓板組成的壓緊裝置，使得內筒體安裝可靠；套筒的設置，使得外筒便于制造，彈簧拆卸安裝方便。設計卡環和鎖緊螺栓，通過他們使得探測器固定在驅動桿行程套管上，安裝可靠穩固。

附圖說明

圖1a為本發明的差動變壓器型棒位探測器示意圖；

圖1b為圖1a俯視圖；

圖2為差動變壓器型棒位探測器的棒位探測線圈示意圖；

圖中：1.線圈骨架；2.棒位探測線圈；3.內筒體；4.外筒體；5.初級線圈；6.補償線圈；7.次級線圈；8.卡環；9.鎖緊螺栓；10.下端頭；11.彈簧；12.法蘭；13.環形壓板；14.套筒。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1a、圖1b和圖2所示，線圈骨架1為薄壁筒體，筒體采用非磁性材料制成，本實施例中采用0Cr19Ni9。在線圈骨架1的上下端以及中部分別對稱的加工有環形槽。

棒位探測線圈2由一個初級線圈5、兩個補償線圈6和若干個次級線圈7組成，本實施例中次級線圈7為6個，補償線圈6繞制在線圈骨架1的上端和下端的環形槽內，次級線圈7繞制在線圈骨架1中部的環形槽內。初級線圈5繞制在整個線圈骨架1的外壁，將整個線圈骨架1覆蓋，線圈端部多層繞制，保證端部次級線圈兩側有效激磁，安匝數一致的原則繞制。