[發(fā)明專利]一種核電站反應(yīng)堆深度次臨界狀態(tài)下反應(yīng)性測(cè)量?jī)x器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711337094.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109961861A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅庭芳;青先國(guó);朱宏亮;高志宇;包超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): G21C17/104
• 分類號(hào): G21C17/104
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 包海燕

本發(fā)明屬于核電站反應(yīng)性測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核電站反應(yīng)堆深度次臨界狀態(tài)下反應(yīng)性測(cè)量?jī)x器。本發(fā)明的儀器包括寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器、直流高壓電源、高速數(shù)字化采集模塊、低壓電源和數(shù)據(jù)處理設(shè)備。寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器接收源量程探測(cè)器信號(hào)并加以放大，高速數(shù)字化采集模塊接收寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器輸出信號(hào)，將高速數(shù)字化后的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理設(shè)備，直流高壓電源為源量程探測(cè)器提供高壓，低壓電源為寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器、高速數(shù)字化采集模塊和直流高壓電源供電，數(shù)據(jù)處理設(shè)備計(jì)算核電站反應(yīng)堆反應(yīng)性。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)核電站反應(yīng)堆停堆期間的反應(yīng)性準(zhǔn)確測(cè)量，適用于核電站反應(yīng)堆停堆期間的反應(yīng)性監(jiān)測(cè)和相關(guān)試驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電站反應(yīng)性測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核電站反應(yīng)堆深度次臨界狀態(tài)下反應(yīng)性測(cè)量?jī)x器。

背景技術(shù)

反應(yīng)性是指示核反應(yīng)堆內(nèi)部中子有效增值系數(shù)Keff對(duì)臨界值的相對(duì)偏離量，是反映反應(yīng)堆運(yùn)行情況的重要參數(shù),它的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)于反應(yīng)堆的安全運(yùn)行和發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。

傳統(tǒng)的反應(yīng)性測(cè)量?jī)x器利用功率量程探測(cè)器信號(hào)作為信號(hào)源，通過(guò)小電流放大電路放大并采集電流信號(hào)，利用數(shù)字逆動(dòng)態(tài)法計(jì)算反應(yīng)性。此類儀器主要在反應(yīng)堆逼近臨界附近時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)性，在核電站物理啟動(dòng)中起到關(guān)鍵作用。

當(dāng)反應(yīng)堆處于深度次臨界狀態(tài)，功率量程探測(cè)器輸出的信號(hào)十分微弱，其中因中子而產(chǎn)生的信號(hào)成分很低，并且數(shù)字逆動(dòng)態(tài)法在遠(yuǎn)離臨界時(shí)偏差較大，傳統(tǒng)反應(yīng)性測(cè)量?jī)x器測(cè)得反應(yīng)性可信度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題為：當(dāng)反應(yīng)堆處于深度次臨界狀態(tài)時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的核電站反應(yīng)堆測(cè)量?jī)x器測(cè)得的反應(yīng)性可信度較低，難以滿足技術(shù)要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

一種核電站反應(yīng)堆深度次臨界狀態(tài)下反應(yīng)性測(cè)量?jī)x器，包括信號(hào)調(diào)理部分和數(shù)據(jù)處理部分：所述信號(hào)調(diào)理部分包括寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器、直流高壓電源、高速數(shù)字化采集模塊和低壓電源；所述數(shù)據(jù)處理部分為數(shù)據(jù)處理設(shè)備。所述寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器接收源量程探測(cè)器信號(hào)，并加以放大；所述高速數(shù)字化采集模塊接收寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器輸出信號(hào)，將信號(hào)高速數(shù)字化，然后將高速數(shù)字化后的信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理部分；所述直流高壓電源為源量程探測(cè)器提供工作所需要的高壓；所述低壓電源為寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器、高速數(shù)字化采集模塊和直流高壓電源供電；所述數(shù)據(jù)處理部分接收高速數(shù)字化采集模塊輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算核電站反應(yīng)堆反應(yīng)性。

作為優(yōu)選方案：作為信號(hào)源的源量程探測(cè)器信號(hào)，通過(guò)長(zhǎng)電纜引出至寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器，寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器與長(zhǎng)電纜相匹配。

作為優(yōu)選方案：所述直流高壓電源為輸出可調(diào)的低紋波高壓電源。

作為優(yōu)選方案：所述低壓電源的輸出為低紋波低壓電源。

作為優(yōu)選方案：所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備為便攜式計(jì)算機(jī)或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。

作為優(yōu)選方案：寬頻帶低噪聲前級(jí)放大器的指標(biāo)如下所述：輸入阻抗為50Ω；輸出阻抗為50Ω；輸出信號(hào)幅度放大至200mV；噪聲水平為噪聲峰峰值≤20mVpp。

作為優(yōu)選方案：高速數(shù)字化采集模塊的指標(biāo)如下所述：輸入阻抗為50Ω；輸入信號(hào)峰峰值為-200mV～+200mV；帶寬為≥350MHz；采樣率為可調(diào)，最高采樣率≥1GSa/s；存儲(chǔ)深度為32Mbits；觸發(fā)為自觸發(fā)和外觸發(fā)可選，觸發(fā)參數(shù)可調(diào)。

作為優(yōu)選方案：直流高壓電源的指標(biāo)如下所述：輸出范圍為0V～+1500V可調(diào)；輸出電流為≥4mA；紋波峰峰值為≤10mVpp。

本發(fā)明的有益效果為：