[發(fā)明專利]一種核反應(yīng)堆安全棒性能測(cè)試系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010925846.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN112102977A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王世佳;馮軍;劉磊;朱博;藺璟;金田;夏加高;高家祺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州空間技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): G21C17/08
• 分類號(hào): G21C17/08;G21C17/12;G21D3/00;G21D3/06
• 代理公司: 北京億次方科創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11767
• 代理人: 呂曉蓉

本發(fā)明屬于空間核反應(yīng)堆測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種核反應(yīng)堆安全棒性能測(cè)試系統(tǒng)，包括工控計(jì)算機(jī)、控制機(jī)柜、安全棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及安全棒組件，其中工控計(jì)算機(jī)與控制機(jī)柜連接；控制機(jī)柜包括UPS電源模塊，以及與UPS電源模塊分別連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、旋變角度采集模塊、光電編碼采集模塊、電磁卡鎖控制電路、電磁離合器控制電路；安全棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、電磁離合器以及電磁卡鎖；安全棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸上安裝旋變傳感器與光編傳感器，步進(jìn)電機(jī)輸出軸與安全棒組件傳動(dòng)連接。本發(fā)明的核反應(yīng)堆安全棒性能測(cè)試系統(tǒng)，能夠?qū)β浒魰r(shí)間進(jìn)行測(cè)試，操作簡(jiǎn)便，且系統(tǒng)安全可靠、有利于保障測(cè)試人員的人身安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間核反應(yīng)堆測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核反應(yīng)堆安全棒性能測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

核反應(yīng)堆安全棒系統(tǒng)作為空間核能系統(tǒng)可靠運(yùn)行和安全快速停堆的關(guān)鍵設(shè)備，其主要功能用于快速落棒停閉反應(yīng)堆，在正常運(yùn)行時(shí)，安全棒系統(tǒng)位于堆芯上部，當(dāng)發(fā)出停堆信號(hào)時(shí)，安全棒被快速?gòu)棾?，在短時(shí)間內(nèi)快速插入堆芯，實(shí)現(xiàn)緊急停堆，從而保護(hù)反應(yīng)堆的安全。空間核動(dòng)力裝置開展航天飛行試驗(yàn)前必須進(jìn)行地面樣機(jī)的研制和試驗(yàn)，驗(yàn)證在各種工況下，安全棒系統(tǒng)總體及各組成部分在實(shí)驗(yàn)設(shè)定壽命內(nèi)的性能和可靠性，以及快速落棒時(shí)間的測(cè)試。

由于空間核反應(yīng)堆安全棒系統(tǒng)的工作環(huán)境條件極其苛刻，系統(tǒng)的技術(shù)要求嚴(yán)格，結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜，制造與試驗(yàn)均為國(guó)內(nèi)首次，沒(méi)有任何可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，試驗(yàn)和驗(yàn)證的綜合難度非常高。因此很有必要設(shè)計(jì)一種核反應(yīng)堆安全棒的性能測(cè)試系統(tǒng)，用于對(duì)安全棒系統(tǒng)在高溫、地震等惡劣環(huán)境中工作性能和快速落棒時(shí)間的高效測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的是提供一種核反應(yīng)堆安全棒性能測(cè)試系統(tǒng)。

一種核反應(yīng)堆安全棒性能測(cè)試系統(tǒng)，系統(tǒng)包括工控計(jì)算機(jī)、控制機(jī)柜、安全棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及安全棒組件，其中：工控計(jì)算機(jī)與控制機(jī)柜連接；

控制機(jī)柜包括UPS電源模塊，以及與UPS電源模塊分別連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、旋變角度采集模塊、光電編碼采集模塊、電磁卡鎖控制電路、電磁離合器控制電路；

安全棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、電磁離合器以及電磁卡鎖；安全棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出軸上安裝旋變傳感器與光編傳感器，旋變傳感器與旋變角度采集模塊電連接，光編傳感器與光電編碼采集模塊電連接；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與步進(jìn)電機(jī)電連接；電磁卡鎖控制電路與電磁卡鎖電連接；電磁離合器控制電路與電磁離合器電連接；電磁離合器和電磁卡鎖安裝在安全棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸上；步進(jìn)電機(jī)輸出軸與安全棒組件傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步的，系統(tǒng)還包括充排氣組件，充排氣組件包括充氣閥門、排氣閥門以及壓力傳感器，其中：

控制機(jī)柜還包括充排氣閥門控制電路以及壓力采集模塊，充排氣閥門控制電路與充氣閥門和排氣閥門電連接；壓力采集模塊與壓力傳感器電連接。

進(jìn)一步的，控制機(jī)柜還包括電機(jī)溫度采集模塊，安全棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括安裝在步進(jìn)電機(jī)上的溫度傳感器，電機(jī)溫度采集模塊與溫度傳感器電連接。

進(jìn)一步的，控制機(jī)柜還包括電磁卡鎖電壓電流采集模塊以及電磁離合器電壓電流采集模塊，電磁卡鎖電壓電流采集模塊與電磁卡鎖電連接，電磁離合器電壓電流采集模塊與電磁離合器電連接。

進(jìn)一步的，工控計(jì)算機(jī)包括計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)接口采集卡，計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)接口采集卡與控制機(jī)柜連接；其中：

計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，運(yùn)行計(jì)算機(jī)指令用于處理旋變角度采集模塊、光電編碼采集模塊、壓力采集模塊、電機(jī)溫度采集模塊、電磁卡鎖電壓電流采集模塊以及電磁離合器電壓電流采集模塊的采集信息，以及向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電磁卡鎖控制電路、電磁離合器控制電路、充排氣閥門控制電路發(fā)送控制信號(hào)。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)接口采集卡包括PCI轉(zhuǎn)串口板卡、模擬量輸入板卡、數(shù)字量輸出板卡以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)板卡，其中：