[發明專利]低中子注量率下的監測裝置及其數據處理方法

在審

• 申請號: 202011247038.0
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112382424A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 張蕓;羅庭芳;李文平;朱宏亮;青先國;茍拓;王銀麗;蔣天植;包超;沈峰;黃有駿;高志宇;林超;喻恒;孫琦;袁航;單偉
• 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: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.低中子注量率下的監測裝置，其特征在于，包括安裝于堆芯外儀表井內的探測器和處理探測器信號的二次儀表；

所述探測器包括內層芯體；

內層芯體包括三段對中子靈敏的³He管，三段³He計數管均勻布置，縱向覆蓋堆芯高度，并通過加法電路將三段計數管信號合并為一路信號輸出至二次儀表。

2.根據權利要求1所述的低中子注量率下的監測裝置，其特征在于，所述探測器還包括外層慢化體，所述慢化體與芯體相互獨立，所述慢化體為一個屏蔽層；

所述慢化體用于將堆芯泄漏的快中子慢化為探測器芯體可捕獲測量的熱中子。

3.根據權利要求1所述的低中子注量率下的監測裝置，其特征在于，二次儀表包括信號調理器及數字處理器；

信號調理器將所述加法電路輸出的脈沖信號轉換為標準信號并通過網絡送到數據處理器，數據處理器對來自信號調理器的輸入信號進行連續的讀取，讀取數據并完成數據處理、數據貯存、計算、屏幕顯示及數據輸出。

4.根據權利要求3所述的低中子注量率下的監測裝置，其特征在于，所述信號調理器低紋波低壓電源、脈沖信號放大器和信號變換器，所述信號調理器對輸入信號進行脈沖放大，數字處理，所述信號調理器將輸入的脈沖信號轉換為標準信號發送至數據處理器。

5.根據權利要求4所述的低中子注量率下的監測裝置，其特征在于，所述信號調理器對應每路輸入信號包括一組電路模塊；

一組電路模塊包括1個模擬低壓電源模塊、1個數字低壓電源模塊、1個脈沖放大模塊、1個高壓電源模塊以及1個數字處理模塊；

模擬低壓電源模塊將220V/50Hz交流電源轉換為直流電源，為脈沖放大模塊和高壓電源模塊提供低壓電源；

數字低壓電源模塊將220V/50Hz交流電源轉換為直流電源，為數字處理模塊提供低壓電源；

脈沖放大模塊將探測器的脈沖信號進行預放大，利用數字處理模塊送來的甄別電壓進行甄別成形，最終產生與中子計數率成正比的TTL信號傳輸給數字處理模塊；

高壓電源模塊根據數字處理模塊送來的高壓控制信號產生可調直流高壓，通過脈沖放大模塊將直流高壓直接耦合到信號電纜上，為探測器提供工作高壓；將高壓輸出采樣電壓送至數字處理模塊；

數字處理模塊采集并計算脈沖放大模塊送來的TTL脈沖頻率；采集高壓電源模塊送來的高壓采樣電壓，計算高壓實際輸出值；隔離采集外部模擬量信號；隔離輸出甄別電壓給脈沖放大模塊，隔離輸出高壓控制信號給高壓電源模塊；同時，將采集結果發送給數據處理器。

6.根據權利要求4所述的低中子注量率下的監測裝置，其特征在于，還包括所述信號調理器用于發出儀器自檢指令，儀器自檢指令由數據處理器發出給信號調理器，數據處理器與信號調理器配合完成二次儀表自檢。

7.低中子注量率下的監測裝置的數據處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)脈沖放大模塊將探測器的脈沖信號進行預放大，利用數字處理模塊送來的甄別電壓進行甄別成形，最終產生與中子計數率成正比的TTL信號傳輸給數字處理模塊；

(2)數字處理模塊采集并計算脈沖放大模塊送來的TTL脈沖頻率；數字處理模塊采集高壓電源模塊送來的高壓采樣電壓，計算高壓實際輸出值；數字處理模塊隔離采集外部模擬量信號；數字處理模塊隔離輸出甄別電壓給脈沖放大模塊，隔離輸出高壓控制信號給高壓電源模塊；同時，將采集結果發送給數據處理器；

高壓電源模塊根據數字處理模塊送來的高壓控制信號產生可調直流高壓，通過脈沖放大模塊將直流高壓直接耦合到信號電纜上，為探測器提供工作高壓；將高壓輸出采樣電壓送至數字處理模塊；

(3)數據處理器對來自數字處理模塊的輸入信號進行連續的讀取，讀取數據并完成數據處理、數據貯存、計算、屏幕顯示及數據輸出。

8.根據權利要求7所述的低中子注量率下的監測裝置的數據處理方法，其特征在于，還包括：

模擬低壓電源模塊將220V/50Hz交流電源轉換為直流電源，為脈沖放大模塊和高壓電源模塊提供低壓電源；

數字低壓電源模塊將220V/50Hz交流電源轉換為直流電源，為數字處理模塊提供低壓電源。