核電站反應堆控制棒監測裝置的制作方法

本發明屬于核電站技術領域，更具體地說，本發明涉及一種核電站反應堆控制棒監測裝置。

背景技術：

反應堆控制棒束布置在堆芯內，穿插在燃料組件中，其主要作用是通過控制棒驅動機構的步進提升和下插動作，帶動控制棒束在燃料組件中進行精確的定位，以實現反應堆功率控制。或機構斷電，控制棒束組件落棒，以達到停堆目的。

目前，國際上大多數核電站采用棒位探測器對控制棒束的位置進行實時監控。棒位探測器的結構形式主要包括棒位探測線圈和筒體部分。一般而言，大多數棒位探測線圈由不同的子組線圈構成，當驅動桿上端進入子組線圈的內部區域時，子組線圈內的磁通、磁阻便發生改變，這些變化反應在輸出信號上，通過信號處理并可得到驅動桿的位置，即控制棒的位置。棒位探測線圈作為核心部件，其布置對整個探測器的性能至關重要。

請參考圖1，現有的一種棒位探測方案，其棒位探測線圈共包括了1個初級線圈100'、31個次級線圈組成的次級線圈集200'、2個補償線圈300'、公共線400'、地線500'。

初級線圈100'繞在整個線圈骨架的外沿。

兩個補償線圈300'分布在次級線圈集200'的兩端。

次級線圈集200'分為5組，分別為A、B、C、D、E，各組線圈分別如下：

A組線圈包括：1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31，共16個。

B組線圈包括：2、6、10、14、18、22、26、30，共8個。

C組線圈包括：4、12、20、28，共4個。

D組線圈包括：8、24，共2個。

E組線圈包括：16，共1個。

通過對次級線圈進行分組，并將各組線圈分別按奇偶順序進行正接和反接，并可以實現格雷碼信號輸出。由于相隔線圈間距為8步，故棒位探測器的測量精度為8步。當驅動桿端部位于線圈內時，該線圈輸出高電平，否則輸出低電平。

該棒位探測線圈輸入輸出共11路線，由一個電連接器連接至棒位棒控系統(Rod Control System，RGL)。

但是，現有的棒位探測方案，存在如下缺陷：

1)棒位探測精度為8步，精度不足以滿足功率精確控制需求。

2)探測范圍為0～225步，不能滿足驅動桿行程較大的反應堆堆型的棒位探測需求。

技術實現要素：

本發明的目的在于：提供一種探測范圍更大、精度更高的核電站反應堆控制棒監測裝置。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種核電站反應堆控制棒監測裝置，包括：初級線圈、包括46個次級線圈的次級線圈集、分布在所述次級線圈集兩端的補償線圈，所述次級線圈集中的次級線圈分為多組，且每組次級線圈按照奇偶順序依次正接反接。

進一步的，將所述次級線圈集中的次級線圈分為6組。

更進一步的，所述次級線圈輸出6位格雷碼信號。

再進一步的，所述次級線圈分為A組、B組、C組、D組、E組、F組，其中：

A組包括：第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45個次級線圈；

B組包括：第2、6、10、14、18、22、26、30、34、38、42、46個次級線圈；

C組包括：第4、12、20、28、36、42個次級線圈；

D組包括：第8、24、40個次級線圈；

E組包括：第16個次級線圈；

F組包括：第32個次級線圈。

再進一步的：

所述A組次級線圈的間距為12步；

所述B組次級線圈的間距為24步；

所述C組次級線圈的間距為48步；

所述D組次級線圈的間距為96步。

進一步的，所述次級線圈集中相鄰次級線圈的間距為6步。

進一步的，所述初級線圈纏繞在整個線圈骨架外沿。

進一步的，所述初級線圈、所述次級線圈通過電連接器輸出。

進一步的，所述初級線圈、所述次級線圈、所述補償線圈通過電連接器輸出。

更進一步的，所述電連接器為12芯或以上的電連接器。

與現有技術相比，本發明的核電站反應堆控制棒監測裝置，具有以下效果：

本發明的次級線圈數目設置為46個，從而提高棒位探測精度，擴大棒位探測范圍，提高適應性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明核電站反應堆控制棒監測裝置及其有益效果進行詳細說明。

圖1為現有技術核電站反應堆控制棒監測裝置的示意圖。

圖2為一種核電站反應堆控制棒監測裝置的示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的發明目的、技術方案及其有益技術效果更加清晰，以下結合附圖和具體實施方式，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發明，并非為了限定本發明。

請參閱圖2，本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的示意圖，包括：初級線圈100、包括46個次級線圈的次級線圈集200、分布在所述次級線圈集兩端的補償線圈300，所述次級線圈集200中的次級線圈分為多組，且每組次級線圈按照奇偶順序依次正接反接。

其中，初級線圈100用以產生感應磁場和測量落棒時間，而次級線圈集200用以測量棒位，且所有次級線圈具有相同的公共線400和地線500。

由于設置46個次級線圈，相比于現有的31個次級線圈，本發明能提高棒位探測精度，擴大棒位探測范圍，提高適應性。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，將所述次級線圈集中的次級線圈分為6組。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，所述次級線圈輸出6位格雷碼信號。

本實施例采用6位格雷碼輸出，使得信號讀取方便。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，所述次級線圈分為A組、B組、C組、D組、E組、F組，其中：

A組包括：第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45個次級線圈；

B組包括：第2、6、10、14、18、22、26、30、34、38、42、46個次級線圈；

C組包括：第4、12、20、28、36、42個次級線圈；

D組包括：第8、24、40個次級線圈；

E組包括：第16個次級線圈；

F組包括：第32個次級線圈。

本實施例具體實現6位格雷碼，將探測范圍擴大至0～267步，提高了探測范圍。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中：

所述A組次級線圈的間距為12步；

所述B組次級線圈的間距為24步；

所述C組次級線圈的間距為48步；

所述D組次級線圈的間距為96步。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，所述次級線圈集中相鄰次級線圈的間距為6步。

本實施例將探測精度提高到6步，提高了探測精度。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，所述初級線圈纏繞在整個線圈骨架外沿。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，所述初級線圈、所述次級線圈通過電連接器輸出。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，還包括：分布在所述次級線圈集兩端的兩個補償線圈300。

本實施例增加補償線圈用以調節初級線圈電壓供給，以保持次級線圈輸出幅值穩定。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，所述初級線圈、所述次級線圈、所述補償線圈通過電連接器輸出。

本發明一種核電站反應堆控制棒監測裝置的一個實施例中，所述電連接器為12芯或以上的電連接器。

相比于現有技術采用的11芯電連接器，本實施例使用12芯的電連接器，包括6位格雷碼信號、補償線圈、初級線圈、公共線、地線，共12路線。

采用本發明的技術方案，通過對棒位探測線圈的數量、間距以及接線方式的設置，實現了提高棒位探測精度、擴大棒位探測范圍的目的，從而提升了棒位探測的準確性，實現了核電站反應堆功率的精確控制，保證了核電站的安全運行。

根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。