Система контроля положения органа регулирования ядерного реактора

 

Область использования: ядерная энергетика , в частности устройства контроля положения органа регулирования. Суть изобретения: в систему контроля положения органа регулирования ядерного реактора введен ы первое - N-e устройство вы борки-хранения, блоки выделения максимального и минимального напряжений, первый-третий резисторы, причем вторая клемма питающего напряжения через первый резистор соединена с выводом N-й катушки датчика, выводы втбричных обмоток первого - N-ro разделительных трансформаторов соединены с входами соответственно первого - N-ro устройств выборки-хранения, стробирую щие входы которых объединены и соединены с выходом компаратора, вход которого соединен с первым и вторым выводами первого резистора, первого - N-ro устройств выборки-хранения, выходы которых соединены с соответственно первыми - N-ми входами блока выделения максимального и блока выделения минимального напряжений , а также с первыми входами соответственно первого - N-ro блоков сравнения напряжений, выход блока выделения максимального напряжения через второй резистор подключен к вторым входам первого - N-ro блоков сравнения напряжений, и через третий резистор соединен с выходом блока выделения минимального напряжения, при этом устройство выборки-хранения выполнено в виде компаратора, на выходе которого анодом подключен диод, катод которого является выходом устройства выборки-хранения и соединен с первыми выводами конденсатора и резистора и инвертирующим входом компаратора, неинвертирующйй вход которого является входом устройства выборки-хранения, вторые выводы конденсатора и резистора соединены с общей шиной, стробирующий вход компаратора является стробирующим входом устройства выборки-хранения. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. у fe 00 о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 21 С 7/12

ГОСУДАР CTBEHHOE ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4828921/25 (22) 23.04.90 (46) 30.03.93. Бюл. М 12 (71) Опытное конструкторское бюро "Гидропресс" (72) А.Г.Сюзев, П.А.Кучин, Г.M.Áëîõ -и

В.Т,Петров (73) Опытно-конструкторское бюро "Гидропресс" (56) Авторское свидетельство СССР

М 1334996, кл, G 21 С 7/36, 1985. (54) СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ

ОРГАНА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА (57) Область использования: ядерная энергетика, в частности устройства контроля положения органа регулирования. Суть изобретения: в систему контроля положения органа регулирования ядерного реактора введены первое- N-e устройство выборки-хране.. ния, блоки выделения максимального и минимального напряжений, первый-третий резисторы, причем вторая клемма питающего напряжения через первый резистор соединена с выводом N-й катушки датчика, выводы втЬричных обмоток первого — N-го раздели тельных трансформаторов соединены с входами соответственно первого — й-го устройств выборки-хранения, стробируюИзобретение относится к области ядерной энергетики, а именно, к системам контроля положения органа регулирования.

Цель изобретения — повышение надежности контроля положения органа регулирования путем использования в системе Ы<„1806410 А3 щие входы которых обьединены и соединены с выходом компаратора, вход которого соединен с первым и вторым выводами первого резистора, первого — N-ro устройств выборки-хранения, выходы которых соединены с соответственно первыми — N-ми входами блока выделения максимального и блока выделения минимального напряжений, а также с первыми входами соответственно первого — N-го блоков сравнения напряжений, выход блока выделения максимального напряжения через второй резистор подключен к вторым входам первогоN-го блоков сравнения напряжений, и через третий резистор соединен с выходом блока выделения минимального напряжения, при этом устройство выборки-хранения выполнено в виде компаратора, на выходе которого анодом подключен диод, катод которого является выходом устройства выборки-хранения и соединен с первыми выводами конденсатора и резистора и инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход которого является входом устройства выборки-хранения, вторые выводы конденсатора и резистора соединены с общей шиной, стробирующий вход компаратора является стробирующим входом устройства выборки-хранения. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. только более стабильных по температуре индуктивных составляющих напряжений с катушек и сравнение их с постоянно отслеживаемым опорным напряжением.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы контроля положения органа ре1806410 гулирования; на фиг,2- принцип выделения индуктивной" составляющей напряжения устройства выборки-хранения; на фиг. 3 — временные диаграммы работы системы контроля положения органа регулирования.

Система контроля положения органа регулирования содержит (см.фиг.1) линейный датчик 1 с индуктивными катушками

1Л вЂ” 1,п, орган регулирования 2, магнитомягкий шунт 3, жестко связанный с органом регулирования; разделительные трансформаторы 4.1 — 4.п, устройства выборки-хранения 5Л вЂ” 5.п, компаратор 6 стробирующих импульсов, блоки 7 и 8 выделения соответственно максимального и минимального напряжений, блоки сравнения 9Л-9,п, блок обработки сигналов положения 10, резистор 11 в последовательно соединенной цепи катушек датчика, резисторы 12 и 13 в последовательно соединенной цепи выходов блоков 7 и 8.

Датчик положения 1 состоит из п однообмоточных катушек 1,1 — 1.п, размещенных вдоль траектории движения шунта 3 и органа регулирования 2. Один из свободных концов, последовательно соединенных катушек, подключен к первой клемме 14, другой (выход первой катушки) через резистор 11 подключен к клемме 15 питающего ..напряжения. Катушки 1,1-1.п подключены к первичным обмоткам соответствующих разделительных трансформаторов 4.1-4.п, предназначенным для приведения разнопотенциальных напряжений с катушек при последовательном их соединении к одному потенциалу. Вторичные обмотки разделительных трансформаторов 4Л-4.п соединены со входами соответствующих устройств выборки-харнения 5.1-5.п. Напряжение с резистора 11 поступает на вход компаратора 6, выход которого подключен ко входам стробирования устройств выборки-хране. ния 5.1-5.п. Выход. каждого устройства выборки-хранения соединен с первыми входами соответствующих блоков сравнения 9.1-9.п, а также со входами блока 7. выделения максимального(катушка замкнута шунтом 0< ) и блока 8 выделения минимального (катушка не замкнута шунтом 0бц ) напряжений. Выходы блоков 7 и 8 через резисторы 12 и 13 объединены и образуют в точке соединения сопротивлений необходимую величину отслеживаемого опорного напряжения (0ва < Uon < 0сш). Опорное напряжение подается на вторые входы блоков сравнения 9.1-9.п, где сравнивается с напряжением с выходов устройств выборкихранения 5.1-5.п. Выходы блоков сравнения 9.1-9.п соединены соответственно со входами блока 10 обработки сигналов положения.

Система контроля положения работает следующим образом, 5 Пусть в исходном положении шунтом 3 замкнута магнитная цепь только катушки

1.1. Напряжение Uo (см.фиг.2, 3), снимаемое с любой из катушек 1.1 — 1.п и поступающее через разделительные трансформаторы 4.1

"0 -4.к на входы устройств выборки-хранения

5.1-5.п, складывается иэ двух составляющих активной 0г, совпадающей по фазе с током через катушки 1Л вЂ” 1.п датчика и индуктивной 0, опережающей по фазе ток на

15 четверть периода. На вход компаратора 6 поступает напряжение с, последовательно включенного в цепь питания катушек, резистора 11. Стробимпульсы, вырабатываемые компаратором 6, совпадают по фазе с то20 ком, а следовательно, с активной составляющей Ог полного напряжения 0> катушек.

Стробимпупьсы запирают устройства выборки-хранения 5.1 — 5.п на время действия положительной полуволны активной состав25 ляющей с момента времени, когда активная составляющая 0г >О. К этому времени напряжение 06 на катушке успеет нарасти только до величины равной максимальному значению индуктивной составляющей Vp.

30 При изменении температуры катушек датчика меняется их активное сопротивление, а следовательно, активная составляющая Ur, Однако из-за того, что стробимпульсы запирают устройства выборки-хранения на вре35 мя действия положительной полуволны активной составляющей 0г, выходные на, пряжения устройства выборки-хранения

5.1-5.п останутся неизменными и равными максимальным значениям индуктивных со40 ставляющих напряжений Ui, катушек 1.11.п.

При одном и том же токе, протекающем через катушки 1.1 — 1.п, напряжение на катушке 1,1 больше (катушка замкнута шун45 том), чем на незамкнутых шунтом катушках

1.2-1.п; Напряжение на запоминающем конденсаторе 17 устройства выборки-хранения 5.1 к моменту появления запирающего стробимпульса успеет нарасти до

50 большего значения (0в,p = 0С ), чем напряжения на конденсаторах 17 устройств выборки-хранения 5.1-5.п (0ы-s.n - Uee).

Конденсатор 17 и резистор 18 в устройствах выборки-хранения выбраны такими, чтобы

55 обеспечивался минимальный за период разряд конденсатора при необходимом быстродействии системы. При приходе следующей положительной полуволны напряжения, конденсатор подзарядится до величины максимальной индуктивной со1806410 ставляющей напряжения. Напряжения с выходов устройств выборки-хранения поступают на блок 7 выделения максимального напряжения и блок 8 выделения минимального напряжения. На входе блока 7 будет напряжение Umax О5.! Осш, а на выходе блока 8 выделения минимального напряжения, Umin О5.2,-5.п Обш, с общей точки соединения резисторов 12 и 13 опорное напряжение (Uñù > Uîä > Общ) подается на входы блоков сравнения 9.1-9.п, где сравнивается с напряжениями с выходов устройств выборки-хранения 5.1-5.п, На выходе блока сравнения 9.1 напряжение Gyдет равно уровню логической единицы, так как О .! = Ucut > Uon, а на выходах остальных блоков сравнения 9.2 — 9.п — уровню логического нуля, так как U5.2-5,п< Ооп При дальнейшем перемещении органа регулирования 2, шунтом 3 замыкается магнитная цепь катушки 1.2. Напряжение на выходе устройства выборки-хранения 5.2 станет больше, чем опорное напряжение, при этом напряжение на выходе блока сравнения 9„2 станет равным уровню логической единицы, При замыкании последовательно шунтом 3 катушек 1.3 — 1.п на выходах блоков сравнения 9.3-9 и будут также последовательно появляться напряжения логической единицы. Эти изменения состояния выходов блоков сравнения после преобразования блоком 10 обработки сигналов положения отображаются на табло оператора, указывая местоположение органа регулирования.

Таким образом, в переходных режимах работы ядерного реактора при изменении температуры катушек датчика не будет происходить возможное нарушение работоспособности системы контроля положения органа регулирования ядерного реактора.

Кроме того, упрощается технология изготовления датчика, связанная с выравниванием по сопротивлению катушек датчика.

Формула изобретения

1, Система контроля положения органа регулирования ядерного реактора, содержащая линейный датчик положения с первой — N-й инду -"ивными катушками, магнитомягкий шунт, жестко связанный с органом регулирования, первый — N-й разделительные трансформаторы, первый - N-й блоки сравнения напряжений, компаратор и блок обработки сигналов положения, первый — N-й входы которого соединены с выходами первого — N-го блоков сравнения напряжения, первая — N-я индуктивные катушки соединены последовательно, вывод

5 N-й катушки подключен к первой клемме питающего напряжения, первая — N-я катушки соединены с первичными обмотками, соответственно первого - N-го разделительного трансформаторов, о тл и10 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности контроля системы положения органа регулирования, в нее введены первое — N-e устройства выборки-хранения, блоки выделения максимального и мини15 мального напряжений, первый-третий резисторы, причем вторая клемма питающего напряжения через первый резистор соединена с выводом N-й катушки датчика, выводы вторичных обмоток первого — N-ro

20 разделительных трансформаторов соединены с входами соответственно первого — N-го устройств выборки-хранения, стробирующие входы которых объединены и соединены с выходом компаратора, вход которого

25 соединен с первым и вторым выводами первого резистора, первого — N-го устройств выборки-хранения, выходы которых соединейы соответственно с первыми - N-ми входами блока выделения максимального и

30 блока выделения минимального напряжений, а также с первыми входами соответственно первого — N-ro блоков сравнения напряжений, выход блока выделения максимального напряжения через второй рези35 стор подключен к вторым входам первого—

N-го блоков сравнения. напряжений и через третий резистор соединен с выходом блока выделения минимального напряжения.

2. Система по и.1, отличающаяся

40. тем, что каждое устройство выборки-хранения выполнено в виде компаратора на основе операционного усилителя, на выходе которого анодом подключен диод, катод которого является выходом устройства вы45 борки-хранения и соединен с первыми вы водами конденсатора и резистора и инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход которого является входом устройства выборки-хранения, 50,вторые вводы конденсатора и резистора соединены с общей шиной, стробирующий вход компаратора является стробирующим входом устройства выборки-хранения.

1.и

Ис

Ucrp

II l y n )!

1806410

I I I

) I I >

1806410

Lll. 2

Редактор А. Коляда

Заказ 976 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Ю ии

Составитель Ю, Розенберг

Техред М. Моргентал Корректор Н. Кешеля