| 主权项 |
基于误差带校正方法的棒位测量系统，其特征在于，是一种反应堆的棒位测量系统，含有：测量线圈组、校正副边线圈组、校正原边线圈、校正激励信号发生单元、测量激励信号发生单元、现场测量单元、测量芯棒以及信息处理单元，其中：测量线圈组，第1个到第n个共n个同向串联的测量线圈(A1～An)，各测量线圈的绕制方式相同，在空间上各测量线圈的共轴地安装，各测量线圈两端输入测量激励信号；校正线圈组，其中包括：一个校正原边线圈(C0)，第1个到第m个共m个校正副边线圈(C1～Cm)，m＝4，所述一个校正原边线圈(C0)和m个校正副边线圈共磁轴安装，所述m个校正副边线圈(C1，C2，C3，C4)从下到上地顺次紧密排列，其中，中间两个校正副边线圈(C2，C3)的缠绕方向相反，且两者串联连接；两端两个校正副边线圈(C1，C4)缠绕方向相反，且两者串联连接；偏下方的两个校正副边线圈(C1，C2)安装后线圈螺旋方向与所述校正原边线圈(C0)的线圈螺旋方向相同，偏上方的两个校正副边线圈(C3，C4)安装后的线圈螺旋方向与所述校正原边线圈(C0)的线圈螺旋方向相反，所述校正线圈组用于棒位测量的零点误差带校正；测量芯棒，由导磁材料段与非导磁材料段间隔排列组成，该测量芯棒的一端与控制棒的驱动轴直接连接，并在所述各测量线圈(A1～An)及校正线圈组内部上下往复运动，所述n个同向串联的测量线圈安装于所述测量芯棒顶端面的行程范围内，在控制棒没有运动前，且所述反应堆没有加热前的冷态初始条件下，所述测量芯棒中某个固定的导磁材料段顶端面位于串联反接的所述中间两个校正副边线圈(C2，C3)中靠下方 的一个所述校正副边线圈(C2)的上下端面之间，所述冷态初始条件下测量芯棒中固定的导磁材料段顶端面的位置与串联反接的所述中间两个校正副边线圈(C2，C3)中靠上方一个所述校正副边线圈(C3)的上端面间的距离大于所述控制棒的驱动轴部分整体在所述反应堆达到最高工作温度时，以冷态初始条件下的所述测量芯棒中固定的导磁材料段顶端面的位置为起点开始，由于包括热膨胀在内的各种因素而导致的的伸长总长度，同时在所述控制棒开始运动前的冷态初始条件下，位于两端的两个串联反接的所述校正副边线圈(C1，C4)中，始终保持其中一个内部有所述测量芯棒的导磁材料段存在，而另一个内部只有测量芯棒的非导磁材料段部分存在或者没有测量芯棒存在；测量激励信号发生单元，由测量激励信号发生器和测量激励信号放大器依次串联构成，所述测量激励信号发生器产生的固定频率的交流激励信号经测量激励信号放大器功率放大后输入到所述测量线圈组的两个输入端；校正激励信号发生单元，由校正激励信号发生器和校正激励信号放大器依次串联构成，所述校正激励信号发生器产生的固定频率的交流激励信号经校正激励信号放大器进行功率放大后输入到所述校正线圈组中校正原边线圈的两个输入端；现场测量单元，由现场棒位信号测量子单元和现场零点误差带校正信号测量子单元构成，其中：现场棒位信号测量子单元由p路现场棒位信号测量电路和一路测量激励信号测量电路组成，p＝n，其中，每一路现场棒位信号测量电路依次由差分信号放大器，低通滤波器和转换模块串联而成，所述转换模块把对应测量线圈产生且经过放大了的线圈自感电压信号滤波后对应的直流 电压信号成比例地转换为便于通过电缆远程传输的直流电流信号，所述每一路现场棒位信号测量电路中的差分信号放大器的两个输入端分别与所述测量线圈组中对应的一个测量线圈的两个输出端相连；测量激励信号测量电路组成也由差分信号放大器，低通滤波器和转换模块串联而成；所述测量激励信号测量电路中的转换模块把对应测量激励信号发生单元产生的经过放大器调整的测量激励信号滤波后对应的直流电压信号成比例地转换为便于通过电缆远程传输的直流电流信号，所述测量激励信号测量电路中的差分信号放大器的两个输入端分别与所述测量激励信号发生单元中测量激励信号放大器对应的两个输出端相连；现场零点误差带校正信号测量子单元由两路现场零点误差带校正信号测量电路构成，其中，每一路现场零点误差带校正信号测量电路由差分信号放大器，低通滤波器和转换模块串联而成，第一路现场零点误差带校正信号测量电路中的差分信号放大器的两个输入端分别与所述中间两个校正副边线圈(C2，C3)中靠下方的一个所述校正副边线圈(C2)的下方输出端和所述中间两个校正副边线圈(C2，C3)中靠上方一个所述校正副边线圈(C3)的上方输出端相连，所述中间两个校正副边线圈(C2，C3)中靠下方的一个所述校正副边线圈(C2)的上方输出端和所述中间两个校正副边线圈(C2，C3)中靠上方一个所述校正副边线圈(C3)的下方输出端相互连接；第二路现场零点误差带校正信号测量电路中的差分信号放大器的两个输入端分别与所述两端的两个串联反接的校正副边线圈(C1，C4)中的最下端的校正副边线圈(C1)的下方输出端和所述两端的两个串联反接的校正副边线圈(C1，C4)中的最上端的校正副边线圈(C4)的上方输出端相连，所述两端的两个串联反接的校正副边线圈(C1，C4)中的最下端的校正副边线圈(C1)的上方输出端 和所述两端的两个串联反接的校正副边线圈(C1，C4)中的最上端的校正副边线圈(C4)的下方输出端相互连接；所述现场零点误差带校正信号测量电路中的转换模块把对应两个串联的校正副边线圈产生且经过放大了的感应电压信号滤波后对应的直流电压信号成比例地转换为便于通过电缆远程传输的直流电流信号； 信息处理单元，依次由一组信号接收电路，一个A/D转换电路及一台工业计算机依次串联构成，所述信号接收电路是一个电阻式的采样电路，在所述信息处理单元中：一组信号接收电路，由q个棒位测量信号接收电路和两个零点误差带校正信号接收电路，以及一个测量激励信号接收电路构成，q＝p＝n，其中：每一个棒位测量信号接收电路的输入端与所述现场测量单元中的所述棒位信号测量电路中对应的一个所述转换模块的输出端经过电缆相连；两个零点误差带校正信号接收电路中每一个的输入端分别与所述两路现场零点误差带校正信号测量电路中对应一路的所述转换模块的输出端经过电缆相连；一个测量激励信号接收电路的输入端与所述测量激励信号测量电路中对应的一个转换模块的输出端经过电缆相连；A/D转换电路输入所述信息处理单元中各信号接收电路输出的对应表示所述各测量线圈产生的信号的直流电压信号，对应表示两路串联反接的校正副边线圈产生的信号的直流电压信号以及对应表示所述测量激励信号的直流电压信号，并经过A/D转换电路处理后得到对应使用数字直流电压信号表示的各个信号并进一步将所述用数字直流电压信号表示的各个信号送给所述工业计算机；工业计算机，按以下步骤实现具有测量误差带校正特性的棒位测量功能： 步骤(1)：对从所述A/D转换电路输入的各个对应于所述各个测量线圈输出的自感电压信号有效值大小的数字直流电压信号按照由小到大方式进行排序；步骤(2)：分别比较步骤(1)中各个所述数字直流电压信号和从所述A/D转换电路输入的对应于测量激励信号发生单元产生的测量激励信号有效值大小的数字直流电压信号；若：对应某个所述测量线圈输出的自感电压信号的数字直流电压信号等于对应于测量激励信号发生单元产生的测量激励信号有效值大小的数字直流电压信号，或者与对应于测量激励信号发生单元产生的测量激励信号有效值大小的数字直流电压信号之间的差值在小于5％的对应于测量激励信号发生单元产生的测量激励信号有效值大小的数字直流电压信号有效值大小的范围内，而同时其他各个测量线圈输出自感电压信号所对应的数字直流电压信号与零值的差值在小于5％的对应于测量激励信号发生单元产生的测量激励信号有效值大小的数字直流电压信号有效值大小的范围内，则判断对应所述的测量线圈发生断路，输出报警信号；若：对应某个所述测量线圈输出的自感电压信号的数字直流电压信号与零值的差值在小于5％的对应于测量激励信号发生单元产生的测量激励信号有效值大小的数字直流电压信号有效值大小的范围内，而同时其他各个测量线圈输出的自感电压信号的数字直流电压信号与对应于测量激励信号发生单元产生的测量激励信号有效值大小的数字直流电压信号之间的差值在大于5％的对应于测量激励信号发生单元产生的测量激励信号有效值大小的数字直流电压信号有效值大小的范围内，则判断对应所述的的测量线圈发生短路，输出报警信号； 步骤(3)：把步骤(1)中所述的排序后的对应于本次各个所述测量线圈输出的自感电压信号有效值大小的数字直流电压信号中的较高电平信号中的极大值和较低电平信号中的极小值取出，将上述极大值和极小值求平均值作为一阶比较阈值FTA；步骤(4)：把步骤(1)中所述的排序后的对应于本次各个所述测量线圈输出的自感电压信号有效值大小的数字直流电压信号与步骤(3)中所述的一阶比较阈值FTA进行比较；对应大于所述一阶比较阈值FTA的所述对应于本次各个所述测量线圈输出的自感电压信号有效值大小的数字直流电压信号中的极大值和极小值求取平均值TAA，并对小于所述一阶比较阈值FTA的所述对应于本次各个所述测量线圈输出的自感电压信号有效值大小的数字直流电压信号中的极大值和极小值求取平均值TAB；步骤(5)：把步骤(4)中所述平均值TAA和平均值TAB再次求取平均值，并将所得到的平均值作为二阶比较阈值STA；步骤(6)：把对应于本次各个所述测量线圈输出的自感电压信号有效值大小的数字直流电压信号与所述二阶比较阈值STA进行比较，大于所述二阶比较阈值STA的数字直流电压信号对应的测量线圈的状态记为“1”，小于所述二阶比较阈值STA的数字直流电压信号对应的测量线圈的状态记为“0”；步骤(7)：把步骤(6)中表示对应于各个测量线圈状态的二进制值组合后与预先存储的“各测量线圈状态的二进制值组合与控制棒位置关系表”中的对应于控制棒各个位置的二进制值组合进行比较，即可获得对应测试条件状态下控制棒位置信息。 |
