Измеритель паросодержания в первом контуре ядерного реактора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 114 С 21 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ В ПЕРВОМ КОНТУРЕ ЯД содержащий измерител носителя в канале, содержаний, причем хода теплоносителя 1 АРОСОДЕРЖАН РНОГО РЕАКТО,а теплоель пароь расх ычисли змерит станов ель ра лен на да и из- плоноси входном участке тру меряет однофазный п теля, выход измерит носителя соединен с вычислителя паросод ок т ля расхода теп р выл Фо тчто, сти и на ржан тем личающиися целью повьпдения без дежности работы кон ас ра ркуляци ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ теплоносителя ядерного реактора кипяшим теплоносителем, введены и" зационная камера, первый и второй дифференцирующие усилители, первый и второй преобразователи сигнала в знаковую Форму, блок определения периода знаковой корреляционной функции сигнала, причем ионизационная камера установлена на выходном участке трубопровода, выход ионизационной камеры соединен с входом первого дифференцирующего усилителя, выход которого соединен с входом второго дифференцирующего усилителя и входом первого преобразователя сигнала а в знаковую Форму, выход второго дифФеренцирующего усилителя соединен с входом второго преобразователя сигнала в знаковую форму, выходы пер- С вого и второго преобразователя соединены с входом блока определения периода знаковой корреляционной Функции сигнала, выход которого сое- ЬР динен с вторым входом вычислителя ЬР паросодержания,1220493 Р 12 2 1ЧгЦ, (Ч -Ч ) Ч"-Ч) Изобретение относится к устройствам для измерения паросодержания впервом контуре ядерных реакторов скипящим теплоносителем.Целью изобретения является повышение безопасности и надежности работы контура циркуляции ядерного реактора с кипящим теплоносителем.На чертеже представлена блок-схема измерителя паросодержания в первом контуре ядерного реактора.Измеритель паросодержания в первом контуре ядерного реактора содержит измеритель 1 расхода теплоносителя, измеряющий однофазный потоктеплоносителя на входном участкетрубопровода 2, ионизационную камеру 3, установленную на выходномучастке трубопровода 4, первый 5 ивторой б дифференцирующие усилители,первыйи второй 8 преобразователисигнала в знаковую форму, блок 9 определения периода знаковой корреляционной функции сигнала, вычислитель 10.паросодержания,Устройство работает следующим образом.Иониэационную камеру 3 располагают вблизи и вдоль трубопровода сдвухфазным теплоносителем на выходеиз канала, в котором необходимо измерить паросодержание.Сигнал ионизационной камеры подают на первый дифференцирующий усилитель 5, выполняющий предварительное усилие и дифференцирование, изатем на второй дифференцирующий усилитель 6, выполняющий дифференцирование сигнала. Первый 7 и второй 8преобразователи осуществляют преобразование сигналов в знаковую Форму.Для средней скорости течения теплоносителя справедливо; где У - средняя скорость течениятеплоносителя,Е - длина ионизационной камеры,- время прохождения длины камеры источником радиоактивного излучения (азот), движущимся вместе с теплоносителем.Величина , определяется с помощью нормированной корреляционной функции Я(1) между дифференцированными сигналами ионизационной камеры, Эта корреляционная функция имеет вид Для определения величины, , соответствующей максимуму функции, целесообразно использовать преимущества преобразования первичных сигналов в релейную форму. Эти преимущества состоят в применении более простого оборудования, что приводит к сниже" нию затрат на изготовление, проектные, монтажные и эксплуатационные работы, а также в повышении точности измерений эа счет более резко выраженного максимума корреляционной функции сигнала, преобразованного в релейную Форму.Значение величины относительного весового паросодержания получают с помощью вычислителя паросодержания в соответствии с соотношением К(3)ф3 О где индексы 1 и 2 соответствуют значениям на входе и выходе канала;х - относительное весовое паросодержание;( - объемный расход;35 Ч - удельный объем воды;Ч - удельный объем пара;Б - площадь проходного сечения;К - коэффициент калибровки;С - постоянная.40 Определение периода знаковой корреляционной функции происходит в соответствии с Формулой с помощью блока 9, работающего в следящем: режиме при. начальном значении полупериода и й (4)соответствующем началу кипения навыходе канала. При установившемся 50кипении величинами, поступает с выхода. блока 9 в вычислитель 10, который принимает результаты измерениярасхода Я необходимые константы ивыдает значение паросодержания на 55выходе иэ канала в соответствии ссоотношением (3).В порядке проверки предлагаемогорешения эксперименты выполнены наЗаказ 7141/4 Тираж 386 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 каналах исследовательского ядерного реактора МРВ качестве основных элементов использованы штатные расходомеры ДМ, ионизационная камера типа КГ, электрометрические усилители типа ПЭМУ с дифференцирующими пассивными фильтрами. Период корреляционной функции определялся с помощью анализатора ЭАСП-С. Сигнал ионизационной камеры измерялся в интервале от 10 А до Зф 10 А. Измерения паросодержания, выполненные в диапазоне изменения относительного массового паросодержания от 57. до 143 при расчетном контроле с использованием уравнений состояния позволили получить значение относительного среднеквадратического отклонения 7 Х.С целью эффективного использования технических характеристик предлагаемого решения целесообразен вариант системной реализации с использованием КАТСРК (комплекса агрегатных технических средств для построения аппаратуры радиационного контро" ля), который позволяет создавать приборы и системы технологического контроля по измерениям паросодержания и находится на стадии внедрения в серийное производство. При этом отдельные технические средства могутбыть подключены к действующим АСУТП. и наоборот, в системы КАТСРК могут включаться датчики нерадиационных 20493 4параметров, удовлетворяющие стандарту ГСП (Государственная система приборов). При большом количестве измерительных каналов функции элементов7-10 могут эффективно выполнятьсяцентрализованными блоками БПК 2-90(измерительное устройство коррелометров), УНО-90 (устройство накопления и обработки информации) и Ю микропроцессора "Электроника".Выходы дифференциальных усилителей5 и 6 коммутируются программным илиоперативным образом.В целом предлагаемое техническое 15 решение обладает следующими преимуществами:повышение безопасности и надеж ности контура циркуляции реактора эасчет сохранения его целостности, не 20 нарушаемой для измерительных целей,а также повышение безопасности измерительной системы, исключающей использование наружных источников радиоактивного излучения, что особен но важно при большом числе трубопроводов;использование гамма-излучения азо"та, содержащегося в теплоносителе30 использование частотно-временныхзависимостей сигналов с преобразованием в релейную форму, а не интенсивности сигнала излучения, что позволяет применить более надежную аппаратуру.