Реактиметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) И 1) 21 С 17 ЗОБР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ ОПИСАН И АВТОРСКОМУ(46) 15.12.85. Бюл. В 46 (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(56) 1,Вороний А.А., Остапенко В.В Автоматизация измерений реактивности. 1968, Препринт института атомной энергии им.И.В.Курчатова2,ЯЬЬЬз С. Оез 1 п апд озе оГ йЬе теасй 1 ч 11 у сошройег, 1 КЕ, Тгапз оЕ М 1 с 1. Бс 1, й,.(54) (57) РЕАКТИИЕТР, содержащий логарифмический преобразователь, измеритель обратного периода, и вычислителей относительных значений скоростей изменения концентраций групппредшественников запаэдывающихнейтронов, первый многовходовыйсумматор, нелинейный преобразователь, причем выход логарифмического преобразователя соединен с входами измерителя обратного периода,нелинейного преобразователя и пер"выми входами вычислителей, выходнелинейного преобразователя соединен с первым входом, а выходы и вычислителей соединены соответственнос вторым и о+1-м входами первого гния " я 1 многовходового сумматора, выход которого является выходом реактиметра, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышенияточности за счет уменьшения статических и динамических погрешностейизмерения реактивности, в неговведен второй делитель, а вычислители относительных значений скоростей изменения концентрации групппредшественников запаздывающихнейтронов содержат первый делитель,второй сумматор, усилитепь, третийсумматор, интегратор, перемножитель,причем вход первого делителя является входом вычислителя, выход пер"вого делителя соединен с первым входом второго сумматора, выход ко,торого является выходом вычислителяи соединен с входом усилителя,с первым входом перемножителя, выход которого соединен с первым входомтретьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом усилителявыход третьего сумматора соединен свходом интегратора, выход которогосоединен с вторым входом второгосумматора, второй вход перемножите-,ля является вторым входом вычислителя, выход второго делителя соединен с и+2-м входом первого многовходового суйматора, выход измерителя обратного периода соединен с вто: рыми входами вычислителей и входомвторого делителя, 11445Изобретение относится к области . реакторных измерений, а точнее ксредствам оперативного контроля реактивности в широком диапазоне изФщменения мощности ядерных реакторов, ЗИзобретение наиболее эффективно может бьггь использовано в системах контроля, управления и защиты при проведении перегрузочных.и пусковых работ.. Известен реактиметр, содержащий преобразователь тока ионизациониой камеры в напряжение, схему вычисления суммы скоростей изменения концентраций групп предшественников 15 запаздывающих нейтронов и потока внешнего источника, а также блок, осуществляющий деление этой суммы на сигнал, пропорциональный плотности нейтронного потока 1.Недостатками известного устройства являются, во-первых, необходимость переключения пределов при изменении нейтронного потока в широком диапазоне, во-вторых, большие погрешности измерения, возникающие после переключений и вызванные сбоем начальных условий в схеме вычисления скоростей изменения концентрацией групп предшественников запаздывающих нейтро-ЗО нов .Наиболее близким,к изобретению . по технической сущности является реактиметр, содержащий логарифмический преобразователь, измеритель обратного периода, 1 вычислителей относительных значений скоростей изменения концентраций групп предшественников запаздывающих нейтронов, первый многовходовыйсумматор, нелинейный преобразователь, причем выход логарифмического преобразователя соединен с входом измерителя обратного периода, нелинейного преобразователя и первыми входами 45 вычислителей, выход нелинейного преобразователя соединен с первым входом, а выходы и вычислителей соединены. соответственно с вторым и и +1-м входами первого многовходового сумма О тора, выход которого является выходом реактиметра 2 1., Недостаток известного реактиметразаключается в том, что относительная скорость изменения концентрацийпредшественников эапаздывающих нейтронов образована как раз"ность между суммарной долей эапаз 342дывающих нейтронов и суммой отношений запаздывающих нейтронов каждой группы к общему количеству нейтронов в реакторе, а это увеличивает погрешность в определении реактивности, так как малая величина определяется как разность больших.Другим недостатком является большая динамическая погрешность вычисления реактивности, поскольку измеритель обратного периода всегда имеет инерционность, а именно: его сигнал является входным сигналом схемы вычисления реактивности.Цель изобретения - повышение точности эа счет уменьшения статических и динамических погрешностей измерения реактивности.1Поставленная цель достигаетсятем, что в реактиметр, содержащийлогарифмический преобразователь,измеритель обратного периода,0 вычислителей относительных значений скоростей изменения концентрацийгрупп предшественников эапаздывающнх нейтронов, первый многовходовыйсумматор, нелинейный преобразователь, причем выход логарифмическогопреобразователя соединен с входамиизмерителя обратного периода, нелинейного преобразователя и первымивходами вычислителей, выход нелинейного преобразователя соединенс первым входом, а выходы и вычислителей соединены соответственно свторыми п +1-и входами первогомноговходового сумматора, выход которого является выходом реактиметра, введен второй делитель, а вычислители относительных значений скоростей изменения концентрации групппредшественников эапаздывающих нейтронов содержат первый делитель,второй сумматор, усилитель, третийсумматор, интегратор, перемножительи дополнительный вход, причем входпервого делителя является входомвычислителя, выход первого делителясоединен с первым входом второго сумматора, выход которого является выходом вычислителя, соединен с входомусилителя, с первьм входом перемножителя, выход которого соединен спервым входом третьего сумматора,второй вход которого соединен с выходом усилителя, выход третьего сумматора соединен с входом интегратора, выход которого соединен с вторымго сумматора 8 подключен выход перемножителя 10, входы которого соединены с выходами второго сумматора 6 и измерителя обратного периода 2. Выход измерителя обратного периода через второй делитель 11, а также выходы нелинейного преобразователя 3 и вычислителей 4.1-4.п подключены к входам первого многовходового сумматора 12, выходной сигнал которого соответствует реактивности, выраженной в долях р.Нелинейный преобразователь может содержать, например, сумматор, пере- множитель и блок вычисления экспоненты.Устройство работает следующим образом.Выходной сигнал логарифмического преобразователя 1 поступает на входы измерителя обратного периода 2, нелинейного преобразователя 3 и вычислителей 4.1-4,6 отно" сительных значений скоростей изменения концентраций групп предшественников запаздывающих нейтронов. В кащцом из. вычислителей 4,1-4.6 выходной сигнал логарифмического преобразователя ослабляется первым делителем 5, имеющим коэффициент передачи, равный р; / р, где р - относительная доля запаэдывающих нейтронов 1-й группы; р - суммарная доля запаздывающих нейтронов. В сумматоре 6 из выходного сигнала первого делителя 5 вычитается выходной сигнал интегратора 9. Разностный сигнал второго сумматора 6 является выходным сигналом вычислителя 4,1-4.6 и поступает как на один из входов первого сумматора 2, так и через усилитель 7, имеющий коэффициент передачи, равный- постоянной распада предшествен- ников 1-й группы, на вход третьего сумматора 8, где суммируется с выходным сигналом перемножителя 1 О и поступает на входинтегратора 9. В первом сумматоре 12 алгебраически складываются выходные сигналы вычислителей 4.1-4.6, нелинейного преобразователя 3 и второго делителя 11,Работа устройства основана на решении уравнений кинетики реактора относительно реактивности:лц (, с - ;И=Р 40 45 50 55 3 1144534 4входом второго сумматора, второйвход перемножителя является вторымвходом вычислителя, выход второгоделителя соединен с п +2-м входомпервого многовходового сумматора,выход измерителя обратного периодасоединен с вторыми входами вычислителей и входом второго делителя.Такое конструктивное выполнениереактиметра позволяет уменьшить как 10статические, так и динамическиепогрешности вычисления реактивности, поскольку основным сигналом,влияющим на показания реактиметра,является выходной сигнал малоинерционного логарифмического преобразователя.На чертеже представлена структурная схема реактиметра. Пунктирнымилиниями оконтурены вычислители относительных значений скоростей изменения концентраций групп предшественников запаэдывающих нейтронов.Реактиметр содержит логарифмический преобразователь 1, измерительобратного периода 2, нелинейныйпреобразователь 3, вычислители4,1-4.о относительных значенийскоростей изменения концентрациигрупп предшественников запаздывающих нейтронов, первый делитель 5,второй сумматор 6, усилитель 7,третий сумматор 8, интегратор 9,перемножитель 1 О, второй делитель11, первый многовходовый сумматор 12с первым входом 13, вторым входом14.1, о +1-м входом 14.п, и+2-м входом 15, выходом 16, являющимся выходом реактиметра.Логарифмический преобразователь1 соединен выходом с входами измерителя обратного периода 2 и нелинейного преобразователя 3, на другой входкоторого подано напряжение, соответствующее логарифму потока внешнегоисточника. Выход логарифмическогопреобразователя связан также с входами вычислителей 4,1-4,п относительных значений скоростей изменения концентраций групп предшественников запаздывающих нейтронов. Длякаждой учитываемой группы вычислительсодержит первый делитель 5, подключенный выходом к входу сумматора 6, выход которого через усилитель 7 связан с входом третьего сумматора 8, соединенного выходом черезинтегратор 9 с другим входом второгосумматора 6, а к другому входу третье 1144534(о) рд (с) ф фь(И) сй Уравнение (4 )можно записать винтегральной форме 30 ел,с,И) рьй)Взяв производнУю под интегралом 35 О;с,(1) 1 ои подставив вместо й - относительная доля запазды)"вающих нейтронов, 1-й группы; 15В; - постоянная распада предшественников 1-й группы.Эти уравнения можно записать в виде: йРй) с Ыс) е ), ) Ф уофо(И) Ю (п(Ц;-1 с(1 выражение, определяемое уравнением(1)Вычислители 4.1-4,6 удовлетворяют уравнению ( 6 ), а их выходной сигнал соответствует С дС;)Ис )Ц й относительной скорости изменения концентрации )-й группы предшественников запаэдывающих нейтронов.Первый делитель 5 имеет коэффициент передачи, равный ф / Д , а усилитель 7 - ); . Нелинейный преоб" разователь 3 вычисляет отношениееР е- = - ехр (0 о 5- Ро ь)рпСЦ Ра коэФфициент передачи второго делителя 11 равен 6/).Предложенный реактиметр по сравнению с лучшими образцами аналогичных устройствработает в широком днанаэоне изменения мощности ядерного реактора ( 7-8 декад ) беэ переключе" ния пределов, имеет высокое быстродействие и хорошие точностные характеристики.1144534 едактор С,Тито Корректор И.Куска ред А.Бой Тираж 407осударственногоам иэобретенийМосква, Ж, Р писноеСР д.4/5 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Филиал акая 8129/2 ВНИИПИ по 11303