Система контроля положения органа регулирования ядерного реактора

, К ПАТЕН ОО О асти ядермам контвания.ие надеж- регулиро- системе атуре ний с тслеясхена реГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Опытное конструкторское бюро "Гидро- пресс"(73) Опытно-конструкторское бюро "Гидро- пресс"(56) Авторское свидетельство СССР М 1334996, кл, 6 21 С 7/36, 1985.54) СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОРГАНА РЕГУЛИРОВАНИЯ ЯДЕР. НОГО РЕАКТОРА57) Область использования: ядерная энергетика, в частности устройства контроля положения органа регулирования. Суть изобретения: в систему контроля положения органа регулирования ядерного реактора вве- дены первое- й-е устройство выборки-хране. ния, блоки выделения максимального и минимального напряжений, первый-третий резисторы, причем вторая клемма питающего напряжения через первый резистор соединена с выводом Й-й катушки датчика, выводы втЬричных обмоток первого - й-го раздели тельных трансформаторов соединены с входами соответственно первого - й-го устройств выборки-хранения, стробируюИзобретение относится к обл ной энергетики, а именно, к систе роля положения органа регулироЦель изобретения - повышен ности контроля положения органа вания путем использования в щие входы которых обьединены и соединены с выходом компаратора, вход которого соединен с первым и вторым выводами первого резистора, первого - й-го устройств выборки-хранения, выходы которых соединены с соответственно первыми - й-ми входами блока выделения максимального и блока выделения минимального напряжений, а также с первыми входами соответственно первого - И-го блоков сравнения напряжений, выход блока выделения максимального напряжения через второй резистор подключен к вторым входам первогой-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 которогоявляется выходом устройства выборки-хранения и соединен с первыми выводами кон- денсатора 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 темпе индуктивных составляющих напряж катушек и сравнение их с постоянно живаемым опорным напряжением.На фиг, 1 представлена структурн ма системы контроля положения оргагулирования; на фиг,2- принцип выделения индуктивнойсоставляющей 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 1 Л - 1,п, орган регулирования 2, магнитомягкий шунт 3, жестко связанный с органом регулирования; разделительные трансформаторы 4.1 - 4.п, устройства выборки-хранения 5 Л - 5,п, компаратор 6 стробирующих импульсов, блоки 7 и 8 выделения соответственно максимального и минимального напряжений, блоки сравнения 9 Л,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 одно- обмоточных 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 разно- потенциальных напряжений с катушек при последовательном их соединении к одному потенциалу. Вторичные обмотки разделительных трансформаторов 4 Л.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 Осш) и блока 8 выделения минимального(катушка не замкнута шунтом Обв) напряжений, Выходы блоков 7 и 8 через резисторы 12 и 13 объединены и образуют в точке соединения сопротивлений необходимую величину отслеживаемого опорного напряжения (ОьшО 0 пОсш). Опорное напряжение подается на вторые входы блоков сравнения 9,1-9.п, где сравнивается с напряжением с выходов устройств выборки- хранения 5.1-5.п. Выходы блоков сравнения 9.1-9.п соединены соответственно со входами блока 10 обработки сигналов положения.Система контроля положения работаетследующим образом,5. Пусть в исходном положении шунтом 3замкнута магнитная цепь только катушки1.1. Напряжение Ос(см.фиг.2, 3), снимаемоес любой из катушек 1,1 - 1.п и поступающеечерез разделительные трансформаторы 4,110 -4.к на входы устройств выборки-хранения5.1-5.п, складывается иэ двух составляющих активной Ог, совпадающей по фазе стоком через катушки 1 Л - 1.п датчика и индуктивной Оь опережающей по фазе ток на15 четверть периода. На вход компаратора 6поступает напряжение с, последовательновключенного в цепь питания катушек, резистора 11. Стробимпульсы, вырабатываемыекомпаратором 6, совпадают по фазе с то 20 ком, а следовательно, с активной составляющей Ог полного напряжения О 0 катушек.Стробимпупьсы запирают устройства выборки-хранения 5.1 - 5,п на время действияположительной полуволны активной состав 25 ляющей с момента времени, когда активнаясоставляющая Ог О. К этому времени напряжение О 0 на катушке успеет нараститолько до величины равной максимальномузначению индуктивной составляющей Оь30 При изменении температуры катушек датчика меняется их активное сопротивление, аследовательно, активная составляющая Ог,Однако из-за того, что стробимпульсы запирают устройства выборки-хранения на вре 35 мя действия положительной полуволныактивной составляющей Ог, выходные на, пряжения устройства выборки-хранения5,1-5.п останутся неизменными и равнымимаксимальным значениям индуктивных со 40 ставляющих напряжений Оь катушек 1.11,п.При одном и том же токе, протекающемчерез катушки 1.1 - 1.п, напряжение на катушке 1,1 больше (катушка замкнута шун 45 том), чем на незамкнутых шунтом катушках1.2-1,п; Напряжение на запоминающемконденсаторе 17 устройства выборки-хранения 5,1 к моменту появления запирающего стробимпульса успеет нарасти до50 большего значения (О 5,1 = Осв), чем напряжения на конденсаторах 17 устройств выборки-хранения 5.1-5.п (О 52-5.о - Обш).Конденсатор 17 и резистор 18 в устройствахвыборки-хранения выбраны такими, чтобы55 обеспечивался минимальный за периодразряд конденсатора при необходимомбыстродействии системы. При приходе следующей положительной полуволны напряжения, конденсатор подзарядится довеличины максимальной индуктивной составляющей 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 Оаах О 5, Осш,а на выходе блока 8 выделения минимального напряжения, Оал О 5,2,-5 л Обш, с общей точки соединения резисторов 12 и 13 опорное напряжение (ОсшОопОбш) 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 будет равно уровню логической единицы, так как О, = ОаО, а на выходах остальных блоков сравнения 9.2 - 9.п - уровню логического нуля, так как Об.г-б,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 92 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 - Й-й инду."ивными катушками, магнитомягкий шунт, жестко связанный с органом регулирования, первый - й-й разделительные трансформаторы, первый - й-й блоки сравнения напряжений, компаратор и блок обработки сигналов положения, первый - М-й входы которого соединены с выходами первого - М-го блоков сравнения напряжения, первая - И-я индуктивные катушки соединены последовательно, вывод 5 й-й катушки подключен к первой клеммепитающего напряжения, первая - М-я катушки соединены с первичными обмотками, соответственно первого - й-го разделительного трансформаторов, о тл и чаю щаяся тем,что,с целью повышениянадежности контроля системы положения органа регулирования, в нее введены первое - й-е устройства выборки-хранения, блоки выделения максимального и мини мального напряжений, первый-третий рези-,сторы, причем вторая клемма питающего напряжения через первый резистор соединена с выводом й-й катушки датчика, выводы вторичных обмоток первого - И-го 20 разделительных трансформаторов соединены с входами соответственно первого - И-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 - М-го устройств выборки-хранения, выходы которых соединейы соответственно с первыми - И-ми входами блока выделения максимального и 30 блока выделения минимального напряжений, а также с первыми входами соответственно первого - И-го блоков сравнения напряжений, выход блока выделения максимального напряжения через второй рези стор подключен к вторым входам первого -М-го блоков сравнения. напряжений и через третий резистор соединен с выходом блока выделения минимального напряжения.2, Система по и, о т л и ч а ю щ а я с я 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 вы борки-хранения и соединен с первыми выводами конденсатора и резистора и инвертирующим входом компаратора, неинвертирующий вход которого является входом устройства выборки-хранения, 50,вторые вводы конденсатора и резисторасоединены с общей шиной, стробирующий вход компаратора является стробирующим входом устройства выборки-хранения.Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5