核电站反应堆控制棒监测装置的制作方法

本发明属于核电站技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站反应堆控制棒监测装置。

背景技术：

反应堆控制棒束布置在堆芯内，穿插在燃料组件中，其主要作用是通过控制棒驱动机构的步进提升和下插动作，带动控制棒束在燃料组件中进行精确的定位，以实现反应堆功率控制。或机构断电，控制棒束组件落棒，以达到停堆目的。

目前，国际上大多数核电站采用棒位探测器对控制棒束的位置进行实时监控。棒位探测器的结构形式主要包括棒位探测线圈和筒体部分。一般而言，大多数棒位探测线圈由不同的子组线圈构成，当驱动杆上端进入子组线圈的内部区域时，子组线圈内的磁通、磁阻便发生改变，这些变化反应在输出信号上，通过信号处理并可得到驱动杆的位置，即控制棒的位置。棒位探测线圈作为核心部件，其布置对整个探测器的性能至关重要。

请参考图1，现有的一种棒位探测方案，其棒位探测线圈共包括了1个初级线圈100'、31个次级线圈组成的次级线圈集200'、2个补偿线圈300'、公共线400'、地线500'。

初级线圈100'绕在整个线圈骨架的外沿。

两个补偿线圈300'分布在次级线圈集200'的两端。

次级线圈集200'分为5组，分别为A、B、C、D、E，各组线圈分别如下：

A组线圈包括：1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31，共16个。

B组线圈包括：2、6、10、14、18、22、26、30，共8个。

C组线圈包括：4、12、20、28，共4个。

D组线圈包括：8、24，共2个。

E组线圈包括：16，共1个。

通过对次级线圈进行分组，并将各组线圈分别按奇偶顺序进行正接和反接，并可以实现格雷码信号输出。由于相隔线圈间距为8步，故棒位探测器的测量精度为8步。当驱动杆端部位于线圈内时，该线圈输出高电平，否则输出低电平。

该棒位探测线圈输入输出共11路线，由一个电连接器连接至棒位棒控系统(Rod Control System，RGL)。

但是，现有的棒位探测方案，存在如下缺陷：

1)棒位探测精度为8步，精度不足以满足功率精确控制需求。

2)探测范围为0～225步，不能满足驱动杆行程较大的反应堆堆型的棒位探测需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种探测范围更大、精度更高的核电站反应堆控制棒监测装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站反应堆控制棒监测装置，包括：初级线圈、包括46个次级线圈的次级线圈集、分布在所述次级线圈集两端的补偿线圈，所述次级线圈集中的次级线圈分为多组，且每组次级线圈按照奇偶顺序依次正接反接。

进一步的，将所述次级线圈集中的次级线圈分为6组。

更进一步的，所述次级线圈输出6位格雷码信号。

再进一步的，所述次级线圈分为A组、B组、C组、D组、E组、F组，其中：

A组包括：第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45个次级线圈；

B组包括：第2、6、10、14、18、22、26、30、34、38、42、46个次级线圈；

C组包括：第4、12、20、28、36、42个次级线圈；

D组包括：第8、24、40个次级线圈；

E组包括：第16个次级线圈；

F组包括：第32个次级线圈。

再进一步的：

所述A组次级线圈的间距为12步；

所述B组次级线圈的间距为24步；

所述C组次级线圈的间距为48步；

所述D组次级线圈的间距为96步。

进一步的，所述次级线圈集中相邻次级线圈的间距为6步。

进一步的，所述初级线圈缠绕在整个线圈骨架外沿。

进一步的，所述初级线圈、所述次级线圈通过电连接器输出。

进一步的，所述初级线圈、所述次级线圈、所述补偿线圈通过电连接器输出。

更进一步的，所述电连接器为12芯或以上的电连接器。

与现有技术相比，本发明的核电站反应堆控制棒监测装置，具有以下效果：

本发明的次级线圈数目设置为46个，从而提高棒位探测精度，扩大棒位探测范围，提高适应性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站反应堆控制棒监测装置及其有益效果进行详细说明。

图1为现有技术核电站反应堆控制棒监测装置的示意图。

图2为一种核电站反应堆控制棒监测装置的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

请参阅图2，本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的示意图，包括：初级线圈100、包括46个次级线圈的次级线圈集200、分布在所述次级线圈集两端的补偿线圈300，所述次级线圈集200中的次级线圈分为多组，且每组次级线圈按照奇偶顺序依次正接反接。

其中，初级线圈100用以产生感应磁场和测量落棒时间，而次级线圈集200用以测量棒位，且所有次级线圈具有相同的公共线400和地线500。

由于设置46个次级线圈，相比于现有的31个次级线圈，本发明能提高棒位探测精度，扩大棒位探测范围，提高适应性。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，将所述次级线圈集中的次级线圈分为6组。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，所述次级线圈输出6位格雷码信号。

本实施例采用6位格雷码输出，使得信号读取方便。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，所述次级线圈分为A组、B组、C组、D组、E组、F组，其中：

A组包括：第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45个次级线圈；

B组包括：第2、6、10、14、18、22、26、30、34、38、42、46个次级线圈；

C组包括：第4、12、20、28、36、42个次级线圈；

D组包括：第8、24、40个次级线圈；

E组包括：第16个次级线圈；

F组包括：第32个次级线圈。

本实施例具体实现6位格雷码，将探测范围扩大至0～267步，提高了探测范围。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中：

所述A组次级线圈的间距为12步；

所述B组次级线圈的间距为24步；

所述C组次级线圈的间距为48步；

所述D组次级线圈的间距为96步。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，所述次级线圈集中相邻次级线圈的间距为6步。

本实施例将探测精度提高到6步，提高了探测精度。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，所述初级线圈缠绕在整个线圈骨架外沿。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，所述初级线圈、所述次级线圈通过电连接器输出。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，还包括：分布在所述次级线圈集两端的两个补偿线圈300。

本实施例增加补偿线圈用以调节初级线圈电压供给，以保持次级线圈输出幅值稳定。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，所述初级线圈、所述次级线圈、所述补偿线圈通过电连接器输出。

本发明一种核电站反应堆控制棒监测装置的一个实施例中，所述电连接器为12芯或以上的电连接器。

相比于现有技术采用的11芯电连接器，本实施例使用12芯的电连接器，包括6位格雷码信号、补偿线圈、初级线圈、公共线、地线，共12路线。

采用本发明的技术方案，通过对棒位探测线圈的数量、间距以及接线方式的设置，实现了提高棒位探测精度、扩大棒位探测范围的目的，从而提升了棒位探测的准确性，实现了核电站反应堆功率的精确控制，保证了核电站的安全运行。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。