Измеритель периода ядерного реактора

Измеритель периода ядерного реактора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик 79IO77

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.05.79 (21) 2767322, 18-25 (51) М.Кл." G 21 С 17/14 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.82. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.82

1осудapстeeнный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 62!.039.5 (0S8.S) (72) Авторы изобретения

А. П. Бондарев, Ю. С. Кулабухов и Л. А. Тимохин (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИОДА ЯДЕРНОГО PEAKTOPA

Изобретение относится и а палого-цифровой из,мерительной технике,,входит в состав аапа ратуры для измерения .параметров ядериого реактора,и п реднавначено для измерения периода уд1воекия мощности ядер ного реактора.

Известен измеритель периода ядерного реактора, содержащ ий реверстювный счет*юик, усилитель, формтюрователь импульсов, регистратор, преобразователь код — частота и блок задержии (1).

Недостатком извес пного измерителя периода является, наличие блока задержки и блоков с большим объемом памяти.

На1иболее близким по технической сущности является измеритель пер иода ядернюго реактора, содержащий детектор, преобра зователь аналог-частота, регистратор периода, умнож итель частоты, генератор им|пульсов, причем счетный, вход регистратора периода соединен с |выходом л рсобразователя .а налог-ча стота, на вход которого, подан аналогичный сигнал с детектора, выход генератора иыттульсов соединен с вторым входом умножителя частоты (2).

Последовательно соединенные нуль-орган, счетчик M умнюжитель частоты с генератором тюмпульсов в,цепи обратной связ и осуществляют озтерацию дифференцтюрования импульсной последователыности на выходе преобразователя а налог-частота, а регистратор периода — делен не этой частоты .на производную, т. е. нахождение периода.

Недостатком этого:устройспва являепся низкое быстродействие лри тюизкой частоте на выходе преобразователя. Так, тюри частоте кюреобразоваи ия )=1 Гц измерение пе риода производится ва вовремя, рааиое периоду .реактора, лри более низкой частоте — еще ниже.

Целью изобретении является повыптение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в,измеритель периода ядерного реактора, содержащий детектор, преобразователь аналог-частота,;регистратор периода, умножитель частоты и генератор импульсов, причем счетный, вход репистратора периода соединен с.выходом преобразователя аналог-частота, на вход которого подан аналоговый сигнал .с детектора, выход ге нератора импульсов соединен с .вторым входом умножителя частоты, дополнительно

25 возведены счетчик интервалов, регистр интер,валов, счетчик приращеиий интер валов, регистр ириращений интер валов, управляющий делитель частоты, блок упра влен ия, причем выход преобразователя аналогЗО частота так же соединен с управляемым

791077

25 зо

50

65 входам счетчика интер валов, выходы триггеро в счетчика интервалов соединены с установочными входа ми триггеров регистра интервалов, выходы триггеров регистра интервалов соединены с перовым,входом ум нюж ителя частоты и установочными жходами трипгepoiB счетчика приращений интервалов,:выхюды тр|иггеров счетчика приращений интервалов соединены .с установочныMtH входам и репистра приращений !HIHTeplBaлов, выходы тр ипгеров регистра,приращ ений интервалов соединены с установоBIHbIми входами триггеро в удра вляемогю дел|ителя частоты, счетный вход управляемого делителя частоты соединен с |выходом ум,ножителя частоты, выход управляемого делителя частоты аюдаги на счетный !azoic регистратора |пер иода, выходы блока управления соединены с входами счегчика интервалов, реги спра;интер валов, счет чика lnpH!ращений интервалов, управляемого делителя частоты, ipenHicTpa приращеиий интервалов, уегиспратора inepH!ogIa, выход генератора импульсо в так же соединен,с входом счетчи:.ка интервалюв, счетчика п р и ращений интервалов,и блока уира вления.

В устрюйстве измерение пер иода реактора TI, п роизвюдится путем счета импульсов, формируемых,блоками устройства, в интервале дремени между импульса ми преобразователя аналог-частота. Период,реактора,измеряется уже при;появлении четвертого !Н последующих импульсов и поэтому гораздо быстрее, чем ino !IIpoTioTH!ny, а время измерения периода не.зависит,oT величи.ны Тр, а определяется только частотой импульсов на выходе п реабразювателя анаJIo!r-частота.

На фиг. 1 пред ставлена структурная схема;измерителя периюда ядер ного реактора; на фиг. 2 — эре)менные диаграммы.

На фиг, 1 изображены следующие бло:.ки: .детектор 1, л реобразователь аналогчастюта 2, регистратор 3 периода, умножитель 4 частоты, генер.атор 5 им пульсов, счетчик интервалов б, !peIIHlcTp 7 и нтер валов, счетчик 8 xI!plHlpa!IIIeHHH интервалов,;реги стр 9 aipH!panIeH!HH интервалов, упра вляемый делитель 10 частюты, блок 11 уп равлени,я.

На фит. 2 показаны временные диаграммы, |где изображены импульсы 12:на выходе преобразователя а налог-частота; состояние 13 счетчика интервалов; состоян ие 14:регистра интервалов; юостаяни е 15 счетчика лр иращений интервалов; имлульсы 16,на выходе умножител я частоты; состояние .17 pernerpa приращений интервалов; импульсы 18 на выходе управляемого делителя частоты; текущее 19 соепояние регистратора периюда; состоян ие 20 репистpampa периода, заполненное в п ромежупке времени между импульсами.

Устройство содержит детектор 1, преобоазюватель аналог-частота 1. пегистпатоп периода 3, умножитель частоты 4, генератО!р импульсов 5, причем счетный вход,регистратора периода 3 соединен с выходом преобразователя аналог-частота 1, .на вход которого подан аналоговый сипнал с детекTo!pa 1, выход генератора 5,импульсов соединен с вторым,вхюдом умнюжителя частюты 4, в усПройспвю так же IBBepeHbI счетчик интервалов 6, .регисгр интервалов 7, счетчик приращений интервалюв 8, регистр приращеняй интервалов 9, управляемый делитель ча споты 10, блок управления 11, причем вход преобразователя аналог-частота 2, также соединен с управляемым входом счетчика интервалов 6, выходы триггеров счетчика и нтервалюв 6 соединены с установочными .входами .региспра интервалов 7, .выходы триггеров:регистра интервалов 7 соединены C первым входом умнюжителя частоты 4 (H установочным и .входами .приггеров счетчика при ращений интервалов 8, выходы триггеров счетчика приращений интервалов соединены с уста новочными входами приггерюв регистра:пр иращен ий !HHTepiaaJIoB 9, выходы триггеров регистра приращения:интервалов 9 соединены с установочными входами триггеров управляемо го делителя частоты 10, .счетный вход управляемого делителя частоты соединен с выходом умножителя частоты 4, выход управляемого делителя частоты подан на счетный вход реги спратора .периода

3, выходы блока управлеиия 11 соединены с входа ми счетчика, интервалов 6, регистра интервалов 7, счетчика !nip!HpameHHH интервало в 8, репистра приращений интервалов

9, управляемого делителя частоты 10, perHcTpaToipa периода 3, выход генератора импульсов 5 так же соединен c:Bõoäoiì счетчика интервалов 6, счетчика лриращений интервала в 8 и блока упра:вления 11.

Принцип работы устройства оюнован на использовании экспоненциального свойства сигналов, снимаемого с реактара пр и его разгоне. Зависимость мощности реактора

Рг от мащнасти Рь разделенными интервалoM времени Ж, IHaxодится lno формуле:

Рг=Р1 e ы т., где Ti — периюд реактора.

Отсюда

Рг — P!=Pi (е " — 1) = PI т„

Р, И f,. It г г Р1 4 11 где fi, f2 — частоты IHa выходе .преобразователя ток-частота, соответствующие мющHOCTHM Pl iH Рг.

Прибл ижеиие это довольно точное, для

t=1 с, и Т, =10 с (аварий1ный случай) погрещнасть юколю 1%, для Тр — — 100 с — около 0,01% и т. д.

791077

Tð — Т., — —;- 2

Р— г Т

Однако вместо частот,fI и f2 можно измерять эременной интервал между импуль1 сами TI — — —. и Т=

Используя эти формулы, можно получить зависимость между пер иодам реактора Тр и временными интервалами между импульсам и, где Ть T>, T> — временные интервалы между первым и вторым, и третьим, третьим и чепвертым импульсами.

Таким образом, для нахождения периода реактора необходимо измерять последовательность янтервалов между импульсами преобразоBBIHHH аналог-частота 2, находить разницу между соседними интервалам и, производить деление интервала IHB эту:разни цу, пр ибавить 2 и эту сумму умножить на п.редыдущий интервал. iB дальнейшем интервал Т2 используется вместо TI, Тз вместо Т2 и т. д.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговый сигнал, сни маемый с детектора 1 (обычно то,к камеры), лреобразуется блокам 2 в последовательность импульсов 12. Счетчик интервалов 6 измеряет вел ичину интервала между импульсам и, полученное значение запоминается, регистром внтер валав 7 на время следующего интервала. Это же значение лереписывается в счетчик .приращения интервалов 8. Этот счетчи|к,работает;на вычитание и измеряет разн и цу между соседними интер валами.

Ум ножитель частоты 4 производит умножение частоты генератора 5 на значение интервалов 7. Этот блок может быть IBbIIIQJIнен,на интегральной микросхеме 155 ИЕ8.

Импульсы с,выхода этого блока делятся:на величину п р и ращения интервалов, записанную в регистре приращения интервалов 9. .Делен)ие осуществляется |блоком 1Π— уп равляемым делителем частоты. В этот блок записывается в дополнительном виде число из регистра 9. Блок 10 — это счетчик, на вход которото;поступают импульсы с выхо.да умножителя частоты 4, а .выходной импульс счетчика вновь записывает из регистра 9 числю.

Таким образом, осуществляется операция деления,и нтервалов на величину приТ, ращения интервалов, т. е. —;- -. Добавление двух импульсов осуществляется при помощи блока управления 11. С помощью этого блока осуществляются:.и другие вспомогательные операциями (сброс счетчиков и регистров и т. д.), умножение полученной величины на интеграл и нзхожчениа тятям п6

20 о5

SO

65 разом периода .реактора Т„,производится регистратором пер иода 3 путем счета импульсов с выхода управляемагю умножителя частоты 4 в течение и нтервала времени между импульсами .преобразователя аналог-частота 2. Запоминание во:все другие моменты производится также регистраторам периода З,,в качестве которого,мажет быть использован стандартный частотомер в реж1име деления.

Предлагаемое устройство сохраняет,работоспособность до очень:низких частот IHB выходе преобразователя аналог-частота

2 до 0,01 Гц и ниже, измеряя лериод Iðåàêтора уже при появлении четвертого и последующих имлульсов. При повышении частоты цреобразова ния 2 измерение периода реактора Т1> производится эа более короткий интервал в ремени. Поэтому предлагаемое устройство можно, использовать не только для точеного измерения периода реактора Тр, но и для защиты реактора по периоду.

Формула изобретения

Измеритель периода ядерного реактора, содержащий детектор, преобразователь аналог-частота, регистратор,периода, умножитель частоты, генератор импульсов, причем счетный, вход регистратора периода соединен с выходом преобразователя аналог-частота, на вход которого,подается аналоговый сигнал с детектора,,выход танератора импульсов соединен с вторым входом ум ножител я частоты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в:него дополнительно введены счетчик интервалов, регистр интервалов, счетчик приращений интервалов,:регистр лри|ращений интервалов, управляемый делитель частоты, блок управления, пр и чеи выход п реобразавателя аналог-частота так же соединен с управляемым, входом счетчика H нтервалов, .выходы триггеров счетчи|ка интервалов соединены с уста новочными входами триггеров регистра интервалов, выходы триггеров IpeI He>pa .интервалов соединены с первым входом умножителя частоты и установочными входами триггеров счегчика при|ращений интервалов, выходы триггеров счетчика приращений интер валов соединены с установочными входами регистра др иращений интервалов, выходы триггеров регистра при ращений интервалов соединены с установочными входами триггеров упр,а вляемого делителя частоты, счетный вход управляемого делителя частоты соединен с,выходом умножителя ча стоты, выход управляемого делит.- ..я частоты подан:,". счетный .вход регистратора периода, выходы блока управления соединены с входами счетч|ика интервалов, управляемого делителя часто3 \ Т ГЪСИ Л1 Т Ъ Ъ

791077 тистра .интервалов, счетчика п риращений интервалов, управляемого делителя частоты, регистра л риращений и нтервалов,,репистрато ра периода, выход генератора лмлуль сов соединен также с входом счетчика интер валов, счетчика нриращений интервалов и блока управления.

Источники лнформации, првнятые .во

BIHiHM31HHе lIllpiH экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 550039, кл. G 21 С 17/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заяв,к е № 2728939/18-25, кл. G 21 17/14,.

1979 (прототип).

791077

Составитель В. Машков

Техред Л. Куклина Редактор О„ Юркова

Корректор С. Файн

Заказ 24/39 Изд. № 102 Тираж 449 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб:, д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент