本發(fā)明屬于一種壓水堆核電站反應(yīng)堆控制棒棒位探測方法,具體涉及一種用于反應(yīng)堆控制棒棒位探測的溫度補償方法。
背景技術(shù):
多線圈并聯(lián)激磁電流式棒位探測方法是一種用于對反應(yīng)堆控制棒位置進行測量的方法。該方法使用原邊線圈電流作為主要計算參數(shù),具有電纜少、測量精度高、棒位連續(xù)檢測等特點。在對多線圈并聯(lián)激磁電流棒位探測方法進行試驗的過程中,發(fā)現(xiàn)使用該方法進行測量時,原邊線圈電流受溫度影響較大,因此,有必要對溫度造成的測量誤差進行補償。現(xiàn)有對反應(yīng)堆控制棒位置測量進行溫度補償?shù)姆椒ǘ嗍鞘褂脝为毜臏囟妊a償線圈或是使用多檔電壓手動開關(guān)切換方法來進行測量參數(shù)補償。但是,由于棒位探測器的設(shè)計及安裝尺寸等原因,加入單獨的溫度補償線圈對溫度波動進行補償比較困難;而以手動開關(guān)切換冷態(tài)及熱態(tài)時的線圈激磁電壓來消除溫度對棒位測量參數(shù)的影響,則無法在溫度變化時實時進行溫度補償,且誤差很大。為了解決溫度補償?shù)膯栴},本發(fā)明提出了一種使用反應(yīng)堆出口溫度對棒位探測方法進行溫度補償?shù)姆椒āT谑褂冒粑惶綔y器進行棒位測量時,對溫度波動進行補償是保證測量準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的重要步驟。根據(jù)棒位測量系統(tǒng)的要求,棒位測量裝置應(yīng)當(dāng)可以在20℃至300℃的工作溫度范圍內(nèi)正確指示;并且由于傳感器設(shè)計及安裝尺寸的限制,難以增加單獨的溫度補償線圈。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種用于反應(yīng)堆控制棒棒位探測的溫度補償方法,它利用反應(yīng)堆出口溫度反映棒位探測器的溫度,通過在棒位計算過程中加入溫度補償算法對棒位測量進行補償,實現(xiàn)了對溫度波動的自動處理,提高了棒位測量的準(zhǔn)確性。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種用于反應(yīng)堆控制棒棒位探測的溫度補償方法,具體步驟如下:(1)為棒位探測器原邊線圈施加恒定的電壓;(2)控制棒運行時進入棒位探測器,產(chǎn)生感應(yīng)電流;(3)讀取反應(yīng)堆出口冷卻劑出口溫度,根據(jù)出口溫度的值選取參數(shù)K的經(jīng)驗數(shù)據(jù);(4)根據(jù)選取的參數(shù)K值按照公式其中,激磁電壓U0、溫度T0時的電流IT計算溫度補償?shù)拿x電壓;(5)再根據(jù)公式計算溫度補償電流;(6)將棒位探測器產(chǎn)生的感應(yīng)電流和需要進行溫度補償?shù)难a償電流進行疊加,產(chǎn)生當(dāng)前溫度下的控制棒測量棒位電流;(7)對疊加后的測量棒位電流轉(zhuǎn)換成電壓信號,并對該信號進行整形、濾波等預(yù)處理,然后進行A/D轉(zhuǎn)換變換成數(shù)字量信號;(8)根據(jù)驅(qū)動桿進入棒位探測器的位置與控制棒的測量棒位成正比的關(guān)系,計算出控制棒的測量棒位信號。本發(fā)明的優(yōu)點是,經(jīng)測試,使用本溫度補償方法后,棒位測量方法可以在冷態(tài)及熱態(tài)條件下實現(xiàn)對棒位的準(zhǔn)確指示。使用此方法可以不對棒位測量傳感器硬件進行改動,即可得到用于溫度補償?shù)膮?shù),對傳感器設(shè)計、電纜布置等影響小,適用于工程。本溫度補償方法與棒位計算方法使用同一個程序?qū)崿F(xiàn)。該溫度補償?shù)乃惴ㄒ砸粋€計算模塊的形式加入原有棒位計算程序即可工作,使用簡便且便于進行參數(shù)的修改。附圖說明圖1為一種用于反應(yīng)堆控制棒棒位探測的溫度補償方法流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)介紹:棒位測量方法是利用線圈電感對控制棒棒位進行測量的方法。當(dāng)激磁電壓U、激磁頻率f不變時,理想狀況下原邊激磁電流I與原邊線圈電感L、原邊線圈電阻R的關(guān)系為:其中XL=2πfL隨著磁性材料的控制棒伸入線圈的長度變化,線圈磁通量也發(fā)生變化,電感值也隨之改變。通過測量電流I的值可以間接的測量出控制棒伸入線圈的長度。當(dāng)溫度變化時,電阻R也隨之變化。記溫度T0時電阻R0,溫度T時電阻RT。當(dāng)溫度在工作溫度范圍內(nèi)時電阻成線性變化,即RT=R0+ΔR=R0+KΔT(2)將(2)代入(1)可得而溫度T0時的式(1)為通過比較(3)(4)兩式可以發(fā)現(xiàn),在實際原邊激磁電壓U上使用參數(shù)IKΔT對溫度T進行修正后,即可使用溫度T0時的測量參數(shù)對棒位進行測量。在實際應(yīng)用中,參數(shù)K使用實測參數(shù)進行計算。在同一高度下,保證激磁電壓U0不變,在溫度T0、T1下分別測得原邊電流為I0、I1。設(shè)溫度T0下電阻R0,代入(3)得高度一致時XL不變,可以求得通過在不同溫度和高度條件下進行多次實驗,可以令K更加準(zhǔn)確。由于棒位計算的參數(shù)是在固定的激磁電壓U0及固定的溫度T0條件下得出的,因此在進行溫度補償時首先求出溫度補償后的名義電壓UT。設(shè)當(dāng)前激磁電壓U,原邊激磁電流I,溫度T,則可得出UT=U-K(T-T0)I(7)由于棒位算法是使用電流值進行計算,因此需要換算出激磁電壓U0、溫度T0時的電流IT。使用即可計算出實際棒位,完成對溫度波動和電壓波動的補償。一種用于反應(yīng)堆控制棒棒位探測的溫度補償方法,具體步驟如下:(1)為棒位探測器原邊線圈施加恒定的電壓;(2)控制棒運行時進入棒位探測器,產(chǎn)生感應(yīng)電流;(3)讀取反應(yīng)堆出口冷卻劑出口溫度,根據(jù)出口溫度的值選取參數(shù)K的經(jīng)驗數(shù)據(jù);(4)根據(jù)選取的參數(shù)K值按照公式其中,激磁電壓U0、溫度T0時的電流IT計算溫度補償?shù)拿x電壓;(5)再根據(jù)公式計算溫度補償電流;(6)將棒位探測器產(chǎn)生的感應(yīng)電流和需要進行溫度補償?shù)难a償電流進行疊加,產(chǎn)生當(dāng)前溫度下的控制棒測量棒位電流;(7)對疊加后的測量棒位電流轉(zhuǎn)換成電壓信號,并對該信號進行整形、濾波等預(yù)處理,然后進行A/D轉(zhuǎn)換變換成數(shù)字量信號;(8)根據(jù)驅(qū)動桿進入棒位探測器的位置與控制棒的測量棒位成正比的關(guān)系,計算出控制棒的測量棒位信號。