控制棒棒位测量系统中两极板电容传感器设计 被引量：10

1

作者 胡广 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2352-2356,共5页

控制棒棒位测量对于反应堆运行与安全至关重要。针对NHR-200反应堆控制棒棒位测量系统,引入基于电容传感器的控制棒棒位测量方法。设计出一种两极板电容传感器,通过分析极板面积、干扰电容以及屏蔽方式的影响,进行仿真计算与优化。分析... 控制棒棒位测量对于反应堆运行与安全至关重要。针对NHR-200反应堆控制棒棒位测量系统,引入基于电容传感器的控制棒棒位测量方法。设计出一种两极板电容传感器,通过分析极板面积、干扰电容以及屏蔽方式的影响,进行仿真计算与优化。分析结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,该传感器能进行控制棒棒位的准确测量,有较好的适应能力和应用前景。 展开更多

关键词 电容传感器 控制棒棒位 两电极 有限元方法

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高灵敏度内置电容式控制棒棒位传感器静态特性研究

2

作者 李彦霖 秦本科 薄涵亮 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期194-200,共7页

内置电容式控制棒棒位传感器可应用于控制棒水力驱动系统。针对四螺旋电极电容式控制棒棒位传感器,本文对双电容值方法测量控制棒棒位的静态特性进行了研究。通过开展传感器的原理性实验,建立了传感器的计算模型,并进行了数值模拟结果... 内置电容式控制棒棒位传感器可应用于控制棒水力驱动系统。针对四螺旋电极电容式控制棒棒位传感器,本文对双电容值方法测量控制棒棒位的静态特性进行了研究。通过开展传感器的原理性实验,建立了传感器的计算模型,并进行了数值模拟结果的实验验证。假定被测杆整体偏心,利用数值模拟方法建立了两组电容值与控制棒棒位的函数关系式,并对该函数关系式进行了误差分析,分析了该关系式对被测杆不同偏转方向和倾斜状态的适用性。研究结果表明,利用双电容值的棒位测量方法,对控制棒棒位的最大测量误差小于±6 mm,传感器灵敏度在0.05 pF/mm量级,能够满足控制棒棒位的实际测量需求。 展开更多

关键词 控制棒水力驱动系统 控制棒棒位 电容式传感器

原文传递

基于分段线圈的多线圈电感式棒位探测器棒位解算方法研究

3

作者 高龙将 唐健凯 +4 位作者 付国忠 王益明 张雪锋 王翔翼 罗凌雁 《核动力工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第S02期166-170,共5页

棒位探测器是核反应堆中棒位检测的主要设备,其检测精度直接影响核反应堆的安全正常运行,因此针对核反应堆用多线圈电感式棒位探测器提出了一种高精度棒位解算方法,分析了多线圈电感式棒位探测器的结构与测量原理,并基于有限元方法对多... 棒位探测器是核反应堆中棒位检测的主要设备,其检测精度直接影响核反应堆的安全正常运行,因此针对核反应堆用多线圈电感式棒位探测器提出了一种高精度棒位解算方法,分析了多线圈电感式棒位探测器的结构与测量原理,并基于有限元方法对多线圈电感式棒位探测器的动态特性进行了分析,结果表明每段检测线圈的感应电压存在一段特定区域,该区域的电压峰值呈线性变化。基于该特性提出了多线圈电感式棒位探测器的分段线圈的棒位解算方法,通过实时采集控制棒运动在不同位置时每段检测线圈当前周期内峰值,再根据棒位解算区域中感应电压峰值与棒位的关系进行棒位解算。最后,通过ANSYS和MATLAB/Simulink软件搭建模型对理论分析和棒位解算方法进行验证,仿真结果表明所提棒位解算方法能够使棒位探测器测量误差检测精度<0.2 mm,满足对控制棒进行高精度棒位检测的需求。 展开更多

关键词 电感式棒位探测器 高精度棒位解算 分段线圈 控制棒棒位 感应电压峰值

原文传递

双螺旋结构电容式棒位测量传感器偏心性能研究 被引量：4

4

作者 李彦霖 秦本科 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2094-2100,共7页

控制棒棒位测量传感器是低温核供热堆控制棒步进和落棒测量的关键设备,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。对于双螺旋结构电容式棒位测量传感器,完成了传感器静态特性实验,利用有限元分析方法建立了传感器的计算模型,模型计算结... 控制棒棒位测量传感器是低温核供热堆控制棒步进和落棒测量的关键设备,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。对于双螺旋结构电容式棒位测量传感器,完成了传感器静态特性实验,利用有限元分析方法建立了传感器的计算模型,模型计算结果与实验结果符合良好。在此基础上,采用有限元模型结合正交试验方法分析了极板张角、极板螺距、陶瓷管壁厚度等设计参数对传感器偏心性能的影响,获得了传感器设计参数的优化组合。研究结果表明,减小极板张角、增大极板螺距、增大陶瓷管壁厚度、减小陶瓷管相对介电常数有助于减小传感器偏心误差,由正交试验方法获得的参数组合能实现棒位测量不失步的要求。研究成果为双螺旋结构电容式棒位测量传感器的设计和优化奠定了基础。 展开更多

关键词 控制棒棒位 电容式传感器 偏心性能 优化设计

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基于轮转电极的多电极电容式棒位测量传感器静态特性研究 被引量：2

5

作者 李彦霖 秦本科 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期664-671,共8页

电容式棒位测量传感器是200 MW低温核供热堆控制棒水压驱动系统的关键测量部件,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。本文基于有限元方法建立了电容式棒位测量传感器的理论模型,对两电极电容式棒位测量传感器检测场的灵敏度分布特... 电容式棒位测量传感器是200 MW低温核供热堆控制棒水压驱动系统的关键测量部件,其精度和可靠性直接关系到反应堆的安全性。本文基于有限元方法建立了电容式棒位测量传感器的理论模型,对两电极电容式棒位测量传感器检测场的灵敏度分布特性进行了分析。结果表明,在检测场内存在一个特定区域,被测杆向该区域偏移时偏心误差较小。基于该特性提出了多电极电容式棒位测量传感器的设计方案和轮转电极的电容检测方法,针对该传感器,利用有限元模型进行了传感器结构优化和被测杆偏心误差分析,完成了传感器静态特性实验并验证了模型计算结果。分析结果表明,多电极电容式棒位测量传感器与轮转电极的电容检测方法能有效利用检测场的灵敏度分布特性,优化后传感器的偏心误差能达到棒位测量不失步的要求。研究成果为电容式棒位测量传感器的设计和优化提供了新的方向。 展开更多

关键词 控制棒棒位 电容式传感器 多电极 轮转电极

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高精度电容式棒位测量传感器静态特性研究 被引量：1

6

作者 李彦霖 秦本科 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2564-2572,共9页

控制棒水压驱动系统是200 MW低温核供热堆的关键功率控制设备,电容式棒位测量传感器是该驱动系统的核心测量部件。针对被测杆偏心引起的测量误差,本文提出了能将被测杆步进与偏心所引发的电容变化量实现分离的测量方法(偏心-步进分离方... 控制棒水压驱动系统是200 MW低温核供热堆的关键功率控制设备,电容式棒位测量传感器是该驱动系统的核心测量部件。针对被测杆偏心引起的测量误差,本文提出了能将被测杆步进与偏心所引发的电容变化量实现分离的测量方法(偏心-步进分离方法),依据该方法提出了四螺旋电极电容式棒位测量传感器的设计方案。针对该传感器,利用有限元方法建立了理论模型,开展了传感器静态特性实验,理论模型结果与实验结果符合良好。利用理论模型建立了电容与棒位的函数关系,系统分析了新型传感器的测量误差,完成了传感器的结构优化。结果表明,四螺旋电极电容式棒位测量传感器配合偏心-步进分离方法,在计算工况内最大测量误差为-3.11 mm,能满足棒位测量不失步的要求。该成果可为电容式棒位测量传感器的后续改进提供指导。 展开更多

关键词 控制棒棒位 电容式传感器 四螺旋电极 偏心-步进分离方法

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低温供热堆控制棒的棒位优化 被引量：1

7

作者 许云林 胡永明 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期134-137,共4页

经对低温供热堆的部分物理特点分析，提出了控制棒棒位优化。即根据该堆的物理特点，将堆芯内各燃料元件组件在全炉内最大功率的平均值作为优化的目标函数，并通过动态规划的方法，在多阶段的优化过程中得以实现目标函数极小，效果较好。

关键词 低温供热堆 控制棒棒位 最优化 动态规划

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基于谐波参数化方法预测控制棒棒位

8

作者 申鹏飞 张成龙 +5 位作者 张鹏 周梦飞 袁媛 刘国明 霍小东 王侃 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1452-1458,共7页

微型堆中控制棒棒位的准确探测对于微纳型核能系统的远程实时监测和无人化智能化运营至关重要,也会影响功率在线监测的精度。本文提出了一种谐波参数化方法,将高阶谐波拟合为控制棒棒位的多项式函数矩阵,构造探测器响应方程,通过搜索棒... 微型堆中控制棒棒位的准确探测对于微纳型核能系统的远程实时监测和无人化智能化运营至关重要,也会影响功率在线监测的精度。本文提出了一种谐波参数化方法,将高阶谐波拟合为控制棒棒位的多项式函数矩阵,构造探测器响应方程,通过搜索棒位以最小化残差来实现精准的控制棒棒位预测,同时可得到对应的高阶谐波及堆芯重构功率。基于棱柱式气冷堆模型完成验证,数值结果表明,预测棒位的平均偏差为1.6 cm,预测精度较高;相比于固定高阶谐波,节块级功率重构的最大均方根相对误差从6.1%降至3%以内,最大相对误差从14.5%降至5%以内。这些结果验证了谐波参数化方法预测控制棒棒位以及改善堆芯功率重构精度的可行性,并为后续气冷微堆在线监测及故障诊断提供了一种思路。 展开更多

关键词 气冷微堆 谐波参数化方法 控制棒棒位预测 功率重构

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基于PCA的气冷微型堆堆芯在线监测方法研究

9

作者 张成龙 周梦飞 +2 位作者 张鹏 刘国明 袁媛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1467-1477,共11页

先进微型堆的研发面临仅依靠少量堆外探测器信号实现堆芯在线监测的挑战。本研究提出一种通过主成分分析和堆外探测器空间响应函数进行堆芯功率重构和棒位预测的方法,并在气冷微型堆上初步验证其可行性。研究结果表明,通过核设计程序构... 先进微型堆的研发面临仅依靠少量堆外探测器信号实现堆芯在线监测的挑战。本研究提出一种通过主成分分析和堆外探测器空间响应函数进行堆芯功率重构和棒位预测的方法,并在气冷微型堆上初步验证其可行性。研究结果表明,通过核设计程序构建不同工况下堆芯节块功率分布数据库,可以选择少于堆外探测器信号个数的主成分实现堆芯功率分布的降维,且样本恢复精度在2.5%以内;为保证主成分的适用性,应使功率分布数据库包含尽量全面的工况因素;堆外探测器响应函数受其与堆芯节块的相对位置影响显著,轴向探测器响应受前后反射层厚度影响明显,径向探测器响应与全堆燃料组件列均有映射关系;节块级功率重构可基于主成分降维和堆外探测器信号通过最小二乘法实现,重构误差在2.9%以内;轴向芯块级功率重构可基于重构的节块级功率通过多项式拟合实现,最大功率因子拟合误差在0.2%以内;棒位预测可通过构建棒位与功率在主成分上的投影系数之间函数映射模型和非线性最小二乘法拟合实现,棒位预测偏差在0.5 cm以内。该堆芯在线监测方法功率重构、棒位预测精度高,不受堆型和工况限制,可应用在各种先进微堆研发中。 展开更多

关键词 气冷微型堆 主成分分析 堆外探测器响应函数 功率重构 控制棒棒位预测

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“华龙一号”核电厂控制棒棒位处理设备架构设计

10

作者 郑杲 黄可东 +4 位作者 李国勇 许明周 青先国 何正熙 李梦书 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期104-107,共4页

针对目前国内外棒位处理设备存在的相关问题,结合核电站现场运行维护经验反馈,通过对棒位处理方法的设计与研究,研制出"华龙一号"核电厂控制棒棒位处理设备。该处理设备的特点主要体现在:棒位处理数字化平台采用先进的可编程... 针对目前国内外棒位处理设备存在的相关问题,结合核电站现场运行维护经验反馈,通过对棒位处理方法的设计与研究,研制出"华龙一号"核电厂控制棒棒位处理设备。该处理设备的特点主要体现在:棒位处理数字化平台采用先进的可编程逻辑控制系统,使得逻辑处理功能得以全面实现;棒位处理方法采用信号分时选通加冗余采集技术,使得棒位信号的采集更加高效稳定。棒位失步判断方法采用动态与静态相结合的故障处理技术,使得棒位信号的处理功能更加完善。 展开更多

关键词 华龙一号 控制棒棒位处理 分时选通 冗余采集 棒位失步

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浅析碘坑启动对ΔI影响

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作者 刘佳林 《科技与企业》 2015年第8期201-201,共1页

本文针对反应堆运行寿期中的重要操作:升降功率期间的△I控制,分析其影响因素,定性半定量的分析各因素的影响方式和大小,并结合历史数据进行综合分析、总结;对寿期末△I运行控制的极端情况进行重点分析,并提出解决建议措施,希望对以后... 本文针对反应堆运行寿期中的重要操作:升降功率期间的△I控制,分析其影响因素,定性半定量的分析各因素的影响方式和大小,并结合历史数据进行综合分析、总结;对寿期末△I运行控制的极端情况进行重点分析,并提出解决建议措施,希望对以后的实际运行有所帮助。 展开更多

关键词 △I控制 慢化剂温度效应 氙毒 堆芯通量再分布 控制棒棒位 寿期末

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