CN108231222A - 一种核临界报警系统报警时间验证装置及方法 - Google Patents

一种核临界报警系统报警时间验证装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种核临界报警系统报警时间验证装置及方法。该装置包括放射源控制系统、启动信号采集器、停止信号采集器、信号转换模块以及上位机；所述的放射源控制系统启动后，启动信号采集器动作并将启动信号输入至信号转换模块，然后信号转换模块再将信号输入至上位机；当放射源发出γ射线后，停止信号采集器动作并将停止信号输入信号转换模块，然后信号转换模块再将信号输入至上位机。本发明能够在现场测量核临界报警系统报警时间，操作简单、能够满足报警时间不得大于300ms技术要求的。

Description

一种核临界报警系统报警时间验证装置及方法
技术领域
本发明涉及核临界报警系统性能测试技术领域，具体涉及一种核临界报警系统报警时间现场验证装置及方法。
背景技术
报警时间是核临界报警系统的一项主要技术特性。《临界事故报警设备》(GB12787-1991)与《反应堆外易裂变材料的核临界安全核临界事故探测与报警系统的性能及检验要求》(GB15146.9-1994)中规定了报警时间测量的要求。根据调研的结果，目前核临界报警系统的用户在实际应用过程中，用于现场报警时间测量的装置领域，并无相关的产品、专利文件及其他技术文献。
发明内容
本发明的目的是解决现有核临界报警系统在实际应用过程中无法进行报警时间验证的问题，提供了一种能够在现场测量核临界报警系统报警时间，操作简单、能够满足报警时间不得大于300ms技术要求的一种核临界报警系统报警时间验证装置及方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种核临界报警系统报警时间验证装置，该装置包括放射源控制系统、启动信号采集器、停止信号采集器、信号转换模块以及上位机；其中，放射源控制系统输出端分别连接启动信号采集器和放射源；启动信号采集器输出端连接信号转换模块；信号转换模块输出端连接上位机；停止信号采集器输入端连接放射源响应信号，停止信号采集器输出端连接号转换模块。
如上所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其所述的放射源控制系统启动后，启动信号采集器动作并将启动信号输入至信号转换模块，然后信号转换模块再将信号输入至上位机；当放射源发出γ射线后，停止信号采集器动作并将停止信号输入信号转换模块，然后信号转换模块再将信号输入至上位机。
如上所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其所述的上位机采用PC机实现。
如上所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其所述的放射源控制系统、启动信号采集器、停止信号采集器、信号转换模块均集成在控制箱内。
如上所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其所述的放射源控制系统包括底座、弹簧及导向轴、贫铀屏蔽体、贫铀挡板、放射源(γ源)、直线导轨组、卡爪、堵头、传感器及支架、连接板；其中，底座上方固定有贫铀屏蔽体，放射源(γ源)放置在贫铀屏蔽体内，贫铀屏蔽体上的源孔由贫铀挡板屏蔽；贫铀挡板通过连接板与弹簧及导向轴连接；卡爪连接在底座上，卡爪抓住连接板时弹簧压缩，卡爪松开时，弹簧复位，贫铀挡板打开，源孔打开，放射源发出γ射线；传感器及支架设置在贫铀屏蔽体上方并且固定在底座上，用于探测贫铀挡板的位移。
如上所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其所述的弹簧及导向轴通过堵头固定在底座上。
本发明所述的一种核临界报警系统报警时间验证方法，该方法采用核临界报警系统报警时间验证装置，该装置包括放射源控制系统、启动信号采集器、停止信号采集器、信号转换模块以及上位机；其中，放射源控制系统输出端分别连接启动信号采集器和放射源；启动信号采集器输出端连接信号转换模块；信号转换模块输出端连接上位机；停止信号采集器输入端连接放射源响应信号，停止信号采集器输出端连接号转换模块；放射源控制系统启动后，启动信号采集器动作并将启动信号输入至信号转换模块，然后信号转换模块再将信号输入至上位机；当放射源发出γ射线后，停止信号采集器动作并将停止信号输入至信号转换模块，然后信号转换模块再将信号输入至上位机。
如上所述的一种核临界报警系统报警时间验证方法，其所述的放射源控制系统包括底座、弹簧及导向轴、贫铀屏蔽体、贫铀挡板、放射源(γ源)、直线导轨组、卡爪、堵头、传感器及支架、连接板；其中，底座上方固定有贫铀屏蔽体，放射源(γ源)放置在贫铀屏蔽体内，贫铀屏蔽体上的源孔由贫铀挡板屏蔽；贫铀挡板通过连接板与弹簧及导向轴连接；卡爪连接在底座上，卡爪抓住连接板时弹簧压缩，卡爪松开时，弹簧复位，贫铀挡板打开，源孔打开，放射源发出γ射线；传感器及支架设置在贫铀屏蔽体上方并且固定在底座上，用于探测贫铀挡板的位移。
如上所述的一种核临界报警系统报警时间验证方法，其开始工作前，卡爪关闭，弹簧压缩，卡爪松开后，弹簧复位，贫铀挡板发生位移，贫铀屏蔽体的源孔打开，传感器探测到该动作，信号经启动信号采集器(2)传输至信号转化模块，转换为开始计时信号至上位机，上位机开始计时；同时源孔打开，贫铀屏蔽体内的γ放射源释放γ射线，该射线被核临界报警系统的临界报警探头探测，达到报警阈值后，临界报警响应，输出报警信号，停止信号采集器将该信号传输至信号转换模块，转换为停止计时信号至上位机，上位机停止计时，所计时间即为核临界报警系统的报警响应时间。
如上所述的一种核临界报警系统报警时间验证方法，其所述的放射源控制系统、启动信号采集器、停止信号采集器、信号转换模块均集成在控制箱内。
本发明所取得的有益效果为：本发明所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置具有测量便捷、易携带等特点。本发明方法能够实时显示报警时间测量结果，可实现现场报警时间测量。在核燃料元件生产线临界报警系统报警时间现场验证中成熟应用后，根据其他类型核临界报警系统，修改距离测量装置等，可推广至核燃料循环设施、研究院所等核临界报警装置报警时间的现场验证，从而实现此类测量设备的量产化。
附图说明
图1为本发明所述核临界报警系统报警时间验证装置系统结构示意图；
图2为本发明所述核临界报警系统报警时间验证装置系统工作流程图；
图3为放射源控制系统结构示意图；
图中：1、放射源控制系统；2、启动信号采集器；3、放射源；4、停止信号采集器；5、信号转换模块；6、上位机；401、卡爪；402、堵头；404、底座；403、弹簧及导向轴；404、传感器及支架；406、贫铀屏蔽体；407、贫铀挡板；408、直线导轨组；409、连接板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置及方法作详细说明。
实施例1
本发明所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其包括放射源控制系统1、启动信号采集器2、停止信号采集器4、信号转换模块5以及上位机6。所述的放射源控制系统1、启动信号采集器2、停止信号采集器4、信号转换模块5均集成在控制箱内。所述的上位机6采用PC机实现。
如图1所示，放射源控制系统1输出端分别连接启动信号采集器2和放射源3；
启动信号采集器2输出端连接信号转换模块5；信号转换模块5输出端连接上位机6；
停止信号采集器4输入端连接放射源3响应信号，停止信号采集器4输出端连接号转换模块5。
工作时：放射源控制系统1启动后，启动信号采集器2动作并将启动信号输入至信号转换模块5，然后信号转换模块5再将信号输入至上位机6；当放射源3发出γ射线后，核临界报警系统响应，停止信号采集器4动作并将停止信号输入至信号转换模块5，然后信号转换模块5再将信号输入至上位机6。
实施例2
本发明所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其包括放射源控制系统1、启动信号采集器2、停止信号采集器4、信号转换模块5以及上位机6。所述的放射源控制系统1、启动信号采集器2、停止信号采集器4、信号转换模块5均集成在控制箱内。所述的上位机6采用PC机实现。
如图1所示，放射源控制系统1输出端分别连接启动信号采集器2和放射源3；
启动信号采集器2输出端连接信号转换模块5；信号转换模块5输出端连接上位机6；
停止信号采集器4输入端连接放射源3信号响应，停止信号采集器4输出端连接号转换模块5。
如图3所示，所述的放射源控制系统包括底座403、弹簧及导向轴404、贫铀屏蔽体406、贫铀挡板407、放射源γ源、直线导轨组408、卡爪401、堵头402、传感器及支架405、连接板409；
其中，底座403上方固定有贫铀屏蔽体406，放射源γ源放置在贫铀屏蔽体406内，贫铀屏蔽体406上的源孔由贫铀挡板407屏蔽；
贫铀挡板407通过连接板409与弹簧及导向轴404连接；
卡爪401连接在底座403上，卡爪401抓住连接板409时弹簧压缩，卡爪401松开时，弹簧复位，贫铀挡板407打开，源孔打开，放射源发出γ射线；
传感器及支架405设置在贫铀屏蔽体406上方并且固定在底座403上，用于探测贫铀挡板407的位移。
所述的弹簧及导向轴404通过堵头402固定在底座403上。
实施例3
本发明所述的一种核临界报警系统报警时间验证方法，该方法采用核临界报警系统报警时间验证装置，如图1所示，该装置包括放射源控制系统1、启动信号采集器2、停止信号采集器4、信号转换模块5以及上位机6；其中，放射源控制系统1输出端分别连接启动信号采集器2和放射源3；启动信号采集器2输出端连接信号转换模块5；信号转换模块5输出端连接上位机6；停止信号采集器4输入端连接放射源3信号响应，停止信号采集器4输出端连接号转换模块5；
如图3所示，所述的放射源控制系统包括底座403、弹簧及导向轴404、贫铀屏蔽体406、贫铀挡板407、放射源γ源、直线导轨组408、卡爪401、堵头402、传感器及支架405、连接板409；其中，底座403上方固定有贫铀屏蔽体406，放射源γ源放置在贫铀屏蔽体406内，贫铀屏蔽体406上的源孔由贫铀挡板407屏蔽；贫铀挡板407通过连接板409与弹簧及导向轴404连接；卡爪401连接在底座403上，卡爪401抓住连接板409时弹簧压缩，卡爪401松开时，弹簧复位，贫铀挡板407打开，源孔打开，放射源发出γ射线；传感器及支架405设置在贫铀屏蔽体406上方并且固定在底座403上，用于探测贫铀挡板407的位移；
如图2所示，开始工作前，卡爪401关闭，弹簧压缩，卡爪401松开后，弹簧复位，贫铀挡板407发生位移，贫铀屏蔽体406的源孔打开，传感器405探测到该动作，信号经启动信号采集器2传输至信号转化模块5，转换为开始计时信号至上位机6，上位机6开始计时；同时源孔打开，贫铀屏蔽体406内的γ放射源释放γ射线，该射线被核临界报警系统的临界报警探头探测，达到报警阈值后，临界报警响应，输出报警信号，停止信号采集器4将该信号传输至信号转换模块5，转换为停止计时信号至上位机6，上位机停止计时，所计时间即为核临界报警系统的报警响应时间。

Claims (10)

1.一种核临界报警系统报警时间验证装置，其特征在于：该装置包括放射源控制系统(1)、启动信号采集器(2)、停止信号采集器(4)、信号转换模块(5)以及上位机(6)；
其中，放射源控制系统(1)输出端分别连接启动信号采集器(2)和放射源(3)；
启动信号采集器(2)输出端连接信号转换模块(5)；信号转换模块(5)输出端连接上位机(6)；
停止信号采集器(4)输入端连接放射源(3)响应信号，停止信号采集器(4)输出端连接号转换模块(5)。
2.根据权利要求1所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其特征在于：所述的放射源控制系统(1)启动后，启动信号采集器(2)动作并将启动信号输入至信号转换模块(5)，然后信号转换模块(5)再将信号输入至上位机(6)；当放射源(3)发出γ射线后，停止信号采集器(4)动作并将停止信号输入信号转换模块(5)，然后信号转换模块(5)再将信号输入至上位机(6)。
3.根据权利要求1所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其特征在于：所述的上位机(6)采用PC机实现。
4.根据权利要求1所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其特征在于：所述的放射源控制系统(1)、启动信号采集器(2)、停止信号采集器(4)、信号转换模块(5)均集成在控制箱内。
5.根据权利要求1所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其特征在于：所述的放射源控制系统包括底座(403)、弹簧及导向轴(404)、贫铀屏蔽体(406)、贫铀挡板(407)、放射源(γ源)、直线导轨组(408)、卡爪(401)、传感器及支架(405)、连接板(409)；
其中，底座(403)上方固定有贫铀屏蔽体(406)，放射源(γ源)放置在贫铀屏蔽体(406)内，贫铀屏蔽体(406)上的源孔由贫铀挡板(407)屏蔽；
贫铀挡板(407)通过连接板(409)与弹簧及导向轴(404)连接；
卡爪(401)连接在底座(403)上，卡爪(401)抓住连接板(409)时弹簧压缩，卡爪(401)松开时，弹簧复位，贫铀挡板(407)打开，源孔打开，放射源发出γ射线；
传感器及支架(405)设置在贫铀屏蔽体(406)上方并且固定在底座(403)上，用于探测贫铀挡板(407)的位移。
6.根据权利要求5所述的一种核临界报警系统报警时间验证装置，其特征在于：所述的弹簧及导向轴(404)通过堵头(402)固定在底座(403)上。
7.一种核临界报警系统报警时间验证方法，其特征在于：该方法采用核临界报警系统报警时间验证装置，该装置包括放射源控制系统(1)、启动信号采集器(2)、停止信号采集器(4)、信号转换模块(5)以及上位机(6)；其中，放射源控制系统(1)输出端分别连接启动信号采集器(2)和放射源(3)；启动信号采集器(2)输出端连接信号转换模块(5)；信号转换模块(5)输出端连接上位机(6)；停止信号采集器(4)输入端连接放射源(3)响应信号，停止信号采集器(4)输出端连接号转换模块(5)；
放射源控制系统(1)启动后，启动信号采集器(2)动作并将启动信号输入至信号转换模块(5)，然后信号转换模块(5)再将信号输入至上位机(6)；当放射源(3)发出γ射线后，停止信号采集器(4)动作并将停止信号输入至信号转换模块(5)，然后信号转换模块(5)再将信号输入至上位机(6)。
8.根据权利要求7所述的一种核临界报警系统报警时间验证方法，其特征在于：所述的放射源控制系统包括底座(403)、弹簧及导向轴(404)、贫铀屏蔽体(406)、贫铀挡板(407)、放射源(γ源)、直线导轨组(408)、卡爪(401)、堵头(402)、传感器及支架(405)、连接板(409)；其中，底座(403)上方固定有贫铀屏蔽体(406)，放射源(γ源)放置在贫铀屏蔽体(406)内，贫铀屏蔽体(406)上的源孔由贫铀挡板(407)屏蔽；贫铀挡板(407)通过连接板(409)与弹簧及导向轴(404)连接；卡爪(401)连接在底座(403)上，卡爪(401)抓住连接板(409)时弹簧压缩，卡爪(401)松开时，弹簧复位，贫铀挡板(407)打开，源孔打开，放射源发出γ射线；传感器及支架(405)设置在贫铀屏蔽体(406)上方并且固定在底座(403)上，用于探测贫铀挡板(407)的位移。
9.根据权利要求8所述的一种核临界报警系统报警时间验证方法，其特征在于：开始工作前，卡爪(401)关闭，弹簧压缩，卡爪(401)松开后，弹簧复位，贫铀挡板(407)发生位移，贫铀屏蔽体(406)的源孔打开，传感器(405)探测到该动作，信号经启动信号采集器(2)传输至信号转化模块(5)，转换为开始计时信号至上位机(6)，上位机(6)开始计时；同时源孔打开，贫铀屏蔽体(406)内的γ放射源释放γ射线，该射线被核临界报警系统的临界报警探头探测，达到报警阈值后，临界报警响应，输出报警信号，停止信号采集器(4)将该信号传输至信号转换模块(5)，转换为停止计时信号至上位机(6)，上位机停止计时，所计时间即为核临界报警系统的报警响应时间。
10.根据权利要求7所述的一种核临界报警系统报警时间验证方法，其特征在于：所述的放射源控制系统(1)、启动信号采集器(2)、停止信号采集器(4)、信号转换模块(5)均集成在控制箱内。
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