CN220065196U - 一种用于核反应堆的堆外核测仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于核反应堆的堆外核测仪表，涉及堆外核测仪表领域，包括：保护柜包括不同种类的量程设备；量程设备包括依次连接的探测器、调理设备以及处理设备；探测器设于核反应堆的安全壳内，调理设备以及处理设备设于保护柜的内部；量程设备分段测量中子注量率；探测器与核反应堆中的中子反应后，电离出电脉冲信号或电流直流信号，将电离出的电脉冲信号或电流直流信号发送至调理设备，生成整形后的脉冲信号或电压信号，并发送至处理设备进行数据运算处理以及外部通信；处理设备与控制柜相连接，控制柜用于汇总处理后的信息，并将汇总后的信息发送至全厂DCS。本实用新型实现了核电站的堆外核测仪表国产化，使得系统更安全可靠。

Description

一种用于核反应堆的堆外核测仪表

技术领域

本实用新型涉及堆外核测仪表领域，特别是涉及一种用于核反应堆的堆外核测仪表。

背景技术

堆外核测仪表(reactor nuclear instrumentation，RNI)是核反应堆安全级仪控系统的一个子系统，通过安装在压力容器外一系列中子探测器监测核反应堆的中子注量率水平及其变化速率，进而实现核反应堆从停堆到功率运行期间所有阶段的功率及其变化的连续监测。

现有大型核电站的RNI均采用国外的数字化堆外核测仪表技术，为实现大型核电站的RNI国产化，结合以往小型核反应堆模拟仪表产品和安全级数字化平台产品等技术，研制符合大型核电站应用的RNI，具有模块化、数字处理等特性，使得系统更安全可靠，同时具备了自动测试试验、便捷维护、便捷参数设定等优点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于核反应堆的堆外核测仪表，以实现核电站的堆外核测仪表国产化，使得系统更安全可靠。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种用于核反应堆的堆外核测仪表，包括：保护柜以及控制柜；

所述保护柜包括不同种类的量程设备；所述量程设备包括依次连接的探测器、调理设备以及处理设备；所述探测器设于核反应堆的安全壳内，所述调理设备以及所述处理设备置于所述保护柜的内部；所述量程设备用于分段测量中子注量率；

所述探测器与所述核反应堆中的中子反应后，电离出电脉冲信号或电流直流信号，将电离出的电脉冲信号或电流直流信号发送至所述调理设备，由所述调理设备进行处理，生成整形后的脉冲信号或电压信号，将所述整形后的脉冲信号或电压信号发送至所述处理设备进行数据运算处理以及外部通信；

所述处理设备与所述控制柜相连接，所述控制柜用于汇总处理后的信息，并将汇总后的信息发送至全厂DCS。

可选的，所述探测器，具体包括：源量程探测器、中间量程探测器以及功率量程探测器；

所述源量程探测器用于监测低段的中子注量率；所述源量程探测器为硼计数管探测器；所述硼计数管探测器产生电脉冲信号，并将所述电脉冲信号发送至所述源量程探测器对应的源量程调理设备；

所述中间量程探测器用于监测中段的中子注量率；所述中间量程探测器为补偿电离室探测器；所述补偿电离室探测器产生直流电流信号，并将所述直流电流信号发送至所述中间量程探测器对应的中间量程调理设备；

所述功率量程探测器用于监测高段的中子注量率；所述功率量程探测器为非补偿电离室探测器；所述非补偿电离室探测器产生六个直流电流信号，并将六个直流电流信号发送至所述功率量程探测器对应的功率量程调理设备。

可选的，所述调理设备，具体包括：操作单元、脉冲/微电流放大器、高压电源、补偿电源以及低压电源；

所述操作单元分别与所述高压电源以及所述补偿电源相连接；所述高压电源以及所述补偿电源还与所述探测器、所述脉冲/微电流放大器以及所述低压电源相连接；所述操作单元将设定信号以及控制信号分别发送至所述高压电源以及所述补偿电源，所述高压电源向所述探测器发送高压信号，所述补偿电源向所述探测器发送补偿信号；所述探测器向所述脉冲/微电流放大器发送输入信号，所述脉冲/微电流放大器对所述输入信号进行放大和转换，生成整形后的脉冲信号或电压信号。

可选的，所述处理设备，具体包括：控制器模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、管理模块、通信模块、数字量输出模块、模拟量输出模块以及电源模块；

所述控制器模块分别与所述数字量输入模块、所述模拟量输入模块、所述管理模块、所述通信模块以及所述数字量输出模块相连接；所述数字量输入模块还与所述脉冲/微电流放大器相连接；所述模拟量输入模块还与所述高压电源以及所述补偿电源相连接；所述数字量输出模块以及所述模拟量输出模块将输出的数字量以及模拟量送安全级保护逻辑系统，同时也反馈至所述操作单元，便于定期试验时测试输出信息；所述控制器模块用于对所述整形后的脉冲信号或电压信号进行数据运算处理；所述通信模块用于采用光纤进行外部通讯；

所述电源模块用于提供电源。

可选的，所述控制柜，具体包括：反应性仪接口模块、计数率音响装置、显示屏、工控机以及网关机箱；

所述反应性仪接口模块用于堆外核测仪表与反应性仪的信号接口切换；

所述网关机箱汇总所述保护柜处理后的信息，将所述汇总后的信息上传至所述工控机，并由所述工控机显示各个所述量程设备的通道信息、设备状态以及报警信息；所述通道信息包括源量程通道的通道信息、中间量程通道的通道信息以及功率量程通道的通道信息；

所述计数率音响装置内置有就地喇叭，所述计数率音响装置与主控室内喇叭以及安全壳内喇叭相连接；将所述源量程探测器采集的计数率信息发送至所述计数率音响装置进行功率放大后驱动所述就地喇叭、所述主控室内喇叭以及所述安全壳内喇叭发出音响提示操作员。

可选的，所述工控机还与网络接口设备相连接，将汇总后的信息发送至全厂DCS。

可选的，所述功率量程探测器为6节探测器的组合体；

每节探测器分别焊接1根一体化铠装电缆，所述功率量程探测器还焊接1根一体化高压电缆；所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的有机电缆的连接器相连接；所述有机电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与功率量程的调理设备相连接；

6节探测器共用屏蔽组合件以及电缆连接板。

可选的，所述源量程探测器焊接1根一体化铠装电缆，所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的有机电缆相连接；所述有机电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与源量程的调理设备相连接。

可选的，所述中间量程探测器焊接1根一体化铠装电缆，所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的铠装电缆相连接；所述铠装电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与源量程的调理设备相连接。

可选的，还包括：定期试验与维护装置以及就地显示装置；

所述定期试验与维护装置，与所述保护柜内各量程通道相连接，用于对所述量程通道内的各个设备进行定期测试、参数修改、故障排查以及设备维护；所述量程通道包括源量程通道、中间量程通道以及功率量程通道；所述量程通道内的设备包括调理设备以及处理设备；

所述就地显示装置，与所述处理设备的网络接口相连接，用于修改各个所述量程设备的参数。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供了一种用于核反应堆的堆外核测仪表，通过保护柜中的调理设备采集探测器的弱脉冲信号或小直流电流信号，发送至保护柜中的处理设备，处理设备对弱脉冲信号或小直流电流信号进行数字化处理和计算，经处理后的信息送到外部保护系统以及控制系统，同时，通过光纤通讯送至堆外核测仪表系统的控制柜进行信息汇总，实现人机接口，再将信息送全厂分布式计算机控制系统(Distributed Control System，DCS)，实现核电站的堆外核测仪表国产化，使得系统更安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的RNI系统架构图；

图2为本实用新型所提供的调理设备与处理设备模块图；

图3为本实用新型所提供的探测器与保护柜连接图；

图4为本实用新型所提供的各量程通道中子注量率监测范围图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种用于核反应堆的堆外核测仪表，能够实现核电站的堆外核测仪表国产化，使得系统更安全可靠。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

堆外核测仪表RNI架构如下：RNI单机组设备包四套保护测量通道(F-SC1级)设备、1台控制机柜(以下称“控制柜”)以及试验及维护设备，四套保护测量通道设备完全相同，是四个冗余通道，为反应堆保护逻辑系统提供4取2的保护逻辑，以保障反应堆安全可靠运行。每套保护测量通道(F-SC1级)设备含有核测仪表保护监测机柜(以下称“保护柜”)1台、探测器1套(含配套的同轴电缆及连接器)；控制柜用于信息收集；试验及维护设备包括定期试验与维护装置、就地显示单元。

图1为本实用新型所提供的RNI系统架构图，如图1所示，本实用新型提供了一种用于核反应堆的堆外核测仪表，包括：保护柜以及控制柜；所述保护柜包括不同种类的量程设备；所述量程设备包括依次连接的探测器、调理设备以及处理设备；所述探测器设于核反应堆的安全壳内，所述调理设备以及所述处理设备置于所述保护柜的内部；所述量程设备用于分段测量中子注量率；所述探测器与所述核反应堆中的中子反应后，电离出电脉冲信号或电流直流信号，将电离出的电脉冲信号或电流直流信号发送至所述调理设备，由所述调理设备进行处理，生成整形后的脉冲信号或电压信号，将所述整形后的脉冲信号或电压信号发送至所述处理设备进行数据运算处理以及外部通信；所述处理设备与所述控制柜相连接，所述控制柜用于汇总处理后的信息，并将汇总后的信息发送至全厂DCS。

在实际应用中，所述探测器，具体包括：源量程探测器、中间量程探测器以及功率量程探测器；所述源量程探测器用于监测低段的中子注量率；所述源量程探测器为硼计数管探测器；所述硼计数管探测器产生电脉冲信号，并将所述电脉冲信号发送至所述源量程探测器对应的源量程调理设备；所述中间量程探测器用于监测中段的中子注量率；所述中间量程探测器为补偿电离室探测器；所述补偿电离室探测器产生直流电流信号，并将所述直流电流信号发送至所述中间量程探测器对应的中间量程调理设备；所述功率量程探测器用于监测高段的中子注量率；所述功率量程探测器为非补偿电离室探测器；所述非补偿电离室探测器产生六个直流电流信号，并将所述六个直流电流信号发送至所述功率量程探测器对应的功率量程调理设备。

保护柜及其配套的三个测量范围可以搭接的探测器形成一套保护测量通道设备(含源量程通道、中间量程通道、功率量程通道)。

每个量程通道包括一个处理机箱(即处理设备)、一个调理机箱(即调理设备)及其探测器组件(含电缆)。保护柜中的调理机箱采集中子探测器的弱脉冲或小电流信号，调理机箱的主要功能为信号放大和转换，并将放大、整形后的信号送处理机箱进行处理；处理机箱使用数字化平台模块，主要功能为数据运算、逻辑符合和通信。保护柜只有灯光指示，无其他显示，各种数据和参量均需通过网关，采用光纤单向传输的方式，送到控制柜上进行显示。控制柜包括反应性仪信号接口模块、工控机、计数率音响装置(内置喇叭)、网关站等设备，其中，反应性仪信号接口模块用于核仪表系统与反应性仪的信号接口切换；网关站接受4台保护柜的信息，再上传到工控机(安装有人机接口软件)上，用于各个量程通道信息和设备状态的显示，报警等，还通过采集的源量程计数率信息送计数率音响装置；计数率音响装置进行功率放大后驱动配套的就地喇叭、主控室内喇叭、安全壳内喇叭发出音响提示操纵员；控制柜中的网关站能够通过光纤接收4个保护柜的测量数据，同时将数据通过以太网形式传递给DCS或存储设备。

每个保护柜包括一个源量程调理机箱、源量程处理机箱、中间量程调理机箱、中间量程处理机箱、功率量程调理机箱以及功率量程处理机箱。

由于核反应堆的中子注量率变化范围在10^-1nv～10¹⁰nv，变化范围大，所以分成三个量程的设备来进行测量，分为低段、中段和高段，分别命名为源量程(采用硼计数管探测器)、中间量程(采用补偿电离室探测器)、功率量程(采用非补偿电离室探测器)，每个量程设备完成对应测量段的信息采集、处理、输送，互不干涉。每台保护测量通道的保护柜中均包括了三个量程设备，每个量程设备包括一个处理机箱、一个调理机箱；每个机箱由不同功能的模块或部件构成，均采用模块化设计，功能相同的模块支持相互替换。保护柜与其配套的探测器组件(含电缆)构成了一个保护测量通道，每个保护测量通道的信息通过硬接线的方式将处理后的信息发反应堆保护逻辑系统。

在实际应用中，图2为本实用新型所提供的调理设备与处理设备模块图，如图2所示，所述调理设备，具体包括：操作单元、脉冲/微电流放大器、高压电源、补偿电源以及低压电源；所述操作单元分别与所述高压电源以及所述补偿电源相连接；所述高压电源以及所述补偿电源还与所述探测器、所述脉冲/微电流放大器以及所述低压电源相连接；所述操作单元将设定信号以及控制信号分别发送至所述高压电源以及所述补偿电源，所述高压电源向所述探测器发送高压信号，所述补偿电源向所述探测器发送补偿信号；所述探测器向所述脉冲/微电流放大器发送输入信号，所述脉冲/微电流放大器对所述输入信号进行放大和转换，生成整形后的脉冲信号或电压信号。

所述处理设备，具体包括：控制器模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、管理模块、通信模块、数字量输出模块、模拟量输出模块以及电源模块；所述控制器模块分别与所述数字量输入模块、所述模拟量输入模块、所述管理模块、所述通信模块以及所述数字量输出模块相连接；所述数字量输入模块还与所述脉冲/微电流放大器相连接；所述模拟量输入模块还与所述高压电源以及所述补偿电源相连接；所述数字量输出模块以及所述模拟量输出模块将输出的数字量以及模拟量反馈至所述操作单元；所述控制器模块用于对所述整形后的脉冲信号或电压信号进行数据运算处理；所述通信模块用于采用光纤进行外部通讯；所述电源模块用于提供电源。

在实际应用中，所述控制柜，具体包括：反应性仪接口模块、计数率音响装置、显示屏、工控机以及网关机箱；所述反应性仪接口模块用于堆外核测仪表与反应性仪的信号接口切换；所述网关机箱汇总所述保护柜处理后的信息，将所述汇总后的信息上传至所述工控机，并由所述工控机显示各个所述量程设备的通道信息、设备状态以及报警信息；所述通道信息包括源量程通道的通道信息、中间量程通道的通道信息以及功率量程通道的通道信息；所述计数率音响装置内置有就地喇叭，所述计数率音响装置与主控室内喇叭以及安全壳内喇叭相连接；将所述源量程探测器采集的计数率信息发送至所述计数率音响装置进行功率放大后驱动所述就地喇叭、所述主控室内喇叭以及所述安全壳内喇叭发出音响提示操作员。

在实际应用中，所述工控机还与网络接口设备相连接，将汇总后的信息发送至全厂DCS。

控制柜：控制柜包括工控机、显示器、计数率音响装置(内置喇叭)、网关站等设备。功能是通过柜内的网关站与四个核测通道的保护柜中各量程处理机箱设备进行通讯，这种通讯方式采用了光纤进行点对点单向通讯的模式，能够确保控制柜的运行或故障不影响到保护柜中各功能模块的工作。采集来的四个核测通道的所有信息，再有网关站送到控制柜中的工控机主机，主机将信息一路送显示器进行信息显示，另一路再通过工控机连接的网络接口设备将所有信息送达全厂DCS，同时，工控机甄别出代表功率状态的源量程脉冲计数率信号，通过开关量通道将脉冲计数率送计数率音响装置(内置喇叭)发出与计数率相同频率的喇叭滴滴声，提示反应堆操作人员反应堆的功率状态。

在实际应用中，图3为本实用新型所提供的探测器与保护柜连接图，如图3所示，所述功率量程探测器为6节探测器的组合体；每节探测器分别焊接1根一体化铠装电缆，所述功率量程探测器还焊接1根一体化高压电缆；所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的有机电缆的连接器相连接；所述有机电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与功率量程的调理设备相连接；6节探测器共用屏蔽组合件以及电缆连接板。

在实际应用中，6节探测器分别焊接有1根一体化铠装电缆(NMIT-400)输出信号，同时还有1根一体化高压电缆为6节探测器提供工作电压，7根一体化铠装电缆有连接器，通过电缆连接板与低噪声的同轴有机电缆(THJHP/D)的连接器进行连接，用以传输对干扰敏感的模拟信号，7根低噪声的同轴有机电缆有连接器与安全壳的贯穿件连接，通过贯穿件另一端的连接器再与安全壳外的有机电缆连接器连接，连接好的有机电缆的另一端与保护柜中功率量程调理机箱设备连接。

在实际应用中，所述源量程探测器焊接1根一体化铠装电缆，所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的有机电缆相连接；所述有机电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与源量程的调理设备相连接。

在实际应用中，所述中间量程探测器焊接1根一体化铠装电缆，所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的铠装电缆相连接；所述铠装电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与源量程的调理设备相连接。

在实际应用中，源量程探测器和中间量程探测器共用屏蔽组合件和电缆连接板。

源量程探测器含一体化铠装电缆(NMIT-400)，一体化铠装电缆有连接器在电缆转接板上与高抗电磁干扰同轴电缆(PK2XS024)连接，再转到安全壳的贯穿件与安全壳外的高抗电磁干扰同轴电缆(PK2XS711)连接后，将信号送到保护柜源量程的调理机箱设备中，每段同轴电缆都有配套的电缆连接器进行转接，源量程探测器与中间量程探测器共用一套屏蔽组合件和电缆连接板。

中间量程探测器也含有一体化铠装电缆(NMIT-400)，一体化铠装电缆有连接器在电缆转接板上与低噪声同轴电缆(THJHP/D)连接，再通过低噪声同轴电缆(THJHP/D)的另一端在安全壳的贯穿件与安全壳外的低噪声同轴电缆(THJHP/D)连接，最后再到保护柜的中间量程调理机箱设备连接，将探测器的信号送到调理机箱进行处理。中间量程探测器与源量程探测器共用一套屏蔽组合件和电缆连接板。

带屏蔽层的同轴电缆传输对干扰敏感的模拟信号直接送至保护柜内的各量程调理单元，保障信号传输的可靠。

这种探测器与机柜的连接方式已在产品样机的各种鉴定试验中得到了验证。

在实际应用中，还包括：定期试验与维护装置以及就地显示装置；

所述定期试验与维护装置，在定期试验或修改高压及阈值时，与所述保护柜内各量程通道相连接，用于对所述量程通道内的各个设备进行定期测试、参数修改、故障排查以及设备维护；所述量程通道包括源量程通道、中间量程通道以及功率量程通道；所述量程通道内的设备包括调理设备以及处理设备。

定期试验与维护装置：定期试验与维护装置是用于保护测量通道设备的定期测试、部分参数修改、故障排查、设备维护等功能的移动小机柜设备，在定期试验与维护装置中，由内部的信号发生器模拟探测器输出信号，试验时，将信号送保护柜调理设备设备进行放大、成形，再通过数据采集的PLC系统采集保护柜处理设备设备处理后的信息，通过自动运行的软件及设定的判断依据，完成全过程的自动化试验及功能性能判定，得出试验报告。也可通过定期试验的显示器显示信息，进行全程监督。通过定期试验能够定期判定保证RNI系统的工作状态，保障系统的正常运行。

所述就地显示装置，与所述处理设备的网络接口相连接，用于修改各个所述量程设备的参数。

就地显示单元：是可移动的计算机设备，安装有数字化平台的工程师站软件，通过保护柜各量程的处理机箱设备的网络接口，可以对各量程的参数进行修改。

图4为本实用新型所提供的各量程通道中子注量率监测范围图，如图4所示，描述了保护测量通道中三个量程设备对应的中子注量率及反应堆对应的功率值的关系，源量程探测器灵敏度≥8cps/n·cm^-2·s^-1；中间量程探测器灵敏度≥8*10^-14A/n·cm^-2·s^-1；功率量程探测器灵敏度(每段)≥2.3*10^-14A/n·cm^-2·s^-1。

保护柜中三个量程设备设置原理：由于仪表测量范围要跨越11个数量级，即：从启动到200％功率水平(对应的反应堆中子注量率为1×10^-1nv～1×10¹⁰nv)，因此使用了源量程(SR)、中间量程(IR)和功率量程(PR)三种不同的装置进行分段测量。源量程监测低段的6个数量级的中子注量率；中间量程监测中段的7至8个数量级的中子注量率；功率量程用于测量反应堆正常运行时的高段中子注量率，即高段3个数量级的中子注量率。

三个测量量程的中子注量率测量范围之间均有至少2个数量级的重叠，以保证量程之间的可靠过渡。三个量程分别由不同的中子探测器、调理设备和处理设备构成，其中中子探测器放置于反应堆的安全壳内，调理设备和处理设备放置于保护柜中。

保护柜工作原理：探测器与中子反应后能电离出微弱的电脉冲信号或小电流直流信号，通过抗干扰的双屏蔽长电缆传输至保护柜调理设备机箱设备进行放大、甄别、整形等工作，再将整形后的脉冲或电压信号送各量程的调理设备机箱对应的处理机箱设备完成信号的数据运算、逻辑符合、外部通信等功能。

探测器：探测器是采集反应堆中子注量率信息的传感器，在RNI常用的是三种探测器：硼计数管、补偿电离室、非补偿电离室。其中硼计数管产生微电流脉冲信号，主要与保护柜中的源量程调理设备设备连接；补偿电离室和非补偿电离室能产生小直流电流信号，分别与保护柜中的中间量程、功率量程的调理设备设备连接。

RNI的探测器主要作用是将中子注量率转换为脉冲或电流信号并送至调理机箱。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，包括：保护柜以及控制柜；

所述保护柜包括不同种类的量程设备；所述量程设备包括依次连接的探测器、调理设备以及处理设备；所述探测器设于核反应堆的安全壳内，所述调理设备以及所述处理设备置于所述保护柜的内部；所述量程设备用于分段测量中子注量率；

所述探测器与所述核反应堆中的中子反应后，电离出电脉冲信号或电流直流信号，将电离出的电脉冲信号或电流直流信号发送至所述调理设备，由所述调理设备进行处理，生成整形后的脉冲信号或电压信号，将所述整形后的脉冲信号或电压信号发送至所述处理设备进行数据运算处理以及外部通信；

所述处理设备与所述控制柜相连接，所述控制柜用于汇总处理后的信息，并将汇总后的信息发送至全厂DCS。

2.根据权利要求1所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，所述探测器，具体包括：源量程探测器、中间量程探测器以及功率量程探测器；

所述源量程探测器用于监测低段的中子注量率；所述源量程探测器为硼计数管探测器；所述硼计数管探测器产生电脉冲信号，并将所述电脉冲信号发送至所述源量程探测器对应的源量程调理设备；

所述中间量程探测器用于监测中段的中子注量率；所述中间量程探测器为补偿电离室探测器；所述补偿电离室探测器产生直流电流信号，并将所述直流电流信号发送至所述中间量程探测器对应的中间量程调理设备；

所述功率量程探测器用于监测高段的中子注量率；所述功率量程探测器为非补偿电离室探测器；所述非补偿电离室探测器产生六个直流电流信号，并将所述六个直流电流信号发送至所述功率量程探测器对应的功率量程调理设备。

3.根据权利要求1所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，所述调理设备，具体包括：操作单元、脉冲/微电流放大器、高压电源、补偿电源以及低压电源；

所述操作单元分别与所述高压电源以及所述补偿电源相连接；所述高压电源以及所述补偿电源还与所述探测器、所述脉冲/微电流放大器以及所述低压电源相连接；所述操作单元将设定信号以及控制信号分别发送至所述高压电源以及所述补偿电源，所述高压电源向所述探测器发送高压信号，所述补偿电源向所述探测器发送补偿信号；所述探测器向所述脉冲/微电流放大器发送输入信号，所述脉冲/微电流放大器对所述输入信号进行放大和转换，生成整形后的脉冲信号或电压信号。

4.根据权利要求3所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，所述处理设备，具体包括：控制器模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、管理模块、通信模块、数字量输出模块、模拟量输出模块以及电源模块；

所述控制器模块分别与所述数字量输入模块、所述模拟量输入模块、所述管理模块、所述通信模块以及所述数字量输出模块相连接；所述数字量输入模块还与所述脉冲/微电流放大器相连接；所述模拟量输入模块还与所述高压电源以及所述补偿电源相连接；所述数字量输出模块以及所述模拟量输出模块将输出的数字量以及模拟量送安全级保护逻辑系统，同时也反馈至所述操作单元，便于定期试验时测试输出信息；所述控制器模块用于对所述整形后的脉冲信号或电压信号进行数据运算处理；所述通信模块用于采用光纤进行外部通讯；

所述电源模块用于提供电源。

5.根据权利要求2所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，所述控制柜，具体包括：反应性仪接口模块、计数率音响装置、显示屏、工控机以及网关机箱；

所述反应性仪接口模块用于堆外核测仪表与反应性仪的信号接口切换；

所述网关机箱汇总所述保护柜处理后的信息，将所述汇总后的信息上传至所述工控机，并由所述工控机显示各个所述量程设备的通道信息、设备状态以及报警信息；所述通道信息包括源量程通道的通道信息、中间量程通道的通道信息以及功率量程通道的通道信息；

所述计数率音响装置内置有就地喇叭，所述计数率音响装置与主控室内喇叭以及安全壳内喇叭相连接；将所述源量程探测器采集的计数率信息发送至所述计数率音响装置进行功率放大后驱动所述就地喇叭、所述主控室内喇叭以及所述安全壳内喇叭发出音响提示操作员。

6.根据权利要求5所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，所述工控机还与网络接口设备相连接，将汇总后的信息发送至全厂DCS。

7.根据权利要求2所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，所述功率量程探测器为6节探测器的组合体；

每节探测器分别焊接1根一体化铠装电缆，所述功率量程探测器还焊接1根一体化高压电缆；所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的有机电缆的连接器相连接；所述有机电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与功率量程的调理设备相连接；

6节探测器共用屏蔽组合件以及电缆连接板。

8.根据权利要求2所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，所述源量程探测器焊接1根一体化铠装电缆，所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的有机电缆相连接；所述有机电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与源量程的调理设备相连接。

9.根据权利要求2所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，所述中间量程探测器焊接1根一体化铠装电缆，所述一体化铠装电缆的另一端连接有连接器；所述一体化铠装电缆的连接器通过电缆连接板与同轴的铠装电缆相连接；所述铠装电缆的连接器与安全壳贯穿件相连接；所述安全壳贯穿件的另一端的连接器与所述安全壳的外部有机电缆的连接器相连接；所述外部有机电缆的连接器与源量程的调理设备相连接。

10.根据权利要求1所述的用于核反应堆的堆外核测仪表，其特征在于，还包括：定期试验与维护装置以及就地显示装置；

所述定期试验与维护装置，与所述保护柜内各量程通道相连接，用于对所述量程通道内的各个设备进行定期测试、参数修改、故障排查以及设备维护；所述量程通道包括源量程通道、中间量程通道以及功率量程通道；所述量程通道内的设备包括调理设备以及处理设备；

所述就地显示装置，与所述处理设备的网络接口相连接，用于修改各个所述量程设备的参数。