RU2590346C1 - Device for measurement of neutron flux - Google Patents
Device for measurement of neutron flux Download PDFInfo
- Publication number
- RU2590346C1 RU2590346C1 RU2015117493/28A RU2015117493A RU2590346C1 RU 2590346 C1 RU2590346 C1 RU 2590346C1 RU 2015117493/28 A RU2015117493/28 A RU 2015117493/28A RU 2015117493 A RU2015117493 A RU 2015117493A RU 2590346 C1 RU2590346 C1 RU 2590346C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- communication interface
- measurement
- microcontroller
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерения излучений, в частности к устройствам контроля нейтронного излучения в присутствии гамма-излучения, и может быть использовано в системах управления и защиты (СУЗ) исследовательских и энергетических ядерных реакторов.The invention relates to the field of radiation measurement, in particular to devices for monitoring neutron radiation in the presence of gamma radiation, and can be used in control and protection systems (CPS) of research and energy nuclear reactors.
При эксплуатации ядерных реакторов в качестве параметра, характеризующего мощность реактора, используется плотность нейтронного потока, измеряемая, в частности, с помощью ионизационных камер деления (ИКД). Достоверность получаемой с их помощью информации зависит от того, насколько качественно удается отфильтровать отклики процессов, которые приводят к появлению токового ложного выходного сигнала (ЛВС), вносящие существенную погрешность при измерении плотности потока нейтронов. Величина ЛВС определяется гамма-фоном работающего реактора, излучением активных продуктов деления, которые накапливаются в рабочей секции камеры и конструкционными особенностями ионизационной камеры [Г.П. Юркевич. Система управления ядерными реакторами: Принципы работы и создания / Под редакцией академика РАН Н.С. Хлопкина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: ЭЛЕКС-КМ, 2009 - 448 с].When operating nuclear reactors, the neutron flux density, measured, in particular, using ionization fission chambers (ICD), is used as a parameter characterizing the power of the reactor. The reliability of the information obtained with their help depends on how well it is possible to filter out the responses of processes that lead to the appearance of a current false output signal (LAN), which introduce a significant error in measuring the neutron flux density. The value of the LAN is determined by the gamma background of the operating reactor, the radiation of active fission products that accumulate in the working section of the chamber and the structural features of the ionization chamber [G.P. Yurkevich. Nuclear Reactor Control System: Principles of Operation and Creation / Edited by Academician N.S. Khlopkina. - 2nd ed., Revised. and add. - M: ELEX-KM, 2009 - 448 s].
Известно устройство для измерения потока нейтронов по патенту RU 2089926 («Токовый канал для измерения потока нейтронов», опубл. 10.09.1997), состоящее из первичного преобразователя, в качестве которого используют ИКД КНК-17-1, и электронного блока. В состав ИКД входит три электрода - два высоковольтных и один общий. ИКД включает два равных чувствительных объема, один из которых чувствителен к нейтронному и гамма-излучениям, а второй объем практически не чувствителен к нейтронам и служит для компенсации тока от гамма-излучения в цепи общего электрода. Электронный блок содержит токовый измерительный канал и два разнополярных источника питания, выходы которых соединены линией электрической связи с высоковольтными электродами первого и второго чувствительных объемов. Под воздействием гамма-излучения в равных объемах между дисками электродной системы возникают одинаковые ионизационные токи, которые вычитают в цепи общего электрода.A device for measuring the neutron flux according to patent RU 2089926 ("Current channel for measuring the neutron flux", publ. 09/10/1997), consisting of a primary transducer, which is used as an ICD KNK-17-1, and an electronic unit. The ICD includes three electrodes - two high-voltage and one common. ICD includes two equal sensitive volumes, one of which is sensitive to neutron and gamma radiation, and the second volume is practically insensitive to neutrons and serves to compensate for the current from gamma radiation in the common electrode circuit. The electronic unit contains a current measuring channel and two bipolar power sources, the outputs of which are connected by an electric communication line with high-voltage electrodes of the first and second sensitive volumes. Under the influence of gamma radiation in equal volumes between the disks of the electrode system, the same ionization currents arise, which are subtracted in the circuit of the common electrode.
При использовании двух разнополярных источников питания, подключенных к высоковольтным электродам, и регистрации разностного токового отклика с общего для обеих секций электрода маскируются индивидуальные особенности формирования токов разных чувствительных объемов и снижаются достоверность и точность измерения нейтронного потока. Необходимость настройки допустимого соотношения напряжений питания для первого и второго чувствительных объемов ИКД осложняет применение устройства измерения потока нейтронов в предложенной конфигурации. Данный вид компенсации применим только на линейном участке нагрузочной характеристики ИКД.When using two different-polar power sources connected to high-voltage electrodes and registering the differential current response from the common electrode for both sections, the individual features of the formation of currents of different sensitive volumes are masked and the reliability and accuracy of measuring the neutron flux are reduced. The need to configure the acceptable ratio of supply voltages for the first and second sensitive volumes of ICD complicates the use of a neutron flux measuring device in the proposed configuration. This type of compensation is applicable only on the linear section of the load characteristic of the ICD.
Для исправления указанных недостатков целесообразно обеспечить раздельную регистрацию токов ИКД по секциям и применить схему однополярного питания по общему для секций электроду, при этом на положительном электроде измерять силу ионизационного тока, возникающего в нейтронной (рабочей) секции ИКД, а на отрицательном - в гамма (компенсационной) секции.To correct these drawbacks, it is advisable to provide separate registration of ICD currents in sections and apply a unipolar power supply circuit according to the common electrode for sections, while measuring the strength of the ionization current arising in the neutron (working) section of the ICD on the positive electrode, and in gamma (compensation ) sections.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по решаемой задаче и количеству сходных признаков является устройство для измерения потока нейтронов с непрерывной электрической компенсацией токового ЛВС (Г.П. Юркевич. Система управления ядерными реакторами: Принципы работы и создания / Под редакцией академика РАН Н.С. Хлопкина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: ЭЛЕКС-КМ, 2009, стр. 166-169, рис 3.32в). Устройство для измерения потока нейтронов включает первичный преобразователь в виде ионизационной двухсекционной трехэлектродной камеры, к общесекционному электроду которой подключен однополярный источник питания, а к разнополярным электродам - блоки измерения тока: к положительному электроду ИКД подключен вход блока измерения тока, пропорционального измеряемому потоку нейтронов, а к отрицательному электроду подсоединен вход блока измерения тока, пропорционального компенсирующему сигналу гамма-излучения. Выходные сигналы блоков измерения тока включены встречно и подаются на электронный блок обработки токовых выходных сигналов. В качестве блока измерения тока используют измеритель тока, входящий в состав прибора для измерения реактивности ПИР-4 [Прибор для измерения реактивности ПИР-4: Технические характеристики и инструкция по эксплуатации (1-я редакция). - М., 1987]. Блок обработки выходных сигналов представляет собой электронную схему, состоящую из предварительных усилителей и схемы вычитания токовых сигналов аппаратным способом (на операционных усилителях).The closest analogue to the claimed invention in terms of the problem to be solved and the number of similar features is a device for measuring the neutron flux with continuous electrical compensation of the current LAN (G.P. Yurkevich. Nuclear Reactor Control System: Principles of Operation and Creation / Edited by Academician RAS N.S. Khlopkina. - 2nd ed., Revised and additional - M: ELEKS-KM, 2009, p. 166-169, Fig. 3.32c). A device for measuring the neutron flux includes a primary transducer in the form of an ionization two-section three-electrode camera, a unipolar power source is connected to the general-section electrode, and current measurement units are connected to different-polar electrodes: the input of the current measuring unit proportional to the measured neutron flux is connected to the positive electrode of the ICD, and the negative electrode is connected to the input of the current measuring unit, which is proportional to the compensating signal of gamma radiation. The output signals of the current measurement units are turned on and are fed to the electronic processing unit of the current output signals. As a current measuring unit, a current meter is used, which is part of the PIR-4 reactivity meter [PIR-4 reactivity meter: Technical specifications and operating instructions (1st edition). - M., 1987]. The output signal processing unit is an electronic circuit consisting of preliminary amplifiers and a circuit for subtracting current signals in hardware (on operational amplifiers).
Недостатком данного устройства измерения нейтронного потока является сложность достижения компенсации путем настройки значений токового ЛВС. Регулировку электрической схемы непрерывной компенсации устройства для измерения нейтронного канала производят до установки его на объект - ядерный реактор - следующим образом. Трехэлектродную ИКД помещают в изменяемое поле гамма-излучения (мощностью до 104-106 Р/ч), измерения токов с положительного и отрицательного электродов производят при разных мощностях гамма-излучения, при этом масштаб компенсирующего токового сигнала устанавливают таким образом, чтобы разность токов, полученных от разных чувствительных объемов ИКД, была минимальна на заданном интервале изменения мощности гамма-излучения. Полученное минимальное значение ЛВС и диапазон мощности гамма-излучения, на котором проводились измерения, заносят в паспорт ИКД. Кроме того, необходимо проводить настройку масштаба компенсации ЛВС перед пуском реактора и оценивать влияние мощности дозы гамма излучения на кратность компенсации токового ЛВС.The disadvantage of this device for measuring the neutron flux is the difficulty of achieving compensation by adjusting the values of the current LAN. The adjustment of the continuous compensation circuitry of the device for measuring the neutron channel is carried out before installing it on an object - a nuclear reactor - as follows. The three-electrode ICD is placed in a variable gamma radiation field (with a power of up to 10 4 -10 6 R / h), currents from the positive and negative electrodes are measured at different gamma radiation powers, and the scale of the compensating current signal is set so that the current difference obtained from different sensitive volumes of ICD was minimal at a given interval of change in gamma radiation power. The obtained minimum LAN value and the gamma radiation power range, on which the measurements were made, are entered in the ICD passport. In addition, it is necessary to adjust the scale of the LAN compensation before starting the reactor and evaluate the effect of the dose rate of gamma radiation on the frequency compensation of the current LAN.
Техническая задача заявляемого изобретения заключается в создании универсального устройства для измерения потока нейтронов с улучшенными метрологическими характеристиками и расширенными функциональными возможностями на основе промышленных двухсекционных ионизационных камер типа КНК-4, КНК-53М, КНК15-1 и др.The technical task of the claimed invention is to create a universal device for measuring the neutron flux with improved metrological characteristics and enhanced functionality based on industrial two-section ionization chambers of the type KNK-4, KNK-53M, KNK15-1, etc.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение достоверности и точности результатов измерения, расширение функциональных возможностей устройства для измерения потока нейтронов.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability and accuracy of the measurement results, expanding the functionality of the device for measuring the neutron flux.
Дополнительным техническим результатом является отказ от процедуры настройки компенсации путем перехода к прямому измерению ЛВС с последующим простым вычитанием одного файла из другого.An additional technical result is the refusal of the compensation adjustment procedure by moving to a direct measurement of the LAN with the subsequent simple subtraction of one file from another.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для измерения потока нейтронов, включающем первичный преобразователь в виде ионизационной двухсекционной трехэлектродной камеры, к общесекционному электроду которой подключен однополярный источник питания, а к разнополярным электродам, к положительному, входящему в состав нейтронной секции, и к отрицательному, входящему в состав компенсационной секции, - блоки измерения тока, которые связаны с блоком обработки выходных сигналов, новым является то, что каждый блок измерения тока содержит преобразователь ток-напряжение, который выполнен на основе линейного усилителя с переключающимся пределом измерения или на основе логарифмического усилителя и выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, управляемого микроконтроллером, через интерфейс связи подключенным к интерфейсу связи блока обработки выходных сигналов, который имеет возможность подключения к вычислительному устройству более высокого уровня и содержит микроконтроллер, позволяющий автоматически корректировать сигнал, полученный от блока измерения тока по нейтронной составляющей с учетом ЛВС на основе сигнала, полученного от блока измерения тока по гамма-излучению, и производить вычисление потока нейтронов, а однополярный источник питания включает в себя высоковольтный преобразователь напряжения, подключенный к своему микроконтроллеру, который осуществляет автоматический контроль и коррекцию выходного напряжения и подключен через интерфейс связи к интерфейсу связи блока обработки выходных сигналов.The specified technical result is achieved due to the fact that in the device for measuring the neutron flux, which includes the primary transducer in the form of an ionization two-section three-electrode chamber, to the general section electrode of which a unipolar power source is connected, and to the bipolar electrodes, to the positive one, which is part of the neutron section, and to the negative, which is part of the compensation section, the current measurement units that are connected to the output signal processing unit, new is that each ok current measurement contains a current-voltage Converter, which is based on a linear amplifier with a switching measurement limit or on the basis of a logarithmic amplifier and the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter controlled by a microcontroller through a communication interface connected to the communication interface of the output signal processing unit, which has the ability to connect to a computing device of a higher level and contains a microcontroller that allows you to automatically adjust the signal received from the current measuring unit for the neutron component taking into account the LAN based on the signal received from the current measuring unit for gamma radiation and to calculate the neutron flux, and the unipolar power supply includes a high voltage voltage converter connected to its microcontroller, which It carries out automatic control and correction of the output voltage and is connected via the communication interface to the communication interface of the output signal processing unit.
Использование в устройстве для измерения потока нейтронов блока измерения тока, содержащего преобразователь ток-напряжение на основе линейного усилителя с переключающимися пределами измерения или логарифмического усилителя, способствует увеличению диапазона регистрации тока по амплитуде (диапазон измерения - до десяти порядков) что способствует расширению диапазона регистрации тока по амплитуде, что в итоге расширяет функциональные возможности устройства, а также повышает достоверность и точность измерений.The use of a current measuring unit in a device for measuring neutron flux containing a current-voltage converter based on a linear amplifier with switching measurement limits or a logarithmic amplifier helps to increase the range of current detection in amplitude (measurement range is up to ten orders of magnitude), which helps to expand the range of current detection by amplitude, which ultimately expands the functionality of the device, and also increases the reliability and accuracy of measurements.
Использование в составе блока измерения тока аналого-цифрового преобразователя (АЦП), управляемого микроконтроллером, позволяет переводить аналоговый сигнал в цифровой код и автоматически вычислять значения измеренного тока от рабочей (нейтронной) или компенсационной (гамма) секции ИКД, что повышает достоверность и точность измерений токовых откликов от нейтронного и гамма излучений, расширяет функциональные возможности устройства для измерения потока нейтронов.The use of an analog-to-digital converter (ADC) controlled by a microcontroller as part of the current measurement unit allows you to convert an analog signal into a digital code and automatically calculate the values of the measured current from the working (neutron) or compensation (gamma) section of the ICD, which increases the reliability and accuracy of current measurements responses from neutron and gamma radiation, expands the functionality of the device for measuring neutron flux.
Выполнение блока обработки выходного сигнала на основе микроконтроллера предоставляет возможность автоматически рассчитывать и корректировать кратность компенсации токового ЛВС с учетом влияния изменяющейся при работе реактора мощности гамма-излучения, вычислять на основании измеренных токов истинное значение нейтронного потока, исключает необходимость предварительной ручной настройки кратности компенсации токового ЛВС и ручной подстройки его в ходе работы реактора, что уменьшает время обработки выходных сигналов, обеспечивает повышение достоверности и точности измерения нейтронного потока, расширяет диапазон его измерения и функциональные возможности устройства.The execution of the output signal processing unit based on the microcontroller provides the ability to automatically calculate and adjust the compensation factor of the current LAN taking into account the influence of the gamma radiation power changing during operation of the reactor, calculate the true value of the neutron flux based on the measured currents, eliminates the need for preliminary manual adjustment of the compensation factor of the current LAN and manual adjustment of it during the operation of the reactor, which reduces the processing time of the output signals, provides increasing the reliability and accuracy of measuring the neutron flux, expands the range of its measurement and the functionality of the device.
Возможность подключения блока обработки выходного сигнала к вычислительному устройству более высокого уровня позволяет интегрировать устройство для измерения потока нейтронов в автоматизированную систему управления и защиты реакторов, что расширяет функциональные возможности устройства.The ability to connect the output signal processing unit to a higher-level computing device allows you to integrate the neutron flux measuring device into an automated reactor control and protection system, which extends the device’s functionality.
Использование в качестве однополярного источника питания для ИКД высоковольтного преобразователя напряжения, подключенного к микроконтроллеру, который через интерфейс связи соединен с интерфейсом связи блока обработки выходных сигналов, позволяет контролировать стабильность высоковольтного напряжения питания, подаваемого на общий электрод ИКД, что повышает достоверность и точность измерения нейтронного потока, расширяет функциональные возможности устройства.The use of a high voltage voltage converter connected to a microcontroller as a unipolar power supply for the ICD, which is connected via the communication interface to the communication interface of the output signal processing unit, makes it possible to control the stability of the high voltage power supplied to the common ICD electrode, which increases the reliability and accuracy of measuring the neutron flux , expands the functionality of the device.
Заявляемое изобретение поясняется чертежом (фиг.), на котором изображена блок-схема заявляемого устройства, гдеThe invention is illustrated in the drawing (Fig.), Which shows a block diagram of the inventive device, where
1 - двухсекционная ИКД;1 - two-section ICD;
2 - биологическая защита;2 - biological protection;
3 - высоковольтный источник питания;3 - high voltage power supply;
4 - высоковольтный преобразователь напряжения;4 - high voltage voltage converter;
5 - микроконтроллер;5 - microcontroller;
6 - интерфейс связи;6 - communication interface;
7 - блок измерения тока рабочего объема ИКД;7 - unit for measuring the current of the working volume of the ICD;
8 - преобразователь ток-напряжение;8 - current-voltage converter;
9 - аналого-цифровой преобразователь;9 - analog-to-digital Converter;
10 - микроконтроллер;10 - microcontroller;
11 - интерфейс связи;11 - communication interface;
12 - блок измерения тока компенсационного объема ИКД;12 - unit for measuring the current of the compensation volume of the ICD;
13 - преобразователь ток-напряжение;13 - current-voltage converter;
14 - аналого-цифровой преобразователь;14 - analog-to-digital Converter;
15 - микроконтроллер;15 - microcontroller;
16 - интерфейс связи;16 - communication interface;
17 - блок обработки выходных сигналов;17 - block processing output signals;
18 - вычислительное устройство верхнего уровня.18 is a computing device of the upper level.
Примером конкретного выполнения заявляемого изобретения может служить устройство для измерения потока нейтронов, включающее первичный преобразователь, в качестве которого используют ионизационную двухсекционную трехэлектродную камеру - ИКД (1). Общий электрод ИКД (1) соединен при помощи кабеля через биологическую защиту (2) с высоковольтным источником питания (3), который состоит из высоковольтного преобразователя напряжения (4), соединенного с микроконтроллером (5), подключенным через интерфейс связи (6) к блоку обработки выходных сигналов (17), в качестве которого использован блок обработки данных (БОД).An example of a specific implementation of the claimed invention can serve as a device for measuring the neutron flux, including a primary transducer, which is used as an ionization two-section three-electrode chamber - ICD (1). The common ICD electrode (1) is connected via a cable through biological protection (2) to a high-voltage power supply (3), which consists of a high-voltage voltage converter (4) connected to a microcontroller (5) connected via a communication interface (6) to the unit processing the output signals (17), in which the data processing unit (BOD) is used.
К положительному электроду, который входит в состав рабочего объема ИКД (1), чувствительного к нейтронному излучению, при помощи кабеля, проложенного через биологическую защиту (2), подключен вход блока измерения нейтронной составляющей тока (7), состоящего из преобразователя ток-напряжение - логарифмического усилителя (8), выход которого подключен к входу АЦП (9). В свою очередь, выход АЦП (9) подключен к микроконтроллеру (10), соединенному через интерфейс связи (11) к блоку обработки выходных сигналов - БОД (17). Микроконтроллер (10) управляет также работой логарифмического усилителя (8).To the positive electrode, which is part of the working volume of the ICD (1), sensitive to neutron radiation, with the help of a cable laid through the biological shield (2), the input of the unit for measuring the neutron component of the current (7), consisting of a current-voltage converter, is connected - a logarithmic amplifier (8), the output of which is connected to the input of the ADC (9). In turn, the ADC output (9) is connected to a microcontroller (10) connected via a communication interface (11) to the output signal processing unit - BOD (17). The microcontroller (10) also controls the operation of the logarithmic amplifier (8).
К отрицательному электроду, который входит в состав компенсационного объема ИКД (1), чувствительного к гамма-излучению, при помощи кабеля, проложенного через биологическую защиту (2), подключен вход блока измерения составляющей тока от гамма-излучения (12), состоящего из логарифмического усилителя тока (13), выход которого подключен к входу АЦП (14). В свою очередь, выход АЦП (14) подключен к микроконтроллеру (15), соединенному через интерфейс связи (16) к БОД (17). Микроконтроллер (15) управляет также работой логарифмического усилителя (13).To the negative electrode, which is part of the compensation volume of the ICD (1) sensitive to gamma radiation, using the cable laid through the biological shield (2), the input of the unit for measuring the current component from gamma radiation (12), consisting of a logarithmic, is connected current amplifier (13), the output of which is connected to the input of the ADC (14). In turn, the ADC output (14) is connected to a microcontroller (15) connected via a communication interface (16) to the BOD (17). The microcontroller (15) also controls the operation of the logarithmic amplifier (13).
БОД (17) имеет возможность подключения к вычислительному устройству верхнего уровня (18).AML (17) has the ability to connect to the upper level computing device (18).
Заявляемое устройство измерения нейтронного потока работает следующим образом.The inventive device for measuring neutron flux operates as follows.
Двухсекционную ИКД (1) размещают в поле излучения исследовательского ядерного реактора и подключают к высоковольтному источнику напряжения (3), в котором импульсный преобразователь напряжения (4) вырабатывает высокое напряжение 300 В. Микроконтроллер (5) обеспечивает обмен данными через интерфейс связь (6) с БОД (17), измерение выходного напряжения, индикацию его значения на цифровом индикаторе и контроль выхода напряжения за установленные значения.A two-section ICD (1) is placed in the radiation field of a research nuclear reactor and connected to a high voltage voltage source (3), in which a pulse voltage converter (4) generates a high voltage of 300 V. The microcontroller (5) provides data exchange via a communication interface (6) with AML (17), measuring the output voltage, indicating its value on a digital indicator and monitoring the voltage output beyond the set values.
Ток, возникающий под воздействием нейтронного и гамма излучений реактора в рабочей секции ИКД (1), измеряют при помощи блока измерения тока (7), в котором логарифмический усилитель (8) преобразует ток в напряжение по логарифмическому закону (диапазон выходного напряжения - от 0 до 4 В). На выходе логарифмического усилителя (8) напряжение изменяется по формуле:The current arising under the influence of neutron and gamma radiation from the reactor in the working section of the ICD (1) is measured using a current measuring unit (7), in which the logarithmic amplifier (8) converts the current into voltage according to the logarithmic law (output voltage range is from 0 to 4 B). At the output of the logarithmic amplifier (8), the voltage varies by the formula:
где U - измеряемое напряжение (В),where U is the measured voltage (V),
IX - искомое значение тока,I X - the desired current value,
I0 - эталонный ток (10-8 А).I 0 - reference current (10 -8 A).
Работа логарифмического усилителя (8) управляется микроконтроллером (10).The operation of the logarithmic amplifier (8) is controlled by a microcontroller (10).
Полученное напряжение поступает на вход АЦП (9), где его преобразуют в цифровой код, который поступает на вход микроконтроллера (10), который при помощи специальной программы вычисляет значение тока по формуле:The resulting voltage is fed to the input of the ADC (9), where it is converted into a digital code, which is fed to the input of the microcontroller (10), which, using a special program, calculates the current value by the formula:
Микроконтроллер (10) отображает полученное значение на цифровом индикаторе и передает его по запросу в БОД (17) через интерфейс связи (11).The microcontroller (10) displays the obtained value on a digital indicator and transmits it upon request to the BOD (17) via the communication interface (11).
Ток, возникающий под воздействием гамма излучения реактора в компенсационной секции ИКД (1), измеряют при помощи блока измерения тока (12), в котором логарифмический усилитель (13) преобразует ток в напряжение по логарифмическому закону (диапазон выходного напряжения - от 0 до 4 В). На выходе логарифмического усилителя напряжение изменяется по формуле (а). Работа логарифмического усилителя (13) управляется микроконтроллером (15).The current arising under the influence of gamma radiation from the reactor in the compensation section of the ICD (1) is measured using a current measuring unit (12), in which the logarithmic amplifier (13) converts the current into voltage according to the logarithmic law (output voltage range is from 0 to 4 V ) At the output of the logarithmic amplifier, the voltage varies according to formula (a). The operation of the logarithmic amplifier (13) is controlled by a microcontroller (15).
Преобразованное напряжение поступает на вход АЦП2 (14), где его преобразуют в цифровой код, который поступает на вход микроконтроллера (15), который при помощи специальной программы вычисляет значение тока по формуле (б). Микроконтроллер (15) отображает полученное значение на цифровом индикаторе и передает его по запросу в БОД (17) через интерфейс связи (16).The converted voltage is fed to the input of the ADC2 (14), where it is converted into a digital code, which is fed to the input of the microcontroller (15), which, using a special program, calculates the current value according to formula (b). The microcontroller (15) displays the obtained value on a digital indicator and transmits it upon request to the AML (17) via the communication interface (16).
БОД (17) суммирует полученные значения токов с заранее заданными коэффициентами и пересчитывает сумму в физическую мощность реактора (плотность нейтронного потока). Полученный результат БОД (17) высвечивает на цифровом индикаторе и передает на вычислительное устройство верхнего уровня (18) по запросу от него. По командам вычислительного устройства (18) можно редактировать коэффициенты преобразования в БОД (17).BOD (17) summarizes the obtained current values with predetermined coefficients and recalculates the sum in the physical power of the reactor (neutron flux density). The obtained result of the BOD (17) is displayed on a digital indicator and transmitted to the upper level computing device (18) upon request from it. According to the commands of the computing device (18), you can edit the conversion coefficients in the BOD (17).
Таким образом, заявляемое устройство измерения нейтронного потока на основе двухсекционных промышленных ионизационных камер типа КНК-4, КНК-53М, КНК15-1 и др. обладает упрощенной процедурой настройки компенсации ЛВС и более высокой достоверностью результатов измерения плотности нейтронного потока по сравнению с устройством, являющимся наиболее близким аналогом.Thus, the inventive device for measuring neutron flux based on two-section industrial ionization chambers of the type KNK-4, KNK-53M, KNK15-1, etc. has a simplified procedure for setting up LAN compensation and higher reliability of the results of measuring the neutron flux density in comparison with the device, which the closest analogue.
Промышленная применимость предлагаемого изобретения определяется тем, что устройство измерения нейтронного потока может быть изготовлено по известной технологии из известных комплектующих изделий и материалов и использовано в измерительных системах и СУЗ реакторов.Industrial applicability of the invention is determined by the fact that the neutron flux measuring device can be manufactured using known technology from known components and materials and used in measuring systems and CPS reactors.
Был изготовлен опытный образец устройства на основе двухсекционных промышленных ионизационных камерах типа КНК-4, КНК-53М и КНК15-1 и испытан на реакторе БР-К1 ВНИИЭФ. Испытания подтвердили осуществимость и практическую ценность заявляемого изобретения.A prototype device was made based on two-section industrial ionization chambers of the KNK-4, KNK-53M and KNK15-1 type and tested at the BR-K1 VNIIEF reactor. Tests have confirmed the feasibility and practical value of the claimed invention.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015117493/28A RU2590346C1 (en) | 2015-05-07 | 2015-05-07 | Device for measurement of neutron flux |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015117493/28A RU2590346C1 (en) | 2015-05-07 | 2015-05-07 | Device for measurement of neutron flux |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2590346C1 true RU2590346C1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56371766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015117493/28A RU2590346C1 (en) | 2015-05-07 | 2015-05-07 | Device for measurement of neutron flux |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2590346C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2650810C1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-04-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for determination of research nuclear installation fields neutron characteristics |
| RU203654U1 (en) * | 2020-12-17 | 2021-04-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | DEVICE FOR REGISTRATION OF NUCLEAR RADIATIONS |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1076849A1 (en) * | 1982-09-01 | 1984-02-29 | Предприятие П/Я В-2502 | Wide-range pulse-current radiometric channel |
| RU2084000C1 (en) * | 1994-09-05 | 1997-07-10 | Научно-исследовательский институт технологии материалов | Channel arrangement to measure flux of neutrons (versions) |
| US7547889B2 (en) * | 2007-03-16 | 2009-06-16 | Csem Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Sa | Photon detection device |
-
2015
- 2015-05-07 RU RU2015117493/28A patent/RU2590346C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1076849A1 (en) * | 1982-09-01 | 1984-02-29 | Предприятие П/Я В-2502 | Wide-range pulse-current radiometric channel |
| RU2084000C1 (en) * | 1994-09-05 | 1997-07-10 | Научно-исследовательский институт технологии материалов | Channel arrangement to measure flux of neutrons (versions) |
| US7547889B2 (en) * | 2007-03-16 | 2009-06-16 | Csem Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Sa | Photon detection device |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Г.П. Юркевич. Система управления ядерными реакторами: Принципы работы и создания / Под редакцией академика РАН Н.С. Хлопкина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: ЭЛЕКС-КМ, 2009, стр. 166-169. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2650810C1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-04-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for determination of research nuclear installation fields neutron characteristics |
| RU203654U1 (en) * | 2020-12-17 | 2021-04-15 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | DEVICE FOR REGISTRATION OF NUCLEAR RADIATIONS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101865986B (en) | System and method for checking error of high-voltage electric energy measurement device | |
| CN105548848A (en) | Device, equipment and method for measuring breakdown voltage | |
| RU2590346C1 (en) | Device for measurement of neutron flux | |
| JP6218941B2 (en) | Radiation measurement equipment | |
| US3069545A (en) | Method and apparatus for determining the state of a nuclear reactor | |
| JP2014112052A (en) | Radiation monitor | |
| CN102707149A (en) | Integrating contact resistance measuring system and method | |
| CN112557732A (en) | Magnitude tracing method and system of impulse current measuring device based on induction coil | |
| CN108008435B (en) | Dosage monitoring system and monitoring circuit of medical accelerator | |
| CN206479625U (en) | Deformation of transformer winding tester calibration device | |
| US3603146A (en) | Electromagnetic flowmeters | |
| JPH07151862A (en) | Crest stabilizing circuit | |
| RU2542896C1 (en) | Apparatus for measuring neutron flux density | |
| RU2684631C1 (en) | Digital reactimeter | |
| EP3388783A1 (en) | Thickness measuring device | |
| RU2240609C1 (en) | Neutron flux metering device | |
| JPH0119107Y2 (en) | ||
| US11193804B2 (en) | Method of operating a magneto-inductive flowmeter having comprehensive disturbance effect compensation | |
| JPS6213359Y2 (en) | ||
| RU2754993C1 (en) | Reactimeter counting channel calibration method | |
| CN109738711B (en) | Adjustable electronic type space electric field intensity detection system and method | |
| JP2768793B2 (en) | Reactor power range neutron monitor | |
| JPS599594A (en) | Radiation monitoring device | |
| RU2387031C1 (en) | Reactimetre adjustment method | |
| JPH055070B2 (en) |