研究堆用的新型计数率测量保护系统

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1、全国第三届核反应堆用核仪器学术会议论文集Proceedingsofthe3thNationalConferenceonNuclearReactorInscvument研究堆用的新型计数率测量保护统何力，王卫东，范光奎(中国核动力研究设计院，四川成都610041)摘要:采用新型频率/电压变换方法和单片机技术研制的研究堆计数率测t保护系统，具有响应速度较快，自动化程度高，测I!准确，保护可靠的特点，已经在研究堆上稳定运行了两年。关扭词:反应堆;中子计数率;频率/电压变换;单片机0引官两套作为独立的测量保护通道投人反应堆运所述的新型计数率测量保护系

2、统是根据某行，另一套备用。每套由中子计数管组件、计数装置的特殊要求提出的《某装置计数率测量保率测量保护仪、自动定标器三部分组成，框图护系统研制技术规格书》，总结我院研究堆运行见图10使用计数率侧量仪表的经验研制的。共制造了2.1中子计数管组件两批六套仪器，首批已经在用户单位的研究堆采用。25.4mmx500mm的BF3含硼中上使用了将近两年，效果很好。这种计数率测子计数管，以石蜡套作为慢化剂，在计数管后端安装了前置放大器，将信号放大约100倍，量保护系统的特点是完全采用集成电路;使用达到100mv以上，以利于远传，提高信噪比。新型的频率/电压

3、(F/V)变换电路代替电容充信号与十12V前放电源公用一根屏蔽电缆，同电式电路;采用单片机控制的自动定标器取代3kV高压电缆一起从堆厅引人控制室。普通逻辑电路;并按照用户的要求取消了NIM2.2计数率plk保护仪型结构，而采用ISA总线插件电路板结构，将仪表组装在480mmx160mmx420mm非脉冲放大器、甄别器、率表电路、保护接口、高低标机箱内。包括下列部件:压电源等整合在非标准机箱内。1)低压电源:士24V、士巧V;均采用集成桥式整流、电容滤波、集成稳压器(LM7800,1用途7900系列);计数率测量保护系统用于测量和记录反应2)高

4、压电源:0一13kV/1mA双极性。采堆低功率运行(或次临界状态)时单位时间内的用它激式变换原理，延时缓升精密基准，并设置中子计数，并能快速给出安全保护信号。它将了过压和过流保护，电压分为3档连续可调，低中子计数转换为电脉冲数，用模拟计数率表指纹波、低噪声、高稳定输出。示每:时间内电脉冲数，并通过数字定标器显3)主放大器为线性脉冲放大器，采用示规定时间内的计数值。当计数率高于上触发AD844型精密高速电流反饮集成放大器，由3阂值或低于下触发网值时，发出触发信号给安级祸合构成，放大倍数从1一500倍连续可调全保护逻辑，引起紧急停堆或其它保护动作

5、，(内里式多圈电位器手动调节)，输人端设置了保证反应堆的安全。极性选择、徽分电路和前放电源藕合电路，第一级放大器同时兼作双路脉冲信号混合器。整2系统组成个脉冲放大器电路板用金属盒屏蔽成独立模计数率测t保护系统每批制造三套，其中块。·8·.户门..⋯‘。........⋯⋯，‘.....⋯⋯‘.⋯‘.............⋯⋯‘.二“⋯‘...⋯⋯‘.定标招图1计数率测盆保护系统框图4)甄别器为高速正信号滞回比较器，可以定标器组装在480mmx160mmx420mm通过前面板上的多圈电位器连续调节甄别阐从非标机箱内，包括下列部件:0.1-lo

6、v。由于信号的峰一峰值电压比较高，1)定标器电源:土15V、十5V;接近士15V,因此采用电压适应能力较强的2)缓冲放大器:为单级脉冲放大器，放大LM211集成电路完成比较任务。倍数连续可调;5)计数率表电路采用AD650作F/V变换3)高频计数器:为两级十进制计数器，用(频率/电压变换)，其负载是二阶滤波器，它于将仪表的计数频率提高到>l0MHZ，这样，单取代了以前的简单电容充电(电荷泵)电路。具片机的计数负担就很轻;有响应时间调节范围宽广、脉冲适应能力强的4)EEPROM型单片机(AT89C52)和晶振特点。计数率测量范围从0一30k/s

7、，分为七时钟信号发生器:是定标器的控制核心，它用档。软件确定工作模式;测试开关/按钮组的触点位6)触发单元分别是由触发阔可调的上、下置;控制计数的启动、停止及显示刷新。滞回比较器和由NE555构造的锁定触发器组5)LED显示电路，6位计数数码显示，3成。NE555具有较强的输出驱动能力，可以同位时间(s)数码显示，采用两片申行显示驱动时驱动LED灯和光电隔离接口电路，触发信号器MAX7219驱动，亮度可软件控制。供给逻辑控制电路和报警信号系统。仪表触发6)自检信号发生器:由可调脉冲信号源和信号由锁定触发器自保持，触发消失后才能手晶振分频器构成

8、。动复位。计数率测量保护系统每批三套，其中两套7)故障报警电路:内置参考电压源、窗口安装在控制台前垂直面板上使用，另外一套备比较器，以监视多路主电源。仪表的故障信号