[发明专利]一种船用小型反应堆堆外轴向功率量程测量装置

说明书

本发明公开了一种船用小型反应堆堆外轴向功率量程测量装置，涉及船舶核电技术领域，包括至少三个功率量程通道，每个功率量程通道中均有至少四个电离室，各电离室在反应堆堆外呈圆周分布；信号放大单元，用于将接收的电流信号转变为电压信号并放大输出；功率测量单元，包括微处理器、高压电源和低压电源；信号输出单元，用于将微处理器输出模拟信号转换为数字信号并传输至显示装置。本发明的船用小型反应堆堆外轴向功率量程测量装置弥补了现有的反应堆堆外核测量装置和方案无法进行功率量程中子注量率轴向分布测量的缺陷，可以计算轴向功率偏差、功率偏移、象限倾斜角等与反应堆安全相关的各类数据，为反应堆控制提供更多的可行性和具体参数。

技术领域

本发明涉及船舶核电技术领域，具体涉及一种船用小型反应堆堆外轴向功率量程测量装置。

背景技术

海上平台反应堆的使用和维护过程中需要实时测量堆芯运行的参数，以监控反应堆运行状态，及时处理出现的相关问题。

目前海上平台反应堆的堆外核测量孔道采用三段式测量方案，即源量程测量，中间量程测量，功率量程测量，每两段测量的中子注量率水平间隔1-1.5个量级，三个量程之间测量范围相互重叠，以便测量仪表之间的无缝衔接及监测过程没有盲区。

功率量程测量装置作为具有测量反应堆中子注量率的功能的主要装置，通过对反应堆功率运行期间堆芯上部、下部以及平均功率的中子注量率冗余进行测量，对反应堆正常大功率运行工况下对反应堆功率进行实时监测。目前运行的大型核电站中通常使用非补偿涂硼中子电离室(长电离室)进行检测，且为获取精确控制参数常采用多段电离室进行测量输出，但这种多段电离室测量输出结构在应用于船用小型反应堆时存在以下问题：

1、由于船用小型反应堆的工艺技术限制，很难配置堆芯测量系统，无法对堆芯的运行参数进行测量，所以目前的船用小型反应堆核测量方案在功能上有所欠缺；

2、一般核电厂反应堆高度3.6m左右，船用小型反应堆仅为1.4m，传统多段电离室测量输出结构分别分布在堆芯上、下部，占据空间较大，其原有结构难以适用于船用小型反应堆中。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种船用小型反应堆堆外轴向功率量程测量装置，能够对反应堆轴向功率分布进行测量。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种船用小型反应堆堆外轴向功率量程测量装置，其用于测量船用小型反应堆轴向功率分布并计算与反应堆安全相关数据及向反应堆监视及操作系统反馈测量信号，向功率调节系统提供最大功率进行反应堆控制，包括：

至少三个功率量程通道，每个功率量程通道中均设置有至少四个电离室，各所述电离室在反应堆堆外呈圆周分布，所述电离室设于所述反应堆中，用于将中子信号转换为脉冲及电流信号输出；

信号放大单元，所述信号放大单元与所述功率量程通道输出端相连，用于将接收的微小电流信号放大并整形输出；

功率测量单元，包括微处理器、高压电源和低压电源，所述微处理器与所述信号放大单元输出端电连接，用于将所接收的电流信号处理后转换为模拟信号输出，所述高压电源与所有所述电离室电连接，用于所述电离室工作时的电源供应；

信号输出单元，所述信号输出单元与所述功率测量单元中的微处理器信号连接，用于将所述微处理器输出的模拟信号转换为数字信号并通过总线接口传输至监视及操作系统。

在上述技术方案的基础上，所述电离室为四个，其中一个电离室设置于反应堆堆顶，另一个电离室设置于反应堆堆底，各所述电离室在船用小型反应堆轴向等距离分布。

在上述技术方案的基础上，所述电离室包括高压电极、收集电极、绝缘体和电离室套筒，所述电离室内充满氩气，所述收集电极表面涂敷有固体硼膜。