一种用于双GM计数管的量程控制测量方法

实现双盖格-米勒（Geiger-Müller,GM）计数管量程扩展测量的关键是双GM计数管量程切换控制技术,该技术可使探测器自动选择合适量程的GM计数管进行测量。但是由于两种不同测量量程的GM计数管存在性能差异,传统的将测量量程分成两个区域的方法会导致双GM计数管在量程交叠区域内线性拟合度较低。为了提高双GM计数管在测量量程交叠区域内的线性度,提出了一种量程控制测量方法。该方法将测量范围划分为低量程、中量程以及高量程三个区间,并且还可在三个测量量程之间进行快速自动切换,其中在中量程测量中,分别将两个GM计数管获得的数据进行加权处理。采用241Am源和60Co源进行双GM计数管探测器电路测试,初步测试结果表明：设计的双GM计数管探测器可实现在三个测量量程区间内快速自动切换。同时,双GM计数管在剂量率交叠区域1 000～10 000μGy·h-1中的线性拟合度得到改进,使得在251～25 130μGy·h-1的测试范围内,双GM计数管的测量线性度提高至0.999 1,有效地提高了双GM计数管的整体测量线性度。     

微型反应堆宽量程电流数据采集系统

设计了1套用于微型中子源反应堆(简称微堆)中子信号的宽量程微电流数据采集系统,用于微堆物理实验的监测。系统中使用具有极低偏置电流的斩波稳零运算放大器作为主放大器、数据选择器作为增益切换的主要器件、C8051FXXX系列片上系统(SoC)中的020作为ADC和控制芯片。其电流检测范围为10-11～10-6 A,分为6个量程,各量程间自动切换,能通过串口与PC通讯。在原型微堆上验证了设计的正确性。     

宽量程放射性区域监测系统研制

为满足用同一放射性区域监测系统监控高低剂量率的需求,研制了一套宽量程放射性区域监测系统。该系统采用2支不同量程的G-M管切换技术进行区域辐射监测,实现了1×10-7~1 Gy/h宽量程放射性区域监控。测试结果表明:该系统测量0.5μGy/h时,其相对标准偏差不大于2%;测量1Gy/h时,其相对标准偏差不大于0.5%;系统长期稳定性优于1.5%,可有效地满足区域辐射监测需求。     

先进数字式反应性仪跨量程连续测量误差补偿方法

动态刻度控制棒试验方法(DCRM)的发明极大地减小了核电厂控制棒价值测量试验的难度,压缩了试验时间。动态刻棒试验需要使用先进数字式反应性仪(ADRC)。与传统反应性仪使用环境不同,动态刻棒试验时,反应性仪需实现多量程测量以满足探测器电流快速下降多个量级的需求。进行反应性仪量程切换时产生的测量值的误差会对反应性测量结果产生影响。本文通过分析动态刻棒过程中探测器电流曲线特征,提出基于曲线拟合进行测量误差补偿的方法,核电厂试验数据表明,应用此种方法可以将反应性仪量程切换带来的计算最大误差由48%减小到2.0%。     

双G-M管宽量程辐射探测器设计

将Time-to-Count技术方法应用于双G-M计数管的辐射探测器,设计了G-M计数管高压快速充电电路和控制高低量程G-M计数管工作切换的电路,测试结果表明:双G-M计数管辐射探测器的量程跨度达9个数量级,测量上限达15Sv/h以上,实现了高低量程的平滑切换,还验证了探测器的稳定性和可靠性。     

数字化多通道宽量程ITER中子通量密度测量系统研制

针对国际热核聚变实验堆(ITER)对中子通量密度测量宽量程、高集成度、实时性的要求,设计了一套基于PXI架构的多通道中子通量密度测量系统。该系统包括新研制的电流灵敏前置放大器及基于高速模数转换器(ADC)和可编程逻辑器件(FPGA)的主电子学插件。通过全数字化信号处理技术衔接脉冲计数和坎贝尔两种测量模式,大幅拓展了测量量程和提高了系统集成度。该系统通过使用脉冲堆积率估算算法,实现了测量模式的精确自动切换。实验结果表明,该系统具备单一裂变室大于1.7×10~(10)cm~(-2)·s~(-1)中子通量密度实时测量能力,全量程相对误差低于7.1%。     

核仪表系统中间量程闪发尖峰电流问题分析与处理

红沿河核电厂1号机组首次启动过程中,核仪表系统(RPN)中间量程通道闪发异常电流导致反应堆停堆。通过对中间量程通道工作原理分析和现场故障排查,并进行模拟实验,确定故障根源为中间量程通道的量程切换处理过程存在缺陷,制定并实施了基于参数优化的解决方案。     

RPN中间量程电流量程切换问题的研究

针对核仪表系统（RPN ）中间量程电流量程切换过程容易出现尖峰电流触发意外停堆的问题,提出了一种软件解决方案。大量的工厂测试及现场测试表明,优化后的软件可以有效避免量程切换过程出现电流尖峰,量程切换过渡平滑稳定,系统稳定性显著提高。该方案已在多台核电机组实施,中间量程在不同的堆芯状态均能实现稳定输出,有效避免了尖峰电流触发反应堆意外停堆给电厂带来的经济损失。     

一种双GM计数管切换方法的实现

该方法用于一种便携式辐射测量仪,仪器内部使用两个高低量程卤素计数管,测量过程中高低量程自动转换是其关键技术.常规方法采用阳极转换,需要高压继电器或其他高压开关器件,该方法采用阴极转换电路,电路由三极管、低压常闭干簧管继电器、阴极信号采集电路组成,该方法相比常规方法具有低压切换、切换可靠性高、低功耗的优点.     

基于电流频率变换法的微弱电流测量电路

电离辐射探测中经常需要开展微弱电离电流测量.微弱电离电流的测量因待测信号极其微弱需要克服各类型干扰源的影响,同时需要达到较宽的测量范围,故具有较大挑战.为了完成辐射防护用电离室输出微弱电流信号的测量,设计了一款基于电流频率变换法的宽量程微弱电离电流测量电路,其有效量程为10?13～10?8 A.通过Keithley 6...     

上海光源XBPM自动量程I-V转换器的研制

上海光源XBPM自动量程I/V转换器主要用于光束线的刀片式探测器和丝扫描探测器的信号读出,所需测量的电流动态范围大,从pA到mA量级的跨度;工作环境中有较多驱动电机的信号干扰,需要进行抗干扰和低噪声设计,以提高设备的信噪比,保证测量数据的精度和稳定度。论文给出了电路和相关程序设计,以及自动量程I/V转换器的测试结果。     

剂量仪中数字滤波器设计

单探测器宽量程剂量仪测量范围能超过8个数量级,远大于常规脉冲计数法的剂量仪。在单探测器宽量程剂量仪中,平均等待时间的计算误差直接关系到最终辐射强度或剂量率的计算精度。平均时间求取的实质是采用低通滤波器处理等待时间。信号处理领域中成熟的数字滤波器设计的基础是信号频谱分析,没有考虑核探测中的随机因素,由其设计的滤波器不能同时提高响应速度与测量精度这两个指标。针对单探测器宽量程剂量仪测量等待时间与数字滤波器设计方法的特点,本文提出了基于多目标粒子群优化的滤波器设计方法。理论分析与实验结果均表明：与传统方法所设计的滤波器相比,本文方法所设计的滤波器在相同测量精度条件下具有最快的响应速度;在相同响应速度条件下,具有最高的测量精度。本方法适用于设计宽量程剂量仪或其他类型辐射测量装置的数字滤波器。     

自动切换量程数字式功率表

自动切换量程数字式功率表,用于重水反应堆功率测量。曾在反应堆上连续运行考验六个月,证明性能符合要求。     

长燃料循环中间量程补偿电压设置优化

对于压水堆机组,停堆后要等到P6信号触发才能自动投用源量程.P6信号由中间量程确定.中间量程为γ补偿电离室,当补偿电压设置不合适,会导致中间量程处于过分欠补偿或者过分过补偿状态.方家山机组实施长燃料循环后,P6信号对应中间量程电流值降低.又叠加停堆后,γ射线能量对中间量程测量值影响较大.致使P6信号出现较晚,影响大小修...     

十二个数量级的反应堆启动和周期保护装置

本文描述一种新型的用于反应堆启动过程中的功率和周期测量及周期和小功率保护装置。它以 BF_3正比计数管和裂变电离室为探测器,测量从源区到满功率的十二个数量级的中子通量,它给出对数和线性数字功率及模拟周期与数字周期指示,并能自动打印所测得的数据。实现了探测器的自动切换和电源电压的连续监测。由于它具有量程宽、功能多、自动化程度高等特点,它可以作为一种较理想的安全监测装置接入反应堆保护系统。     

裂变室宽量程电子学测量的仿真研究

利用计算机仿真技术对裂变室宽量程电子学测量中测量频带和噪声的影响建模,并进行仿真分析。分析结果表明:裂变室的脉冲计数测量主要受测量频带的影响,在10 MHz频带内上限计数率大约为测量频带的1/10;裂变室的坎贝尔测量同时受测量频带和噪声的影响,测量频带在300 k Hz左右具有最佳的信噪比,通过降低噪声水平能有效降低下限计数率。     

可变量程弯管流量计设计优化方案研究

利用CFX数值模拟方法分析2种可变量程弯管流量计的设计思路。结果表明:(1)传统弯管流量计单纯改变测压孔位置不能明显增加低流量时测量压差;(2)节流件可以增加测量压差;(3)机翼型节流件可以将该弯管流量计的测量下限扩展近25%。     

有效扩展核辐射监测系统量程的方法浅析

EJ/T984—95环境监测用X,γ辐射仪中规定,剂量率监测系统的有效量程应至少为1×10~(-3)Gyh~(-1)～2.5×10~(-4)Gyh~(-1);而GB11683—89应急辐射防护用携带式高量程X,γ和β辐射剂量和剂量率仪中规定,剂量率仪的有效量程为10~(-4)Gyh~(-1)～10Gyh~(-1)。 在核电厂正常和预期事件状态下,厂区周围的环境辐射水平基本上属于自然本底,而在严重事故状态下烟羽区的剂量率可达10Gyh~(-1)。因此,剂量率监测系统应具备高灵敏度和宽量程。为了     

RPN系统中间量程切换共模缺陷的处理与分析

介绍了某核电项目机组在零功率平台调试期间,由于核测量仪表中间量程切换问题导致反应堆跳堆事件的经过,并对根本原因进行深入的分析,经过大量的试验,发现量程切换缺陷致使反应堆在启停堆阶段保护误动概率高达3%。通过根本原因分析,确定此缺陷为同系设备的共模故障。利用RPN系统本身特点采取了针对性的处理措施并在两台国内机组经过充分的验证,修改方案全面可靠,此经验已反馈到国内外其他应用同类设备的机组。     

福清核电厂基于堆外核仪表系统中间量程测量的动态刻棒试验

通过分析堆外核仪表系统的功率量程和中间量程的性能,使用堆外核仪表中间量程的测量信号进行动态刻棒试验数据验证。验证结果表明,基于堆外核仪表系统中间量程的动态刻棒试验可作为传统动态刻棒试验的一种手段,其测量误差在验收准则允许范围内,且无需进行本底电流测量即可减少动态刻棒测量时间。