反应堆保护装置校验设备设计

为了实现反应堆保护装置各功能单元的快速、自动化功能校验,设计反应堆保护装置校验设备。该设备通过基于现场可编程阵列逻辑(FPGA)的脉冲信号输出电路配合高速采集卡采样频率和缓冲区数据计数的方法,实现定值单元自检接口的测试;通过基于高精度恒压源、电压反馈、电流反馈模块的输出电路实现对高精度毫伏信号的模拟;通过故障定位专家系统实现对各功能单元的智能化故障定位。各项测试和试验结果表明,各项技术指标满足用户规定的要求。     

一种基于电荷信号的远程在线自检单元的设计与应用

设计一种基于电荷信号的远程在线自检单元,为安装于核电厂反应堆厂房的松脱部件监测系统（LPMS）的一次仪表提供快速有效的远程在线自检方法。介绍了该远程在线自检单元的设计原理和方法、硬件设计与实现,以及软件流程设计。对远程在线自检单元进行了实验室测试,测试结果表明,在空载输出5 V低电压工作条件下可满足250 m的远程在线自检要求,同时对集成了该远程在线自检单元的国产化LPMS样机进行了鉴定试验,试验结果验证其满足工程应用环境。集成了远程在线自检单元的2套国产化LPMS产品已在巴基斯坦的恰希玛核电厂C-3/C-4机组进行了成功应用,以低成本和高效率实现了反应堆装料运行期间LPMS一次仪表的在线检测。      

塑闪单元条测试系统标定触发电路设计

为记录和分析塑闪阵列探测器(PSD)中塑闪单元条的有效输出信号,设计一款针对PSD塑闪单元条的标定触发电路。该触发电路由时间检出单元和逻辑触发单元组成,使用三路模拟电路实现对三路探测器的精确时间检出。通过现场可编程门阵列(FPGA)进行逻辑符合统计结果,并与上位机通信实现对定时电路的控制,可通过上位机配置阈值和设置符合通道。测试结果表明:该标定触发电路工作性能稳定,计数率高,通道一致性好,能够灵活配置逻辑,可满足使用要求。     

高分辨粉末衍射仪数据采集系统研制

介绍了中国先进研究堆(CARR)旁高分辨粉末衍射仪数据采集系统的整体设计和硬件组成,阐述了各单元电路的结构和设计。加载输入信号对电路进行了调试,测试了电路的各项性能,测试结果满足设计要求。从探测器、前置放大器、主放大器、甄别器、计数卡到计算机的整个系统,实现了对信号的获取、放大、滤波成形、甄别、定标计数和存储全过程,多达65路的数据采集系统已研制成功。     

瞬态微弱信号输出稳定性分析

本文分析了在辐射探测瞬态微弱信号获取中,系统输出不稳定的原因,并通过改变放大电路中的反馈网络结构,利用频域特性,采用最佳相位补偿的方法实现微弱信号稳定放大输出。最后利用CZT探测器在低能γ射线的辐射探测系统中验证测试,实验表明,辐射脉冲信号调理系统通过增加稳定性措施后,可有效提高CZT探测器对~(241)Am源的能量分辨率。     

ITER软X射线检测系统及其电磁兼容设计

国际热核聚变实验反应堆是世界上在建的最大的磁约束聚变装置托克马克装置,通过对其中软X射线的测量,可实现等离子体辐射对锯齿、色骨模等磁流体现象的物理研究和成像反演。软X射线诊断系统就是用来检测软X射线的设备。由于热核聚变时恶劣电磁环境及远距离传输,在设计信号检测系统时必须进行电磁兼容设计,以降低系统噪声、提高检测精度。本文中使用的检测电路采用差分结构实现电流信号到电压信号的转换,重点研究检测电路的实现及其电磁兼容设计。从电磁抗干扰的三要素出发,结合实验测试,针对电磁干扰的特殊性,讨论了滤波电路设计、印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)走线、电磁屏蔽及信号接地在系统中实现。本文采用32通道板卡集成设计;信号增益提高至107 V?A-1;放大器带宽达到120 k Hz。通过测试结果可以看出,信号噪声降至8 mV。通过优化设计提高了检测电路的集成度和放大电路的增益及带宽,同时降低了检测电路的噪声。     

一种仿核脉冲随机信号发生器的设计与实现

针对模拟核信号发生装置的研究,本文提出了一种高精度、高灵活度的信号发生器的研制思路。利用Matlab可以便携地实现核信号的数字模拟,保证核脉冲信号的时间特性、幅度特性和脉冲形状特性。由Lab VIEW设计的上位机软件可以提供较好交互方式,便于灵活地调节发生器的各项参数,并进行相应的谱数据分析及显示。硬件电路主要由MCU、FPGA、SRAM、10 bit高速DAC、低通滤波及放大电路构成。初步的测试结果表明:该信号发生器满足核信号在时间间隔和幅值的随机分布特性,能量范围及计数率可调,谱数据的统计分析,高精度的信号输出,为仿核信号发生器的研制与改进提供了思路。     

核电厂安全级主泵转速测量装置健壮性设计

目前核电现场使用的安全级主泵转速测量装置均反馈出现了不同类型的故障现象,严重影响核电厂的安全稳定运行。文章针对该问题,从信号产生、信号传输、信号处理和信号输出四个方面层层解析,提出了一种核电厂安全级主泵转速测量装置的健壮性设计。并通过试验验证表明,相对于传统的测量设备,该设计具备高精度、高可靠和高鲁棒性的特点,能够较好的满足核电厂主泵转速测量的需求。     

基于碳化硅探测器的前端信号调理电路设计

碳化硅探测器能够在高温、高辐射强度下稳定工作,适用于核辐射探测。碳化硅探测器输出端连接前端信号调理电路,能够放大碳化硅探测器输出的微弱信号,从而使后端设备采集到准确的数据。设计了前端信号调理电路,包括电荷灵敏前置放大电路和脉冲成形主放大电路,重点分析了影响电荷灵敏前置放大电路变换增益、上升时间、噪声等性能指标的影响因素,采用阻容反馈、极零相消、有源滤波成形等设计提升电路的整体性能。实验室仿核脉冲测试及²⁴¹ Am中子源辐照测试表明,该电路可用于碳化硅探测器的核辐射测量。     

反应堆安全壳超声波无线通信技术研究

为解决传统的无线传感信号无法实现反应堆安全壳内外的信息传输问题,研究设计了通过超声波将无线信号传输到安全壳外的超声通信系统。超声通信系统的发射单元将信号加载于40 kHz的超声波上,超声通信单元将接收到的信号通过超声换能器穿过安全壳传输到接收单元,接收单元通过三级放大、检波、滤波、比较电路,最终实现信号由安全壳内到安全壳外的传输。系统在模拟安全壳工况下试验,试验结果表明:信号能够低功耗、稳定传输,且误码率低于10~(-6)。