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基于分段线圈的多线圈电感式棒位探测器棒位解算方法研究

高龙将 唐健凯 付国忠 王益明 张雪锋 王翔翼 罗凌雁

高龙将, 唐健凯, 付国忠, 王益明, 张雪锋, 王翔翼, 罗凌雁. 基于分段线圈的多线圈电感式棒位探测器棒位解算方法研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 166-170. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0166
引用本文: 高龙将, 唐健凯, 付国忠, 王益明, 张雪锋, 王翔翼, 罗凌雁. 基于分段线圈的多线圈电感式棒位探测器棒位解算方法研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 166-170. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0166
Gao Longjiang, Tang Jiankai, Fu Guozhong, Wang Yiming, Zhang Xuefeng, Wang Xiangyi, Luo Lingyan. Research on Rod Position Calculation Method of Multi-coil Inductive Rod Position Detector Based on Principle of Segmented Coil[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 166-170. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0166
Citation: Gao Longjiang, Tang Jiankai, Fu Guozhong, Wang Yiming, Zhang Xuefeng, Wang Xiangyi, Luo Lingyan. Research on Rod Position Calculation Method of Multi-coil Inductive Rod Position Detector Based on Principle of Segmented Coil[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 166-170. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0166

基于分段线圈的多线圈电感式棒位探测器棒位解算方法研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0166
详细信息
    作者简介:

    高龙将(1993—),男,博士研究生,现主要从事棒位探测器检测精度方面的研究,E-mail: gaolongjiang7@163.com

  • 中图分类号: TL334

Research on Rod Position Calculation Method of Multi-coil Inductive Rod Position Detector Based on Principle of Segmented Coil

  • 摘要: 棒位探测器是核反应堆中棒位检测的主要设备,其检测精度直接影响核反应堆的安全正常运行,因此针对核反应堆用多线圈电感式棒位探测器提出了一种高精度棒位解算方法,分析了多线圈电感式棒位探测器的结构与测量原理,并基于有限元方法对多线圈电感式棒位探测器的动态特性进行了分析,结果表明每段检测线圈的感应电压存在一段特定区域,该区域的电压峰值呈线性变化。基于该特性提出了多线圈电感式棒位探测器的分段线圈的棒位解算方法,通过实时采集控制棒运动在不同位置时每段检测线圈当前周期内峰值,再根据棒位解算区域中感应电压峰值与棒位的关系进行棒位解算。最后,通过ANSYS和MATLAB/ Simulink软件搭建模型对理论分析和棒位解算方法进行验证,仿真结果表明所提棒位解算方法能够使棒位探测器测量误差检测精度<0.2 mm,满足对控制棒进行高精度棒位检测的需求。

     

  • 图  1  多线圈电感式棒位探测器结构

    Figure  1.  Structure of Multi-coil Inductive Rod Position Detector      

    图  2  检测线圈2感应电压包络线

    Figure  2.  Envelope Curve of Induced Voltage of Detection Coil 2         

    图  3  棒位解算区域图

    Figure  3.  Diagram of Rod Position Calculation Interval

    图  4  感应电压峰值实时提取原理

    Figure  4.  Principle of Obtaining the Peak Value of Induced Voltage in Real Time

    图  5  检测线圈2峰值提取仿真结果

    Figure  5.  Simulation Results of Obtaining the Peak Value of Induced Voltage of Detection Coil 2

    表  1  仿真模型参数

    Table  1.   Parameters of Simulation Model

    参数名 参数值
    控制棒半径/ mm 25
    控制棒长度/ mm 2100
    线圈线径/ mm 0.5
    线圈2~19匝数 1000
    线圈1和20匝数 1500
    激励线圈内径/ mm 73
    检测线圈内径/ mm 65
    激励电压/ V 10
    激励频率/ Hz 50
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-11
  • 修回日期:  2023-09-21
  • 刊出日期:  2023-12-30

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