本實用新型涉及核反應(yīng)堆控制及測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)的麥克風(fēng)信號控制裝置。

背景技術(shù)：

反應(yīng)堆長棒控制系統(tǒng)(RGL)作為主要的反應(yīng)堆控制系統(tǒng)之一，其主要功能是：根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷的變化，相應(yīng)提升或插入控制棒調(diào)節(jié)堆芯的反應(yīng)性，從而控制堆芯溫度和核功率，保護反應(yīng)堆，確保堆芯安全。反應(yīng)堆長棒控制系統(tǒng)通過控制控制棒驅(qū)動機構(gòu)(CRDM)動作，進而控制控制棒的動作，改變堆芯反應(yīng)性。控制棒驅(qū)動機構(gòu)由一套機電傳動裝置組成，其中三個電磁線圈通過鉤爪與傳動軸上槽紋的配合作用，使傳動軸和控制棒束作步進式移動。

控制棒驅(qū)動機構(gòu)性能試驗是將從電源柜(PWE)動力插件(MDP)獲取的控制棒驅(qū)動機構(gòu)線圈電流波形，與從麥克風(fēng)獲得的動棒振動信號在RGL試驗臺(Test Bench)上進行同一時域復(fù)合分析，得出控制棒驅(qū)動機構(gòu)的動作延時，判斷各動作點是否符合技術(shù)要求。

申請?zhí)枮镃N201210499165.9公開了一種核電站用于驅(qū)動試驗的棒控棒位系統(tǒng)，提供的核電站用于驅(qū)動試驗的棒控棒位系統(tǒng)通過控制處理裝置的人機界面單元與操縱員完成人機交互，實現(xiàn)對控制棒驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動試驗，省去了傳統(tǒng)核電站運行的系統(tǒng)的多余設(shè)備及附屬功能。

但由于控制棒驅(qū)動機構(gòu)性能試驗還需從麥克風(fēng)獲得的動棒振動信號，以上述專利所公開的現(xiàn)有技術(shù)并不包含對于從麥克風(fēng)獲得動棒振動信號傳輸控制機制的相關(guān)技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種基于反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)的麥克風(fēng)信號控制裝置，包括通信連接的遠(yuǎn)程控制端和本地控制端，

所述本地控制端與反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)上的麥克風(fēng)信號連接，包括：將所述反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)上的麥克風(fēng)信號按照象限等分為四個分區(qū)，各分區(qū)分別對應(yīng)連接一個連接器；

所述各個連接器依照其所歸屬的象限，將所述麥克風(fēng)信號按SA、SB、SC、SD、R、N2、N1、G2和G1共分為九組；

所述遠(yuǎn)程控制端和本地控制端上分別設(shè)有與上述九組分組相對應(yīng)的旋鈕開關(guān)，通過旋鈕開關(guān)選擇對應(yīng)分組；

所述遠(yuǎn)程控制端和本地控制端的外殼為一箱體結(jié)構(gòu)，前面板設(shè)置所述旋鈕開關(guān)和把手，箱體內(nèi)部包括安裝板以及安裝于所述安裝板上的PCB板。

由上，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制端和本地控制端均可以對于麥克風(fēng)的控制，并且，每個連接器對應(yīng)四分之一堆芯，各組信號都從四分之一堆芯對稱提取，從而使各組信號遵從堆芯功率展平原則，從而避免出現(xiàn)采集的信號對堆芯功率分布無參考意義的情況，進而導(dǎo)致堆芯功率分布不均造成嚴(yán)重后果。

可選的，所述箱體為不銹鋼一體式結(jié)構(gòu)，箱體外表面噴涂標(biāo)號為RAL5005的彩漆。

由上，確保箱體具有良好的防腐蝕能力，適應(yīng)核電廠工作環(huán)境。

可選的，所述遠(yuǎn)程控制端的箱體內(nèi)部包括上安裝板和下安裝板，二者采用不銹鋼立柱連接；

所述下安裝板用于固定所述脈沖群抑制器、濾波器和AC-DC轉(zhuǎn)換器；

所述上安裝板用于固定PCB板。

可選的，所述不銹鋼立柱包括立柱主體，底座和頂部固定帽；

所述立柱主體底部設(shè)有螺紋，底座可拆卸的安裝于立柱主體底部；

所述和頂部固定帽為彈性材質(zhì)；

在所述上安裝板和下安裝板的對應(yīng)位置設(shè)有與不銹鋼立柱大小匹配的安裝孔。

由上，省去螺栓等固定件，實現(xiàn)上安裝板和下安裝板更簡便的固定。

可選的，所述本地控制端采用型號為JY27496E21E39SN的連接器與所述反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)上的麥克風(fēng)信號連接。

可選的，所述本地控制端采用型號為JY27496E21E39PN的連接器，通過電纜與遠(yuǎn)程控制端的型號為JY27496E21E39SN的連接器相連接；

所述電纜與本地控制箱的連接一端采用型號為JY27467T21E39SN-08的39芯插頭孔；在電纜與遠(yuǎn)程控制箱的連接一端采用型號為JY27467T21E39PN-08的39芯插頭針。

附圖說明

圖1為基于反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)的麥克風(fēng)信號控制裝置的原理示意圖；

圖2為固定在控制棒驅(qū)動機構(gòu)上的麥克風(fēng)信號示意圖；

圖3為麥克風(fēng)信號與連接器相連接的電路原理圖；

圖4為本地控制箱的外部原理示意圖；

圖5為旋鈕開關(guān)控制的電路原理圖；

圖6為信號組指示燈的電路原理圖；

圖7為主控電路的電路原理圖；

圖8為控制對象選擇電路的電路原理圖；

圖9為供電電路的電路原理圖；

圖10為降壓電路的電路原理圖；

圖11為本地控制箱的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本地控制箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為遠(yuǎn)程控制箱的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為遠(yuǎn)程控制箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為不銹鋼立柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面參照圖1～圖15對本實用新型所述一種基于反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動機構(gòu)的麥克風(fēng)信號控制裝置進行詳細(xì)說明。

如圖1所示，包括彼此通信連接的遠(yuǎn)程控制端20和本地控制端10，上述兩控制箱任一均可實現(xiàn)對于麥克風(fēng)的控制。具體原理是，當(dāng)用戶通過遠(yuǎn)程控制端20下達對麥克風(fēng)的控制指令時，由遠(yuǎn)程控制箱接收控制指令，通過兩個通訊箱將該控制指令輸出至本地控制端10，本地控制端10中的反應(yīng)堆廠房通訊箱接收控制指令，轉(zhuǎn)發(fā)至本地控制箱，以實現(xiàn)對于麥克風(fēng)的控制。當(dāng)用戶通過本地控制端10下達對麥克風(fēng)的控制指令時，本地控制箱接收該控制指令，以實現(xiàn)對于麥克風(fēng)的控制。

如圖2所示為固定在控制棒驅(qū)動機構(gòu)上的麥克風(fēng)信號示意圖，按照象限，將其劃分為rod1～rod4共四個分區(qū)，其中第一分區(qū)rod1包括16路麥克風(fēng)信號，剩余三個分區(qū)每個分區(qū)各包括15路麥克風(fēng)信號。

與上述四個分區(qū)相對應(yīng)的，本實施例包括四個連接器，將本地控制端與61路麥克風(fēng)信號相連接。如表1所示為四個連接器與61路麥克風(fēng)信號的對應(yīng)關(guān)系表。

表1

圖3所示為61路麥克風(fēng)信號與四個連接器相連接的電路原理圖。以連接器1為例進行說明，連接器1共連接16路麥克風(fēng)信號，并將這16路麥克風(fēng)信號分成9組，分別為Bank SA、Bank SB、Bank SC、Bank SD、Bank R、Bank N2、Bank N1、Bank G2和Bank G1。

其中，Bank SA對應(yīng)圖1中L13和H8兩位置，即rod1分區(qū)的SA1和SA2兩路麥克風(fēng)信號。

Bank SB對應(yīng)圖1中J13和N9兩位置，即rod1分區(qū)的SB1和SB2兩路麥克風(fēng)信號。

Bank SC對應(yīng)圖1中L11位置，即rod1分區(qū)的SC麥克風(fēng)信號。

Bank SD對應(yīng)圖1中K14和L9兩位置，即rod1分區(qū)的SD1和SD2兩路麥克風(fēng)信號。

Bank R對應(yīng)圖1中H14和K10兩位置，即rod1分區(qū)的R1和R2兩路麥克風(fēng)信號。

Bank N2對應(yīng)圖1中K14和P10兩位置，即rod1分區(qū)的N21和N22兩路麥克風(fēng)信號。

Bank N1對應(yīng)圖1中M12和H10兩位置，即rod1分區(qū)的N11和N12兩路麥克風(fēng)信號。

Bank G2對應(yīng)圖1中K12和M10兩位置，即rod1分區(qū)的G21和G22兩路麥克風(fēng)信號。

Bank G1對應(yīng)圖1中H12位置，即rod1分區(qū)的G1麥克風(fēng)信號。

連接器2、連接器3和連接器4如表1所示，分別對應(yīng)rod2分區(qū)、rod3分區(qū)和rod4分區(qū)的不同麥克風(fēng)信號，不再贅述。通過上述分組，可以實現(xiàn)對任意組的麥克風(fēng)信號進行選擇測試，從而避免在測試過程中對于全部麥克風(fēng)信號的“多余”測試。

另外，本實施例選擇四個連接器的目的在于，每個連接器對應(yīng)四分之一堆芯，各組信號(Bank SA、Bank SB、……、Bank G1)都從四分之一堆芯對稱提取，從而使各組信號遵從堆芯功率展平原則。例如：Bank SA組信號傳輸時，L13、H8、N5、E3、C11為通過4個連接器傳輸?shù)亩研緦ΨQ分布的麥克風(fēng)信號。從而避免L13、H8、N5、E3、C11當(dāng)中某一個或者某幾個單獨測試，導(dǎo)致堆芯功率不均而造成的損害。

本地控制端10包括與控制棒驅(qū)動機構(gòu)上的麥克風(fēng)信號連接的本地控制箱，以及與所述本地控制箱連接的反應(yīng)堆廠房通訊箱，二者之間所傳輸?shù)男盘柊ㄐ盘柦M選擇信號和控制對象選擇信號。

如圖4所示為本地控制箱外部原理的示意圖，包括與上述四個連接器相連接的接口；旋鈕開關(guān)，用于選擇信號組(Bank SA、Bank SB、……、Bank G1)和選擇控制對象(Remote-遠(yuǎn)程控制箱控制、Local-本地控制箱控制)；信號組指示燈，與所述選擇鍵盤的選擇邏輯相對應(yīng)；還包括與后文所述的遠(yuǎn)程控制箱連接的信號輸出接口和指令接收接口。

圖5所示為旋鈕開關(guān)的電路原理圖，對應(yīng)九組不同信號，包括Bank SA、Bank SB、……、Bank G1。當(dāng)用戶手動選擇不同信號組時，對應(yīng)接通旋鈕開關(guān)的不同通路。另外，圖5所示電路圖中接口J7的端口4、5還用于與反應(yīng)堆廠房通訊箱連接，從而通過反應(yīng)堆廠房通訊箱接收遠(yuǎn)程控制箱所輸出的信號組選擇指令。

圖6所示為信號組指示燈的電路原理圖，各指示燈分別連接至旋鈕開關(guān)的控制端，當(dāng)用戶手動選擇不同信號組時，對應(yīng)的指示燈亮。

圖7所示為主控電路的電路原理圖，主控電路包括型號為MSP430F14的單片機及其外圍電路，用于所述麥克風(fēng)信號的傳輸調(diào)配。另外，在所述圖7的J8接口的端口1，還用于接收一按鈕開關(guān)的指令，僅當(dāng)接收到按鈕開關(guān)被按下的指令后，前述旋鈕開關(guān)的選擇指令方才有效。

圖8所示為控制對象選擇電路的電路原理圖，當(dāng)用戶通過旋鈕開關(guān)確定控制對象后，接口J9或J9’接收對應(yīng)的控制信息，同時通過屏蔽線輸出屏蔽信號，從而將另一未選定的控制端屏蔽，保證只有一個控制端有效，本地控制箱與遠(yuǎn)程控制箱在控制上的互鎖。

遠(yuǎn)程控制端20包括棒控通訊箱，以及分別與其連接的遠(yuǎn)程控制箱和RGL試驗臺，以及與所述RGL試驗臺(Test Bench)連接的動力插件(MDP)。所述動力插件還與本地控制端10中的動力棒驅(qū)動機構(gòu)電連接，從而向其輸出控制棒驅(qū)動機構(gòu)不同線圈的電流波形。關(guān)于RGL試驗臺、動力插件以及動力插件與動力棒驅(qū)動機構(gòu)的連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)相同，不再贅述。

遠(yuǎn)程控制箱與前述本地控制箱原理相同，用于接收用戶的選擇信號組(Bank SA、Bank SB、……、Bank G1)，再將上述指令輸出至與其連接的棒控通訊箱。

其內(nèi)部電路與本地控制箱的區(qū)別在于，遠(yuǎn)程控制箱的旋鈕開關(guān)僅包括用于選擇信號組的開關(guān)，并不包括選擇控制對象的開關(guān)。相應(yīng)的，也就不包括對象選擇電路。

遠(yuǎn)程控制箱包括一為供電電路。圖9所示為供電電路的電路原理圖，包括依次連接的型號為BVB01/Z0000的供電插頭、用于濾波的脈沖群抑制器和濾波器、用于交直流轉(zhuǎn)換的AC-DC轉(zhuǎn)換器。另外，由于內(nèi)部電路的供電電壓不同，供電電路還包括如圖10所示的降壓電路，即用于將24V的直流電降為3.3V。包括降壓電路包括相互連接的型號為BNX002-01的濾波芯片和型號為TMR3-2410WI的壓降芯片，以及外圍電路組成。遠(yuǎn)程控制箱通過與本地控制箱的連接線向其供電，此部分供電與現(xiàn)有技術(shù)相同，不再贅述。

如圖11所示為本地控制端10中本地控制箱的結(jié)構(gòu)示意圖。包括箱體外殼107，在箱體的前面板分別設(shè)置有旋鈕開關(guān)103、信號組指示燈106和按鈕開關(guān)104。所述前面板還設(shè)有一對U型把手111，從而滿足箱體的便攜式要求。在箱體的左側(cè)面板，設(shè)置有與四個連接器相連接的連接器接口101，以及同在左側(cè)面板連接器接口101下方的連接器標(biāo)識牌102。所述四個連接器選擇型號為JY27496E21E39SN的連接器，該連接器為39芯(37*20#+2*16#)插座孔，用以與現(xiàn)場設(shè)備中型號為JY27467T21E39PN-08的39芯插頭針(37*20#+2*16#)相匹配。在箱體的右側(cè)面板設(shè)置有用于與棒控通訊箱進行通信的接口。該接口選擇型號為JY27496E21E39PN的連接器，該連接器為39芯(37*20#+2*16#)插座針。在箱體的頂板，設(shè)有控制箱標(biāo)識牌108，通過鉚釘固定。在箱體的底板下部，設(shè)置有橡膠腳墊105，從而避免頻繁搬運和使用箱體時，控制箱底面與地面接觸，導(dǎo)致破壞箱體表面的鍍漆。

圖12所示為本地控制端10中本地控制箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。包括一安裝板109和本地控制箱的PCB板110。所述安裝板109可焊接或者通過螺栓固定于箱體內(nèi)部。本地控制箱的PCB板110通過螺栓固定于安裝板109。

圖13所示為遠(yuǎn)程控制端20中遠(yuǎn)程控制箱的結(jié)構(gòu)示意圖。包括箱體外殼203，在箱體的前面板分別設(shè)置有旋鈕開關(guān)205、按鈕開關(guān)206和信號組指示燈209。所述前面板還設(shè)有一對U型把手207。在箱體的左側(cè)面板，設(shè)置有連接外部電源的IEC連接器202，以及元器件標(biāo)識牌201，二者通過鉚釘固定于左側(cè)面板。在箱體的右側(cè)面板，設(shè)置有與棒控通訊箱相連接的連接器接口208。該連接器選擇型號為JY27496E21E39SN的連接器，該連接器為39芯(37*20#+2*16#)插座孔。通過該連接器連接電纜，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制箱與本地控制箱的通信。在電纜與本地控制箱的連接一端采用型號為JY27467T21E39SN-08的39芯(37*20#+2*16#)插頭孔；在電纜與遠(yuǎn)程控制箱的連接一端采用型號為JY27467T21E39PN-08的39芯(37*20#+2*16#)插頭針。在箱體的頂板，設(shè)有控制箱標(biāo)識牌210。在箱體的底板下部，設(shè)置有橡膠腳墊204。

圖14所示為遠(yuǎn)程控制端20中遠(yuǎn)程控制箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。在箱體內(nèi)部包括通過上安裝板211和下安裝板217。二者通過不銹鋼立柱212支撐，從而在兩安裝板之間形成一定空間。該空間中固定安裝有脈沖群抑制器213、AC-DC電源214和濾波器215，三者通過螺栓等固定件固定于下安裝板217的上表面。在上裝板211的上表面，設(shè)有PCB板216，該PCB板同樣通過螺栓等固定件進行固定。

所述本地控制箱和遠(yuǎn)程控制箱的尺寸相同，均為300mm×300mm×150mm，厚度為1.5mm，從而滿足箱體小型化的要求，在不影響控制箱軟件功能的前提下，可有足夠的空間容納功能元器件。另外，兩控制箱的箱體選擇均選用不銹鋼作為材料，箱體外表面噴涂標(biāo)號為RAL5005的彩漆，確保箱體具有良好的防腐蝕能力，適應(yīng)核電廠工作環(huán)境。

充分考慮箱體整體的電磁屏蔽要求，兩控制箱的箱體均采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，由不銹鋼板折彎焊接而成，內(nèi)部設(shè)有接地端子，相關(guān)元器件使用螺釘與箱體內(nèi)壁安裝固定，標(biāo)示牌與箱體采用鉚釘固定，從而保證控制箱具有良好的電磁屏蔽能力。

另外，如圖15所示，所述不銹鋼立柱212包括立柱主體2121，底座2122和頂部固定帽2123。其中，所述立柱主體2121底部設(shè)有螺紋，底座2122可拆卸的安裝于立柱主體2121底部。所述和頂部固定帽2123為彈性材質(zhì)。對應(yīng)的，在所述上安裝板211和下安裝板217的對應(yīng)位置設(shè)有與不銹鋼立柱212大小匹配的安裝孔(未圖示)。

由此，在進行上安裝板211和下安裝板217的安裝時，首先將立柱主體2121插入下安裝板217的安裝孔，通過旋入底座2122將立柱主體2121與下安裝板217進行固定。由于頂部固定帽2123為彈性材質(zhì)，因此可伸入上安裝板211的安裝孔，實現(xiàn)與上安裝板的固定。由此省去螺栓等固定件，實現(xiàn)上安裝板211和下安裝板217更簡便的固定。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，例如，所述連接器的型號可以依據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的不同需求而調(diào)整?？傊?，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。