浅谈高温气冷堆核电站气体湿度监控装置设计

本文描述了高温气冷堆核电站气体湿度监控装置的设计,该装置的组成包括:用于将一回路高温取样气体冷却至一定温度范围内的冷却控制单元;对冷却后的气体进行取样的取样单元;对取样单元内气体湿度进行检测的湿度探测单元。该装置的湿度探测单元包括感湿元件和用于将感湿元件输出信号转为反应堆保护系统可识别信号的信号转换电路,采用纯硬件结构实现湿度信号的采集和转换,满足了安全级设备的可靠性要求,响应速度快且实现放射性气体零排放。

基于图形化热工水力测控程序的解释性加载设计

在热工水力测控系统中,常采用图形化编程的方式构建编程控件之间逻辑关系,形成所需的系统功能;程序的部署和运行时,若采用程序实时编译的模式,会带来编译时间长、编译环境复杂等问题;为了提高测控程序的开发效率,采用控件组件化的思想,进行图形化程序逻辑关系的分解与重构机制设计;提出程序模板+轻量级配置文件的模式,利用程序模板对配置文件进行解释性加载;在热工水力测控系统的测试验证中,利用基于解释性加载机制的图形化编程平台完成了其中测控软件的开发及运行,功能及数据结果准确无误;该解释性加载机制真实、有效,可实现图形化热工水力测控程序的快速部署与加载运行。

基于热工水力试验的多总线兼容可编程控制器设计

随着现代总线技术的发展和热工水力试验测量需求的变化,在热工水力测控系统中出现了基于不同的现场总线的测量设备。不同的总线接口需要不同的测试系统,会导致整个测控系统成本增加、系统臃肿。为了实现热工水力试验中多种现场总线的兼容,提出组件化总线板卡兼容的概念;同时,利用C/C++构建控制器底层嵌入式API,为测控程序的快速开发提供软件编程接口。基于组件化总线板卡+嵌入式API的软硬件架构所研制的可编程控制器,进行了CAN、Modbus RTU、Profibus PA的协议兼容和编程测试,功能及数据结果准确无误。试验结果表明,该控制器可实现热工水力试验中多种现场总线的兼容,提高系统的集成自动化程度,减少成本。

基于工业物联网(IIoT)的热工试验测控系统设计

本文描述了基于IIoT的热工试验实时监控测量系统的研制,该系统实现了高精度实时同步采集数据,可以更好地实现运行工况在线自动调节和热工试验数据离线分析。针对不同参数的测量要求,热工参数测量进行抗干扰抑制设计,并采用数字通信方式增强信号传输的抗干扰能力;功率参数测量进行了同步设计,提高相应通道的采样频率。通过该设计,可以在稳态工况和瞬态工况下获得精细化热工试验参数,从而更好地实现工况的实时调节控制,停靠采集的精细化数据也能更准确地开展瞬态过程的机理研究。目前本系统已在热工试验台架上开展了演示验证试验,系统测量精度和控制响应时间等技术指标可满足热工试验经常性变化的运行工况要求。

热工测量仪表在线计量低热电势校准回路设计

当前,实验室计量无法完全复现测量仪表在现场复杂多变的运行环境,使量值溯源的意义和价值有所降低,因此,仪表无须离开现场环境的在线计量成为计量领域新发展方向。在线计量与实验室计量回路存在差异而引入新的热电势,对其进行控制是保障高精度、小信号回路测量准确的重要手段。本文基于温差电效应,分析设计校准回路,实验结果表明:最大回路寄生电势为0.809μV,满足不超过4μV的要求,其有效性及在线计量技术的可行性能有益补充计量模式。

热工水力试验测量仪表原位校准装置设计

热工水力实验测量仪表需要高效准确地完成计量校准和量值溯源,而目前基于过程校验仪的原位计量校准存在较多影响因素,难以准确量化不确定度分量。可柔性配置的原位校准标准装置主要基于校准溯源性评定技术、总线兼容技术、柔性化及并行测试技术进行设计,可柔性适应多种规模和仪表类型的反应堆工程热工实验测试系统。该装置的综合不确定度满足大部测试仪表的量值溯源要求,可有效提升实验用测试仪表的校准效率,是实验室计量校准模式的有益补充。

热工水力试验测控系统的原位可计量性设计

热工水力试验测控系统仪表需要高效准确地完成计量校准和量值溯源,现有的实验室计量模式在拆装仪表环节花费较多时间,综合效率低;而基于过程校验仪的原位计量校准存在较多影响因素,量值溯源难度大。测控系统的原位可计量性设计,需要对测控系统和原位校准装置进行综合设计:在测试系统设计集成阶段,预留标准化的计量接口,规范测试系统软件和标准装置软件的数据格式和通讯规范。原位校准装置的综合不确定度满足热工试验测试仪表的量值溯源要求,可以柔性适应多种规模和仪表类型的测试系统,可以显著提高热工试验测试仪表校准效率。