[发明专利]反应堆周期信号发生器及其实现方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应堆周期信号发生器，具体是指一种反应堆周期信号发生器及其实现方法和使用方法。

背景技术

反应堆周期是反应堆启动与运行中涉及安全的重要参数。反应堆核测量仪表通过测量探测器输出信号，并根据信号的变化情况计算出反应堆周期。核测量仪表要求校验其测量反应堆周期的准确性，尤其是短周期测量的准确性。现阶段使用指数电压信号实现核测量仪表反应堆周期测量的校验。这是由于核测量仪表将探测器输出的各种信号一般要先放大转换成电压信号，因此该方式校验了核测量仪表中关于反应堆周期计算的部分。显然，这种校验方式不能全面检验核测量仪表在测量探测器输出信号条件下反应堆周期测量的准确性。

反应堆中子探测器输出信号微弱，而且不同种类探测器输出信号的物理特征不同。涉及到周期测量的一般有计数管探测器输出的脉冲信号、电离室输出的电流信号和裂变室输出的坎贝尔信号。目前市场上还没有专门且全面地用于模拟反应堆周期信号的信号发生器。经过调研，与之相关的有一篇公开发表的文献：王学杰，数字化周期校验信号仪的研制，核电子学与探测技术，2001年04期：320。

这份资料文献介绍了一种数字化周期校验信号仪，该仪器使用计算机加信号转换器的方式实现，计算机用于计算指数电压信号大小，经过D/A变换后，输出指数电压信号，进一步由信号转换器转换成电流信号其模拟周期信号的大小为2s~999s。该仪器为了屏蔽干扰信号，使用信号转换器的方式。这种方法依托于计算机为主体，且输出信号的计算约每55ms（18.2Hz）改变一次，对于周期值为5s的信号来说，从理论分析（选取电压输出范围约为1V~10V），其实际输出周期信号范围为4.95s~5.13s，相对误差大于1%。如果考虑到D/A变换和信号转换的误差，该仪器对短周期。核测量仪表周期测量精度一般要求为5%，因此该校验仪在精度上还有不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应堆周期信号发生器及其实现方法和使用方法，解决目前的反应堆周期校验仪器存在的输出信号单一、精度不高的问题，模拟各种类型探测器输出信号的物理特征，并根据使用情况输出反应堆周期信号，使之满足核测量仪表周期校验的需要。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

反应堆周期信号发生器，包括微控制器，微控制器的I/O端口连接有控制按键，微控制器的A/D转换端口连接电位器旋钮，所述微控制器连接外部存储器，外部存储器的输出端连接至DA转换芯片，DA转换芯片的输出端口分别与模拟开关、V/F转换芯片、以及电阻连接，同时直接输出电压信号；模拟开关上连接有振荡器后输出调幅信号，V/F转换芯片输出脉冲信号，电阻输出电流信号。现在使用的指数信号发生器直接输出的是电压信号，因此在校验周期信号的时候不能从放大模块输入信号；资料文献中的周期校验信号仪，控制器使用的是计算机，通过信号转换器输出信号每55ms产生一次中断，输出一个电流信号。本发明的信号发生器以微控制器作为核心电路，微控制器内嵌入反应堆周期信号计算程序，使用内部定时中断，且每10ms触发一次，输出信号连续性好，有利于高精度的周期信号输出。同时，该微控制器兼顾AD采集、数字量输入输出和数据处理的功能，同时辅助外部存储器，接口部分包括控制按键、电位器旋钮，控制按键包括设置、工作、切换、V0、T1和T2用于控制发生器的状态，电位器旋钮用于调节用户选择起始值和周期值的大小，通过MAX7219控制驱动，控制信号由微控制器提供；微控制器输出数字量信号，经过一个DA转换芯片转换成为电压信号，该电压信号可以直接输出；同时，该电压信号可以经过V/F转换芯片转换成为脉冲信号，经过电容衰减调制模拟计数管探测器输出的脉冲信号；同时，该电压信号经过不同阻值的电阻，转换成为电离室探测器输出的电流信号；同时，该电压信号可以通过一个模拟开关，由振荡器产生10kHz的方波同时送入该模拟开关，通过模拟开关的电压信号再经过RC振荡器调制成交流信号，模拟裂变室探测器输出的坎贝尔信号；如此，由电压信号可以转换出电流信号、脉冲信号、以及坎贝尔信号，其中，坎贝尔信号对本信号发生器来说，又称为调幅信号。上述三种类型信号模拟不同探测器输出信号的类型，可以满足现阶段核测量仪表周期测量校验的需要，解决了目前常用的信号发生器产生的信号单一的问题，实现了多种模拟信号的产生。 

在所述微控制器上连接有LED显示器。进一步地讲，为了便于查看和使用，在微控制器上连接有LED显示器，LED显示器通过MAX7219控制驱动，控制信号由微控制器提供。

反应堆周期信号发生器的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：