181217. lajstromszámú szabadalom • Berendezés lineáris impulzusgyakoriság vagy árammérőből és analóg kiértékelőből álló rekativitásbérőhöz a lineáis impulzusgyakoriság- vagy árammérő méréshatár váltásakor az analóg kiértékelő kimenetén megjelenő tranziens idejének csökkentésére
3 181217 4 technikában viszonylag gyakori rúdejtésmérések során a neutronfluxus nagysága viszonylag rövid időn belül kettő-négy nagyságrenddel is megváltozhat. Ez a körülmény feltétlenül szükségessé teszi az árammérő, vagy impulzusgyakoriság-mérő méréshatárának mérés közbeni változtatását. E kellemetlen jelenség oka az, hogy az analóg kiértékelő bemenetére kerülő U„ neutronfluxussal arányos feszültség nagysága a lineáris impulzusgyakoriság- vagy árammérő méréshatára megváltoztatásának pillanatában ugrásszerűen megváltozik, azaz U„(to + At) = F • Un(to) F = —— Ei+i ahol to méréshatár váltás kezdeti ideje At méréshatár váltás ideje Un(to) a lineáris impulzusgyakoriság- vagy árammérő kimenetén levő feszültség a méréshatárváltás előtt Un(to+At) a lineáris impulzusgyakoriság- vagy árammérő kimenetén levő feszültség a méréshatárváltás után E; a lineáris impulzusgyakoriság- vagy árammérő érzékenysége a méréshatárváltás előtt Ej*! a lineáris impulzusgyakoriság- vagy árammérő érzékenysége a méréshatárváltás után. Ez a jel az analóg kiértékelő műveleti erősítőjére párhuzamosan a Co kondenzátoron és m párhuzamosan kötött Rj soros ellenállásból és Cj kondenzátorból álló hálózaton keresztül, ahol j = 1 .. . m. Az RjCj tagoknak az időállandója 0,2 s.... 100 s között van. A neutron detektor 7-8 nagyságrendet átfogó folytonosan változó jele a lineáris feldolgozás után azonos feszültségintervallumokra van leképezve, mind az impulzusgyakoriságmérő, mind pedig az árammérő alkalmazása esetén, amelyek felső és alsó szintje közötti átmenet — a méréshatárváltás — a legkisebb időállandóhoz képest is rövid At idő alatt megy végbe. így tehát az F-szeres At idejű feszültségugrásra az RjCj tagok által adott válaszjelek, amíg be nem állnak az új értéknek - Un(to + At) — megfelelő szintre, meghamisítják a mérést. Ez a tranziens állapotban eltöltött idő pedig pl. 1%-os pontosságú beállás eléréséhez 4,6 • (RjCj)max, ami figyelembe véve a 100 s körüli legnagyobb időállandót, mintegy 460 s, azaz több mint 7 perc. Ezért ez alatt az idő alatt az analóg kiértékelő a lineáris impulzusgyakoriság- vagy lineáris árammérő egy-egy méréshatárváltása után eleinte teljesen hibás és később is pontatlan reaktivitás értéket ad. E nehézségek kiküszöbölése végett már javasolták, hogy a méréshatárváltás pillanatában az Rj (j = 1 . . . m) soros ellenállásokat egy rövid időre zárják rövidre, hogy az áttöltés gyorsabban megtörténjen. Ezzel az egyszerű megoldással azonban csak igen csekély javulás érhető el, hiszen ilyen módon a kívánt feszültség a Cj kondenzátoron csak igen durván közelíthető meg, aminek következtében a tranziens idő 10—20 s-re adódik. A találmány célja, tehát egy olyan áramköri megoldás kialakítása, aminek segítségével a lineáris impulzusgyakoriság- vagy árammérő méréshatárváltása utáni tranziens állapot ideje lényegesen lecsökkenthető. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően az, hogy az analóg kiértékelő soros RjCj tagjainak kondenzátorain a méréshatárváltás előtti UCj(to) feszültséget lehetőleg a At időhöz közeli idő alatt külső beavatkozással megváltoztassuk a méréshatárváltás után kívánatos F • UCj(to) feszültségre. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat kondenzátoronként egy mintavevő és tároló (sampling and hold) áramkör, egy a méréshatárváltás irányától függően vezérelhető érzékenységű erősítő, egy vezérelhető analóg kapcsoló, és egy időzítő áramkör segítségével egyszerűen megoldható. A találmány szerinti berendezés tehát az előzőekben ismertetett — az Rj soros ellenállásokat időlegesen rövidrezáró megoldás továbbfejlesztésének tekinthető. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy míg az Rj ellenállás rövidzárásával a Cj kondenzátor feszültsége a kívánt feszültséget csak igen durván - az átkapcsolás pillanatában mért reaktivitásérték nagyságától függő pontossággal — közelíti meg, addig a találmány szerinti megoldással az áttöltés pontosságának csak az alkalmazott elektronikus egységek beállítási pontossága és az áttöltési holtidő szab határt. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen az ismert mérőmegoldás és találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakja látható. A rajzon az 1. ábra az ismert reaktivitásmérő összeállítás; a 2. ábra az ismert analóg kiértékelő, a 3. ábra az érzékenyebb méréshatárba váltás idődiagramja, a 4. ábra az érzéketlenebb méréshatárba váltás idődiagramja, az 5. ábra a találmány szerinti berendezés áttöltő készülékének példakénti kiviteli alakja, a 6. ábra a találmány szerinti berendezés idődiagramja. A rajzon azonos hivatkozási számok hasonló részleteket jelölnek. Az egyirányú kapcsolatokat nyíllal, a kétirányú kapcsolatokat kettős nyíllal jelezzük. Az 1. ábrán az ismert reaktivitásmérő összeállítás látható, amely a következő egységekből áll: 11 atomreaktor mellett 12 neutron detektor van elhelyezve, amely 13 lineáris impulzusgyakoriság- vagy árammérő b bemenetére csatlakozik. Utóbbi e3 analóg feszültség kimenetére csatlakozik egy 14 analóg kiértékelő f feszültség bemenete. A 13 lineáris impul- i zusgyakoriság- vagy árammérőnek még két további el és e2 méréshatárváltást jelző kimenete, a 14 analóg kiértékelőnek gl-m áttöltő ki- és bemenete, valamint h kimenete van. A 13 lineáris impulzusgyakoriság- vagy árammérő e3 analóg feszültség kimenetén az Un neutronfluxussal arányos feszültség van, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
