水力驱动流量脉冲波的测量

　　发展水力驱动流量脉冲波测量技术是以反应堆水力驱动控制棒特性研究为背景的。反应堆水力驱动控制棒系统是依靠流量脉冲波来实现控制棒的提升与降棒控制。反应堆控制棒的动作正确性对反应堆的安全十分重要，因而研究控制棒水力驱动脉冲波的特性是十分必要的。

　　目前，流量的测量手段很多，如用节流件、涡街流量计、相关方法、超声波方法测量流量等。但是众多的流量传感器的频响都不高，其时间常数在0. 2S到2S之间。这种频响对于测量小时间的流量脉冲波是难以满足要求的。

　　反应堆控制棒降棒驱动脉冲波仅为o. 2S，选用250HZ的采样频率对监视参数(多个)进行采集，对现有计算机资源，长时间的采样尚有一定的困难，特别是采集系统还需完成其他任务。设计流量快响测试手段是研究水力驱动脉冲波特性的技术前提。

　　1.快响流量测量方案

　　(1)测量方案快响流量传感器设计为迪形管与差压传感器组合成快响流量测量装置。选用迪形管作动压头取压是考虑尽量减小流量测量装置对实验回路阻力的增加。在本实验系统中，流量测量装置示意图如图1所示:

　　图1中迪形管与静压引压管的差压信号反应了管道流动的动压头，因而有

　　，其中:ΔP为差压信号，u为流体流速，ξ 为阻力系数。

　　ξ 可由实验标定获得。因而当△P已知时，就可以求得某点的流体流速。

　　差压信号的测量关系到流量信号的频响特性，因此差压传感器选用了英国Hinchest公司的快响差压传感器，其测量精度为0.25%截止频率为150HZ。因此用迪形管和快响差压传感器组合，可实现快响流量的信号转变。迪形管引压开孔如图2所示:

　　图2中最大外圆代表流道横截面积，迪形管的引压是将流道横截面积等分三部分，对每部分进行引压布置，使得迪形管与静压管的压差近似反应了流道的平均流速，在实际使用中，尚需对迪形管进行校验。校验曲线如图3所示:

　　(2)快响流量测量的精度

　　迪形管测流量是经过校验后使用的，理论上流量测量误差为 为拟合误差，dQ₂为由差压测量误差而引起的流量误差，而为压差，C为系数，因而有　　

　　校验拟合误差为1. 3%，差压传感器测量误差为0.25%，因此流量测量的最大误差为1.3%+0.125%=1.425%，最可儿误差为

　　2.水力驱动脉冲方波流量的测量

　　上面已叙述了快响流量的测量方案，在实验回路中，水力驱动流量脉冲波的测量还需采样系统能准确扑捉脉冲波信号。以升棒为例，采样时序安排如图4所示。