[发明专利]基于电阻层析成像的核反应堆棒束通道两相流测量系统

摘要

本发明公开了一种基于电阻层析成像的核反应堆棒束通道两相流测量系统。该系统包括：布置于棒束通道内的8贴片电极，用于控制电阻层析成像激励测量模式的开关阵列，用于提供精确正弦波电流的激励源，用于接收控制指令和发送数据的通信系统，用于系统间同步的触发信号产生电路。本发明通过对每一个棒束通道单独使用电阻层析成像，然后通过多通道频率复用的方式保证反应堆棒束通道两相流测量的精度，具有原理简单，可靠，能够有效探测棒束通道内部两相流分布的特点。

主权项

1.一种基于电阻层析成像的核反应堆棒束通道两相流测量系统，其特征在于:包括贴片电极组、电阻层析成像模块、数据采集卡和计算机；每一个贴片电极组包括八片贴片电极；核反应堆棒束通道内具有n×m个棒束，n和m均为大于或等于2的自然数；这些棒束中，每相邻的四根棒束的中间形成一个单棒束通道，每个单棒束通道配置一个贴片电极组，每根棒束面向单棒束通道的一侧贴有两片电极；每个贴片电极组对应一个电阻层析成像模块；所述电阻层析成像模块包括信号源和电阻层析成像控制电路；每个贴片电极组均通过线缆与电阻层析成像控制电路连接；所述信号源产生激励电压信号，通过电阻层析成像控制电路转换成激励电流信号，并加载到一个贴片电极组中的两个电极；之后，电阻层析成像控制电路测量各个电极上的边界电压信号，将其送入到数据采集卡中；所述计算机通过数据采集卡得到边界电压信号，通过图像重建算法，实时获取棒束通道两相流的分布所述电阻层析成像控制电路包括用于提供激励电流信号的压控电流源、用于控制激励电极的门阵列、用于控制测量电极的门阵列、用于通信的接口和用于逻辑控制的控制核心；所述逻辑控制的控制核心为微信号处理器MSP430所述压控电流源由两个运算放大器组成，其中一个运算放大器被配置成Howland电路，用于形成电流源；另外一个运算放大器被配置成跟随器；每个单棒束通道对应的贴片电极组和电阻层析成像模块同时工作，通过频率复用来实现同时测量；然后将多个单棒束通道的成像结果组合，完成整个棒束通道区域的测量。