核反应堆仪表

核辐射检测装置组成核辐射探测器、探测器输出信号的处理仪器和其它一些附属设备。核辐射探测器的主要作用使进入探测器灵敏区域的核辐射转变为信号处理设备能够接收的信号

光电倍增管的作用把闪烁体的光信号转换成电信号，并且充当一个放大倍数大于105的放大器。组成由一个光阴级和多个倍增电极以及一个阳极。光阴极把入射光能量的一部分转变成电子，电子受加速飞回倍增电极，在每个倍增极上发生电子倍增现象，每个倍增极的倍增系数mi大约和倍增极之间的电压成正比例

光电倍增管的主要特征及影响因素

总灵敏度(总灵敏度随外加电压而增加) 暗电流(必须设法尽量减少)

光阴极(灵敏度高（即光电转换效率高）、灵敏层均匀、与所用荧光体具有合适的光谱响应)分辨时间(10-9秒数量级)

倍增周期，代表堆功率变化趋势、快慢和反应堆所处的状态。T=3s，说明堆功率每3s 增加1倍，反应堆处于超临界状态；T= - 25 s，说明堆功率每25s降低1倍，反应堆处于次临界状态。T= 无穷，说明堆功率为常数，反应堆处于临界状态。如果倍增周期为一过小的正值，说明反应堆功率增加过快，容易失控。在启动反应堆升功率时，一定要时刻监视倍增周期，禁止其小于18s 核仪表系统(RPN)的功能1提供信号2提供控制信号，移动控制棒；3监测功能:监测反应堆径向倾斜和轴向功率偏差。

倍增时间反应堆中子通量及功率变化1倍的时间

堆外核测量系统组成：2个源量程测量通道（正比计数管）2个中间量程测量通道（补偿电离室）4个功率量程测量通道（非补偿电离室）长电离室,分6个灵敏段,分别测量堆芯上部、下部中子通量；3个辅助量程（声光技术率通道·功率比较通道·功率分布的监视通道）

源量程的测量原理：入射中子会与硼发生核反应，核反应产生的锂离子和@粒子使计数管内的氩气电离，产生电子和正离子在外电厂作用下，电子和正离子分别向阳极和阴极运动形成电脉冲。产生电流先经过放大器和甄别器产生信号送往视听计数器电路转换为直流电流输出电流送到a周期计线路（用于显示）b模拟量输出线路（用于指示和记录逻辑量）c输出电路用于报警和保护

中间量程测量原理r补偿电离室由涂硼电离室对中子和r敏感而补偿电离室中由于不涂硼故反对r敏感。在补偿电压作用下只产生r电流，方向与涂硼电离室相反，且两电离室对r灵敏程度相同，因此输出电流就是要测得的数据。

核辐射转变为电信号的过程第一阶段：入射子通过与探测器物质的相互作用，转变或产生带电粒子，这些带电粒子在探测器内的一个特定区域使原子或分子电离和激发第二阶段：初电离或激发的原子，在探测器的外加电场中作定向移动，因而在探测器外部负载电路中给出一个电流信号，称为探测器的本征电流信号。探测器是涂硼长电离室，由6个敏感段构成

核电厂辐射剂量监测⒈燃料元件包壳破损的监测；⒉蒸发器管子破漏放射性监测；⒊冷却水及其管道放射性监测；⒋厂房内γ辐射场的监测；⒌工作室放射性气体及气溶胶监测；⒍衣物，工具的表面污染测量；⒎个人剂量监测；⒏环境放射性监测。

热电偶配用的数字式电压表的基本原理是把被测模拟电压量转换为二进位制的数字量再用数码显示器按十进位数码显示出来其核心部件是模-数转换器简称A/D转换器弯管流量计原理：稳定流动的流体通过弯管时，由于离心力的作用在弯管内、外侧壁上产生压力差，曲率半径一定的90º弯管，在离开其弯曲中心最远位置和最近位置上所测得压力差的平方根正比于流体的流速，即正比于流体的流量。

核辐射式液位计的原理由于γ射线受物质的吸收比β射线要小，它能穿过几十厘米厚的钢板或其他固体物质，所以γ射线液位计应用较多。γ射线在穿过物质时，会被物质的原子散射和吸收，它的强度随着物质层

的厚度呈指数规律而衰减

差动变压器位移检测仪表在反应堆和核电站中的应用主要包括下列几个方面l. 燃料在包壳内部的轴向膨胀或收缩的检测2．由于温度或压力变化而可能导致燃料包壳的轴向增长的检测3．燃料元件弯曲度的检测4．控制棒或燃料元件振动的检测5．控制棒棒位的检测6．阀门位置指示7．各种构件相对位置的检测。

主冷却剂流量测量主冷却剂流量的测量是利用弯管流量计测量的。在反应堆每个环路中段弯管处设置3个差压变送器。在弯管外侧有一个共同的高压测口，在弯管内侧有三个低压测口，由弯管内外的压差得出主冷却剂的流量，并向反应堆保护系统提供信息。这种测量装置的基本功能是提供流量是否在减少的信息。这种流量测量方法有一个优点是不需要把任何部件插到冷却剂流道中。若流道中插入部件将产生压降，结果或是降低了流量，或是需增加泵的功率。应用弯管流量计来测量冷却剂流量必须满足以下两个条件①弯管流量计的上、下游必须是直管段，而且要求上游直管段不少于28D，下游直管段至少长7D（其中D为管的内径）；②管内流体的雷诺数必须大于5×l04。

闪烁计数器的工作原理根据射线照射在某些闪烁体上能使它发出闪光的原理进行测量的一种探测器。闪烁体有机和无机两大类。闪烁体材料无机晶体：有单晶体（如Tl 激活的NaI和Tl激活的CsI）和粉末晶体（Ag 激活的ZnS）。有机闪烁体：分为有机晶体、有机溶液和塑料闪烁体等。光电倍增管作用：把闪烁体的光信号转换成电信号，并且充当一个放大倍数大于105的放大器。

闪烁计数器应用在放射性强度方面：

α粒子的探测( 最有效的闪烁体ZnS （Ag） )

β粒子的探测 (有机闪烁体 )

γ射线探测 (NaI（T1） )

能量测量方面：各种闪烁谱仪

压力容器水位测量具有以下功能：

失水事故发生时监测堆芯淹没情况

正常充、排水时观察反应堆内水位情况

主泵启动时，监测堆芯压差水位探测部分包括6台差压计、12只金属膜片隔离器、压力传输管道与阀门

差压计分两个系列，每个系列3台，其中一台宽量程差压计、一台窄量程差压计和一台参考差压计

一回路冷却剂温度测量计冷却剂温度测量元件广泛使用铂电阻温度计。使用时通常把温度计安装在由蒸发器进口到出口以及主泵出口连接的旁路管线上，而不是直接安装在反应堆进出口的主管道上。这样可以使它们处于相当低的辐射场中，从而提高测量的准确度，另一方面也防止冷却剂流动的冲击力过大损坏电阻温度计。

由于安装在旁路上，会造成温度测量的超前后滞后，必须在检测系统设计时加以补偿。有些核电站不用旁路测温法，这种设计上的差别，主要取决于测量元件的可靠性，响应时间和管道开孔的情况等。

一回路冷却剂回路压力测量压力传感器一般利用液柱高度改变或弹性元件位移的原理制成，由于仪表液体与冷却剂可能存在偶然相混的缘故，核电站通常使用弹性敏感元件，多采用弹簧管压力计。压水堆冷却剂回路的压力测量，通常是在稳压器上安装一个支管段，再从支管上引出几个引压管送至压力变送器来测量压力。稳压器有七路压力测量通道，两路用于压力调节，三路向反应堆保护系统提供压力保护信息，两路用于校正压力测量通道。

压力测量按其量程可分两种：一种为启动和停堆过程中的宽量程测量，一种是功率运行期间的高起点窄量程测量。

温度检测仪表在水堆核电站中的应用

热电偶在堆芯温度测量中的应用

热电阻在核岛温度测量