本發(fā)明涉及壓水堆核電站技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓水堆核電站控制棒位置的線性測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：
在壓水堆核電站中，控制棒組件處于高溫高壓的反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)，控制棒在反應(yīng)堆堆芯中的位置反應(yīng)出了反應(yīng)堆的工況，因此需要對(duì)控制棒的位置進(jìn)行測(cè)量；且控制棒位置測(cè)量系統(tǒng)一般設(shè)置于壓力容器外，通過(guò)電磁感應(yīng)原理測(cè)量控制棒組件上端的驅(qū)動(dòng)桿的頂部位置來(lái)間接地測(cè)量控制棒的位置。目前，壓水堆核電站中，對(duì)控制棒位置的測(cè)量方式主要有三種。一種是差分變壓器型，在CPR1000堆型有使用，探測(cè)器主要由一組初級(jí)線圈和幾組（通常為5組）次級(jí)線圈組成，每組內(nèi)次級(jí)線圈反向串接。工作時(shí)，初級(jí)線圈通穩(wěn)恒交流電流源，控制棒驅(qū)動(dòng)桿在探測(cè)器內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)同組內(nèi)的一個(gè)次級(jí)線圈，感應(yīng)電壓為高，穿過(guò)同組內(nèi)的兩個(gè)次級(jí)線圈，感應(yīng)電壓為低。隨著驅(qū)動(dòng)桿的移動(dòng)，次級(jí)線圈上將感應(yīng)出幾組交替變化的高低電平，正好是5位格萊碼，格萊碼的數(shù)值就代表不同的棒位。這種測(cè)量方式的不足是測(cè)量精度低，理論精度為±4步（總行程232步，每步15.875mm），實(shí)際精度為±6步，即±95.25mm；且探測(cè)器內(nèi)引接線較多，易造成老化、絕緣下降或斷線等故障；另外，A碼受干擾大，容易跳碼，誤報(bào)警多。另一種是自感變壓器型，在AP1000核電站使用，探測(cè)器使用多個(gè)沿控制棒驅(qū)動(dòng)桿方向設(shè)置的傳感器線圈，傳感器線圈分成兩個(gè)相互間隔的A組和B組，每個(gè)傳感器線圈有兩個(gè)引出端，其中一個(gè)引出端并接在一起作為公共端，另一個(gè)引出端穿過(guò)電纜和采樣電阻后一起連在供電模塊輸出端。當(dāng)驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng)到某一位置時(shí)，該位置上、下兩個(gè)線圈上的電壓不同，采樣電阻上的電壓有壓差，其余壓差為零。高電平出現(xiàn)的位置即是控制棒所在的位置。這種類(lèi)型的探測(cè)器采用冗余設(shè)計(jì)，正常工作時(shí)，理論精度達(dá)到±3步（每步15.875mm），實(shí)際精度為±5步，即±79.375mm。但是，當(dāng)一組線圈故障時(shí)，精度將損失一半而變?yōu)椤?步；且這種探測(cè)器引出線太多（每個(gè)探測(cè)器有50根引出線），測(cè)量柜必須放在安全殼內(nèi)，以減少貫穿件的數(shù)量，這對(duì)測(cè)量設(shè)備的性能、環(huán)境要求和質(zhì)量等級(jí)提出了更高的要求。再一種是可變變壓器型，這是一種線性變換器；這種方式中，在驅(qū)動(dòng)桿的行程方向上纏繞著初、次級(jí)線圈，驅(qū)動(dòng)桿作為變壓器的鐵心。工作時(shí)，初級(jí)線圈通穩(wěn)定的交流電流，驅(qū)動(dòng)桿的移動(dòng)會(huì)改變兩線圈的耦合強(qiáng)度，導(dǎo)致次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓隨驅(qū)動(dòng)桿位置的升高而增大。因此，測(cè)量次級(jí)線圈感應(yīng)電壓的大小即可反應(yīng)控制棒棒位的實(shí)際位置。但是實(shí)際工況下，壓水堆溫度會(huì)從常溫升高到300℃左右的高溫，溫度的變化會(huì)使驅(qū)動(dòng)桿和線圈的導(dǎo)磁率和電阻率均發(fā)生變化，從而影響初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的耦合強(qiáng)度，即影響次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓大小，所以探測(cè)器精度仍不夠高。因此，有必要提供一種探測(cè)器內(nèi)引接線較少、故障率低且棒位測(cè)量精度高的控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種探測(cè)器內(nèi)引接線較少、故障率低且棒位測(cè)量精度高的控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種故障率低且棒位測(cè)量精度高的控制棒位置線性測(cè)量方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：提供一種控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)，其包括控制棒驅(qū)動(dòng)桿、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈、電源板、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板及處理器，所述初級(jí)線圈、所述次級(jí)線圈均呈長(zhǎng)條形，所述初級(jí)線圈、所述次級(jí)線圈均沿所述控制棒驅(qū)動(dòng)桿的行程方向設(shè)置且兩者相間隔，所述初級(jí)線圈與所述次級(jí)線圈相絕緣，所述控制棒驅(qū)動(dòng)桿設(shè)置于所述初級(jí)線圈與所述初級(jí)線圈之間，所述初級(jí)線圈的兩引出端與所述電源板相連接，所述電源板輸出一勵(lì)磁電流至所述初級(jí)線圈；其中，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板上還設(shè)置有數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊及濾波放大單元，所述電源板還與所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊連接，以輸出一參考電壓至所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，且所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的一端與所述次級(jí)線圈的兩引出端連接，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的另一端與所述處理器連接，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊用于將所述次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)隔離變換成電壓量后輸出至所述處理器；所述濾波放大單元的一端與所述初級(jí)線圈的兩引出端連接，所述濾波放大單元的另一端與所述處理器連接，所述濾波放大單元用于將所述初級(jí)線圈上的電壓進(jìn)行濾波、放大處理后輸出至所述處理器，所述處理器用于計(jì)算控制棒的棒位。較佳地，所述電源板上設(shè)置正弦信號(hào)發(fā)生器、功率放大模塊及直流偏置模塊，所述功率放大模塊的一端與所述正弦信號(hào)發(fā)生器連接，所述功率放大模塊的另一端與所述初級(jí)線圈的兩引出端連接，且所述功率放大模塊還與所述直流偏置模塊連接，所述功率放大模塊將所述正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號(hào)與所述直流偏置模塊產(chǎn)生的直流偏置并加后得到所述勵(lì)磁電流。較佳地，所述電源板上還設(shè)置有參考電壓信號(hào)整理模塊，所述參考電壓信號(hào)整理模塊的一端與所述正弦信號(hào)發(fā)生器連接，所述參考電壓信號(hào)整理模塊的另一端與所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊連接。較佳地，所述濾波放大單元包括第一放大模塊、第一濾波模塊及第二放大模塊，所述第一放大模塊的一端與所述初級(jí)線圈的兩引出端連接，所述第一放大模塊的另一端與所述第一濾波模塊的一端連接，所述第一濾波模塊的另一端與所述第二放大模塊的一端連接，所述第二放大模塊的另一端與所述處理器連接，所述第一放大模塊、所述第一濾波模塊、所述第二放大模塊依次用于對(duì)所述初級(jí)線圈上的電壓進(jìn)行放大、濾波、放大處理。較佳地，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊為一軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。較佳地，所述控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)還包括上限位線圈及第一整流濾波單元，所述第一整流濾波單元設(shè)置于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板上，所述第一整流濾波單元的一端與所述處理器連接，所述第一整流濾波單元的另一端與所述上限位線圈的兩引出端連接，所述上限位線圈設(shè)置于所述次級(jí)線圈的上方。較佳地，所述第一整流濾波單元包括第三放大模塊、第一整流模塊及第二濾波模塊，所述第三放大模塊的一端與所述上限位線圈的兩引出端連接，所述第三放大模塊的另一端與所述第一整流模塊的一端連接，所述第一整流模塊的另一端與所述第二濾波模塊的一端連接，所述第二濾波模塊的另一端與所述處理器連接。較佳地，所述控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)還包括下限位線圈及第二整流濾波單元，所述第二整流濾波單元設(shè)置于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板上，所述第二整流濾波單元的一端與所述處理器連接，所述第二整流濾波單元的另一端與所述下限位線圈的兩引出端連接，所述下限位線圈設(shè)置于所述次級(jí)線圈的下方。較佳地，所述第二整流濾波單元包括第四放大模塊、第二整流模塊及第三濾波模塊，所述第四放大模塊的一端與所述下限位線圈的兩引出端連接，所述四放大模塊的另一端與所述第二整流模塊的一端連接，所述第二整流模塊的另一端與所述第三濾波模塊的一端連接，所述第三濾波模塊的另一端與所述處理器連接。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種控制棒位置線性測(cè)量方法，其包括如下步驟：S1：冷態(tài)溫度下，獲取初級(jí)線圈的直流電阻RL以及初級(jí)線圈的直流電壓值UL0；S2：控制棒于最低位置時(shí)，獲取次級(jí)線圈對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓UPLEP；S3：控制棒運(yùn)行時(shí)，獲取初級(jí)線圈的直流電流值IDC；S4：根據(jù)式（1）計(jì)算出系數(shù)A，所述式（1）如下：A=β/（α*RL*IDC）（1）其中，α為初級(jí)線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)；β為次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓隨溫度的變化系數(shù)；S5：控制棒運(yùn)行時(shí)，獲取初級(jí)線圈的直流電壓值UL，并獲取次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓UP；S6：根據(jù)棒位計(jì)算公式（2）得出控制棒的棒位，其中，公式（2）如下：p=(UP–UPLEP)/【(UL–UL0)*A+1】/k（2）其中，p為控制棒的棒位；Up為次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓；UPLEP為控制棒在最低位時(shí)，次級(jí)線圈對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓；UL為初級(jí)線圈的直流電壓值，UL0為冷態(tài)溫度時(shí)初級(jí)線圈的直流電壓值，A為根據(jù)式（1）計(jì)算出的系數(shù)，k為冷態(tài)溫度下，單位棒位變化對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓變化。較佳地，所述步驟S1之前還包括：在冷態(tài)溫度下，計(jì)算出單位棒位變化對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓變化k。較佳地，所述步驟S1之前還包括：根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出所述初級(jí)線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)α及所述次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓隨溫度的變化系數(shù)β。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明的控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)，其初級(jí)線圈、次級(jí)線圈沿控制棒驅(qū)動(dòng)桿的行程方向分別設(shè)置，且兩者均是整體繞出，內(nèi)部引接線少，從而降低了引接線老化、絕緣下降和斷線故障的幾率；并且由于探測(cè)器端的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此稍加修改即可適應(yīng)不同的堆芯高度，使用更廣泛。電源板輸出一勵(lì)磁電流至初級(jí)線圈，該勵(lì)磁電流是在穩(wěn)恒交流源上疊加穩(wěn)定直流分量得到的，使驅(qū)動(dòng)桿磁特性工作在磁滯特性曲線的第一象限內(nèi)，從而降低了磁滯特性對(duì)感應(yīng)電壓的影響。而其濾波放大單元的一端與初級(jí)線圈的兩引出端連接，另一端與處理器連接，用于獲取初級(jí)線圈上的電壓并進(jìn)行濾波、放大處理后傳輸至處理器作為溫度補(bǔ)償信號(hào)，由于初級(jí)線圈上的勵(lì)磁電流含有直流分量，因此初級(jí)線圈的電阻率相對(duì)溫度的變化率恒定，采用初級(jí)線圈上的直流電壓作為控制棒棒位的溫度補(bǔ)償信號(hào)，溫度補(bǔ)償信號(hào)的可靠性高，使控制棒棒位的測(cè)量精度高。另外，采用數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊對(duì)次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓直接進(jìn)行解調(diào)和數(shù)字化，提高了轉(zhuǎn)換精度和抗干擾能力。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明控制棒位置線性測(cè)量方法也具有相同的效果。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)的原理框圖。圖2是圖1中探測(cè)器端的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1中測(cè)量電路端的放大圖。圖4是本發(fā)明初級(jí)線圈輸入的勵(lì)磁電流的波形圖。圖5是本發(fā)明次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓隨棒位變化的曲線圖。圖6是不同溫度下次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓與棒位變化的線性關(guān)系圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類(lèi)似的元件標(biāo)號(hào)代表類(lèi)似的元件。本發(fā)明所提供的控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)1，利用可變變壓器原理測(cè)量控制棒的位置，并具有較高的測(cè)量精度。如圖1、圖2所示，本發(fā)明所提供的控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)1，包括探測(cè)器端11及測(cè)量電路端；探測(cè)器端11通過(guò)引接線連接到外部的測(cè)量電路端，通過(guò)測(cè)量電路端對(duì)探測(cè)器端11的信號(hào)進(jìn)行處理并計(jì)算得出控制棒的位置。如圖1、圖2所示，所述探測(cè)器端11包括控制棒驅(qū)動(dòng)桿111、初級(jí)線圈112、次級(jí)線圈113、上限位線圈114及下限位線圈115；其中，所述初級(jí)線圈112、次級(jí)線圈113均呈長(zhǎng)條形，初級(jí)線圈112、次級(jí)線圈113均沿控制棒驅(qū)動(dòng)桿111的行程方向設(shè)置且兩者相間隔，初級(jí)線圈112與次級(jí)線圈113相絕緣，控制棒驅(qū)動(dòng)桿111設(shè)置于初級(jí)線圈112與次級(jí)線圈113之間，所述控制棒驅(qū)動(dòng)桿111可沿豎直方向移動(dòng)。具體地，初級(jí)線圈112均勻地纏繞于控制棒驅(qū)動(dòng)桿111一側(cè)的骨架上，且初級(jí)線圈112的兩引出端位于其一端的端部，兩引出端通過(guò)引接線連接到外部的測(cè)量電路端；次級(jí)線圈113均勻地纏繞于控制棒驅(qū)動(dòng)桿111的另一側(cè)，次級(jí)線圈113的兩引出端也位于其一端的端部，其兩引出端通過(guò)引接線連接到外部的測(cè)量電路端。由于初級(jí)線圈112、次級(jí)線圈113均采用整體繞出，內(nèi)部引接線少，大大降低了引接線老化、絕緣下降和斷線故障的幾率；且因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，稍加改動(dòng)即可以適用于不同堆芯高度的反應(yīng)堆。另外，所述上限位線圈114設(shè)置于次級(jí)線圈113的上方，下限位線圈115設(shè)置于次級(jí)線圈113的下方。具體地，上限位線圈114均勻地纏繞于次級(jí)線圈113的上方，下限位線圈115均勻地纏繞于次級(jí)線圈113的上下方；次級(jí)線圈113、上限位線圈114、下限位線圈115三者的總高度與初級(jí)線圈112的高度相對(duì)應(yīng)；且上限位線圈114的兩引出端、下限位線圈115的兩引出端分別通過(guò)引接線連接到外部的測(cè)量電路端；內(nèi)部無(wú)其他引接線，大大降低了引接線老化、絕緣下降和斷線故障的幾率。繼續(xù)參閱圖1-圖3所示，所述測(cè)量電路端包括電源板12、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板13及處理器14，所述初級(jí)線圈112的兩引出端通過(guò)引接線與所述電源板12相連接，所述電源板12輸出一勵(lì)磁電流至初級(jí)線圈112。具體地，所述電源板12上設(shè)置有參考電壓信號(hào)整理模塊121、正弦信號(hào)發(fā)生器122、功率放大模塊123及直流偏置模塊124；所述功率放大模塊123的一端與所述正弦信號(hào)發(fā)生器122的一端連接，所述功率放大模塊123的另一端與所述初級(jí)線圈112的兩引出端連接，且所述功率放大模塊123還與直流偏置模塊124連接，所述功率放大模塊123將正弦信號(hào)發(fā)生器122產(chǎn)生的正弦信號(hào)與直流偏置模塊124產(chǎn)生的直流偏置并加后得到所述勵(lì)磁電流，并將所述勵(lì)磁電流輸入到初級(jí)線圈112。結(jié)合圖1-圖4所示，所述勵(lì)磁電流是在穩(wěn)恒交流源上疊加穩(wěn)定直流分量得到的，其中，交流分量由電源板12上的正弦信號(hào)發(fā)生器122提供，該正弦信號(hào)發(fā)生器122采用數(shù)字頻率合成技術(shù)，在CPLD上實(shí)現(xiàn)正弦信號(hào)查找表和地址掃描，經(jīng)D/A輸出可得到正弦信號(hào)。正弦信號(hào)通過(guò)功率放大模塊123并加直流偏置后，形成穩(wěn)恒勵(lì)磁電流源信號(hào)，其波形圖如圖4所示。且本發(fā)明所使用的勵(lì)磁電流，其直流偏置和正弦信號(hào)的大小均可調(diào)，以方便勵(lì)磁電流大小的調(diào)整。優(yōu)選地，本發(fā)明使用的是直流120mA疊加正弦交流峰值為80mA而得到的勵(lì)磁電流源，且交流頻率為31Hz。輸入到初級(jí)線圈112的勵(lì)磁電流是在穩(wěn)恒交流源上疊加穩(wěn)定直流分量得到，使控制棒驅(qū)動(dòng)桿111磁特性工作在磁滯特性曲線的第一象限內(nèi)，降低了磁滯特性對(duì)感應(yīng)電壓的影響。另外，所述正弦信號(hào)發(fā)生器122的另一端與所述參考電壓信號(hào)整理模塊121連接，所述參考電壓信號(hào)整理模塊121用于為信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板13上的數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131提供參考電壓（詳見(jiàn)下述）。結(jié)合圖1-圖5所示，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板13上設(shè)置有數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131、濾波放大單元132、第一整流濾波單元133及第二整流濾波單元134。其中，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131的一端與所述次級(jí)線圈113的兩引出端連接，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131的另一端與所述處理器14連接；所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131用于將所述次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)隔離變換成相應(yīng)的電壓量后傳輸至所述處理器14。本發(fā)明中，次級(jí)線圈113上的感應(yīng)電壓的波形圖如圖5所示，該波形類(lèi)似于線性旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號(hào)，且次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓與電源板12上的正弦信號(hào)相位相關(guān)，因此，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131的參考電壓取自于電源板12，即所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131與參考電壓信號(hào)整理模塊121連接，所述參考電壓信號(hào)整理模塊121用于輸出參考電壓至所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131。本發(fā)明中，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131優(yōu)選為一軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片。具體地，本實(shí)例使用十四位軸角數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片對(duì)次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓進(jìn)行解調(diào)和數(shù)字轉(zhuǎn)換，提高轉(zhuǎn)換精度和抗干擾能力。繼續(xù)結(jié)合圖1-圖5所示，所述濾波放大單元132的一端與所述初級(jí)線圈112的兩引出端連接，所述濾波放大單元132的另一端與所述處理器14連接；所述濾波放大單元132用于獲取初級(jí)線圈112上的電壓信號(hào)并進(jìn)行濾波、放大處理，并將處理后的電壓信號(hào)輸出至處理器14；本發(fā)明中，獲取初級(jí)線圈112上的直流電壓作為控制棒棒位計(jì)算時(shí)的溫度補(bǔ)償信號(hào)，由于本發(fā)明中的勵(lì)磁電流為穩(wěn)定交流源，且初級(jí)線圈112的電阻率相對(duì)溫度的變化率恒定，因此溫度補(bǔ)償信號(hào)的可靠性高，從而保證控制棒位置測(cè)量的準(zhǔn)確性。具體地，所述濾波放大單元132包括第一放大模塊1321、第一濾波模塊1322及第二放大模塊1323，所述第一放大模塊1321的一端與所述初級(jí)線圈112的兩引出端連接，第一放大模塊1321的另一端與第一濾波模塊1322的一端連接，第一濾波模塊1322的另一端與第二放大模塊1323的一端連接，第二放大模塊1323的另一端與處理器14連接。初級(jí)線圈112的電壓（包含直流電壓分量和交流電壓分量）經(jīng)第一放大模塊1321放大后，再由第一濾波模塊1322濾除所述電壓信號(hào)中的交流電壓分量，并將直流電壓分量輸出至第二放大模塊1323，第二放大模塊1323將所述直流電壓分量放大后輸出至處理器14。參閱圖1-圖3所示，所述第一整流濾波單元133設(shè)置于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板13上，且第一整流濾波單元133的一端與所述處理器14連接，所述第一整流濾波單元133的另一端與所述上限位線圈114的兩引出端連接。具體地，所述第一整流濾波單元133包括第三放大模塊1331、第一整流模塊1332及第二濾波模塊1333，所述第三放大模塊1331的一端與所述上限位線圈114的兩引出端連接，第三放大模塊1331的另一端與第一整流模塊1332的一端連接，第一整流模塊1332的另一端與第二濾波模塊1333的一端連接，第二濾波模塊1333的另一端與所述處理器14連接。上限位線圈114設(shè)置于探測(cè)器端11的最高位置，當(dāng)控制棒驅(qū)動(dòng)桿111穿過(guò)和抽出所述上限位線圈114時(shí)，上限位線圈114上的感應(yīng)電壓有較明顯的變化；例如，在初級(jí)線圈112輸入某一勵(lì)磁電流的情況下，控制棒驅(qū)動(dòng)桿111未插入上限位線圈114時(shí)，上限位線圈114輸出的感應(yīng)電壓為179mV，而當(dāng)控制棒驅(qū)動(dòng)桿111插入上限位線圈114時(shí)，其上的感應(yīng)電壓變?yōu)?292mV；上述感應(yīng)電壓經(jīng)第一整流濾波單元133的第三放大模塊1331放大后，由第一整流模塊1332對(duì)放大后的電壓進(jìn)行整流，整流后的電壓再經(jīng)第二濾波模塊1333濾波后，輸出至處理器14，處理器14將該電壓信號(hào)與閾值電壓比較，即可判斷控制棒的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制棒位置的限位、報(bào)警。再次參閱圖1-圖3所示，所述第二整流濾波單元134設(shè)置于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板13上，所述第二整流濾波單元134的一端與所述處理器14連接，所述第二整流濾波單元134的另一端與所述下限位線圈115的兩引出端連接。具體地，所述第二整流濾波單元134包括第四放大模塊1341、第二整流模塊1342及第三濾波模塊1343，第四放大模塊1341的一端與下限位線圈115的兩引出端連接，第四放大模塊1341的另一端與所述第二整流模塊1342的一端連接，所述第二整流模塊1342的另一端與所述第三濾波模塊1343的一端連接，第三濾波模塊1343的另一端與處理器14連接。對(duì)應(yīng)地，所述下限位線圈115設(shè)置于探測(cè)器端11的最低位置，當(dāng)控制棒驅(qū)動(dòng)桿111穿過(guò)和抽出時(shí)，下限位線圈115上的感應(yīng)電壓也有較明顯的變化；例如，初級(jí)線圈112輸入某一勵(lì)磁電流的情況下，控制板驅(qū)動(dòng)桿未插入下限位線圈115時(shí)，下限位線圈115輸出的感應(yīng)電壓為179mV；而當(dāng)驅(qū)動(dòng)桿插入下限位線圈115時(shí)，其上的感應(yīng)電壓變?yōu)?292mV；第二整流濾波單元134將該信號(hào)放大、整流和濾波后，輸出給處理器14，處理器14將該電壓信號(hào)與閾值電壓比較，即可判斷控制棒的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制棒位置的限位、報(bào)警。本發(fā)明中，處理器14是基于PLC（ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器）的控制系統(tǒng)，使用方便，編程簡(jiǎn)單，容易安裝、維修，且抗干擾能力強(qiáng)和可靠性高。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明所提供的控制棒位置線性測(cè)量方法，包括如下步驟：S1：冷態(tài)溫度下，獲取初級(jí)線圈的直流電阻RL以及初級(jí)線圈的直流電壓值UL0；S2：控制棒于最低位置時(shí)，獲取次級(jí)線圈對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓UPLEP；S3：控制棒運(yùn)行時(shí)，獲取初級(jí)線圈的直流電流值IDC；S4：根據(jù)式（1）計(jì)算出系數(shù)A，所述式（1）如下：A=β/（α*RL*IDC）（1）其中，α為初級(jí)線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)；β為次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓隨溫度的變化系數(shù)；S5：控制棒運(yùn)行時(shí)，獲取初級(jí)線圈的直流電壓值UL，并獲取次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓UP；S6：根據(jù)棒位計(jì)算公式（2）得出控制棒的棒位，其中，公式（2）如下：p=(UP–UPLEP)/【(UL–UL0)*A+1】/k（2）其中，p為控制棒的棒位；Up為次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓；UPLEP為控制棒在最低位時(shí)，次級(jí)線圈對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓；UL為初級(jí)線圈的直流電壓值，UL0為冷態(tài)溫度時(shí)初級(jí)線圈的直流電壓值，A為根據(jù)式（1）計(jì)算出的系數(shù)，k為冷態(tài)溫度下，單位棒位變化對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓變化。另外，所述步驟S1之前還包括：在冷態(tài)溫度下，計(jì)算出單位棒位變化對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓變化k；并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出所述初級(jí)線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)α及所述次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓隨溫度的變化系數(shù)β。下面結(jié)合圖1-圖6所示，對(duì)利用本發(fā)明控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)1測(cè)量控制棒位置的方法進(jìn)行說(shuō)明。利用可變變壓器原理測(cè)量控制棒位置時(shí)，次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓理論上與控制棒驅(qū)動(dòng)桿111的高度線性相關(guān)。但在實(shí)際工況下，壓水堆的溫度會(huì)從常溫升高到工作溫度300℃左右，通過(guò)在控制棒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的試驗(yàn)線上所做的試驗(yàn)可知，控制棒移動(dòng)每步為10mm，總行程為416步，冷卻劑溫度會(huì)從10℃上升到298℃。溫度的變化會(huì)使驅(qū)動(dòng)桿和線圈的導(dǎo)磁率、電阻率發(fā)生變化，從而影響初級(jí)線圈112和次級(jí)線圈113之間的耦合強(qiáng)度，即影響次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓的大小。參閱圖6所示，圖6為在沒(méi)有溫度補(bǔ)償?shù)那闆r下，不同溫度時(shí)，測(cè)量得到的次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓隨控制棒棒位變化的線性關(guān)系。從圖6中可看出，在控制棒棒位探測(cè)器端11工作的環(huán)境溫度范圍（0℃到300℃）內(nèi)，次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓與控制棒棒位之間存在線性關(guān)系，只是溫度變化會(huì)改變直線的傾斜度。例如，當(dāng)冷卻劑溫度為30℃時(shí)，棒位200步處所對(duì)應(yīng)的次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓為7.816V；而溫度變化到290℃時(shí)，感應(yīng)電壓為7.816V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的棒位為180步；兩者相差20步。因此，要對(duì)溫度影響進(jìn)行補(bǔ)償；本發(fā)明通過(guò)獲取初級(jí)線圈112上的電壓來(lái)作為溫度補(bǔ)償信號(hào)，從而更精確地計(jì)算出控制棒的位置。再次參閱圖6，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在控制棒的位置一定時(shí)，次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓的變化量與溫度成線性關(guān)系。而根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以確定次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓變化相對(duì)于溫度變化的系數(shù)β（1/℃）。結(jié)合圖1-圖5所示，本發(fā)明中，由于輸入到初級(jí)線圈112的勵(lì)磁電流中含有直流分量，因此初級(jí)線圈112上的直流電壓隨溫度的變化只受電阻率的影響，而銅導(dǎo)線的電阻率為一常數(shù)，因此，監(jiān)測(cè)初級(jí)線圈112上直流電壓的變化，即可求得初級(jí)線圈112、次級(jí)線圈113平均溫度的變化ΔΤ，由平均溫度變化ΔΤ和次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓隨溫度變化的系數(shù)β，即可求出次級(jí)線圈113上溫度變化帶來(lái)的貢獻(xiàn)值，減去此貢獻(xiàn)值，就可以得出次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓相對(duì)控制棒位置的電壓值；根據(jù)該電壓值即可確定控制棒的位置。下面結(jié)合圖1-圖5所示，對(duì)本發(fā)明確定控制棒位置的方法進(jìn)行具體說(shuō)明。初級(jí)線圈112的電壓（包含直流和交流電壓分量）信號(hào)經(jīng)放大后，濾除其中的交流分量，再放大直流電壓后輸出給棒位數(shù)據(jù)處理器14（基于PLC的控制系統(tǒng)）；次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，該數(shù)字量信號(hào)經(jīng)隔離變換成電壓信號(hào)并輸出給棒位數(shù)據(jù)處理器14。所述處理器獲取上述兩路信號(hào)后，對(duì)控制棒棒位數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，且根據(jù)上述測(cè)量方法可知，次級(jí)線圈感應(yīng)電壓變化公式（1）為：UP–UPLEP=k*p*(1+β*Δθ)（1）其中，UP為次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓（V）；UPLEP為控制棒在最低位時(shí)，次級(jí)線圈對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓（V）；k為冷態(tài)溫度下，單位棒位變化對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓變化（V/cm）；p為控制棒的棒位（cm）；β為次級(jí)線圈感應(yīng)電壓隨溫度的變化系數(shù)（1/℃）；Δθ為溫度變化（℃）。由于k為冷態(tài)溫度下，單位棒位變化對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓變化（V/cm），因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得出k的具體數(shù)值，且k為一常數(shù)。另外，通過(guò)計(jì)算也可知次級(jí)線圈感應(yīng)電壓隨溫度的變化系數(shù)β也為一常數(shù)。另外，本發(fā)明中初級(jí)線圈上的直流電壓變化的公式（2）為：UL=RL*IDC*(1+α*Δθ)（2）其中，UL為初級(jí)線圈的直流電壓值（V）；RL為冷態(tài)溫度下，初級(jí)線圈的直流電阻（Ω）；IDC為初級(jí)線圈的直流電流分量（mA）；α為初級(jí)線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)（1/℃），通過(guò)計(jì)算可知初級(jí)線圈直流電壓隨溫度的變化系數(shù)α也為一常數(shù)。將式（2）代入（1）中消去溫度變化Δθ，即可得到棒位的計(jì)算公式（3）：p=（UP–UPLEP）/【（UL–UL0）*A+1】/k（3）其中，UL0為冷態(tài)溫度下，初級(jí)線圈的直流電壓值（V）；而A為根據(jù)下述式（4）計(jì)算得出的一系數(shù)：A=β/（α*RL*IDC）（4）根據(jù)（3）和（4）可得，在獲取初級(jí)線圈的直流電流分量IDC、初級(jí)線圈的直流電壓UL、次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓UP后，可以計(jì)算出控制棒的棒位p。由于在計(jì)算控制棒的棒位時(shí)，考慮溫度變化對(duì)次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓的影響，并消除溫度變化帶來(lái)的影響，從而使測(cè)得的控制棒的棒位更為準(zhǔn)確；且本發(fā)明中，獲取初級(jí)線圈112上的直流電壓作為棒位的溫度補(bǔ)償信號(hào)，由于初級(jí)線圈112上的勵(lì)磁電流為穩(wěn)定交流源，因此初級(jí)線圈112的電阻率相對(duì)于溫度的變化率恒定，因此溫度補(bǔ)償可靠性高，從而保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，上述式（1）及式（2）中，Δθ為根據(jù)下述式（5）計(jì)算得到的溫度變化（℃）；其中，θ0為參考溫度，單位為（℃），θ1為運(yùn)行時(shí)線圈的平均溫度，單位為（℃）。Δθ=θ1-θ0（5）需要說(shuō)明的是：上述提到的冷態(tài)溫度，即為常溫，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。另外，本發(fā)明所述上限位線圈114和下限位線圈115分別設(shè)置于探測(cè)器端11的最高位置和最低位置，因此，當(dāng)控制棒驅(qū)動(dòng)桿111穿過(guò)和抽出時(shí)，上限位線圈114和下限位線圈115上的感應(yīng)電壓有較明顯的變化；如，在初級(jí)線圈112輸入某一勵(lì)磁電流的情況下，驅(qū)動(dòng)桿未插入上限位線圈114時(shí)，上限位線圈114輸出的感應(yīng)電壓為179mV；而當(dāng)驅(qū)動(dòng)桿插入上限位線圈114時(shí)，其上的感應(yīng)電壓變?yōu)?292mV；上限位線圈114的感應(yīng)電壓通過(guò)第一整流濾波單元133放大、整流和濾波后得到直流電壓，并將該直流電壓輸入到處理器14，處理器14將該直流電壓與閾值電壓比較，若超過(guò)閥值則控制報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制棒位置的限位、報(bào)警。下限位線圈115的工作原理與上述上限位線圈114的工作原理相同，因此不再贅述。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，采用本發(fā)明控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)1進(jìn)行控制棒位置測(cè)量時(shí)，實(shí)際精度可到達(dá)±6步，即±60mm，是全行程的±1.5%，其中，控制棒總行程為4160mm。由于本發(fā)明控制棒位置線性測(cè)量系統(tǒng)1，其初級(jí)線圈112、次級(jí)線圈113沿控制棒驅(qū)動(dòng)桿111的行程方向分別設(shè)置，且兩者均是整體繞出，內(nèi)部引接線少，從而降低了引接線老化、絕緣下降和斷線故障的幾率；并且由于探測(cè)器端11的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此稍加修改即可適應(yīng)不同的堆芯高度，使用更廣泛。電源板12輸出一勵(lì)磁電流至初級(jí)線圈112，該勵(lì)磁電流是在穩(wěn)恒交流源上疊加穩(wěn)定直流分量得到的，使驅(qū)動(dòng)桿磁特性工作在磁滯特性曲線的第一象限內(nèi)，從而降低了磁滯特性對(duì)感應(yīng)電壓的影響。而其濾波放大單元132的一端與初級(jí)線圈112的兩引出端連接，另一端與處理器14連接，用于獲取初級(jí)線圈112上的電壓并進(jìn)行濾波、放大處理后傳輸至處理器14作為溫度補(bǔ)償信號(hào)，由于初級(jí)線圈112上的勵(lì)磁電流含有直流分量，因此初級(jí)線圈112的電阻率相對(duì)溫度的變化率恒定，采用初級(jí)線圈112上的直流電壓作為控制棒棒位的溫度補(bǔ)償信號(hào)，溫度補(bǔ)償信號(hào)的可靠性高，使控制棒棒位的測(cè)量精度高。另外，采用數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊131對(duì)次級(jí)線圈113的感應(yīng)電壓直接進(jìn)行解調(diào)和數(shù)字化，提高了轉(zhuǎn)換精度和抗干擾能力。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明控制棒位置線性測(cè)量方法也具有相同的效果。以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。