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多球中子谱仪是常用测量中子能谱的设备之一,新型抽注水多球中子能谱仪主要用水作为慢化层,通过抽注水方式来改变不同慢化层厚度,从而根据不同水层厚度对中子慢化能力差异,研究热中子探测器计数率响应与中子能谱之间的关系,从而解析出入射中子能谱,该方法能使传统多球中子谱仪实现可移动或便携。本论文在国家自然科学基金项目“抽注水多层同心球宽量程新型中子能谱探测器研究(41774120)”和国防科研基础项目“空间辐射中子能谱测量和剂量校准技术(JSJL2014404B001)”子题“空间辐射中子能谱分析技术研究”的资助下,针对新型抽注水多球中子谱仪中的抽注水系统,结合谱仪在抽注水系统工作效率、控制精度、生产成本等方面的需求,开展了一种以离心式水泵提供泵水动力和组合式单通电磁阀进行抽注水模式控制的单泵抽注水系统研究,通过研究,主要获得如下成果:1)根据新型抽注水多球中子谱仪的结构特点,设计了抽注水系统整体结构以及工作流程。首先通过水流路径选择电磁阀(K11~K15、K21~K25)选择需要控制的水层;其次通过水泵和抽注水模式选择电磁阀(K1、K2、K3、K4)控制系统抽注水作业;最后结合传感器(D1、D2)对慢化剂水层厚度进行精确标定。2)开展了电磁阀、水泵、传感器等功能模块的调研和选型,完成了抽注水系统硬件设计。首先通过数据分析和实验测试,完成水流路径选择电磁阀SEL-5、抽注水模式选择电磁阀HUARUISI24-2、水泵DH324550、传感器SEN-HZ21WA的选型;其次以STM32为核心处理单元,完成了整个抽注水系统的硬件设计和调试,同时基于DSIC05LSGET设计了手动控制的备用控制模式,从而提高硬件系统的稳定性和可操作性。3)设计了通信协议,完成了抽注水系统驱动程序。根据抽注水多球中子谱仪的需求,采用模块化设计思想,设计了抽注水系统的通讯协议和控制指令,完成了抽注水系统驱动程序,实现了指令接收和解析、高精度抽注水作业、水层厚度监测、智能停机等功能。本论文的主要创新点:1)在传统离心式抽注水系统的基础上,采用多通电磁阀对水层厚度进行独立控制,结合流量计实现水层厚度的精确控制,解决了传统离心式抽注水系统控制精度不够的问题。2)采用组合式单通电磁阀进行抽注水模式控制,实现单水泵控制抽注水,从而减小了系统水泵数量,降低成本。