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我国核电站目前用的转速监测仪表主要依赖进口,国内没有适用于核电的1E级转速传感器。为满足CAP1400泵组辅助系统测试仪表的国产化要求,本文旨在研究一种能在辐射和高温高压的特殊环境中连续测量且具有较高的可靠性的1E级反应堆冷却剂泵磁电转速传感器。 为了满足三代核电对传感器耐高辐照、高振动的需求,本文选择无需供电的磁电式转速传感器,并选择304不锈钢作为传感器探头的外壳及安装套管、选择耐高温耐辐照的钐钴永磁体和绝缘层为芳族聚酰亚胺的漆包线圈。为了提高传感器的寿命,采用两组线圈并绕的方式。该转速传感器达到了测量反应堆冷却剂泵转速的目的,具有信号输出可靠、结构简单、寿命长的特点。 本文共分六章,在论文第一章介绍了我国正在大力自主发展核电的课题背景及反应堆冷却剂泵转速传感器的工作环境,针对现在核电转速传感器亟需国产化的需求,明确课题研究的意义和内容。 在第二章对反应堆冷却剂泵转速传感器进行了原理分析,论述了传感器性能要求及设计参数,明确了设计方向,接着进行了传感器测速系统机械部分结构开发。 在第三章对探头部分的结构设计进行了研究,并确定了适用于核电特殊环境的永磁体、漆包线等传感器关键元部件的材料。采用有限元磁场仿真软件Maxwell对该转速传感器磁路设计进行研究,仿真分析了软磁材料和安装间隙对输出信号的影响,验证了结构设计的合理性。 在第四章对传感器前置放大器的设计进行了研究,将近似正弦波的模拟信号消噪放大,准确地转换为同频率的方波信号送至200m外的远程处理机柜,前置放大器安装固定在不锈钢外壳中。并在本章最后研究了信号远距离传输技术。 第五章,搭建了传感器试验系统,并测试了本文设计的反应堆冷却剂泵转速传感器性能,分析并验证传感器的各项性能指标。 第六章,论述了反应堆冷却剂泵磁电转速传感器的研究成果,并阐述了其存在的不足及改进方向。