高灵敏度内置电容式控制棒棒位传感器静态特性研究

来源：核动力工程杂志2024年第1期北京时间：

作者：李彦霖, 秦本科, 薄涵亮

单位：清华大学核能与新能源技术研究院，北京，100084；

摘要：内置电容式控制棒棒位传感器可应用于控制棒水力驱动系统。针对四螺旋电极电容式控制棒棒位传感器，本文对双电容值方法测量控制棒棒位的静态特性进行了研究。通过开展传感器的原理性实验，建立了传感器的计算模型，并进行了数值模拟结果的实验验证。假定被测杆整体偏心，利用数值模拟方法建立了两组电容值与控制棒棒位的函数关系式，并对该函数关系式进行了误差分析，分析了该关系式对被测杆不同偏转方向和倾斜状态的适用性。研究结果表明，利用双电容值的棒位测量方法，对控制棒棒位的最大测量误差小于±6 mm，传感器灵敏度在0.05 pF/mm量级，能够满足控制棒棒位的实际测量需求。

关键词：控制棒水力驱动系统, 控制棒棒位, 电容式传感器

基金资助：国家重点研发计划青年科学家项目（2022YFB1903100）