基于坎贝尔理论的数字化宽量程种子测量技术的初步研究(3)

将带入得

通过改变a的值，就能控制误差的大小，达到准确的要求；由于采样周期仅为10ms，实际应用中输出的滞后可以忽略不计。
上述所得中子通量再经如下计算即可得反应堆热功率：
堆芯内任一点处的单位体积功率：

为宏观裂变截面，为堆芯处的中子通量密度，如只考虑热中子引起的核裂变，则反应堆功率P为：

五、基于LabVIEW的系统实现

由于微电子技术、软件技术的的高速发展及在测量技术上的应用，对测量装置提出了更高的要求，在这种背景下，1986年美国国家仪器公司NI提出了虚拟仪器VI的概念。同传统技术相比，虚拟仪器技术具如下特点：

（1）高性能

虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全继承了现有pc技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。同时，由于信号传递几乎全部是在软件中实现，所以在很大程度上排除了环境干扰和系统误差的影响。此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。

（2）高扩展性

由于即使pc机也拥有远胜于仪器内部处理能力，使得应用计算机直接参与测试信号的产生和测量特性的分析成为可能，从而使仪器中的一些硬件甚至整个仪器从系统中消失，而由计算机的软硬件资源来完成它们的功能。虚拟仪器使得我们不再受限于当前的硬件中，虚拟仪器只需更新计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进整个系统。

（3）无缝集成

虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。随着软件在功能上不断地趋于复杂，通常需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求，而连接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间。虚拟仪器软件平台为所有的I/O设备提供了标准的接口，将多个测量设备集成到单个系统，减少了任务的复杂性。

本文研究中应用LabView技术快速实现了一个"虚拟"的数字化宽量程核测量系统，并应用LabView提供的软件模块完成了测量系统的软件设计和开发，如图4，以研究和验证合适的数字信号处理算法。

图4 均方根模块与脉冲计数模块

本文的研究过程中，使用脉冲信号发生器来模拟核测系统中数字化处理单元的输入信号，即裂变室输出信号经过前置放大单元放大后的信号。因为脉冲信号发生器无法模拟脉冲信号叠加后的情形，下文的研究仅限于对脉冲信号的处理。

在研究过程中，使用1kHZ脉冲电流信号作为基准，分别测试了100－－100kHZ脉冲信号的基于坎贝尔理论的处理结果，并计算了其方差。如果知道1kHZ脉冲对应的的中子通量值，则由频率与均方根值成正比即可知测试频率对应的中子通量。

计算结果分析表明，本文提出的基于坎贝尔理论的数字信号处理算法可以有效的实现脉冲信号计数率的测量。

六、结论

相比模拟系统，数字化核测系统具有精度高，抗干扰能力强，线性度统一等优势，是核测系统的发展方向。本文基于高速数据采集模块ADLINK PCI-9846，利用LabVIEW，针对裂变电离室输出的脉冲电流信号，基于坎贝尔理论提出了一种数字化的脉冲信号处理方式法，并进行了仿真研究。仿真结果表明：该方法可以较好地对裂变电离室输出的脉冲信号进行处理，并较准确地测量出反应堆核功率。

本文的成果是对数字化宽量程中子测量技术进行的初步研究，还有许多深入细致的工作有待进一步完成。

七、参考文献

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