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控制棒 位置指示器

阅读：942发布：2021-07-06

专利汇可以提供控制棒位置指示器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且棒位置指示系统包括可操作地耦接到控制棒的驱动杆，所述控制棒被配置成既能从堆芯中退出，又能被插入到堆芯中。沿着驱动杆的路径，排列若干感测设备，驱动杆的一端响应控制棒相对于堆芯的移动，经过或穿过一个或多个感测设备。感测设备被布置成多组，每组包括电气耦接在一起的两个或更多的感测设备。棒位置指示系统还包括通过路由导线，电气耦接到每组感测设备的控制棒监视设备。，下面是控制棒位置指示器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种棒位置指示器系统，包括：
可操作地耦接到控制棒的驱动杆，其中所述控制棒被配置成既能从堆芯中退出，又能被插入到堆芯中；
沿着驱动杆的路径排列的多个感测设备，其中驱动杆的一端响应于控制棒相对于堆芯的移动而经过所述感测设备中的一个或多个，并且其中所述感测设备被布置成多组，每组包括所述感测设备中的电气耦接在一起的两个或更多个感测设备；以及通过路由导线电气耦接到每组感测设备的控制棒监视设备。
2.按照权利要求1所述的棒位置指示器系统，其中所述驱动杆和各组感测设备都位于包含结构之内，其中控制棒监视设备位于包含结构之外，并且其中路由到包含结构之外的与各组感测设备关联的路由导线的总数小于感测设备的数目的一半。
3.按照权利要求2所述的棒位置指示器系统，其中堆芯被容纳在包含于包含容器内的反应堆压力容器中，并且其中各组感测设备位于在反应堆压力容器和包含容器之间形成的包含区域中。
4.按照权利要求2所述的棒位置指示器系统，还包括电气耦接到所述各组感测设备的一个或多个总线，其中所述控制棒监视设备还通过一根或多根总线路由导线电气耦接到所述一个或多个总线，其中所述一个或多个总线位于包含结构之内，并且其中所述一根或多根总线路由导线连同与各组感测设备关联的路由导线一起被路由到包含结构之外。
5.按照权利要求1所述的棒位置指示器系统，其中各组感测设备包括感测线圈，所述感测线圈配置有串联地电气耦接感测线圈的第一端子和第二端子，其中第一感测线圈的第一端子通过路由导线电气耦接到控制棒监视设备，其中第一感测线圈的第二端子电气耦接到第二感测线圈的第一端子，并且其中第二感测线圈的第二端子电气耦接到第三感测线圈的第一端子。
6.按照权利要求5所述的棒位置指示器系统，还包括一个或多个总线，其中第三感测线圈的第二端子电气耦接到所述一个或多个总线中的至少一个总线，并且其中路由到控制棒监视设备的与各组感测设备关联的路由导线的总数接近为感测设备的数目的1/3。
7.按照权利要求1所述的棒位置指示器系统，其中所述控制棒监视设备包括：
电气耦接到第一组感测设备的第一电路部件，所述第一组感测设备包括串联地电气耦接到第三感测设备的第一感测设备；
电气耦接到第二组感测设备的第二电路部件，所述第二组感测设备包括串联地电气耦接到第四感测设备的第二感测设备；以及
比较器，所述比较器被配置成比较和第一电路部件关联的第一电气性质与和第二电路部件关联的第二电气性质，以确定驱动杆相对于所述多个感测设备的位置。
8.按照权利要求7所述的棒位置指示器系统，其中第二组感测设备中的第二感测设备直线排列在第一组感测设备中的第一感测设备和第三感测设备之间，并且其中第一组感测设备中的第三感测设备直线排列在第二组感测设备中的第二感测设备和第四感测设备之间。
9.按照权利要求1所述的棒位置指示器系统，其中第一电路部件包括第一电阻器，其中第二电路部件包括第二电阻器，并且其中第一电阻器和第二电阻器串联地电气耦接在一起。
10.按照权利要求7所述的棒位置指示器系统，其中所述比较器包括编码器，所述编码器被配置成确定第一电气性质和第二电气性质的均方根RMS值。
11.一种确定控制棒的位置的方法，包括：
相对于堆芯移动控制棒，其中控制棒可操作地耦接到控制棒驱动机构的驱动杆，并且其中驱动杆被配置成响应于使控制棒退出而相对于与棒位置指示器RPI装置关联的多个感测设备移动；
至少部分地基于驱动杆的位于靠近第一感测设备的位置处的端部，检测第一感测设备的电气性质的变化，其中第一感测设备与串联地电气耦接在一起的第一组感测设备关联；
在RPI装置处接收与第一感测设备的电气性质的变化关联的第一信号；
至少部分地基于驱动杆的位于靠近第二感测设备的位置处的端部，检测第二感测设备的电气性质的变化，其中第二感测设备与串联地电气耦接在一起的第二组感测设备关联；
在RPI装置处接收与第二感测设备的电气性质的变化关联的第二信号；以及比较第一信号与第二信号，以确定驱动杆相对于所述多个感测设备的位置。
12.按照权利要求11所述的方法，其中所述多个感测设备是沿着驱动杆的路径布置的，其中感测设备被布置成多个组，每组包括串联地电气耦接在一起的两个或更多个感测设备，并且其中RPI装置通过单独的路由导线电气耦接到每组感测设备。
13.按照权利要求12所述的方法，其中控制棒监视设备包括电气耦接到第一组感测设备的第一电路部件，所述第一组感测设备包括串联地电气耦接到第三感测设备的第一感测设备，其中第一信号接收自第一电路部件，其中控制棒监视设备还包括电气耦接到第二组感测设备的第二电路部件，所述第二组感测设备包括串联地电气耦接到第四感测设备的第二感测设备，并且其中第二信号接收自第二电路部件。
14.按照权利要求13所述的方法，其中第二组感测设备中的第二感测设备直线排列在第一组感测设备中的第一感测设备和第三感测设备之间，并且其中第一组感测设备中的第三感测设备直线排列在第二组感测设备中的第二感测设备和第四感测设备之间。
15.按照权利要求13所述的方法，其中第一电路部件包括第一电阻器，其中第二电路部件包括第二电阻器，并且其中比较第一信号与第二信号包括比较经过第一电阻器的第一电流与经过第二电阻器的第二电流。
16.按照权利要求13所述的方法，其中比较第一信号与第二信号包括比较和第一电路部件关联的均方根RMS 电压值与和第二电路部件关联的RMS电压值。
17.按照权利要求11所述的方法，其中所述驱动杆和各组感测设备都位于包含结构之内，其中控制棒监视设备位于包含结构之外，其中控制棒监视设备通过单条路由导线电气耦接到每组感测设备，并且其中路由到包含结构之外的与各组感测设备关联的路由导线的总数小于感测设备的数目的一半。
18.一种装置，包括：
控制棒驱动机构，所述控制棒驱动机构被配置成相对于堆芯移动控制棒，其中控制棒可操作地耦接到控制棒驱动机构的驱动杆，并且其中驱动杆被配置成响应于使控制棒退出而相对于与棒位置指示器RPI装置关联的多个感测设备移动；
检测RPI装置的第一感测设备的电气性质的变化的装置，其中第一感测设备与串联地电气耦接在一起的第一组感测设备关联；
接收与第一感测设备的电气性质的变化关联的第一信号的装置；
检测RPI装置的第二感测设备的电气性质的变化的装置，其中第二感测设备与串联地电气耦接在一起的第二组感测设备关联；
接收与第二感测设备的电气性质的变化关联的第二信号的装置；以及
比较第一信号与第二信号以确定驱动杆相对于所述多个感测设备的位置的装置。
19.按照权利要求18所述的装置，其中接收第一信号的装置、接收第二信号的装置以及进行比较的装置都被容纳在控制棒监视设备内，并且其中控制棒监视设备通过单条路由导线电气耦接到每组感测设备。
20.按照权利要求19所述的装置，其中所述驱动杆和各组感测设备都位于包含结构之内，其中控制棒监视设备位于包含结构之外，并且其中路由到包含结构之外的与各组感测设备关联的路由导线的总数小于感测设备的数目的一半。

说明书全文

控制棒 位置指示器

[0001] 政府利益

[0002] 本发明是根据美国能源部授予的合同No.DE-NE0000633，在美国政府支持下产生的。美国政府在本发明中拥有一定的权利。

技术领域

[0003] 本公开一般涉及与核电反应堆的控制棒位置指示器系统相关的系统、设备、结构和方法。

背景技术

[0004] 在许多类型的压水反应堆(PWR)和沸水反应堆(BWR)中，堆芯可包含大量高度为数米的燃料棒。堆芯可被包含在反应堆容器内的水所包围。另外，反应堆可包含一个或多个控制棒驱动机构(CRDM)组件，CRDM组件包括可被插入堆芯和从堆芯退出，以控制反应堆的总功率水平的许多控制棒组件。

[0005] CRDM组件可包括可操作以升降控制棒组件的许多磁性线圈。例如，磁性线圈可用于递增地逐步把控制棒组件移出堆芯。许多CRDM组件被设计成以致在所谓的反应堆停堆(trip)或急停(scram)中，电力的失去会导致磁性线圈自动把控制棒组件释放到堆芯中。

[0006] CRDM组件另外可包含沿着控制棒的运动方向排列的感测线圈，当控制棒被驱动时，随着控制棒被移动，控制棒可穿过感测线圈的中心。在已知的CRDM组件中，感测线圈可与控制棒位置指示器(RPI)组件关联。RPI组件可包含众多的感测线圈。每个感测线圈可包含两个端子或者与两个端子关联。在关于包括78个感测线圈的RPI组件的例子中，可存在与每根控制棒关联的156个端子和/或156根导线。另外，CRDM组件可能与数十根控制棒关联，这具有类似地倍增RPI组件中的导线的总数的效果。

[0007] 一些已知的RPI组件可位于容纳反应堆容器的包含结构(containment structure)内。与RPI组件关联的导线可一端附接在反应堆容器的顶部处或附近，另一端穿过包含结构，以把信息传送给外部处理设备和/或监视器。于是，穿过包含结构的许多贯穿件可与RPI组件的众多导线关联。

[0008] 另外，已知的RPI组件可包含或者与两个独立的电源关联。每个电源可被配置成向感测线圈的一半供给电压。利用两个电源可被配置成如果电源之一被关闭或者以其他方式变得不能工作，那么允许感测线圈以较低的分辨率继续工作。

[0009] 一些RPI组件可利用双公用总线电源。对应于双公用总线电源的各个感测线圈可使其两个对应终端之一连接到所述总线。另一个终端可被单独引出到包含结构之外，以便处理。尽管与和两个电源关联的RPI组件相比，穿过包含结构的终端的数目可约为一半，不过对于上面提供的具有78个感测线圈的例证RPI组件，需要穿过包含结构的导线可能仍然有78根或者更多。

[0010] 因而，归因于为使导线穿过包含结构而需要的贯穿件的数目和/或大小，与已知的RPI组件关联的大量导线对维持密封的包含结构造成巨大挑战。另外，在反应堆模块的制造、安装、维修、操作和/或停运期间，大量的导线会导致相当高的复杂性，和相应的大量时间来标记、连接、断开、路由或以其他方式处理导线。

[0011] 本申请解决了这些和其他问题。

发明内容

[0012] 本文中公开一种棒位置指示系统，所述系统包括可操作地耦接到控制棒的驱动杆，所述控制棒被配置成既能从堆芯中退出，又能被插入到堆芯中。沿着驱动杆的路径，可直线排列多个感测设备，驱动杆的一端可被配置成响应控制棒相对于堆芯的移动，经过或穿过一个或多个感测设备。感测设备可被布置成多组，每组可包括电气耦接在一起的两个或更多的感测设备。在一些例子中，所述两个或更多的感测设备可被串联电气耦接在一起。棒位置指示系统还可包括通过单独的路由导线，电气耦接到每组感测设备的控制棒监视设备。

[0013] 本文中公开一种确定控制棒的位置的方法，所述方法包括相对于堆芯，移动控制棒。控制棒可以可操作地耦接到控制棒驱动机构的驱动杆，驱动杆可被配置成响应使控制棒退出，相对于与棒位置指示(RPI)设备关联的多个感测设备移动。至少部分基于驱动杆的靠近第一感测设备的一端，可检测第一感测设备的电气性质的变化。第一感测设备可与电气耦接在一起的第一组感测设备关联。

[0014] 所述方法还可包括在RPI装置处接收与第一感测设备的电气性质的变化关联的第一信号。另外，至少部分基于驱动杆的靠近第二感测设备的端部，可检测第二感测设备的电气性质的变化。第二感测设备可与电气耦接在一起的第二组感测设备关联。在一些例子中，第一组感测设备和第二组感测设备中的一者或两者可被分离地串联耦接在一起。RPI装置可被配置成接收与第二感测设备的电气性质的变化关联的第二信号。可比较第一信号与第二信号，以确定驱动杆相对于所述多个感测设备的位置。

[0015] 本文中还公开一种设备，用于进行确定核反应堆中的控制棒的位置的方法。附图说明

[0016] 图1图解说明包含一体化反应堆压力容器(vessel)的例证系统的剖视图。

[0017] 图2图解说明反应堆模块的上部剖视图，和例证的控制棒驱动机构组件。

[0018] 图3A图解说明例证的反应堆压力容器和控制棒驱动机构组件。

[0019] 图3B图解说明部分分解的图3A的例证反应堆压力容器。

[0020] 图4图解说明例证的控制棒驱动机构组件。

[0021] 图5图解说明包括控制棒驱动断开系统的例证控制棒驱动机构组件的剖视图。

[0022] 图6图解说明例证的棒位置指示系统。

[0023] 图7图解说明带有双公用总线电源的例证棒位置指示系统的简化示意图。

[0024] 图8图解说明带有多个分组线圈布置的例证棒位置指示系统的方框图。

[0025] 图9图解说明例证的棒位置指示系统。

[0026] 图10图解说明另一种例证的棒位置指示系统。

[0027] 图11图解说明例证的棒位置指示系统的简化示意图。

[0028] 图12图解说明另一种棒位置指示监视设备的简化示意图。

[0029] 图13图解说明指示控制棒位置的例证处理。

具体实施方式

[0030] 图1图解说明包括反应堆压力容器52的例证反应堆模块40的剖视图。反应堆压力容器52可容纳位于反应堆压力容器52的下封头55附近的堆芯6。提升器部分24位于堆芯6的上方。冷却剂循环通过堆芯6，从而变成高温冷却剂TH，随后继续向上通过提升器部分24，在提升器部分24，冷却剂顺着环隙(annulus)向下流回，由热交换器冷却，从而变成低温冷却剂TC。操作上耦接到许多驱动轴20的控制棒驱动机构(CRDM)10可被配置成与位于堆芯6中的多个控制棒驱动组件对接。

[0031] 反应堆压力容器折流(baffle)板45可被配置成使冷却剂(表示成冷却剂流26)流向反应堆压力容器52的下封头55。反应堆压力容器折流板45的表面可直接接触离开提升器部分24的冷却剂，并使所述冷却剂转向。在一些例子中，反应堆压力容器折流板45可由不锈钢或其他材料构成，和/或可以形成椭球形表面。

[0032] 反应堆压力容器52的下封头55可包含椭球形、穹顶、拱形或半球形部分55A。椭球形部分55A可被配置成使冷却剂(表示成冷却剂流28)流向堆芯6。椭球形部分55A可增大流率，并促进冷却剂在堆芯6中的自然循环。

[0033] 反应堆压力容器折流板45被例示成位于提升器部分24的顶部和位于反应堆压力容器52的上封头56中的稳压器区域15之间。稳压器区域15被表示成包含配置成控制上封头56内的压力或者维持上封头56内的汽包(steam dome)的一个或多个加热器和喷嘴。位于反应堆压力容器折流板45之下的冷却剂可包含温度为TSUB的相对过冷的冷却剂，而在反应堆压力容器52的上封头56中的稳压器区域15中的冷却剂可包含温度为TSAT的充分饱和的冷却剂。冷却剂的液位被表示成在反应堆压力容器折流板45之上，并在稳压器区域15内，以致在系统40的正常运行期间，反应堆压力容器折流板45和反应堆压力容器52的下封头55之间的整个体积可充满冷却剂。

[0034] 下提升器22可支持一个或多个控制棒导向管或仪表结构。所述一个或多个控制棒导向管或仪表结构可附接到提升器部分24，并用于引导插入堆芯6或者从堆芯6取出的控制棒组件，或者为位于反应堆压力容器52内的仪表设备提供支持。在一些例子中，控制棒驱动轴可通过反应堆压力容器折流板45，并通过提升器部分24，以便控制所述控制棒组件相对于堆芯6的位置。

[0035] 反应堆压力容器52可包含法兰，借助所述法兰，下封头55可以可拆卸地附接到反应堆压力容器52的容器体60。在一些例子中，当使下封头55与容器体60分离时，比如在换料操作期间，提升器部分24、折流板45和其他内部部件可被保留在容器体60内，而堆芯6可被保留在下封头55内。另外，容器体60可被容纳在包含容器70内。

[0036] 图2图解说明反应堆模块200的上部剖视图，和例证的控制棒驱动机构(CRDM)组件225。反应堆模块200可包含容纳CRDM组件225的至少一部分的上部包含容器250。例如，多个驱动轴外壳240可位于上部包含容器250内。另外，与CRDM组件225关联的多个驱动轴275可位于安置在主包含容器220中的反应堆压力容器210中。驱动轴外壳240可被配置成在反应堆模块200的运行期间，容纳驱动轴275的至少一部分。在一些例子中，基本上所有的CRDM组件225可被容纳在主包含容器220内。

[0037] 上部包含容器250可以可拆卸地附接到主包含容器220。通过除去上部包含容器250，可减小反应堆模块200的总尺寸和/或体积，这可能影响峰值包含压力和/或水位。除了降低反应堆模块200的总高度之外，从主包含容器220除去上部包含容器250还可降低反应堆模块200的重量和装运高度。在一些例证的反应堆模块中，反应堆模块200的总高度每减小1英尺，可以消除几吨的重量。

[0038] 反应堆压力容器210和/或主包含容器220可包含一个或多个钢制包含容器。另外，主包含容器220可包含类似于法兰80(图1)的一个或多个法兰，借助所述一个或多个法兰，比如在换料操作期间，可从包含容器体移除主包含容器220的上封头或底封头。

[0039] 在换料期间，可使反应堆模块200从运行舱被重定位到换料舱中，并且可对反应堆模块200进行一系列的分解步骤。运行舱可通过水，连接到换料舱，以致在水下运送反应堆模块200。主包含容器220可被分解，例如，可使上封头或底封头从包含容器体分离，以便可以接近CRDM组件225和/或反应堆压力容器210。在换料的这一阶段，反应堆压力容器210可相对于换料舱中的周围的水，保持完全密封状态。在一些例子中，CRDM组件225的上部(比如多个驱动轴外壳240)可位于水之上，以便利在干燥环境中接近CRDM组件225。在其他例子中，整个CRDM组件225可被淹没在换料舱中的水池中。

[0040] CRDM组件225可借助安装结构230，安装到反应堆压力容器210的上封头。安装结构230可被配置成当在换料操作期间主包含容器220被部分或完全分解时，支持CRDM组件225。
另外，CRDM组件225可被配置成支持和/或控制反应堆压力容器210内的驱动轴275的位置。

[0041] 反应堆压力容器210可包含与反应堆压力容器52(图1)类似的大体胶囊形的容器。在一些例子中，反应堆压力容器210的高度可约20米。驱动轴275可从位于反应堆压力容器
210的上封头处的CRDM组件225伸出，进入反应堆压力容器210的下封头中，以致它们可被连接到插入堆芯中的控制棒组件。于是，从反应堆压力容器210的上封头到堆芯(比如堆芯6(图1))的距离(尽管小于反应堆压力容器210的总高度)可导致驱动轴275的长度也约为20米长，或者在一些例子中，稍小于反应堆压力容器210的高度。

[0042] 主包含容器220和/或上部包含容器250可包括一个或多个贯穿件，比如贯穿件280。所述一个或多个贯穿件可提供供仪表电缆线路或导线穿过包含壁的通孔。例如，与CRD组件225关联的配线，比如用于位于包含容器之内的棒位置指示器系统的配线，可穿过贯穿件，从而可操作地使CRD组件225耦接到位于包含容器之外的处理器或监视器。可相对于环境密封贯穿件，以致不允许位于包含容器之外的任何空气或水通过贯穿件进入包含容器中。在一些例子中，贯穿件280可与作为相对于包含容器密封的圆形板构成的接线器关联，所述接线器可用于路由多根导线。

[0043] 图3A图解说明例证的反应堆压力容器300和CRDM组件325的剖视图。CRDM组件325可被安装到反应堆压力容器300的上封头320，并被配置成支持贯穿反应堆压力容器300的容器体310的整个长度，朝着位于反应堆压力容器300的下封头315中的堆芯360延伸的多个驱动轴375。在一些例子中，下封头315可在法兰390处可拆卸地附接到容器体310，比如利用多个螺栓。

[0044] 除了容纳许多燃料棒以外，堆芯360还可被配置成接纳可以可移动地插入燃料棒之间以控制堆芯360的功率输出的多个控制棒组件365。当堆芯360发电时，驱动轴375的下端370可连接到控制棒组件365。另外，CRDM组件325可被配置成通过在反应堆压力容器300内向上或向下移动驱动轴375，控制堆芯360内的控制棒组件365的位置。

[0045] 驱动轴375的上端380可被容纳在位于反应堆压力容器300的上封头320之上的CRDM外壳340中，比如当从堆芯360取出控制棒组件365时。在一些例子中，CRDM外壳340可包括配置成容纳驱动轴375的上端380的单一包含结构。在其他例子中，CRDM外壳340可包括用于各个驱动轴375的单独外壳。

[0046] 驱动轴375的下端370被表示成从控制棒组件365断开，比如可与堆芯365的换料操作关联。在换料操作的初始阶段中，在从控制棒组件365断开驱动轴375的时候，下封头315可保持附接到容器体310。反应堆压力容器310可相对于周围环境，保持完全密封状态，在一些例子中，所述周围环境可包括在换料操作的初始阶段中至少部分围绕反应堆压力容器310的一池水。

[0047] CRDM组件325可包括远程断开机构，借助所述远程断开机构，可在不打开或以其他方式分解反应堆压力容器300的情况下，从控制棒组件365断开驱动轴375。在一些例子中，反应堆压力容器300可形成围绕堆芯360、控制棒组件365和驱动轴375的下端370的密封包含区域305。通过远程断开驱动轴375，当驱动轴375被至少部分退出到CRDM外壳340中时，控制棒组件365可保持在堆芯360内。

[0048] 图3B图解说明部分分解的图3A的例证反应堆压力容器300。在换料操作期间，可使下封头315与反应堆压力容器300的容器体310分离。在一些例子中，在利用吊车提升容器体310，并使之离开下封头315以便利接近堆芯360的时候，可使下封头315在换料站中保持固定不动。

[0049] 驱动轴375被表示在收回或退出位置，以致下端370可完全保留在容器体310和/或CRDM外壳340内。例如，CRDM组件325可被配置成把驱动轴375的下端370提升到用于将容器体394与下封头315的上法兰392安装在一起的下法兰394之上。把驱动轴375的下端370退出到容器体310中可在换料操作期间在下法兰394和上法兰392之间提供额外的间隙，此外可避免驱动轴375在容器体310的运输和/或存放期间，接触外部物体或者受损。另外，当驱动轴375处于收回或退出位置时，驱动轴375的上端380可类似地由CRDM外壳340容纳和/或保护。

[0050] 如上所述，在一些或全部的换料操作期间，控制棒组件365可保持完全被插入堆芯360中。在一些例子中，依据核管制和/或安全考虑因素，可规定维持控制棒组件365在堆芯
360内的插入。

[0051] 图4图解说明例证的控制棒驱动机构(CRDM)组件400的方框图。CRDM组件400可包括配置成升降驱动轴475的驱动机构410。驱动轴475是利用断裂线条表示的，以指示相对长度可随驱动机构410和包含在堆芯中的控制棒组件之间的距离(例如，数英尺到20米或更大)而变化。驱动轴475的下端可包括耦接机构425。耦接机构425可被配置成可拆卸地把驱动轴475耦接到控制棒组件的顶部。

[0052] 另外，CRDM组件400可包括压力外壳420、锁销(latch)组件430、驱动轴外壳440和棒位置指示(RPI)系统450。CRDM组件400可被安装到反应堆压力容器。压力外壳420可被配置成在穿过反应堆压力容器的贯穿点处在驱动轴475周围提供压力边界。在一些例子中，压力外壳420可被插入和/或焊接到反应堆压力容器的上封头，比如上封头320(图3)。驱动轴外壳440可被配置成当从堆芯提升驱动轴475时，容纳驱动轴475的上端。另外，RPI系统450可被配置成当从堆芯移除驱动轴475，或者把驱动轴475插入堆芯时，确定驱动轴475的位置。

[0053] 图5图解说明包含控制棒驱动断开系统的例证CRDM组件500。驱动机构510可被配置成穿过压力外壳520和/或穿过锁销组件530，升降驱动轴525。在一些例子中，锁销组件530可被包含在压力外壳520内。

[0054] 锁销组件530可包括配置成与许多电磁线圈装置(比如第一磁性线圈组件511、第二磁性线圈组件512和第三磁性线圈组件513)相互作用的多个锁销和/或磁性柱塞。锁销组件530可被配置成通过使所述许多磁性线圈组件511、512、513中的一个或多个通电，或者以其他方式激励所述许多磁性线圈组件511、512、513中的一个或多个，渐变或连续地改变驱动轴575的位置。在一些例子中，磁性线圈组件511、512、513中的一个或多个可分别包含和/或被称为固定夹持线圈、活动夹持线圈以及提升线圈。

[0055] 另外，包含磁性线圈555、一个或多个磁通环552和一个或多个磁极556的第四磁性线圈组件514可被配置成与锁销组件550相互作用。磁性线圈组件514和锁销组件550可被配置成移动和/或以其他方式控制CRD断开设备580相对于驱动轴575的位置。在一些例子中，锁销组件550可被容纳在锁销组件外壳530内，并且磁性线圈555可位于锁销组件外壳530之外。

[0056] CRD断开设备580可操作地耦接到至少部分容纳在驱动轴575内的断开杆525。另外，CRD断开设备580可被配置成相对于驱动轴575，移动断开杆525，和/或允许断开杆525相对于驱动轴575的移动。例如，控制棒驱动断开系统可被配置成把驱动轴575保持在相对固定的位置，和在固定的驱动轴575内移动断开杆525。在另一个例子中，控制棒驱动断开系统可被配置成把断开杆525保持在相对固定的位置，并移动驱动轴575。

[0057] CRDM组件500可被配置成可控制地决定至少部分位于反应堆压力容器内的驱动轴575的位置。驱动轴575的上端可位于反应堆压力容器之外。与磁性线圈装置511、512、513关联的多个锁销设备中的一个或多个可被配置成接合、保持和/或移动驱动轴575的上端。

[0058] 在反应堆压力容器的密封包含区域中，驱动轴575的下端可以可操作地耦接到控制棒组件。锁销组件550和/或CRD断开设备580可被配置成接合断开杆525。响应在驱动轴575的下端保持在密封包含区域中的时候，CRD断开设备580的致动，归因于断开杆525和驱动轴575之间的相对移动，可使驱动轴575的下端从控制棒组件脱开。反应堆压力容器可包括可拆卸地附接到容器体的下封头，如图3A和3B中图解所示。在下封头保持附接到容器体的时候，可以致动CRD断开设备580。

[0059] 在一些例子中，参照磁性线圈组件514、锁销组件550和CRD断开设备580说明的控制棒驱动断开系统可包括与和CRDM线圈(coil stack)一起使用的部件，和/或可用于控制驱动轴575的总体位置的其他部件(比如磁性线圈组件511、512、513中的一个或多个)类似的电磁线圈、磁性柱塞、和一个或多个夹持器和/或锁销。

[0060] 图6图解说明例证的棒位置指示器(RPI)系统600。RPI系统600可包括多个感测线圈，比如第一感测线圈610、第二感测线圈620、第三感测线圈630、第四感测线圈640和一个或多个附加感测线圈，比如感测线圈680和下部感测线圈690。所述多个感测线圈可被容纳在RPI 传感器外壳650中。另外，连接到控制棒的驱动杆675或驱动轴可被配置成在核反应堆的一个或多个操作期间，穿过感测线圈上下移动。

[0061] 各个感测线圈可以与两个导线和/或端子关联。例如，第一感测线圈610可与连接到第一端子605的第一导线612和连接到第二端子615的第二导线614关联。类似地，第二感测线圈620可与连接到第二感测线圈620的对应端子的导线622、624关联。另外，第三感测线圈630可与导线632、634关联，并且第四感测线圈640可与导线642、644关联。所述一个或多个附加感测线圈，比如感测线圈680和下部感测线圈690，也可与两根导线(比如分别连接到附加感测线圈的对应端子的导线682、684和导线692、694)关联。

[0062] 当向线圈中的一个或多个施加电流时，可产生磁场。当驱动杆675穿过各个线圈时，线圈的电感可被改变。当控制棒被插入堆芯中时，驱动杆675可不延伸到上部线圈610、620、630和/或640中的一些或全部中，于是，上部线圈可具有相对低的电感。当从堆芯收回控制棒时，驱动杆675最终会延伸到上部线圈610、620、630、640中的一个或多个之中，这可导致上部线圈的电感增大。

[0063] 在一些例子中，根据相邻线圈之间的输出电压之差，可确定控制棒的位置。可从可操作地耦接到各个线圈的端子的一根或两根导线，测量和/或以其他方式确定与线圈中的任意一个线圈关联的输出电压。如上所述，响应驱动杆675的端部进入线圈，比如感测线圈630，特定线圈的电感可增大。与未插入驱动杆675的线圈(比如感测线圈620)相比，线圈的增大的电感可类似地增大该线圈的阻抗，从而降低该线圈的输出电压。

[0064] 各个线圈可通过第一导线和/或端子，电气耦接到电压源。电压源可被配置成通过各个线圈，供给AC电压。另外，线圈可通过第二导线、中性线和/或接地线，电气耦接到电压源。在各个线圈电气耦接到两根导线的情况下，导线的数量是线圈的数量的两倍。在一些例子中，导线可穿过或穿出RPI传感器外壳650。另外，导线可穿过周围的包含结构(比如主包含容器220和/或上部包含容器250(图2))，或者被路由到周围的包含结构之外。在其中存在78个感测线圈的例证RPI系统中，可使156根导线穿过包含结构路由出去。

[0065] 图7图解说明带有双公用总线电源的例证RPI系统700的简化示意图。双公用总线电源可包括第一总线770和第二总线775。第一总线770可被配置成向第一半的线圈(比如感测线圈610、感测线圈630和一个或多个附加线圈，比如感测线圈680)提供电压供给。第一总线770可分别通过导线612、632、682，电气耦接到线圈610、630、680。类似地，第二总线775可被配置成向第二半的线圈(比如感测线圈620、感测线圈640和一个或多个附加线圈，比如感测线圈690)提供电压供给。第二总线775可分别通过导线624、644、694，电气耦接到线圈620、640、690。

[0066] 第一总线770和第二总线775可与两个独立的电源关联。每个电源可被配置成供给24伏电压或者某个其他电压值。在一些例子中，感测线圈可交替地电气耦接到总线。第一个线圈，比如感测线圈610，可电气耦接到第一总线770，第二个线圈，比如感测线圈620，可电气耦接到第二总线775。类似地，第三个线圈，比如感测线圈630，可电气耦接到第一总线
770，第四个线圈，比如感测线圈640，可电气耦接到第二总线775。RPI系统的后续和/或相继线圈可类似地交替耦接到总线。

[0067] 在一些例子中，带有交替线圈的RPI系统可被配置成如果与总线之一关联的电源变得不能工作、被关闭或者以其他方式停止供给电压信号，那么继续以较低的分辨率工作。例如，RPI系统700可被配置成当没有电压通过第二总线775被提供给感测线圈620时，检测驱动杆的端部何时位于耦接到第一总线770的任意两个线圈之间，比如感测线圈610和感测线圈630之间。

[0068] 通过利用一个或多个总线，可以减少穿过周围的包含结构(比如主包含容器220和/或上部包含容器250(图2))路由出去的导线的数目。例如，在使线圈耦接到一个或多个总线的时候，电气耦接到线圈的导线的一半(比如导线614、622、634、642、684和692)可路由穿过包含结构，而导线的另一半(比如导线612、624、632、644、682和694)可保持完全在包含结构内。对于其中存在78个感测线圈的RPI系统，可以只使78根导线路由穿过包含结构，而不是156根(如果不使用总线的话)。在一些例子中，除了使导线的一半穿过包含结构路由出去之外，也可使第一总线770和/或第二总线775穿过包含结构路由出去。

[0069] RPI系统700可被配置成检测在两个相邻线圈(比如感测线圈620和感测线圈630)之间何时出现电压差，并根据所述电压差，可判定驱动杆675的端部位于感测线圈630内，和/或位于感测线圈630和位于驱动杆674的端部上方的相邻或下一个感测线圈620之间。在一些例子中，可从在总线对面电气耦接到线圈的一根或多根导线测量或以其他方式确定与线圈关联的电压。例如，可在导线622上测量与感测线圈620关联的电压，并且可在导线634上测量与感测线圈630关联的电压。

[0070] 另外，RPI系统700可被配置成判定驱动杆675的端部贴近感测线圈630，或者在感测线圈630上方，直到在两个相邻线圈之间检测到另外的电压差为止。例如，像感测线圈620和感测线圈610之间的后续电压差可指示控制棒处于正在从堆芯退出的过程中，而像感测线圈630和感测线圈640之间的后续电压差可指示控制棒处于正被插入堆芯中的过程中。

[0071] 图8图解说明带有多个分组线圈布置的例证RPI系统800的方框图。第一组线圈810可包括3个或更多个线圈，比如线圈811、812和813。类似地，第二组线圈820可包括线圈821、822、823，第三组线圈830可包括线圈831、832、833，第四组线圈840可包括线圈841、842、843等。

[0072] 在一些例子中，所述多组线圈中的一半可电气耦接到第一总线870，所述多组线圈中的另一半可电气耦接到第二总线875。另外，所述多组线圈可交替或者交错地耦接到总线。例如，第一组和第三组线圈810、830可电气耦接到第一总线870，第二组和第四组线圈820、840可电气耦接到第二总线875。

[0073] 与第一组线圈801关联的各个线圈可以串联地相互电气耦接。例如，线圈811可通过连接导线814，耦接到线圈812，并且线圈812可通过另一根连接导线816，耦接到线圈813。另外，线圈813可通过总线连接导线815，电气耦接到第一总线870。第二组线圈820也可包括若干连接导线824和826，以串联耦接线圈821、822和823，并且总线连接导线825可把线圈
823耦接到第二总线875。类似地，第三组和第四组线圈830、840可包括利用一根或多根连接导线，比如导线834、836、844和/或846，串联连接的多个线圈，并且一根或多根总线连接导线835、845可分别把每组线圈中的最后一个线圈耦接到第一总线870和第二总线875。尽管各组线圈都被表示成包括3个线圈，不过可以串联地连接更少或更多的线圈。

[0074] 每组线圈还可包括路由导线。例如，第一组线圈810可包括路由导线818，第二组线圈820可包括路由导线828，第三组线圈830可包括路由导线838，并且第四组线圈840可包括路由导线848。在一些例子中，路由导线818、828、838、848中的一个或多个可被配置成穿过周围的包含结构，比如主包含容器220和/或上部包含容器250(图2)路由出去。另外，一根或多根总线路由导线，比如总线路由导线873和877，可分别与第一总线870和第二总线875关联。

[0075] 第一总线870和/或第二总线875可被配置成向所述多组线圈中的一组或多组提供电压源。例如，第一总线870可被配置成经总线连接导线815，向第一组线圈810提供AC电压。AC电压可被提供给线圈813的输入端。第一总线870可被配置成提供24伏电压，或者某个其他电压值。在一些例子中，通过一个或多个总线提供的电压可取决于任意一组线圈中的串联连接的感测线圈的数目。例如，为了向与串联耦接的一组3个感测设备关联的各个感测设备提供24伏电压，总线可与72伏电源(即，取每个设备的电压与所述组中的感测设备的数目的乘积)关联。

[0076] 另外，线圈813的输出端可通过连接导线816，电气耦接到线圈812的输入端，类似地，线圈812的输出端可通过连接导线814，电气耦接到线圈811的输入端。可通过路由导线818，从线圈810的输出端测量和/或以其他方式确定与第一组线圈810关联的电压。类似地，可分别通过路由导线828、838和848，测量和/或以其他方式确定与第二组、第三组和/或第四组线圈820、830、840关联的电压。

[0077] 在其中在RPI系统中存在78个线圈并且每组线圈包括串联连接的3个线圈的例证构成中，存在与线圈关联的26根路由导线。所述26根路由导线都可用于测量和/或确定与各组线圈关联的电压信号，或者某种其他类型的信号。通过在所述各组线圈中的一组或多组线圈内，串联连接多于3个线圈，可以进一步减少路由导线的数目。尽管各组线圈被表示成包括相同数目的线圈，不过在一些例子中，在所述各组线圈中的一组或多组线圈中，可以串联连接不同数目的线圈。

[0078] 图9图解说明配置成确定操作地耦接到驱动杆675的控制棒的位置的例证RPI系统900。RPI系统900可包括多个分组线圈布置。第一组线圈可包括3个或更多的线圈，比如线圈
910、930和950。类似地，第二组线圈可包括线圈920、940和960。附加的一组或更多组线圈也可都包括3个或更多的线圈，包括线圈980和线圈990。

[0079] 在一些例子中，所述多组线圈中的一半可电气耦接到第一总线970，并且所述多组线圈中的另一半可电气耦接到第二总线975。另外，所述多组线圈可交替或者交错地耦接到总线。例如，第一组线圈可电气耦接到第一总线970，并且第二组线圈可电气耦接到第二总线975。

[0080] 第一个线圈910的第一端子915可通过总线连接导线912，电气耦接到第一总线970。类似地，第二个线圈920的第一端子925可通过总线连接导线924，电气耦接到第二总线
975。另外，包括线圈980和990的附加各组线圈的一个或多个端子976、978可分别电气耦接到第一总线970和第二总线975。

[0081] 与第一组线圈关联的各个线圈可串联地相互电气耦接。例如，第一个线圈910的第二端子918可通过连接导线916，耦接到线圈930的第一端子935。第三个线圈930的第二端子938可通过连接导线936，耦接到第五个线圈950的第一端子958。类似地，与第二组线圈关联的一个或多个端子928、945、948、965可通过一根或多根导线926、946，被电气耦接在一起。
尽管各组线圈都被表示成包括3个线圈，不过更少或更多的线圈可被连接在一起。

[0082] 每组线圈还可包括路由导线。例如，第一组线圈可包括电气耦接到第五个线圈950的第二端子958的路由导线952，并且第二组线圈可包括电气耦接到第六个线圈960的第二端子968的路由导线964。类似地，所述附加的一组或多组线圈都可与路由导线(比如路由导线982、994)关联。在一些例子中，路由导线952、964、982、994中的一个或多个可被配置成穿过周围的包含结构(比如主包含容器220和/或上部包含容器250(图2))路由出去。另外，一个或多个总线路由导线，比如总线路由导线973和977，可分别与第一总线970和第二总线975关联。

[0083] 第一总线970和/或第二总线975可被配置成向各组线圈中的一组或更多组线圈提供电压源。例如，第一总线970可被配置成通过总线连接导线912，向第一组线圈提供电压。通过路由导线952，可测量和/或以其他方式确定与第一组线圈关联的电压。类似地，第二总线975可被配置成通过总线连接导线924，向第二组线圈提供电压，并且通过路由导线964，可测量和/或以其他方式确定与第二组线圈关联的电压。

[0084] 在一些例子中，第一总线970和第二总线977中的一者或两者可被配置成向各个线圈组中的第一个线圈(例如，向第一个线圈组中的线圈910，和向第二个线圈组中的线圈920)提供AC信号。AC信号可与总线电压关联。在一些例子中，至少部分根据各个线圈组中的线圈的数目，可确定总线电压。在其中每个线圈与特定线圈电压(比如24伏)关联的例子中，通过把线圈电压乘以线圈组中的线圈数，可确定总线电压。在包括3个线圈的线圈组中，总线电压可为72伏。

[0085] 另外，可作为电压信号的均方根(RMS)地测量、计算或以其他方式确定总线电压和/或线圈电压。因而，第一总线970和/或第二总线975可被配置成提供和/或供给具有72伏RMS输出或者某个其他电压输出的信号。该信号可被编码。

[0086] 任何两个相邻的线圈可与不同的线圈组关联。在一些例子中，线圈组内的各个线圈可由与另一个线圈组关联的至少一个线圈彼此隔开。另外，各个线圈可以电气耦接到与邻近线圈不同的总线和/或电源。

[0087] 通过例如在路由导线952、964、982、994处测量来自线圈组的电流，并在相同点处计算与AC电压的相位关系，可以获得额外的准确性和灵敏度。相位角的差异将对应于随线圈组电感而变的驱动杆在线圈组内的位置。

[0088] 图10图解说明配置成确定操作地耦接到驱动杆675的控制棒的位置的另一种例证RPI系统1000。RPI系统1000可包括配置在若干线圈组中的多个线圈，比如线圈1010、1020、1030、1040、1050、1060、1080和1090。另外，每个线圈组可与许多线圈关联。

[0089] RPI系统1000中的线圈可被配置成和/或示意布置成若干部分。所述部分的数目可对应于与每个线圈组关联的线圈的数目。在其中与各个线圈组关联的线圈为3个的例子中，RPI系统1000可包括布置成3个部分的线圈。例如，第一个或上部的线圈部分可与若干线圈(比如线圈1010、1020、1030、1040)关联，第二个或中间的线圈部分可与若干线圈(比如线圈1050、1060)关联，并且第三个或下部的线圈部分可与若干线圈(比如线圈1080、1090)关联。

[0090] 第一组线圈可包括从第一个线圈部分选择的第一个线圈，比如线圈1010、从第二个线圈部分选择的第二个线圈，比如线圈1050，和从第三个线圈部分选择的第三个线圈，比如线圈1080。线圈1010的第一端子1015可通过总线连接导线1012，电气耦接到第一总线1070。另外，连接导线1016可通过线圈1010的第二端子1018，把线圈1010电气耦接到线圈
1050。分别通过连接导线1016和连接导线1056，线圈1010可被串联地电气耦接到线圈1050和线圈1080。

[0091] 包括线圈1020、1060、1090的第二组线圈也可选自RPI系统1000的第一个、第二个和第三个部分。线圈1020的第一端子1025可通过总线连接导线1024，电气耦接到第二总线1075。另外，连接导线1026可通过线圈1020的第二端子1028，把线圈1020电气耦接到线圈
1060。分别通过连接导线1026和连接导线1046，线圈1020可被串联地电气耦接到线圈1060和线圈1090。

[0092] 可和第一组和/或第二组线圈类似地构成另外的一组或多组线圈，比如包括线圈1030和1040的线圈组。例如，与线圈1030关联的第三个线圈组可经线圈1030的第一端子
1035，通过总线连接导线1032，电气耦接到第一总线1070，并且与线圈1040关联的第四个线圈组可经线圈1040的第一端子1045，通过总线连接导线1044，电气耦接到第二总线1075。

[0093] 与任意一个线圈组关联的所有线圈可由其他线圈组的若干居间线圈相互隔开。例如，第一个线圈组的第一个线圈1010和第一个线圈组的第二个线圈1050可至少由线圈1020、1030和1040隔开。各个居间线圈可与不同的线圈组关联。在与被分隔成26个线圈组的总共78个线圈关联的例证RPI系统中，在线圈1010和线圈1050之间，可存在25个居间线圈。
类似地，在线圈1050和线圈1080之间，可存在25个居间线圈。在一些例子中，任何两个相邻的线圈可电气耦接到不同的总线和/或不同的电源。

[0094] 每组线圈还可包括路由导线。例如，第一组线圈可包括电气耦接到第一组线圈中的第三个或者说最后线圈1080的路由导线1082，并且第二组线圈可包括电气耦接到第二组线圈中的第三个或者说最后线圈1090的路由导线1094。通过路由导线1082，可以测量和/或以其他方式确定与第一组线圈关联的电压。类似地，通过路由导线1094，可以测量和/或以其他方式确定与第二组线圈关联的电压。类似地，所述另外的一组或多组线圈可以各自与路由导线(比如路由导线1052、1064)关联。

[0095] 在一些例子中，路由导线1052、1064、1082、1094中的一个或多个可被配置成穿过周围的包含结构(比如主包含容器220和/或上部包含容器250(图2))路由出去。另外，一根或多根总线路由导线，比如总线路由导线1073和1077，可分别与第一总线1070和第二总线1075关联。

[0096] 通过把线圈布置在若干个部分中，并通过从每个部分中选择一个线圈为线圈组的一员，与RPI系统1000的单个部分关联的线圈都可被直接耦接到一个或多个总线1070、1075。例如，与第一个或上部的线圈部分关联的线圈，比如线圈1010、1020、1030、1040，都可直接耦接到一个或多个总线1070、1075。另外，中间和下部的线圈部分中的所有线圈，比如线圈1050、1060、1080、1090，可间接耦接到一个或多个总线1070、1075。另一方面，与下部的线圈部分关联的线圈，比如线圈1080、1090，都可直接耦接到路由导线，比如路由导线1082、
1094，并且中间和上部的线圈部分中的所有线圈可以间接耦接到路由导线。

[0097] 图6-10图解说明把线圈电气耦接成若干线圈组的各种例证构成，其他RPI系统可配置有不同的线圈布置和/或分组。例如，若干相邻的线圈可被集中在一起，而不是在特定线圈组中的线圈之间，散布来自不同线圈组的居间线圈。另外，特定线圈组内的两个线圈可被来自其他线圈组的任意数目的居间线圈隔开。例如，对于具有78个线圈的RPI系统来说，居间线圈的数目可从1个到25个线圈。在一些例子中，在RPI系统中可以使用除感测线圈以外的感测设备。例如，感测设备中的一个或多个可包括接近传感器、磁传感器、霍尔效应传感器、其他种类的感测设备，或者它们的任意组合。

[0098] 图11图解说明例证的RPI系统1100的简化示意图。RPI系统1100可包括配置成确定操作地耦接到驱动杆的控制棒的位置的多个感测设备。控制棒可被配置成被交替地从堆芯退出和插入堆芯中。沿着驱动杆的路径，可直线排列多个感测设备。响应控制棒从堆芯的退出，驱动杆的端部可从一个或多个感测设备旁经过，或者穿过一个或多个感测设备。

[0099] 在一些例子中，驱动杆可被可移动地插入多个感测设备中的一个或多个感测设备(比如感测设备1111、1112、1113、1121、1122和1123)之内或旁边。另外，所述多个感测设备可被示意地布置成多组感测设备。每组可包括串联地电气耦接在一起的两个或更多的感测设备。

[0100] 第一组感测设备1110可包括感测设备1111、1112和1113，第二组感测设备1120可包括感测设备1121、1122和1123。在一些例子中，感测设备1111、1112和1113可被串联电气耦接在一起。另外，感测设备1121、1122和1123可被串联电气耦接在一起。

[0101] 可和图9中图解所示的例证RPI系统900类似地构成RPI系统1100。例如，第二组感测设备1120中的第一感测设备1121可被直线排列在第一组感测设备1110的第一感测设备1111和第二感测设备1112之间。另外，第一组感测设备1110中的第二感测设备1112可被直线排列在第二组感测设备1120的第一感测设备1121和第二感测设备1122之间。按照这种方式，一组感测设备中的各个感测设备可由与其他的一组或多组感测设备关联的居间感测设备交织和/或隔开。在另外的其他例子中，可和图10中图解所示的例证RPI系统1000类似地构成RPI系统1100。

[0102] 第一组感测设备1110可通过感测设备1113的端子1118，电气耦接到总线，比如第一总线1170。另外，感测设备1111可包括电气耦接到路由导线1102的端子1115。第二组线圈1120可通过感测设备1123的端子1128，电气耦接到总线，比如第二总线1175，并且感测设备
1121可包括电气耦接到路由导线1124的端子1125。另外，第一和第二总线1170和1175可分别与总线路由导线1173和1177关联。

[0103] 第一组感测设备1110、第二组感测设备1120、第一总线1170和第二总线1175都可至少部分被容纳在包含结构1150内。可相对于外部环境，密封包含结构1150。一个或多个贯穿件，比如贯穿件1151、1152、1153和1157，可被配置成允许路由导线1102、1124和/或总线路由导线1173、1177穿出包含结构1150。在一些例子中，可通过同一贯穿件路由一根或多根路由导线。

[0104] 另外，RPI系统1100可包含RPI监视设备1190。RPI监视设备1190可位于包含结构1150之外。路由导线1102、1124和/或总线路由导线1173、1177中的一个或多个可被路由到RPI监视设备1190或被路由到其之中。

[0105] RPI监视设备1190可通过路由导线，电气耦接到各组感测设备。RPI监视设备1190可以位于远离包含结构1150的地方，比如位于核电厂的操作室或控制中心中。另外，堆芯可被容纳在包含于包含容器内的反应堆压力容器中，以致各组感测设备可位于在反应堆压力容器和包含容器之间形成的包含区域中。

[0106] 路由到包含结构1150之外的与各组感测设备关联的路由导线(比如路由导线1115和1124)的总数可小于感测设备的数目的一半。

[0107] 各组感测设备可包括配置有串联地电气耦接感测线圈的第一和第二端子的感测线圈。第一感测线圈的第一端子(比如端子1115)可通过路由导线(比如路由导线1115)电气耦接到RPI监视设备1190。类似地，第一感测线圈的第二端子，比如端子，可电气耦接到第二感测线圈的第一端子。

[0108] 另外，第二感测线圈的第二端子可电气耦接到第三感测线圈的第一端子。第三感测线圈或者说最后的感测线圈的第二端子，比如端子1118，可电气耦接到一个或多个总线中的至少一个总线，比如第一总线1170。在一些例子中，路由到RPI监视设备1190的与各组感测设备关联的路由导线的总数可约为感测设备的数目的1/3。

[0109] RPI监视设备1190可被配置成根据在路由导线1102、1124和/或在总线路由导线1173、1177上接收的一个或多个信号，测量和/或以其他方式确定控制棒的位置。RPI监视设备1190可包括一个或多个电路部件，比如第一电路部件1130和/或第二电路部件1135。在一些例子中，第一电路部件1130和/或第二电路部件1135可包括一个或多个电阻器，比如电流感测电阻器。第一电路部件1130可以通过路由导线1102，电气耦接到第一组感测设备1110。
类似地，第二电路部件1135可以通过路由导线1124，电气耦接到第二组感测设备1120。

[0110] RPI监视设备1190还可包括一个或多个电源，比如第一电源1180和/或第二电源1185。第一总线1170可通过总线路由导线1173，电气耦接到第一电源1180。类似地，第二总线1175可通过总线路由导线1177，电气耦接到第二电源1185。第一电路部件1130可电气耦接到第一电源1180，第二电路部件1135可电气耦接到第二电源1185。另外，第一电路部件
1130、第二电路部件1135、第一电源1180和/或第二电源1185可以位于包含结构1150之外。

[0111] 比较器1140可被配置成比较与第一电路部件1130和第二电路部件1135中的一者或两者关联的电气性质，比如电流或电压。例如，第一电路部件1130可包括第一电阻器，第二电路部件1135可包括第二电阻器。比较器1140可被配置成比较经过第一电阻器的第一电流和经过第二电阻器的第二电流。

[0112] 可至少部分根据通过把第一电路部件1130和第二电路部件1135耦接到比较器1140的输入线路1142和1144接收的输入，比较电气性质。另外，比较器1140可被配置成在输出线路1145上，输出棒位置信息。

[0113] RPI监视设备1190可被配置成确定与两个或更多个感测设备和/或两组或更多组感测设备(比如第一组感测设备1110和第二组感测设备1120)关联的信号之间的差异。在一些例子中，RPI监视设备1190可被配置成至少部分根据通过输入线路1142、1144传送的信号的电气性质的差异，确定在两组或更多组感测设备之间的输出电压的差异1160。

[0114] 在其中每组感测设备包括不止两个感测设备的例证RPI系统中，可以评估通过输入线路1142和/或1144传送的信号，以判定该组感测设备内的哪个感测设备接近驱动杆的端部。通过输入线路1142传送的信号可与一系列的值关联。在一些例子中，所述一系列的值可包括步进值。第一个值可与接近第一感测设备1111的驱动杆的位置关联，第二个值可与接近第二感测设备1112的驱动杆的位置关联，第三个值可与接近第三感测设备1113的驱动杆的位置关联。在一些例子中，与信号关联的值可指示驱动杆一般位于两个感测设备之间。

[0115] 图12图解说明另一种RPI监视设备1290的简化示意图。RPI监视设备1290可包括RPI编码器1210，RPI编码器1210电气耦接到出自各组感测设备的输入线路中的一条或多条输入线路，比如输入线路1142、1144。RPI编码器1210可被配置成至少部分根据从所述一条或多条输入线路1142、1144输出的信号，确定控制棒的位置。

[0116] RPI编码器1210可测量存在于输入线路上的电气性质。所述电气性质可包括归因于其关联线圈组的电感，已相对于输入线路信号移相的AC电压。另一种电气性质可包括归因于其关联线圈组的电感，已相对于输入线路信号移相的AC电流。AC电压信号和AC电流信号之间的相位差的测量值可对应于与驱动杆的位置关联的感测设备和/或一组感测设备。至少部分根据电气性质的测量值，RPI编码器1210可确定驱动杆的上端接近哪个感测设备。
在一些例子中，RPI编码器1210可组合关于RPI系统中的每条输入线路的电气性质的测量值，比如通过相加测量值。至少部分根据组合的测量值，RPI编码器1210可确定驱动杆的上端接近RPI系统中的哪个线圈。

[0117] 图13图解说明用于指示控制棒位置的例证处理1300。在操作1310，可从堆芯中退出和/或相对于堆芯移动控制棒。控制棒可以可操作地耦接到控制棒驱动机构的驱动杆。

[0118] 在操作1320，驱动杆可被配置成响应退出控制棒，相对于与棒位置指示器(RPI)设备关联的若干感测设备移动。可沿着驱动杆的路径，排列所述若干感测设备。在一些例子中，可沿着驱动杆的路径，直线排列所述若干感测设备。

[0119] 另外，感测设备可被布置成多个组，以致每个组可包括串联电气耦接在一起的两个或者更多的感测设备。在一些例子中，每个组可由串联耦接在一起的3个感测设备组成。RPI装置可通过独立的路由导线，电气耦接到每组感测设备。

[0120] 在操作1330，至少部分根据位于第一感测设备附近的驱动杆的端部，可检测或以其他方式确定第一感测设备的电气性质的变化。第一感测设备可与包括串联地电气耦接在一起的第一感测设备和第三感测设备的第一组感测设备关联。

[0121] 在操作1340，可在RPI装置处接收与第一感测设备的电气性质的变化关联的第一信号。在一些例子中，RPI装置可包括电气耦接到第一组感测设备的第一电路部件。第一信号可接收自第一电路部件和/或接收自第一组感测设备。

[0122] 在操作1350，至少部分基于位于第二感测设备附近的驱动杆的端部，可检测或以其他方式确定第二感测设备的电气性质的变化。第二感测设备可与包括串联地电气耦接在一起的第二感测设备和第四感测设备的第二组感测设备关联。

[0123] 在操作1360，可在RPI装置处接收与第二感测设备的电气性质的变化关联的第二信号。在一些例子中，RPI装置可包括电气耦接到第二组感测设备的第二电路部件。第二信号可接收自第二电路部件和/或接收自第二组感测设备。

[0124] 与第二组感测设备关联的第二感测设备可被直线排列在第一组感测设备的第一感测设备和第三感测设备之间。另外，与第一组感测设备关联的第三感测设备可被直线排列在第二组感测设备的第二感测设备和第四感测设备之间。

[0125] 在操作1370，可以比较第一信号与第二信号。在一些例子中，第一电路部件可包括第一电阻器，第二电路部件可包括第二电阻器。第一信号可包括经过第一电阻器的第一电流和/或以其他方式与经过第一电阻器的第一电流关联。类似地，第二信号可包括经过第二电阻器的第二电流和/或以其他方式与经过第二电阻器的第二电流关联。在另外的其他例子中，可比较和第一电路部件关联的RMS电压值与和第二电路部件关联的RMS电压值。

[0126] 在操作1380，至少部分根据第一信号与第二信号的比较，可确定驱动杆相对于所述若干感测设备的位置。

[0127] 在操作1390，响应确定驱动杆的相对位置，可指示控制棒的位置。

[0128] 驱动杆和各组感测设备可都位于包含结构之内。RPI装置可位于包含结构之外。在一些例子中，RPI装置可通过单一路由导线，电气耦接到各组感测设备，并且路由到包含结构之外的与各组感测设备关联的路由导线的总数可小于感测设备的数目的一半。在一些例子中，路由到包含结构之外的与各组感测设备关联的路由导线的总数可约为感测设备的数目的1/3。

[0129] 尽管这里提供的例子主要说明了压水反应堆和/或轻水反应堆，不过对本领域的技术人员来说，各个例子显然可适用于其他种类的电力系统。例如，也可使各个例子或其变形对于沸水反应堆、钠液态金属反应堆、气冷反应堆、球床反应堆和/或其他种类的反应堆设计具有可操作性。

[0130] 这里提供的一些或全部的例子可用于测量可与说明的CRDM组件不同的一种或多种CRDM组件的驱动杆位置，例如，可包含丝杠和滚柱螺母式驱动器或液压驱动器的CRDM组件，比如用于沸水反应堆的CRDM组件。另外，一个或多个例子可用于测量也可利用数目减少的电气连接的密封外壳中的其他种类的驱动杆的位置。例如，一个或多个例子可用于测量液压缸的活塞的位置。

[0131] 应注意各个例子不限于任何特殊种类的反应堆冷却机构，也不限于核反应内的或与核反应关联的用于产生热量的任何特定种类的燃料。记载在本文中的任何比率和数值只是作为例子提供的。通过实验，比如通过构成核反应堆系统的全尺寸模型或缩比模型，可以确定其他比率和数值。

[0132] 上面说明和例示了各个例子，显然在排列和细节方面，可以变更其他例子。我们要求保护在以下权利要求书的精神和范围内的所有修改和变更。

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