本發(fā)明涉及壓水堆核電站技術領域，尤其涉及一種壓水堆核電站控制棒位置的線性測量系統(tǒng)及測量方法。

背景技術：
在壓水堆核電站中，控制棒組件處于高溫高壓的反應堆壓力容器內(nèi)，控制棒在反應堆堆芯中的位置反應出了反應堆的工況，因此需要對控制棒的位置進行測量；且控制棒位置測量系統(tǒng)一般設置于壓力容器外，通過電磁感應原理測量控制棒組件上端的驅動桿的頂部位置來間接地測量控制棒的位置。目前，壓水堆核電站中，對控制棒位置的測量方式主要有三種。一種是差分變壓器型，在CPR1000堆型有使用，探測器主要由一組初級線圈和幾組（通常為5組）次級線圈組成，每組內(nèi)次級線圈反向串接。工作時，初級線圈通穩(wěn)恒交流電流源，控制棒驅動桿在探測器內(nèi)運動時，穿過同組內(nèi)的一個次級線圈，感應電壓為高，穿過同組內(nèi)的兩個次級線圈，感應電壓為低。隨著驅動桿的移動，次級線圈上將感應出幾組交替變化的高低電平，正好是5位格萊碼，格萊碼的數(shù)值就代表不同的棒位。這種測量方式的不足是測量精度低，理論精度為±4步（總行程232步，每步15.875mm），實際精度為±6步，即±95.25mm；且探測器內(nèi)引接線較多，易造成老化、絕緣下降或斷線等故障；另外，A碼受干擾大，容易跳碼，誤報警多。另一種是自感變壓器型，在AP1000核電站使用，探測器使用多個沿控制棒驅動桿方向設置的傳感器線圈，傳感器線圈分成兩個相互間隔的A組和B組，每個傳感器線圈有兩個引出端，其中一個引出端并接在一起作為公共端，另一個引出端穿過電纜和采樣電阻后一起連在供電模塊輸出端。當驅動桿移動到某一位置時，該位置上、下兩個線圈上的電壓不同，采樣電阻上的電壓有壓差，其余壓差為零。高電平出現(xiàn)的位置即是控制棒所在的位置。這種類型的探測器采用冗余設計，正常工作時，理論精度達到±3步（每步15.875mm），實際精度為±5步，即±79.375mm。但是，當一組線圈故障時，精度將損失一半而變?yōu)椤?步；且這種探測器引出線太多（每個探測器有50根引出線），測量柜必須放在安全殼內(nèi)，以減少貫穿件的數(shù)量，這對測量設備的性能、環(huán)境要求和質量等級提出了更高的要求。再一種是可變變壓器型，這是一種線性變換器；這種方式中，在驅動桿的行程方向上纏繞著初、次級線圈，驅動桿作為變壓器的鐵心。工作時，初級線圈通穩(wěn)定的交流電流，驅動桿的移動會改變兩線圈的耦合強度，導致次級線圈的感應電壓隨驅動桿位置的升高而增大。因此，測量次級線圈感應電壓的大小即可反應控制棒棒位的實際位置。但是實際工況下，壓水堆溫度會從常溫升高到300℃左右的高溫，溫度的變化會使驅動桿和線圈的導磁率和電阻率均發(fā)生變化，從而影響初級線圈和次級線圈之間的耦合強度，即影響次級線圈的感應電壓大小，所以探測器精度仍不夠高。因此，有必要提供一種探測器內(nèi)引接線較少、故障率低且棒位測量精度高的控制棒位置線性測量系統(tǒng)及測量方法，以解決上述現(xiàn)有技術的不足。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種探測器內(nèi)引接線較少、故障率低且棒位測量精度高的控制棒位置線性測量系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種故障率低且棒位測量精度高的控制棒位置線性測量方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：提供一種控制棒位置線性測量系統(tǒng)，其包括控制棒驅動桿、初級線圈、次級線圈、電源板、信號轉換電路板及處理器，所述初級線圈、所述次級線圈均呈長條形，所述初級線圈、所述次級線圈均沿所述控制棒驅動桿的行程方向設置且兩者相間隔，所述初級線圈與所述次級線圈相絕緣，所述控制棒驅動桿設置于所述初級線圈與所述初級線圈之間，所述初級線圈的兩引出端與所述電源板相連接，所述電源板輸出一勵磁電流至所述初級線圈；其中，所述信號轉換電路板上還設置有數(shù)字轉換模塊及濾波放大單元，所述電源板還與所述數(shù)字轉換模塊連接，以輸出一參考電壓至所述數(shù)字轉換模塊，且所述數(shù)字轉換模塊的一端與所述次級線圈的兩引出端連接，所述數(shù)字轉換模塊的另一端與所述處理器連接，所述數(shù)字轉換模塊用于將所述次級線圈的感應電壓轉換成數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號隔離變換成電壓量后輸出至所述處理器；所述濾波放大單元的一端與所述初級線圈的兩引出端連接，所述濾波放大單元的另一端與所述處理器連接，所述濾波放大單元用于將所述初級線圈上的電壓進行濾波、放大處理后輸出至所述處理器，所述處理器用于計算控制棒的棒位。較佳地，所述電源板上設置正弦信號發(fā)生器、功率放大模塊及直流偏置模塊，所述功率放大模塊的一端與所述正弦信號發(fā)生器連接，所述功率放大模塊的另一端與所述初級線圈的兩引出端連接，且所述功率放大模塊還與所述直流偏置模塊連接，所述功率放大模塊將所述正弦信號發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號與所述直流偏置模塊產(chǎn)生的直流偏置并加后得到所述勵磁電流。較佳地，所述電源板上還設置有參考電壓信號整理模塊，所述參考電壓信號整理模塊的一端與所述正弦信號發(fā)生器連接，所述參考電壓信號整理模塊的另一端與所述數(shù)字轉換模塊連接。較佳地，所述濾波放大單元包括第一放大模塊、第一濾波模塊及第二放大模塊，所述第一放大模塊的一端與所述初級線圈的兩引出端連接，所述第一放大模塊的另一端與所述第一濾波模塊的一端連接，所述第一濾波模塊的另一端與所述第二放大模塊的一端連接，所述第二放大模塊的另一端與所述處理器連接，所述第一放大模塊、所述第一濾波模塊、所述第二放大模塊依次用于對所述初級線圈上的電壓進行放大、濾波、放大處理。較佳地，所述數(shù)字轉換模塊為一軸角數(shù)字轉換芯片。較佳地，所述控制棒位置線性測量系統(tǒng)還包括上限位線圈及第一整流濾波單元，所述第一整流濾波單元設置于所述信號轉換電路板上，所述第一整流濾波單元的一端與所述處理器連接，所述第一整流濾波單元的另一端與所述上限位線圈的兩引出端連接，所述上限位線圈設置于所述次級線圈的上方。較佳地，所述第一整流濾波單元包括第三放大模塊、第一整流模塊及第二濾波模塊，所述第三放大模塊的一端與所述上限位線圈的兩引出端連接，所述第三放大模塊的另一端與所述第一整流模塊的一端連接，所述第一整流模塊的另一端與所述第二濾波模塊的一端連接，所述第二濾波模塊的另一端與所述處理器連接。較佳地，所述控制棒位置線性測量系統(tǒng)還包括下限位線圈及第二整流濾波單元，所述第二整流濾波單元設置于所述信號轉換電路板上，所述第二整流濾波單元的一端與所述處理器連接，所述第二整流濾波單元的另一端與所述下限位線圈的兩引出端連接，所述下限位線圈設置于所述次級線圈的下方。較佳地，所述第二整流濾波單元包括第四放大模塊、第二整流模塊及第三濾波模塊，所述第四放大模塊的一端與所述下限位線圈的兩引出端連接，所述四放大模塊的另一端與所述第二整流模塊的一端連接，所述第二整流模塊的另一端與所述第三濾波模塊的一端連接，所述第三濾波模塊的另一端與所述處理器連接。對應地，本發(fā)明還提供一種控制棒位置線性測量方法，其包括如下步驟：S1：冷態(tài)溫度下，獲取初級線圈的直流電阻RL以及初級線圈的直流電壓值UL0；S2：控制棒于最低位置時，獲取次級線圈對應的感應電壓UPLEP；S3：控制棒運行時，獲取初級線圈的直流電流值IDC；S4：根據(jù)式（1）計算出系數(shù)A，所述式（1）如下：A=β/（α*RL*IDC）（1）其中，α為初級線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)；β為次級線圈的感應電壓隨溫度的變化系數(shù)；S5：控制棒運行時，獲取初級線圈的直流電壓值UL，并獲取次級線圈的感應電壓UP；S6：根據(jù)棒位計算公式（2）得出控制棒的棒位，其中，公式（2）如下：p=(UP–UPLEP)/【(UL–UL0)*A+1】/k（2）其中，p為控制棒的棒位；Up為次級線圈的感應電壓；UPLEP為控制棒在最低位時，次級線圈對應的感應電壓；UL為初級線圈的直流電壓值，UL0為冷態(tài)溫度時初級線圈的直流電壓值，A為根據(jù)式（1）計算出的系數(shù)，k為冷態(tài)溫度下，單位棒位變化對應的感應電壓變化。較佳地，所述步驟S1之前還包括：在冷態(tài)溫度下，計算出單位棒位變化對應的感應電壓變化k。較佳地，所述步驟S1之前還包括：根據(jù)試驗數(shù)據(jù)計算出所述初級線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)α及所述次級線圈的感應電壓隨溫度的變化系數(shù)β。與現(xiàn)有技術相比，由于本發(fā)明的控制棒位置線性測量系統(tǒng)，其初級線圈、次級線圈沿控制棒驅動桿的行程方向分別設置，且兩者均是整體繞出，內(nèi)部引接線少，從而降低了引接線老化、絕緣下降和斷線故障的幾率；并且由于探測器端的結構簡單，因此稍加修改即可適應不同的堆芯高度，使用更廣泛。電源板輸出一勵磁電流至初級線圈，該勵磁電流是在穩(wěn)恒交流源上疊加穩(wěn)定直流分量得到的，使驅動桿磁特性工作在磁滯特性曲線的第一象限內(nèi)，從而降低了磁滯特性對感應電壓的影響。而其濾波放大單元的一端與初級線圈的兩引出端連接，另一端與處理器連接，用于獲取初級線圈上的電壓并進行濾波、放大處理后傳輸至處理器作為溫度補償信號，由于初級線圈上的勵磁電流含有直流分量，因此初級線圈的電阻率相對溫度的變化率恒定，采用初級線圈上的直流電壓作為控制棒棒位的溫度補償信號，溫度補償信號的可靠性高，使控制棒棒位的測量精度高。另外，采用數(shù)字轉換模塊對次級線圈的感應電壓直接進行解調(diào)和數(shù)字化，提高了轉換精度和抗干擾能力。對應地，本發(fā)明控制棒位置線性測量方法也具有相同的效果。附圖說明圖1是本發(fā)明控制棒位置線性測量系統(tǒng)的原理框圖。圖2是圖1中探測器端的具體結構示意圖。圖3是圖1中測量電路端的放大圖。圖4是本發(fā)明初級線圈輸入的勵磁電流的波形圖。圖5是本發(fā)明次級線圈的感應電壓隨棒位變化的曲線圖。圖6是不同溫度下次級線圈的感應電壓與棒位變化的線性關系圖。具體實施方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。本發(fā)明所提供的控制棒位置線性測量系統(tǒng)1，利用可變變壓器原理測量控制棒的位置，并具有較高的測量精度。如圖1、圖2所示，本發(fā)明所提供的控制棒位置線性測量系統(tǒng)1，包括探測器端11及測量電路端；探測器端11通過引接線連接到外部的測量電路端，通過測量電路端對探測器端11的信號進行處理并計算得出控制棒的位置。如圖1、圖2所示，所述探測器端11包括控制棒驅動桿111、初級線圈112、次級線圈113、上限位線圈114及下限位線圈115；其中，所述初級線圈112、次級線圈113均呈長條形，初級線圈112、次級線圈113均沿控制棒驅動桿111的行程方向設置且兩者相間隔，初級線圈112與次級線圈113相絕緣，控制棒驅動桿111設置于初級線圈112與次級線圈113之間，所述控制棒驅動桿111可沿豎直方向移動。具體地，初級線圈112均勻地纏繞于控制棒驅動桿111一側的骨架上，且初級線圈112的兩引出端位于其一端的端部，兩引出端通過引接線連接到外部的測量電路端；次級線圈113均勻地纏繞于控制棒驅動桿111的另一側，次級線圈113的兩引出端也位于其一端的端部，其兩引出端通過引接線連接到外部的測量電路端。由于初級線圈112、次級線圈113均采用整體繞出，內(nèi)部引接線少，大大降低了引接線老化、絕緣下降和斷線故障的幾率；且因為其結構簡單，稍加改動即可以適用于不同堆芯高度的反應堆。另外，所述上限位線圈114設置于次級線圈113的上方，下限位線圈115設置于次級線圈113的下方。具體地，上限位線圈114均勻地纏繞于次級線圈113的上方，下限位線圈115均勻地纏繞于次級線圈113的上下方；次級線圈113、上限位線圈114、下限位線圈115三者的總高度與初級線圈112的高度相對應；且上限位線圈114的兩引出端、下限位線圈115的兩引出端分別通過引接線連接到外部的測量電路端；內(nèi)部無其他引接線，大大降低了引接線老化、絕緣下降和斷線故障的幾率。繼續(xù)參閱圖1-圖3所示，所述測量電路端包括電源板12、信號轉換電路板13及處理器14，所述初級線圈112的兩引出端通過引接線與所述電源板12相連接，所述電源板12輸出一勵磁電流至初級線圈112。具體地，所述電源板12上設置有參考電壓信號整理模塊121、正弦信號發(fā)生器122、功率放大模塊123及直流偏置模塊124；所述功率放大模塊123的一端與所述正弦信號發(fā)生器122的一端連接，所述功率放大模塊123的另一端與所述初級線圈112的兩引出端連接，且所述功率放大模塊123還與直流偏置模塊124連接，所述功率放大模塊123將正弦信號發(fā)生器122產(chǎn)生的正弦信號與直流偏置模塊124產(chǎn)生的直流偏置并加后得到所述勵磁電流，并將所述勵磁電流輸入到初級線圈112。結合圖1-圖4所示，所述勵磁電流是在穩(wěn)恒交流源上疊加穩(wěn)定直流分量得到的，其中，交流分量由電源板12上的正弦信號發(fā)生器122提供，該正弦信號發(fā)生器122采用數(shù)字頻率合成技術，在CPLD上實現(xiàn)正弦信號查找表和地址掃描，經(jīng)D/A輸出可得到正弦信號。正弦信號通過功率放大模塊123并加直流偏置后，形成穩(wěn)恒勵磁電流源信號，其波形圖如圖4所示。且本發(fā)明所使用的勵磁電流，其直流偏置和正弦信號的大小均可調(diào)，以方便勵磁電流大小的調(diào)整。優(yōu)選地，本發(fā)明使用的是直流120mA疊加正弦交流峰值為80mA而得到的勵磁電流源，且交流頻率為31Hz。輸入到初級線圈112的勵磁電流是在穩(wěn)恒交流源上疊加穩(wěn)定直流分量得到，使控制棒驅動桿111磁特性工作在磁滯特性曲線的第一象限內(nèi)，降低了磁滯特性對感應電壓的影響。另外，所述正弦信號發(fā)生器122的另一端與所述參考電壓信號整理模塊121連接，所述參考電壓信號整理模塊121用于為信號轉換電路板13上的數(shù)字轉換模塊131提供參考電壓（詳見下述）。結合圖1-圖5所示，所述信號轉換電路板13上設置有數(shù)字轉換模塊131、濾波放大單元132、第一整流濾波單元133及第二整流濾波單元134。其中，所述數(shù)字轉換模塊131的一端與所述次級線圈113的兩引出端連接，所述數(shù)字轉換模塊131的另一端與所述處理器14連接；所述數(shù)字轉換模塊131用于將所述次級線圈113的感應電壓轉換成數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號隔離變換成相應的電壓量后傳輸至所述處理器14。本發(fā)明中，次級線圈113上的感應電壓的波形圖如圖5所示，該波形類似于線性旋轉變壓器的輸出信號，且次級線圈113的感應電壓與電源板12上的正弦信號相位相關，因此，所述數(shù)字轉換模塊131的參考電壓取自于電源板12，即所述數(shù)字轉換模塊131與參考電壓信號整理模塊121連接，所述參考電壓信號整理模塊121用于輸出參考電壓至所述數(shù)字轉換模塊131。本發(fā)明中，所述數(shù)字轉換模塊131優(yōu)選為一軸角數(shù)字轉換芯片。具體地，本實例使用十四位軸角數(shù)字轉換芯片對次級線圈113的感應電壓進行解調(diào)和數(shù)字轉換，提高轉換精度和抗干擾能力。繼續(xù)結合圖1-圖5所示，所述濾波放大單元132的一端與所述初級線圈112的兩引出端連接，所述濾波放大單元132的另一端與所述處理器14連接；所述濾波放大單元132用于獲取初級線圈112上的電壓信號并進行濾波、放大處理，并將處理后的電壓信號輸出至處理器14；本發(fā)明中，獲取初級線圈112上的直流電壓作為控制棒棒位計算時的溫度補償信號，由于本發(fā)明中的勵磁電流為穩(wěn)定交流源，且初級線圈112的電阻率相對溫度的變化率恒定，因此溫度補償信號的可靠性高，從而保證控制棒位置測量的準確性。具體地，所述濾波放大單元132包括第一放大模塊1321、第一濾波模塊1322及第二放大模塊1323，所述第一放大模塊1321的一端與所述初級線圈112的兩引出端連接，第一放大模塊1321的另一端與第一濾波模塊1322的一端連接，第一濾波模塊1322的另一端與第二放大模塊1323的一端連接，第二放大模塊1323的另一端與處理器14連接。初級線圈112的電壓（包含直流電壓分量和交流電壓分量）經(jīng)第一放大模塊1321放大后，再由第一濾波模塊1322濾除所述電壓信號中的交流電壓分量，并將直流電壓分量輸出至第二放大模塊1323，第二放大模塊1323將所述直流電壓分量放大后輸出至處理器14。參閱圖1-圖3所示，所述第一整流濾波單元133設置于所述信號轉換電路板13上，且第一整流濾波單元133的一端與所述處理器14連接，所述第一整流濾波單元133的另一端與所述上限位線圈114的兩引出端連接。具體地，所述第一整流濾波單元133包括第三放大模塊1331、第一整流模塊1332及第二濾波模塊1333，所述第三放大模塊1331的一端與所述上限位線圈114的兩引出端連接，第三放大模塊1331的另一端與第一整流模塊1332的一端連接，第一整流模塊1332的另一端與第二濾波模塊1333的一端連接，第二濾波模塊1333的另一端與所述處理器14連接。上限位線圈114設置于探測器端11的最高位置，當控制棒驅動桿111穿過和抽出所述上限位線圈114時，上限位線圈114上的感應電壓有較明顯的變化；例如，在初級線圈112輸入某一勵磁電流的情況下，控制棒驅動桿111未插入上限位線圈114時，上限位線圈114輸出的感應電壓為179mV，而當控制棒驅動桿111插入上限位線圈114時，其上的感應電壓變?yōu)?292mV；上述感應電壓經(jīng)第一整流濾波單元133的第三放大模塊1331放大后，由第一整流模塊1332對放大后的電壓進行整流，整流后的電壓再經(jīng)第二濾波模塊1333濾波后，輸出至處理器14，處理器14將該電壓信號與閾值電壓比較，即可判斷控制棒的位置，從而實現(xiàn)對控制棒位置的限位、報警。再次參閱圖1-圖3所示，所述第二整流濾波單元134設置于所述信號轉換電路板13上，所述第二整流濾波單元134的一端與所述處理器14連接，所述第二整流濾波單元134的另一端與所述下限位線圈115的兩引出端連接。具體地，所述第二整流濾波單元134包括第四放大模塊1341、第二整流模塊1342及第三濾波模塊1343，第四放大模塊1341的一端與下限位線圈115的兩引出端連接，第四放大模塊1341的另一端與所述第二整流模塊1342的一端連接，所述第二整流模塊1342的另一端與所述第三濾波模塊1343的一端連接，第三濾波模塊1343的另一端與處理器14連接。對應地，所述下限位線圈115設置于探測器端11的最低位置，當控制棒驅動桿111穿過和抽出時，下限位線圈115上的感應電壓也有較明顯的變化；例如，初級線圈112輸入某一勵磁電流的情況下，控制板驅動桿未插入下限位線圈115時，下限位線圈115輸出的感應電壓為179mV；而當驅動桿插入下限位線圈115時，其上的感應電壓變?yōu)?292mV；第二整流濾波單元134將該信號放大、整流和濾波后，輸出給處理器14，處理器14將該電壓信號與閾值電壓比較，即可判斷控制棒的位置，從而實現(xiàn)對控制棒位置的限位、報警。本發(fā)明中，處理器14是基于PLC（ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器）的控制系統(tǒng)，使用方便，編程簡單，容易安裝、維修，且抗干擾能力強和可靠性高。對應地，本發(fā)明所提供的控制棒位置線性測量方法，包括如下步驟：S1：冷態(tài)溫度下，獲取初級線圈的直流電阻RL以及初級線圈的直流電壓值UL0；S2：控制棒于最低位置時，獲取次級線圈對應的感應電壓UPLEP；S3：控制棒運行時，獲取初級線圈的直流電流值IDC；S4：根據(jù)式（1）計算出系數(shù)A，所述式（1）如下：A=β/（α*RL*IDC）（1）其中，α為初級線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)；β為次級線圈的感應電壓隨溫度的變化系數(shù)；S5：控制棒運行時，獲取初級線圈的直流電壓值UL，并獲取次級線圈的感應電壓UP；S6：根據(jù)棒位計算公式（2）得出控制棒的棒位，其中，公式（2）如下：p=(UP–UPLEP)/【(UL–UL0)*A+1】/k（2）其中，p為控制棒的棒位；Up為次級線圈的感應電壓；UPLEP為控制棒在最低位時，次級線圈對應的感應電壓；UL為初級線圈的直流電壓值，UL0為冷態(tài)溫度時初級線圈的直流電壓值，A為根據(jù)式（1）計算出的系數(shù)，k為冷態(tài)溫度下，單位棒位變化對應的感應電壓變化。另外，所述步驟S1之前還包括：在冷態(tài)溫度下，計算出單位棒位變化對應的感應電壓變化k；并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)計算出所述初級線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)α及所述次級線圈的感應電壓隨溫度的變化系數(shù)β。下面結合圖1-圖6所示，對利用本發(fā)明控制棒位置線性測量系統(tǒng)1測量控制棒位置的方法進行說明。利用可變變壓器原理測量控制棒位置時，次級線圈113的感應電壓理論上與控制棒驅動桿111的高度線性相關。但在實際工況下，壓水堆的溫度會從常溫升高到工作溫度300℃左右，通過在控制棒驅動系統(tǒng)的試驗線上所做的試驗可知，控制棒移動每步為10mm，總行程為416步，冷卻劑溫度會從10℃上升到298℃。溫度的變化會使驅動桿和線圈的導磁率、電阻率發(fā)生變化，從而影響初級線圈112和次級線圈113之間的耦合強度，即影響次級線圈113的感應電壓的大小。參閱圖6所示，圖6為在沒有溫度補償?shù)那闆r下，不同溫度時，測量得到的次級線圈113的感應電壓隨控制棒棒位變化的線性關系。從圖6中可看出，在控制棒棒位探測器端11工作的環(huán)境溫度范圍（0℃到300℃）內(nèi)，次級線圈113的感應電壓與控制棒棒位之間存在線性關系，只是溫度變化會改變直線的傾斜度。例如，當冷卻劑溫度為30℃時，棒位200步處所對應的次級線圈113的感應電壓為7.816V；而溫度變化到290℃時，感應電壓為7.816V時，所對應的棒位為180步；兩者相差20步。因此，要對溫度影響進行補償；本發(fā)明通過獲取初級線圈112上的電壓來作為溫度補償信號，從而更精確地計算出控制棒的位置。再次參閱圖6，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，在控制棒的位置一定時，次級線圈113的感應電壓的變化量與溫度成線性關系。而根據(jù)試驗數(shù)據(jù)可以確定次級線圈113的感應電壓變化相對于溫度變化的系數(shù)β（1/℃）。結合圖1-圖5所示，本發(fā)明中，由于輸入到初級線圈112的勵磁電流中含有直流分量，因此初級線圈112上的直流電壓隨溫度的變化只受電阻率的影響，而銅導線的電阻率為一常數(shù)，因此，監(jiān)測初級線圈112上直流電壓的變化，即可求得初級線圈112、次級線圈113平均溫度的變化ΔΤ，由平均溫度變化ΔΤ和次級線圈113的感應電壓隨溫度變化的系數(shù)β，即可求出次級線圈113上溫度變化帶來的貢獻值，減去此貢獻值，就可以得出次級線圈113的感應電壓相對控制棒位置的電壓值；根據(jù)該電壓值即可確定控制棒的位置。下面結合圖1-圖5所示，對本發(fā)明確定控制棒位置的方法進行具體說明。初級線圈112的電壓（包含直流和交流電壓分量）信號經(jīng)放大后，濾除其中的交流分量，再放大直流電壓后輸出給棒位數(shù)據(jù)處理器14（基于PLC的控制系統(tǒng)）；次級線圈113的感應電壓經(jīng)數(shù)字轉換模塊131轉換成數(shù)字量，該數(shù)字量信號經(jīng)隔離變換成電壓信號并輸出給棒位數(shù)據(jù)處理器14。所述處理器獲取上述兩路信號后，對控制棒棒位數(shù)據(jù)進行計算，且根據(jù)上述測量方法可知，次級線圈感應電壓變化公式（1）為：UP–UPLEP=k*p*(1+β*Δθ)（1）其中，UP為次級線圈的感應電壓（V）；UPLEP為控制棒在最低位時，次級線圈對應的感應電壓（V）；k為冷態(tài)溫度下，單位棒位變化對應的感應電壓變化（V/cm）；p為控制棒的棒位（cm）；β為次級線圈感應電壓隨溫度的變化系數(shù)（1/℃）；Δθ為溫度變化（℃）。由于k為冷態(tài)溫度下，單位棒位變化對應的感應電壓變化（V/cm），因此，通過實驗可得出k的具體數(shù)值，且k為一常數(shù)。另外，通過計算也可知次級線圈感應電壓隨溫度的變化系數(shù)β也為一常數(shù)。另外，本發(fā)明中初級線圈上的直流電壓變化的公式（2）為：UL=RL*IDC*(1+α*Δθ)（2）其中，UL為初級線圈的直流電壓值（V）；RL為冷態(tài)溫度下，初級線圈的直流電阻（Ω）；IDC為初級線圈的直流電流分量（mA）；α為初級線圈的直流電壓隨溫度的變化系數(shù)（1/℃），通過計算可知初級線圈直流電壓隨溫度的變化系數(shù)α也為一常數(shù)。將式（2）代入（1）中消去溫度變化Δθ，即可得到棒位的計算公式（3）：p=（UP–UPLEP）/【（UL–UL0）*A+1】/k（3）其中，UL0為冷態(tài)溫度下，初級線圈的直流電壓值（V）；而A為根據(jù)下述式（4）計算得出的一系數(shù)：A=β/（α*RL*IDC）（4）根據(jù)（3）和（4）可得，在獲取初級線圈的直流電流分量IDC、初級線圈的直流電壓UL、次級線圈的感應電壓UP后，可以計算出控制棒的棒位p。由于在計算控制棒的棒位時，考慮溫度變化對次級線圈113的感應電壓的影響，并消除溫度變化帶來的影響，從而使測得的控制棒的棒位更為準確；且本發(fā)明中，獲取初級線圈112上的直流電壓作為棒位的溫度補償信號，由于初級線圈112上的勵磁電流為穩(wěn)定交流源，因此初級線圈112的電阻率相對于溫度的變化率恒定，因此溫度補償可靠性高，從而保證測量結果的準確性。另外，上述式（1）及式（2）中，Δθ為根據(jù)下述式（5）計算得到的溫度變化（℃）；其中，θ0為參考溫度，單位為（℃），θ1為運行時線圈的平均溫度，單位為（℃）。Δθ=θ1-θ0（5）需要說明的是：上述提到的冷態(tài)溫度，即為常溫，此為本領域技術人員所熟知的技術。另外，本發(fā)明所述上限位線圈114和下限位線圈115分別設置于探測器端11的最高位置和最低位置，因此，當控制棒驅動桿111穿過和抽出時，上限位線圈114和下限位線圈115上的感應電壓有較明顯的變化；如，在初級線圈112輸入某一勵磁電流的情況下，驅動桿未插入上限位線圈114時，上限位線圈114輸出的感應電壓為179mV；而當驅動桿插入上限位線圈114時，其上的感應電壓變?yōu)?292mV；上限位線圈114的感應電壓通過第一整流濾波單元133放大、整流和濾波后得到直流電壓，并將該直流電壓輸入到處理器14，處理器14將該直流電壓與閾值電壓比較，若超過閥值則控制報警裝置進行報警，從而實現(xiàn)對控制棒位置的限位、報警。下限位線圈115的工作原理與上述上限位線圈114的工作原理相同，因此不再贅述。經(jīng)過試驗證明，采用本發(fā)明控制棒位置線性測量系統(tǒng)1進行控制棒位置測量時，實際精度可到達±6步，即±60mm，是全行程的±1.5%，其中，控制棒總行程為4160mm。由于本發(fā)明控制棒位置線性測量系統(tǒng)1，其初級線圈112、次級線圈113沿控制棒驅動桿111的行程方向分別設置，且兩者均是整體繞出，內(nèi)部引接線少，從而降低了引接線老化、絕緣下降和斷線故障的幾率；并且由于探測器端11的結構簡單，因此稍加修改即可適應不同的堆芯高度，使用更廣泛。電源板12輸出一勵磁電流至初級線圈112，該勵磁電流是在穩(wěn)恒交流源上疊加穩(wěn)定直流分量得到的，使驅動桿磁特性工作在磁滯特性曲線的第一象限內(nèi)，從而降低了磁滯特性對感應電壓的影響。而其濾波放大單元132的一端與初級線圈112的兩引出端連接，另一端與處理器14連接，用于獲取初級線圈112上的電壓并進行濾波、放大處理后傳輸至處理器14作為溫度補償信號，由于初級線圈112上的勵磁電流含有直流分量，因此初級線圈112的電阻率相對溫度的變化率恒定，采用初級線圈112上的直流電壓作為控制棒棒位的溫度補償信號，溫度補償信號的可靠性高，使控制棒棒位的測量精度高。另外，采用數(shù)字轉換模塊131對次級線圈113的感應電壓直接進行解調(diào)和數(shù)字化，提高了轉換精度和抗干擾能力。對應地，本發(fā)明控制棒位置線性測量方法也具有相同的效果。以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。