[發(fā)明專利]具有自診斷功能的高溫氣冷堆外裝式過(guò)球檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410043818.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN103761995A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓贊東;張海泉;都東;李曉陽(yáng);周海鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G21C17/00
• 分類號(hào): G21C17/00;G21C17/10
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種具有自診斷功能的高溫氣冷堆外裝式過(guò)球檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

在管道外側(cè)設(shè)置過(guò)球傳感器，所述過(guò)球傳感器包括環(huán)繞所述管道的、分別靠近上游下游的第一檢測(cè)線圈和第二檢測(cè)線圈；

對(duì)所述第一檢測(cè)線圈和第二檢測(cè)線圈進(jìn)行正弦交流激勵(lì)，以使所述檢測(cè)線圈和燃料球之間產(chǎn)生互感作用，同時(shí)通過(guò)諧振電橋檢測(cè)電路從所述第一檢測(cè)線圈和第二檢測(cè)線圈中提取出第一電壓U₁和第二電壓U₂；

利用信號(hào)處理器對(duì)所述U₁和U₂進(jìn)行差動(dòng)放大、帶通濾波、相敏檢測(cè)和低通濾波，得到過(guò)球波形信號(hào)U₀，將所述過(guò)球波形U₀進(jìn)行雙閾值比較處理后轉(zhuǎn)換為波峰脈沖U_P1和波谷脈沖U_P2；

單片機(jī)根據(jù)所述U₀、U_P1和U_P2判斷是否有燃料球經(jīng)過(guò)；

監(jiān)測(cè)所述檢測(cè)線圈、所述信號(hào)處理器以及所述單片機(jī)是否都正常工作，得到自診斷結(jié)果；以及

當(dāng)所述自診斷結(jié)果為所述檢測(cè)線圈、所述信號(hào)處理器以及所述單片機(jī)都正常工作時(shí)，輸出是否有燃料球經(jīng)過(guò)的判斷結(jié)果，反之則發(fā)出警示信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自診斷功能的高溫氣冷堆外裝式過(guò)球檢測(cè)方法，其特征在于，所述過(guò)球傳感器具體包括：

金屬外殼；

一對(duì)半環(huán)柱骨架，所述半環(huán)柱骨架對(duì)裝于管道外側(cè)；

第一檢測(cè)線圈和第二檢測(cè)線圈，所述第一檢測(cè)線圈和第二檢測(cè)線圈相同，各自包括一對(duì)分別繞制在一對(duì)半環(huán)柱骨架上的、彼此串聯(lián)的一對(duì)半環(huán)形線圈；

航空插頭或饋通濾波器，所述航空插頭或饋通濾波器與所述第一檢測(cè)線圈和第二檢測(cè)線圈的輸出端相連；以及

電磁密封墊，所述電磁密封墊將所述半環(huán)形線圈之間的縫隙填滿，并與所述金屬外殼保持良好接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有自診斷功能的高溫氣冷堆外裝式過(guò)球檢測(cè)方法，其特征在于，

當(dāng)無(wú)燃料球經(jīng)過(guò)時(shí)，所述第一檢測(cè)線圈和第二檢測(cè)線圈因彼此互感作用而在所述正弦交流激勵(lì)下產(chǎn)生同頻、同相、等幅輸出信號(hào)U1和U2，所述過(guò)球波形信號(hào)U₀為穩(wěn)恒值；

當(dāng)有燃料球經(jīng)過(guò)時(shí)，由于渦流作用引起線圈感抗發(fā)生變化，而所述燃料球通過(guò)所述第一檢測(cè)線圈和第二檢測(cè)線圈的時(shí)間不同，導(dǎo)致在所述正弦交流激勵(lì)下U1和U2的幅值相位出現(xiàn)變化，所述過(guò)球波形信號(hào)U₀為近似正弦交流信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的具有自診斷功能的高溫氣冷堆外裝式過(guò)球檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述U₀、U_P1和U_P2判斷是否有燃料球經(jīng)過(guò)具體包括：

進(jìn)行波形完整性判斷：所述過(guò)球波形U₀經(jīng)過(guò)比較器處理后產(chǎn)生的相鄰脈沖需包含波峰脈沖U_P1和波谷脈沖U_P2，說(shuō)明波形完整；

進(jìn)行波形連續(xù)性判斷：對(duì)于過(guò)球波形U₀相鄰的波峰與波谷極值的時(shí)間差ΔT需小于波峰脈寬TD1或者波谷脈寬TD2，說(shuō)明波形連續(xù)，其中所述波峰脈寬TD1由過(guò)球波形U₀的波峰的幅值閾值U_Th1決定，所述波谷脈寬TD2由過(guò)球波形U₀的波谷的幅值閾值U_Th2決定，U_Th1=(無(wú)球時(shí)U₀的基準(zhǔn)值+過(guò)球時(shí)U₀的波峰統(tǒng)計(jì)值)/2，U_Th2=(無(wú)球時(shí)U₀的基準(zhǔn)值+過(guò)球時(shí)U₀的波谷統(tǒng)計(jì)值)/2，所述無(wú)球時(shí)U₀的基準(zhǔn)值為設(shè)定值，所述過(guò)球時(shí)U₀的波峰統(tǒng)計(jì)值和過(guò)球時(shí)U₀的波谷統(tǒng)計(jì)值依據(jù)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)獲取；

進(jìn)行波形對(duì)稱性判斷：過(guò)球波形U₀的雙方向波形的寬度需具有相似性，說(shuō)明波形對(duì)稱；以及

進(jìn)行過(guò)球判斷：當(dāng)波形完整、波形連續(xù)并且波形對(duì)稱時(shí)，說(shuō)明有燃料球通過(guò)。