[發(fā)明專利]一種燃料元件破損典型核素監(jiān)測儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410481051.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104361916B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程翀;許滸;代傳波;羅鵬;廖武;藺常勇;吳榮俊;郭智榮
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢海王核能裝備工程有限公司
• 主分類號: G21C17/04
• 分類號: G21C17/04
• 代理公司: 武漢天力專利事務(wù)所42208
• 代理人: 吳曉穎

1.一種燃料元件破損典型核素監(jiān)測儀，包括探測取樣裝置和信號處理裝置，其特征在于：所述探測取樣裝置由螺旋狀取樣管路、鉛屏蔽體和探測器芯體組成，所述探測器芯體包括依次連接的閃爍體、光電倍增管和前置放大器，所述閃爍體下部設(shè)置內(nèi)嵌參考源，所述螺旋狀取樣管路套設(shè)在探測器芯體外，所述信號處理裝置包括主放大器、采樣單元和主機單元，所述采樣單元包括穩(wěn)峰模塊、峰值保持模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、堆積判棄及限幅限寬模塊，所述主機單元包括隔離模塊、能譜數(shù)據(jù)處理模塊和顯示控制控制模塊，

所述主放大器與探測取樣裝置中前置放大器相連，用于接收前置放大器輸出的電壓脈沖信號，將其濾波成形并放大后，再分別輸出至采樣單元的穩(wěn)峰模塊和堆積判棄及限幅限寬模塊；

所述穩(wěn)峰模塊與能譜數(shù)據(jù)處理模塊相連，根據(jù)能譜數(shù)據(jù)處理模塊反饋回的數(shù)字信號調(diào)節(jié)信號的放大倍數(shù)，以實現(xiàn)能譜測量的穩(wěn)定；

所述峰值保持模塊與穩(wěn)峰模塊相連，將穩(wěn)峰模塊輸出的尖頂脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐云浞逯禐榉档钠巾斝盘枺敵鼋o模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，為模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進行模數(shù)轉(zhuǎn)換提供一個穩(wěn)定的脈沖信號幅值；

所述堆積判棄及限幅限寬模塊，用于判斷主放大器輸出的脈沖信號是否發(fā)生堆積，如發(fā)生堆積，堆積判棄及限幅限寬模塊輸出的電平信號控制峰值保持模塊把幅值畸高的堆積信號舍棄，以克服堆積對能譜譜形影響；當(dāng)主放大器出現(xiàn)幅值過高和寬度過寬的雜亂脈沖信號時，堆積判棄及限幅限寬模塊關(guān)閉其輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模數(shù)變換啟動信號，以保護雜亂脈沖信號對模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的沖擊及能譜測量的影響；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與峰值保持模塊相連，將從峰值保持模塊接收到的電壓模擬信號變換成數(shù)字信號，再輸出至隔離模塊；

所述隔離模塊將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號隔離，并輸出至能譜數(shù)據(jù)處理模塊，同時負(fù)責(zé)在能譜數(shù)據(jù)處理模塊輸出的反饋控制信號傳輸至穩(wěn)峰模塊前進行隔離；

所述能譜數(shù)據(jù)處理模塊接收隔離模塊輸出的數(shù)字信號，將其統(tǒng)計成γ能譜，根據(jù)計算所得探測器芯體內(nèi)嵌參考源能峰信息將對應(yīng)的數(shù)字信號反饋給穩(wěn)峰模塊以實現(xiàn)穩(wěn)峰，從能譜中直接提取總γ單道脈沖計數(shù)率和典型核素計數(shù)率，并將處理結(jié)果數(shù)據(jù)通過串口傳送給顯示控制模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料元件破損典型核素監(jiān)測儀，其特征在于：所述主放大器采用OPA656，采樣單元中穩(wěn)峰模塊選用16位可編程數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC5446，峰值保持模塊選用OPA656，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊選用16位1.33M采樣率的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7983，堆積判棄及限幅限寬模塊由比較器TL3016和雙穩(wěn)觸發(fā)器54HCT123組成，主機單元中隔離模塊選用100M速率隔離芯片IL262，能譜數(shù)據(jù)處理模塊和顯示控制模塊都采用100MHz處理速度的CORTEX-M3內(nèi)核ARM芯片LPC1788。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料元件破損典型核素監(jiān)測儀，其特征在于：所述螺旋狀取樣管路為Φ10×2mm的不銹鋼管，鉛屏蔽體為PbSb2鉛銻合金，探測器芯體中，閃爍體選用Φ40×40mm溴化鑭閃爍體，光電倍增管型號為CR173，前置放大器采用OPA659，內(nèi)嵌參考源為Co-60，電纜接頭選用Roxtec?RS型帶耐酸不銹鋼擋板的圓形入口密封組件，探測器芯體采用不銹鋼殼體、端蓋采取橡膠圈密封，鉛屏蔽體內(nèi)部與探測器芯體殼體間裝有橡膠減震保護套，探測器芯體不銹鋼殼體內(nèi)襯有磁屏蔽筒。