[發明專利]感應電壓疊加器次級電流測量系統及其標定裝置與方法

在審

• 申請號: 201510815019.6
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105334371A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 魏浩;孫鳳舉;姜曉峰;梁天學;叢培天;邱愛慈
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R35/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊亞婷

1.一種感應電壓疊加器次級電流空間分布測量系統，所述感應電壓疊加器包括中心內筒(4)、接地端外筒(2)及各級兆伏級感應腔(1)，在各級兆伏級感應腔(1)的出口處設置有過渡段外筒(5)，所述接地端外筒(2)、各級兆伏級感應腔(1)及各級兆伏級感應腔所對應的過渡段外筒(5)均設置在中心內筒(4)的外側，且沿中心外筒的始端至末端依次串接，

所述感應電壓疊加器次級電流空間分布測量系統包括多個B-dot電流探頭陣列，

其特征在于：

每個B-dot電流探頭陣列(3)均分為兩個小組分別設置于過渡段外筒(5)和對應的中心內筒(4)上，且過渡段外筒(5)與中心內筒(4)的B-dot電流探頭安裝位置一一對應。

2.根據權利要求1所述的感應電壓疊加器次級電流空間分布測量系統，其特征在于：

每個B-dot電流探頭包括至少一個磁感應線圈、電纜連接器及支撐固定裝置，所述磁感應線圈用于探測磁通密度的變化，所述磁感應線圈在電路板上沿同一方向順時針或逆時針布線，形成PCB式磁感應線圈(31)；所述電纜連接器用于測量信號的引出；所述支撐固定裝置用于PCB式磁感應線圈和/或電纜連接器的支撐固定。

3.根據權利要求2所述的感應電壓疊加器次級電流空間分布測量系統，其特征在于：

所述PCB式磁感應線圈(31)的數量為多個，多個磁感應線圈同向串聯使用；

或所述PCB式磁感應線圈(31)的數量為兩個，兩個磁感應線圈反向并聯使用。

4.根據權利要求3所述的感應電壓疊加器次級電流空間分布測量系統，其特征在于：

所述PCB式磁感應線圈(31)為雙層板，磁感應線圈在印制板上采用頂層、底層雙層布線，兩層線圈之間通過金屬過渡孔(35)導通。

5.根據權利要求4所述的感應電壓疊加器次級電流空間分布測量系統，其特征在于：

所述PCB式磁感應線圈(31)上的線圈頂層布線(32)始于印制板正面的中心，由印制板頂層的中心向頂端方向順時針由外而內布線，頂層布線結束后，頂層布線的終點通過金屬過渡孔(35)在下層按照順時針方向布線，線圈下層布線33終止于印制板反面的接地區(34)。

6.權利要求1至5之任一權利要求所述的感應電壓疊加器次級電流空間分布測量系統的標定裝置，其特征在于：

在感應電壓疊加器的結構上，移除各級兆伏級感應腔(1)，在各級兆伏級感應腔(1)對應的位置設置標定外筒(6)，標定外筒(6)與過渡段外筒(5)連接，標定外筒(6)直徑與過渡段外筒(5)直徑相同，標定外筒(6)與過渡段外筒(5)共同組成標定裝置外筒；

所述標定裝置還包括標定脈沖電流源(8)、電流源外筒(81)及接地端蓋(82)，所述電流源外筒(81)與次級外筒的末端連接，所述接地端蓋(82)設置在電流源外筒(81)的端部，

所述標定脈沖電流源(8)設置在電流外筒(81)內，且一端與中心內筒(4)的末端連接用于向中心內筒(4)均勻注入標定脈沖電流，另一端與接地端蓋(82)連接；

所述標定裝置還包括接地圓環(7)，所述接地圓環(7)設置在第一級標定外筒(6)與中心內筒(4)之間，將次級外筒的始端與中心內筒(4)電氣連接，

所述中心內筒(4)、接地圓環(7)、次級外筒、電流源外筒(81)、接地端蓋(82)及標定脈沖電流源(8)構成了標定電流回路，

所述標定裝置還包括電流測量線圈(9)，所述電流測量線圈(9)設置在標定電流回路中。

7.根據權利要求6所述的感應電壓疊加器次級電流空間分布測量系統的標定裝置，其特征在于：

所述標定脈沖電流源(8)包括第一同軸型雙端出線電容器、第二同軸型雙端出線電容器及串聯在兩只電容器之間的氣體火花開關(11)，其中第一同軸型雙端出線電容器與中心內筒(4)的末端連接，第二同軸型雙端出線電容器與接地端蓋(82)連接。

8.利用權利要求6-7所述的標定裝置進行次級電流空間分布測量系統的標定方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)、在中心內筒(4)的末端軸心均勻注入標定脈沖電流；

2)、監測相同軸心位置標定外筒(6)和中心內筒(4)處的B-dot探頭輸出信號；

3)、監測電流測量線圈(9)的輸出信號；

4)、將電流測量線圈(9)的輸出信號與B-dot探頭輸出信號進行比較分析。