[發明專利]速調管內部打火監測聯鎖方法

有效

• 申請號: 201711343311.8
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109932989B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 楊家岳;張未卿;丁洪利;陶凱;史磊;余永;李欽明;楊學明
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

本發明公開了速調管內部打火監測聯鎖裝置及方法，包括：打火信號采集系統、打火信號處理系統、定時系統和聯鎖系統；打火信號采集系統包括金屬暗室、光電二極管和信號放大器；打火信號處理系統包括信號采集卡和信號處理系統；光電二極管采集速調管內部的打火情況并生成打火信號，經信號放大器放大后傳輸到打火信號處理系統；信號采集卡采集到放大后的打火信號并轉換成數字信號并傳輸給信號處理系統；信號處理系統解調打火信號并記錄打火情況，并根據打火情況生成相應的聯鎖信號傳遞給定時系統和聯鎖系統；聯鎖系統根據信號處理系統傳遞的聯鎖信號控制下級系統的啟停。本發明通過對速調管內部打火信息的絕對監測，更可靠的保護速調管的安全。

技術領域

本發明涉及對速調管內部打火情況實時監測并對打火進行聯鎖保護的裝置及方法，屬于速調管打火保護領域。

背景技術

大連相干光源自由電子激光裝置的核心功率源器件采用日本東芝公司生產的速調管，造價昂貴。在速調管工作過程中，尤其是當速調管內部高壓產生打火之后，會對整個功率系統輸出的穩定性造成很大影響。如果不及時采取措施，切斷速調管的工作電源，將對速調管造成永久的損傷。

目前速調管現有的速調管內部打火保護措施是對速調管內部高壓結束后的反向電壓及電流幅值進行監測。當該幅值超過閾值時，就會報警并對整個功率系統進行聯鎖保護。由于這種監控是間接性的監控，因此存在著極大的安全隱患。一旦保護電路出現故障，整個保護裝置將會失去作用。

目前大功率微波系統的內部打火保護裝置的監測閾值是人工設置，并不能很好的反映其中的打火情況。閾值設定的高低直接反映出對速調管內部打火的容忍程度。由于速調管等大功率器件的工作電壓在數萬伏特，一旦發生內部打火現象，無論對輸出微波功率的幅度相位穩定性還是速調管本身安全，都有著極大的影響。

因此就需要發明一種可以絕對的監測加速管內部打火的裝置。作為現有打火監測裝置的補充，二者一同作用，從而保證速調管在內部打火后，可以立刻對功率源進行聯鎖，切斷速調管的工作電源。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種穩定性高，實時性好可以準確監控速調管內部打火情況，并對速調管系統進行聯鎖保護的裝置及方法。

本發明的技術方案是：使用高精度光電二極管通過速調管的觀察窗，對速調管內部打火信息進行實時監控，并對打火信號強度、頻率等信息進行采集分析，同時將打火信號轉換成聯鎖信號，用來聯鎖整個速調管系統，從而起到保護速調管系統的作用。

速調管內部打火監測聯鎖裝置，包括：打火信號采集系統、打火信號處理系統、定時系統5和聯鎖系統17；

所述打火信號采集系統包括金屬暗室11、光電二極管9和信號放大器10；

所述打火信號處理系統包括信號采集卡12和信號處理系統13；

所述金屬暗室11安裝在速調管3的觀察窗14上，所述光電二極管9安裝在金屬暗室11內部并通過信號線將信號引出金屬暗室11；所述信號放大器10置于金屬暗室11外，連接光電二極管9和信號采集卡12；所述光電二極管9用于采集速調管3內部的打火情況并生成打火信號，經信號放大器10放大后傳輸到打火信號處理系統；所述信號采集卡12采集到放大后的打火信號并轉換成數字信號并傳輸給信號處理系統13；所述信號處理系統13用于解調打火信號并記錄打火情況，并根據打火情況生成相應的聯鎖信號傳遞給定時系統5和聯鎖系統17；

所述定時系統5包括時序生成器和定時分配器，所述定時分配器安裝在時序生成器下游，所述時序生成器根據信號處理系統13傳遞的聯鎖信號進行啟停并生成定時信號，并通過定時分配器將定時信號分成多路后送到下級系統，用來作為下級系統的觸發信號；

所述聯鎖系統17包括PLC，所述聯鎖系統17根據信號處理系統13傳遞的聯鎖信號控制下級系統的啟停。

優選的，所述下級系統包括速調管3、微波功率源4、充電電源1、調制器2。