[發(fā)明專利]速調(diào)管內(nèi)部打火監(jiān)測聯(lián)鎖裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711343317.5
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109932621A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁洪利;張未卿;楊家岳;史磊;陶凱;余永;李欽明;楊學(xué)明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G05B19/05
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 張晨

本發(fā)明公開了速調(diào)管內(nèi)部打火監(jiān)測聯(lián)鎖裝置，包括：打火信號采集系統(tǒng)、打火信號處理系統(tǒng)、定時系統(tǒng)和聯(lián)鎖系統(tǒng)；打火信號采集系統(tǒng)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(tǒng)包括信號采集卡和信號處理系統(tǒng)；光電二極管采集速調(diào)管內(nèi)部的打火情況并生成打火信號，經(jīng)信號放大器放大后傳輸?shù)酱蚧鹦盘柼幚硐到y(tǒng)；信號采集卡采集到放大后的打火信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳輸給信號處理系統(tǒng)；信號處理系統(tǒng)解調(diào)打火信號并記錄打火情況，并根據(jù)打火情況生成相應(yīng)的聯(lián)鎖信號傳遞給定時系統(tǒng)和聯(lián)鎖系統(tǒng)；聯(lián)鎖系統(tǒng)根據(jù)信號處理系統(tǒng)傳遞的聯(lián)鎖信號控制下級系統(tǒng)的啟停。本發(fā)明通過對速調(diào)管內(nèi)部打火信息的絕對監(jiān)測，更可靠的保護速調(diào)管的安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對速調(diào)管內(nèi)部打火情況實時監(jiān)測并對打火進行聯(lián)鎖保護的裝置，屬于速調(diào)管打火保護領(lǐng)域。

背景技術(shù)

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(chǎn)的速調(diào)管，造價昂貴。在速調(diào)管工作過程中，尤其是當(dāng)速調(diào)管內(nèi)部高壓產(chǎn)生打火之后，會對整個功率系統(tǒng)輸出的穩(wěn)定性造成很大影響。如果不及時采取措施，切斷速調(diào)管的工作電源，將對速調(diào)管造成永久的損傷。

目前速調(diào)管現(xiàn)有的速調(diào)管內(nèi)部打火保護措施是對速調(diào)管內(nèi)部高壓結(jié)束后的反向電壓及電流幅值進行監(jiān)測。當(dāng)該幅值超過閾值時，就會報警并對整個功率系統(tǒng)進行聯(lián)鎖保護。由于這種監(jiān)控是間接性的監(jiān)控，因此存在著極大的安全隱患。一旦保護電路出現(xiàn)故障，整個保護裝置將會失去作用。

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

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

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種穩(wěn)定性高，實時性好可以準(zhǔn)確監(jiān)控速調(diào)管內(nèi)部打火情況，并對速調(diào)管系統(tǒng)進行聯(lián)鎖保護的裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：使用高精度光電二極管通過速調(diào)管的觀察窗，對速調(diào)管內(nèi)部打火信息進行實時監(jiān)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(zhuǎn)換成聯(lián)鎖信號，用來聯(lián)鎖整個速調(diào)管系統(tǒng)，從而起到保護速調(diào)管系統(tǒng)的作用。

速調(diào)管內(nèi)部打火監(jiān)測聯(lián)鎖裝置，包括：打火信號采集系統(tǒng)、打火信號處理系統(tǒng)、定時系統(tǒng)5和聯(lián)鎖系統(tǒng)17；

所述打火信號采集系統(tǒng)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(tǒng)包括信號采集卡12和信號處理系統(tǒng)13；

所述金屬暗室11安裝在速調(diào)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(nèi)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(diào)管3內(nèi)部的打火情況并生成打火信號，經(jīng)信號放大器10放大后傳輸?shù)酱蚧鹦盘柼幚硐到y(tǒng)；所述信號采集卡12采集到放大后的打火信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳輸給信號處理系統(tǒng)13；所述信號處理系統(tǒng)13用于解調(diào)打火信號并記錄打火情況，并根據(jù)打火情況生成相應(yīng)的聯(lián)鎖信號傳遞給定時系統(tǒng)5和聯(lián)鎖系統(tǒng)17；

所述定時系統(tǒng)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(jù)信號處理系統(tǒng)13傳遞的聯(lián)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(tǒng)，用來作為下級系統(tǒng)的觸發(fā)信號；

所述聯(lián)鎖系統(tǒng)17包括PLC，所述聯(lián)鎖系統(tǒng)17根據(jù)信號處理系統(tǒng)13傳遞的聯(lián)鎖信號控制下級系統(tǒng)的啟停。