[發(fā)明專利]互耦型過球檢測傳感器及其檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010523247.7
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111707328A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓贊東
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01F23/24
• 分類號: G01F23/24;G01R19/17;G21C17/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 石茵汀

1.一種互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，包括：

第一磁芯定位裝置，所述第一磁芯定位裝置設(shè)置在過球管道的外壁上；

第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁可拆卸的相互耦合設(shè)置，其中，所述第二磁芯通過第一磁芯定位裝置設(shè)置在所述過球管道的外壁上；

第一檢測線圈和第二檢測線圈，所述第一檢測線圈繞制在所述第一磁芯上，所述第二檢測線圈繞制在所述第二磁芯和所述過球管道上；

第三磁芯和第四磁芯，所述第三磁芯和所述第四磁芯可拆卸的相互耦合設(shè)置，其中，所述第四磁芯通過第一磁芯定位裝置設(shè)置在所述過球管道的外壁上；

第三檢測線圈和第四檢測線圈，所述第三檢測線圈繞制在所述第三磁芯上，所述第四檢測線圈繞制在所述第四磁芯和過球管道上；

控制器，用于在所述第一檢測線圈和所述第三檢測線圈分別接入電橋的相鄰兩個橋臂之后，采用正弦交流信號分別對所述第一檢測線圈和所述第三檢測線圈進行激勵，使得當(dāng)有石墨基體燃料球依次經(jīng)過所述第二檢測線圈和所述第四檢測線圈時，所述第一檢測線圈和所述第三檢測線圈的阻抗產(chǎn)生變化，并通過所述電橋?qū)⒆杩沟淖兓缔D(zhuǎn)換為電壓的變化值，提取得到過球信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，還包括：

基準(zhǔn)定位裝置，所述基準(zhǔn)定位裝置設(shè)置在所述過球管道的外壁上，其中，所述第一磁芯定位裝置與所述基準(zhǔn)定位裝置相互垂直設(shè)置；

繞線定位裝置，所述繞線定位裝置設(shè)置在所述過球管道的外壁上，且與所述基準(zhǔn)定位裝置相互垂直設(shè)置，其中，所述繞線定位裝置上設(shè)有定位線槽，用于固定第二檢測線圈和第四檢測線圈。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，還包括：

屏蔽外殼，所述第一磁芯定位裝置、所述第一磁芯、所述第二磁芯、所述第一檢測線圈、所述第二檢測線圈、所述第三磁芯、所述第四磁芯、所述第三檢測線圈、所述第四檢測線圈和所述繞線定位裝置均設(shè)置在所述屏蔽外殼內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，還包括：

第二磁芯定位裝置，所述第二磁芯定位裝置設(shè)置在所述屏蔽外殼內(nèi)，所述第二磁芯定位裝置用于固定所述第一磁芯和所述第三磁芯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，所述第二檢測線圈和所述第四檢測線圈的間距為所述石墨基體燃料球的半徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，所述第一檢測線圈和所述第三檢測線圈的線圈砸數(shù)為N，所述第二檢測線圈和所述第四檢測線圈的線圈匝數(shù)為1，其中，N為正整數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，所述控制器包括：

處理電路，用于對電信號進行差動放大、帶通濾波、相敏檢波、低通濾波和可調(diào)增益放大處理，得到所述過球信號。

8.一種基于如權(quán)利要求1-7中任一項所述的互耦型過球檢測傳感器的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取石墨基體燃料球依次經(jīng)過所述第二檢測線圈和所述第四檢測線圈時的電信號；

對所述電信號進行處理，獲得過球信號；

通過所述過球信號判斷所述石墨基體燃料球的卸載數(shù)量。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，所述第二檢測線圈和所述第四檢測線圈的間距為所述石墨基體燃料球的半徑。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的互耦型過球檢測傳感器，其特征在于，所述對所述電信號進行處理，獲得過球信號，包括：

對所述電信號進行差動放大、帶通濾波、相敏檢波、低通濾波和可調(diào)增益放大處理，得到所述過球信號。