[發明專利]互耦型過球檢測傳感器及其檢測方法

在審

• 申請號: 202010523247.7
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111707328A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 韓贊東
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01F23/24
• 分類號: G01F23/24;G01R19/17;G21C17/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 石茵汀

本發明公開了一種互耦型過球檢測傳感器及其檢測方法，該互耦型過球檢測傳感器包括：第一磁芯定位裝置、第一磁芯、第二磁芯、第一檢測線圈、第二檢測線圈、第三磁芯、第四磁芯、第三檢測線圈、第四檢測線圈和控制器，其中，第一磁芯和第二磁可拆卸的相互耦合設置，第三磁芯和第四磁芯可拆卸的相互耦合設置，第一檢測線圈繞制在第一磁芯上，第二檢測線圈繞制在第二磁芯和過球管道上，第三檢測線圈繞制在第三磁芯上，第四檢測線圈繞制在第四磁芯和過球管道上，控制器在第一檢測線圈和第三檢測線圈分別接入電橋的相鄰兩個橋臂之后，獲取過球信號。本發明實施例的互耦型過球檢測傳感器，具有安裝時不破壞管道、線圈制作簡單，參數一致性好等優點。

技術領域

本發明涉及檢測設備技術領域，特別涉及一種互耦型過球檢測傳感器及其檢測方法。

背景技術

目前，球床式高溫氣冷核反應堆由于具有固有安全性、能夠在不停堆的情況下完成燃料裝卸等優點，受到了許多國家的高度重視。過球計數器的功能是對球床式高溫氣冷堆核電站石墨基體燃料球的檢測和計數。準確檢測和記錄石墨基體燃料球的裝卸數量，有助于計算堆芯核燃料的剩余情況，從而判斷是否繼續向堆芯中加入新的燃料球以及加入的數量。所以過球計數器的準確計數是球床式高溫氣冷反應堆能夠正常運行的重要保障。

當前過球計數器采用的傳感器大多為半圓包覆式線圈或內裝式環形線圈。其中，內裝式環形線圈在安裝時需要破壞管道，如果在使用中出現問題需要破壞管道再進行維修或更換，增加施工的難度和時間；半圓包覆式傳感器的檢測線圈制作工藝復雜，制作出來的檢測線圈參數的一致性難于保證，造成過球傳感器調試困難，并且傳感器的一致性難以保證傳感器更換后需要重新調試檢測裝置，給使用帶來不便。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種互耦型過球檢測傳感器，具有安裝時不破壞管道、線圈制作簡單，參數一致性好等優點，可以有效檢測過球管道中的石墨基體燃料球，且檢測準確率高。

本發明的第二個目的在于提出一種互耦型過球檢測傳感器的檢測方法。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提出了一種互耦型過球檢測傳感器，包括：第一磁芯定位裝置，所述第一磁芯定位裝置設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置，其中，所述第二磁芯通過第一磁芯定位裝置設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置，其中，所述第四磁芯通過第一磁芯定位裝置設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，使得當有石墨基體燃料球依次經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生變化，并通過所述電橋將阻抗的變化值轉換為電壓的變化值，提取得到過球信號。

本發明實施例的互耦型過球檢測傳感器，通過控制器在第一檢測線圈和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第一檢測線圈和第三檢測線圈進行激勵，使得當有石墨基體燃料球依次經過第二檢測線圈和第四檢測線圈時，第一檢測線圈和第三檢測線圈的阻抗產生變化，并通過電橋將阻抗的變化值轉換為電壓的變化值，提取得到過球信號。由此，具有安裝時不破壞管道、線圈制作簡單，參數一致性好等優點，可以有效檢測過球管道中的石墨基體燃料球，且檢測準確率高。

另外，根據本發明上述實施例提出的互耦型過球檢測傳感器還可以具有如下附加的技術特征：