[發明專利]一種核電站渦流檢測探頭的制作方法

有效

• 申請號: 202011188072.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112420227B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 李曉光;吳世亮;孫凱;張娜;陶鈺;李陽;裴希保
• 申請（專利權）人: 中廣核檢測技術有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00;G06F30/23
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王濤

1.一種核電站渦流檢測探頭的制作方法，所述探頭的等效電路為直流電阻R_dc和電感L串聯后與寄生電容Cs并聯,其特征在于，所述制作方法包括以下步驟：

a.采用數值計算方法求得Cs和Rdc，采用有限元計算方法求得L；

b.根據計算出來的Cs、Rdc、L，結合探頭等效電路模型計算出探頭阻抗;

c.根據所需探頭頻率范圍以及所述探頭阻抗獲得阻抗頻率公式；

d.利用阻抗頻率公式并根據所需的阻抗和頻率范圍，確定探頭的參數從而制作符合需求的探頭；

所述寄生電容Cs采用六邊形繞組線圈模型，在標準繞線中，新層線圈繞組的起始位置與上一層線圈繞組的末端一致，在折繞繞線中，每一層繞組的起始位置固定在線圈的一端，

對于由兩個平行板組成的電容器，在圓柱坐標系中，圓柱涂層dCin的基本電容為

（1）

其中ε₀是真空中的介電常數；ε_r是絕緣涂層的相對介電常數；d_o是導線的外直徑，d_i是導線去掉絕緣涂層的內直徑；l_t是每匝線圈的平均長度，，D_o為線圈的外直徑，D_i為線圈的內直徑，

空氣間隙的基本電容表示為

（2）

匝間的基本電容表示為

（3）

導線內部的匝間電容的C_tti可以通過下式獲得

（4）

可以通過式(4)計算兩個內部相鄰層的電容C_lli，且C_lli= C_tti；

與之相同，導線外部總的匝間電容C_tto用下式獲得

（5）

其中

（6）

可得標準繞線和折繞繞線的六邊形繞組線圈模型的寄生電容分別為

（7）

其中Nm是每層線圈的匝數，N_m = l/d_o；N_l是線圈的層數，N_l = (D-d)/2kd_o；N是線圈的總匝數，N = N_mN_l = (D-d)l/2kd_o2；k是一個填充系數。

2.根據權利要求1所述的核電站渦流檢測探頭的制作方法，其特征在于：導線電阻與電阻率的關系如下式所示

（8）

其中ρ為電阻率，l為電阻長度，S為電阻的截面積；可得直流電阻R_dc長度l為

（9）

其中ξ_z和ξ_r是填充系數，對于六邊形繞組線圈模型ξ_z = 0，ξ_r = d_o?d_osin(π/3)；

則，直流電阻R_dc

（10）。