[發(fā)明專利]一種基于光纖測溫的高溫氣冷堆環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN114689206A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 孫宇飛;云浩;邵瑾;詹英杰;王慶武;王雷;張益舟;桂春;汪亮;張青雨;孫云雪
• 申請（專利權）人: 中核武漢核電運行技術股份有限公司;華能山東石島灣核電有限公司;華能集團技術創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: G01K11/324
• 分類號: G01K11/324;G01K1/024;G21C17/08;G21C17/112
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 孫成林;王潔

本發(fā)明公開了一種基于光纖測溫的高溫氣冷堆環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括高溫氣冷堆、光纖測溫系統(tǒng)、濾光器、放大器、信號處理器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機和顯示器；所述的光纖測溫系統(tǒng)為分布式光纖測溫系統(tǒng)，對高溫氣冷堆各結構處的溫度進行多點測量，濾光器用于收集拉曼散射光，通過放大器對光信號進行放大，信號處理器用于將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)據(jù)采集卡用于收集數(shù)字信號，計算機用于將收集到的數(shù)字信號進行計算和分類，最后通過顯示器實時顯示測量的各點溫度。其優(yōu)點是：本發(fā)明的光纖探頭所采用的材料為不銹鋼材料，具有耐高溫、耐腐蝕的性質(zhì)，保證了光纖測溫系統(tǒng)在工作時的準確性和穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明屬于一種測試系統(tǒng)，具體涉及一種基于光纖測溫的高溫氣冷堆環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

高溫氣冷堆作為“第四代先進核能系統(tǒng)”的核反應堆，是核電廠一回路的重要組成部分，其穩(wěn)定運行對于核電廠的安全至關重要。高溫氣冷堆運行時溫度較高，堆芯出口溫度可以達到750℃，因此有必要對高溫氣冷堆的溫度進行實時監(jiān)測。由于高溫氣冷堆的體積較大，以往溫度監(jiān)測只是監(jiān)測其某一點的溫度，不能對高溫氣冷堆整體結構進行溫度實時監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于光纖測溫的高溫氣冷堆環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r監(jiān)測高溫氣冷堆各關鍵結構處的溫度。

本發(fā)明的技術方案如下：一種基于光纖測溫的高溫氣冷堆環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括高溫氣冷堆、光纖測溫系統(tǒng)、濾光器、放大器、信號處理器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機和顯示器；所述的光纖測溫系統(tǒng)為分布式光纖測溫系統(tǒng)，對高溫氣冷堆各結構處的溫度進行多點測量，濾光器用于收集拉曼散射光，通過放大器對光信號進行放大，信號處理器用于將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)據(jù)采集卡用于收集數(shù)字信號，計算機用于將收集到的數(shù)字信號進行計算和分類，最后通過顯示器實時顯示測量的各點溫度。

所述的高溫氣冷堆與光纖測溫系統(tǒng)相連構成試驗回路；所述的濾光器與放大器構成檢測回路；所述的信號處理器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機、顯示器構成處理回路；測試裝置通過顯示器的輸出結果可以實時監(jiān)測高溫氣冷堆各結構處的溫度。

所述的光纖測溫系統(tǒng)發(fā)射一個光頻脈沖，通過分布在高溫氣冷堆結構上的各個光纖探頭進行溫度的測量，通過濾光器與放大器構成的檢測回路對信號進行濾波和放大，然后通過信號處理器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機、顯示器構成的處理回路對信號進行處理并顯示。

所述的光纖測溫系統(tǒng)包括DSP串口處理單元、移位存儲單元、ROM空間存儲單元、RAM尋址單元、4G無線終端發(fā)射單元、串口接收單元。

所述的DSP串口處理單元接收光纖分布式測溫系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)，移位存儲單元將所接收的字符串信息進行CRC校驗，校驗正確之后，ROM空間存儲單元將字符串信息進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過RAM尋址單元將CRC首字節(jié)寄存器地址進行分布式溫度節(jié)點分類，以區(qū)分高溫氣冷堆結構各點溫度，所有溫度節(jié)點數(shù)據(jù)匯總完畢后通過4G無線終端發(fā)射器發(fā)射至上位機終端，串口接收單元用于結束串口接收中斷，等待下一次指令。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明所采用的測溫系統(tǒng)為分布式光纖測溫系統(tǒng)，可以測量高溫氣冷堆多個結構上的溫度。同時，本發(fā)明的光纖探頭所采用的材料為不銹鋼材料，具有耐高溫、耐腐蝕的性質(zhì)，保證了光纖測溫系統(tǒng)在工作時的準確性和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的一種基于光纖測溫的高溫氣冷堆環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)示意圖。

圖2為測試流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1所示，一種基于光纖測溫的高溫氣冷堆環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括高溫氣冷堆、光纖測溫系統(tǒng)、濾光器、放大器、信號處理器、數(shù)據(jù)采集卡、計算機和顯示器；所述的高溫氣冷堆與光纖測溫系統(tǒng)連接，光纖測溫系統(tǒng)分別與濾光器和放大器連接，濾光器、放大器和信號處理器與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡與計算機連接，計算機與顯示器連接。