[发明专利]具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测方法及系统

权利要求书

1.一种具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在管道外侧设置过球传感器，所述过球传感器包括环绕所述管道的、分别靠近上游下游的第一检测线圈和第二检测线圈；

对所述第一检测线圈和第二检测线圈进行正弦交流激励，以使所述检测线圈和燃料球之间产生互感作用，同时通过谐振电桥检测电路从所述第一检测线圈和第二检测线圈中提取出第一电压U₁和第二电压U₂；

利用信号处理器对所述U₁和U₂进行差动放大、带通滤波、相敏检测和低通滤波，得到过球波形信号U₀，将所述过球波形U₀进行双阈值比较处理后转换为波峰脉冲U_P1和波谷脉冲U_P2；

单片机根据所述U₀、U_P1和U_P2判断是否有燃料球经过；

监测所述检测线圈、所述信号处理器以及所述单片机是否都正常工作，得到自诊断结果；以及

当所述自诊断结果为所述检测线圈、所述信号处理器以及所述单片机都正常工作时，输出是否有燃料球经过的判断结果，反之则发出警示信息。

2.根据权利要求1所述的具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测方法，其特征在于，所述过球传感器具体包括：

金属外壳；

一对半环柱骨架，所述半环柱骨架对装于管道外侧；

第一检测线圈和第二检测线圈，所述第一检测线圈和第二检测线圈相同，各自包括一对分别绕制在一对半环柱骨架上的、彼此串联的一对半环形线圈；

航空插头或馈通滤波器，所述航空插头或馈通滤波器与所述第一检测线圈和第二检测线圈的输出端相连；以及

电磁密封垫，所述电磁密封垫将所述半环形线圈之间的缝隙填满，并与所述金属外壳保持良好接触。

3.根据权利要求1或2所述的具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测方法，其特征在于，

当无燃料球经过时，所述第一检测线圈和第二检测线圈因彼此互感作用而在所述正弦交流激励下产生同频、同相、等幅输出信号U1和U2，所述过球波形信号U₀为稳恒值；

当有燃料球经过时，由于涡流作用引起线圈感抗发生变化，而所述燃料球通过所述第一检测线圈和第二检测线圈的时间不同，导致在所述正弦交流激励下U1和U2的幅值相位出现变化，所述过球波形信号U₀为近似正弦交流信号。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测方法，其特征在于，根据所述U₀、U_P1和U_P2判断是否有燃料球经过具体包括：

进行波形完整性判断：所述过球波形U₀经过比较器处理后产生的相邻脉冲需包含波峰脉冲U_P1和波谷脉冲U_P2，说明波形完整；

进行波形连续性判断：对于过球波形U₀相邻的波峰与波谷极值的时间差ΔT需小于波峰脉宽TD1或者波谷脉宽TD2，说明波形连续，其中所述波峰脉宽TD1由过球波形U₀的波峰的幅值阈值U_Th1决定，所述波谷脉宽TD2由过球波形U₀的波谷的幅值阈值U_Th2决定，U_Th1=(无球时U₀的基准值+过球时U₀的波峰统计值)/2，U_Th2=(无球时U₀的基准值+过球时U₀的波谷统计值)/2，所述无球时U₀的基准值为设定值，所述过球时U₀的波峰统计值和过球时U₀的波谷统计值依据实验统计获取；

进行波形对称性判断：过球波形U₀的双方向波形的宽度需具有相似性，说明波形对称；以及

进行过球判断：当波形完整、波形连续并且波形对称时，说明有燃料球通过。