[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

说明书

技术领域

本发明属于检测设备技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

安全、高效的核能反应堆是解决能源问题的关键技术之一。而球床式高温气冷堆由于其发电效率高，固有安全性好，能够在不停堆的情况下进行燃料装卸等优点，受到了许多国家的高度重视。

目前在球床堆上使用的燃料元件检测装置的基本原理都是基于石墨导体对线圈感抗的影响来检测燃料元件，根据其结构不同可分为以下几种。一是内装式：在不锈钢过球管道内预装检测线圈，燃料球通过时线圈的感抗会发生变化，通过检测线圈感抗的变化来得到过球信号。二是侧壁打孔安装式：在不锈钢过球管道侧壁打孔，在孔内安装检测线圈，这种装置类似于电磁式接近开关。

以上两种传感器的安装都破坏了过球管道的完整性，传感器结构和安装方式必须保证过球管道的高压气密性，因此传感器结构复杂，安装困难。传感器出现故障后，维修和更换传感器必须拆卸过球管道，施工时间长，容易造成辐射污染，影响反应堆的可利用性。传感器线圈、骨架和其它附件直接与放射性燃料球接触，对整个检测传感器材料的抗辐射性要求很高，影响了传感器的使用寿命。

此外，高温气冷堆存在多种电磁干扰和很强的核辐射，并且工作环境复杂，设备不易进行人工检查和维护，现有检测装置存在以下几点不足：过球检测装置的电磁兼容性能较低，容易受到高温气冷堆内的电磁环境的干扰，造成错误计数；过球检测装置发生故障时，不能主动发出警示，故障期间可能导致漏计数和误计数情况的发生。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的对管道产生破坏、抗干扰性差、遇故障不能报警的问题。

为此，本发明的一个目的在于提出一种具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测方法。

本发明的另一目的在于提出一种具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测系统。

为了实现上述目的，根据本发明一个方面的实施例的具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测方法，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。

根据本发明实施例的具有自诊断功能的高温气冷堆外装式过球检测方法与现有技术相比，至少具有以下优点：增加了自诊断功能，当检测线圈的线路、信号处理器的电源或者单片机的程序出现故障时，会自动发出警示，从而使得故障可以被及时排除，避免出现漏记的情况，增强了过球计数结果的真实可靠性。