一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置的制作方法

本發(fā)明涉及核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速計(jì)量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置。

背景技術(shù)：

在壓水堆核電廠中，主泵轉(zhuǎn)速不僅是表征主泵運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)，更是為反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)，對保證反應(yīng)堆的安全和運(yùn)行有非常重要的作用。因此，主泵轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)是核電廠重要安全級設(shè)備。主泵轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備主要包括轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)速處理裝置。其中，轉(zhuǎn)速處理裝置接收來自傳感器的輸出信號，經(jīng)處理得到對應(yīng)轉(zhuǎn)速值，并輸出標(biāo)準(zhǔn)模擬信號，同時(shí)將轉(zhuǎn)速值與預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較后輸出轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低的開關(guān)量信號。此外，轉(zhuǎn)速處理裝置需執(zhí)行定期試驗(yàn)。

通常，傳感器輸出信號為電壓脈沖信號，容易受到干擾信號影響，尤其易受工頻干擾源的影響。轉(zhuǎn)速處理裝置通過單片機(jī)采集電壓脈沖信號，然后采用軟件計(jì)算出主泵轉(zhuǎn)速，此方法需要進(jìn)行單片機(jī)軟件v&v，且單片機(jī)可靠性不高，響應(yīng)慢。當(dāng)前，轉(zhuǎn)速處理裝置接收傳感器信號均采用核級同軸電纜連接，而核級同軸電纜成本較高，且不通用。另外，常用的轉(zhuǎn)速處理裝置功耗較高，如散熱設(shè)計(jì)不合理，容易導(dǎo)致板卡燒壞。

為了避免上述缺陷，提高主泵轉(zhuǎn)速測量的精度、響應(yīng)時(shí)間和可靠性，降低處理裝置功耗而設(shè)計(jì)一種轉(zhuǎn)速處理裝置十分必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置，可有效濾除干擾信號對測量結(jié)果的影響，同時(shí)處理精度高、響應(yīng)時(shí)間快、功耗低，且可用普通雙絞線或同軸電纜進(jìn)行輸入信號連接，可有效保證核電廠的正常運(yùn)行。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置通過以下技術(shù)要點(diǎn)來解決問題：一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置，包括信號預(yù)處理模塊及數(shù)據(jù)邏輯電路模塊，所述數(shù)據(jù)邏輯電路模塊的輸入端連接于信號預(yù)處理模塊的輸出端上；

所述信號預(yù)處理模塊包括脈沖觸發(fā)電路，所述脈沖觸發(fā)電路用于將所接收的傳感器信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

所述數(shù)據(jù)邏輯電路模塊包括計(jì)數(shù)器模塊，所述計(jì)數(shù)器模塊接收脈沖觸發(fā)電路輸出的方波信號，完成對方波信號時(shí)間間隔計(jì)數(shù)。

采用以上方案，通過采用信號預(yù)處理模塊對監(jiān)測轉(zhuǎn)速的傳感器所采集到的信號轉(zhuǎn)換為方波信號，可使得信號在傳遞過程中具有較強(qiáng)的抗干擾能力，這樣，本裝置中相應(yīng)部分的連接線就可以采用同軸電纜、普通雙絞線電纜進(jìn)行信號連接；區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù)，在達(dá)到對主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測功能的情況下，由于不需要采用通過單片機(jī)進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的數(shù)據(jù)處理方式，故本裝置還具有功耗低的特點(diǎn)；同時(shí)，本裝置中包括的多個(gè)部件在采用純硬件電路的情況下，也能夠滿足主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測的需要，故本裝置還具有響應(yīng)時(shí)間快、測量精度高、可靠性強(qiáng)的優(yōu)勢。

作為以上所述的一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置進(jìn)一步的技術(shù)方案：

作為信號預(yù)處理模塊的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述信號預(yù)處理模塊還包括濾波電路，濾波電路設(shè)置于脈沖觸發(fā)電路的前端，濾波電路用于對傳感器信號進(jìn)行濾波處理，所述脈沖觸發(fā)電路用于將濾波電路的輸出信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

所述濾波電路包括依次串聯(lián)的lc低通濾波器、rc低通濾波器、有源帶阻濾波器，所述lc低通濾波器位于信號源傳遞方向的最前端。采用以上形式的濾波電路，可有效的消除干擾信號。

作為脈沖觸發(fā)電路的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述脈沖觸發(fā)電路包括積分比較電路、過零比較電路、信號合成電路及觸發(fā)器；

所述積分比較電路和過零比較電路兩者的信號輸入端均接收傳感器信號，積分比較電路和過零比較電路兩者的信號輸出端均連接在信號合成電路的信號輸入端上，所述觸發(fā)器的信號輸入端與信號合成電路的信號輸出端相連。

作為計(jì)數(shù)器模塊的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述計(jì)數(shù)器模塊包括計(jì)數(shù)器、控制信號模塊及鎖存器；所述控制信號模塊用于接收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號及脈沖觸發(fā)電路生成的方波信號，所述計(jì)數(shù)器的信號輸入端與控制信號模塊的信號輸出端相連，鎖存器的數(shù)據(jù)輸入端連接于計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)輸出端上。

為使得本裝置具有以下功能中的任意一個(gè)或多個(gè)：校驗(yàn)輸出正確性、實(shí)現(xiàn)開關(guān)量數(shù)據(jù)輸出、輸出表征轉(zhuǎn)速的電流信號功能，還包括輸入端與計(jì)數(shù)器模塊數(shù)據(jù)輸出端相連的flash模塊；

所述flash模塊的輸出端上連接有以下裝置中的一種或幾種：校驗(yàn)電路、回環(huán)邏輯控制電路、da模塊。以上校驗(yàn)電路及針對校驗(yàn)輸出正確性功能，回環(huán)邏輯控制電路即針對開關(guān)量數(shù)據(jù)輸出功能，da模塊即針對輸出表征轉(zhuǎn)速的電流信號功能。

為使得本裝置能夠快速輸出轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低開關(guān)量信號，還包括輸入端與脈沖觸發(fā)電路輸出端相連的繼電器隔離輸出電路。

所述信號預(yù)處理模塊中還設(shè)置有以下裝置中的一種或幾種：保護(hù)裝置、信號衰減裝置、切換開關(guān)裝置、增益控制裝置。以上信號衰減裝置及增益控制裝置均可使得脈沖觸發(fā)電路具有更好的信號源，所述保護(hù)裝置用于對各信號處理裝置或控制裝置進(jìn)行單向或雙向保護(hù)，如實(shí)現(xiàn)靜電放電效應(yīng)保護(hù)、電流單向流動等功能，所述切換開關(guān)裝置可用時(shí)實(shí)現(xiàn)信號路的通斷控制和得到不同的信號傳遞方式。

作為一種一體化設(shè)計(jì)，還包括信號處理板，所述信號預(yù)處理模塊及數(shù)據(jù)邏輯電路模塊均固定于信號處理板。

更進(jìn)一步的，本裝置的電源設(shè)置為如下方式：輸入的交流電源首先經(jīng)過防雷電路，然后經(jīng)過熔絲，由按鍵電源開關(guān)控制電源的通斷，交流電源經(jīng)過開關(guān)后，再由emc濾波器進(jìn)行濾波，濾波后送入ac/dc模塊，然后ac/dc模塊經(jīng)過穩(wěn)壓二極管輸出，此時(shí)輸出的電源為5v直流電源，可供給各電子元器件使用。

更進(jìn)一步的，本裝置還包括顯示面板，顯示面板包含主led、多功能led和狀態(tài)指示燈。主led用于顯示正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速值及定期試驗(yàn)時(shí)輸出值等。多功能led用于顯示定值比較預(yù)設(shè)值(轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低)及定期試驗(yàn)時(shí)的內(nèi)建試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)值。狀態(tài)指示燈分別用于裝置上電指示、運(yùn)行/試驗(yàn)狀態(tài)指示、轉(zhuǎn)速低(speedlow)及轉(zhuǎn)速低低(speedll)狀態(tài)指示。同時(shí)在面板上設(shè)置裝置上電開關(guān)、試燈開關(guān)、感應(yīng)器信號與試驗(yàn)信號切換開關(guān)、內(nèi)建試驗(yàn)信號與外部試驗(yàn)信號切換開關(guān)、模擬量輸出切換開關(guān)、內(nèi)建測試信號頻率調(diào)整開關(guān)以及多功能顯示窗控制開關(guān)。另外，在面板還設(shè)置了外部信號輸入接口和試驗(yàn)用轉(zhuǎn)速電流信號輸出接口。

同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的方法，以上裝置的實(shí)現(xiàn)依賴于該方法，該方法包括順序進(jìn)行的以下步驟：

s1、將用于檢測轉(zhuǎn)速的傳感器輸出的電壓脈沖信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

s2、采用計(jì)數(shù)器模塊以所述方波信號及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號為依據(jù)，得到轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

采用以上方案，通過采用信號預(yù)處理模塊對監(jiān)測轉(zhuǎn)速的傳感器所采集到的信號轉(zhuǎn)換為方波信號，可使得信號在傳遞過程中具有較強(qiáng)的抗干擾能力，這樣，本裝置中相應(yīng)部分的連接線就可以采用同軸電纜、普通雙絞線電纜進(jìn)行信號連接；區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù)，在達(dá)到對主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測功能的情況下，由于不需要采用通過單片機(jī)進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的數(shù)據(jù)處理方式，故本裝置還具有功耗低的特點(diǎn)；同時(shí)，本裝置中包括的多個(gè)部件在采用純硬件電路的情況下，也能夠滿足主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測的需要，故本裝置還具有響應(yīng)時(shí)間快、測量精度高、可靠性強(qiáng)的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置一個(gè)具體實(shí)施例的系統(tǒng)拓?fù)鋱D。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不僅限于以下實(shí)施例：

實(shí)施例1：

如圖1所示，一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置，一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置，包括信號預(yù)處理模塊及數(shù)據(jù)邏輯電路模塊，所述數(shù)據(jù)邏輯電路模塊的輸入端連接于信號預(yù)處理模塊的輸出端上；

所述信號預(yù)處理模塊包括脈沖觸發(fā)電路，所述脈沖觸發(fā)電路用于將所接收的傳感器信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

所述數(shù)據(jù)邏輯電路模塊包括計(jì)數(shù)器模塊，所述計(jì)數(shù)器模塊接收脈沖觸發(fā)電路輸出的方波信號，完成對方波信號時(shí)間間隔計(jì)數(shù)。

采用以上方案，通過采用信號預(yù)處理模塊對監(jiān)測轉(zhuǎn)速的傳感器所采集到的信號轉(zhuǎn)換為方波信號，可使得信號在傳遞過程中具有較強(qiáng)的抗干擾能力，這樣，本裝置中相應(yīng)部分的連接線就可以采用同軸電纜、普通雙絞線電纜進(jìn)行信號連接；區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù)，在達(dá)到對主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測功能的情況下，由于不需要采用通過單片機(jī)進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的數(shù)據(jù)處理方式，故本裝置還具有功耗低的特點(diǎn)；同時(shí)，本裝置中包括的多個(gè)部件在采用純硬件電路的情況下，也能夠滿足主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測的需要，故本裝置還具有響應(yīng)時(shí)間快、測量精度高、可靠性強(qiáng)的優(yōu)勢。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步限定，如圖1所示，作為以上所述的一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置進(jìn)一步的技術(shù)方案：

作為信號預(yù)處理模塊的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述信號預(yù)處理模塊還包括濾波電路，濾波電路設(shè)置于脈沖觸發(fā)電路的前端，濾波電路用于對傳感器信號進(jìn)行濾波處理，所述脈沖觸發(fā)電路用于將濾波電路的輸出信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

所述濾波電路包括依次串聯(lián)的lc低通濾波器、rc低通濾波器、有源帶阻濾波器，所述lc低通濾波器位于信號源傳遞方向的最前端。采用以上形式的濾波電路，可有效的消除干擾信號。

作為脈沖觸發(fā)電路的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述脈沖觸發(fā)電路包括積分比較電路、過零比較電路、信號合成電路及觸發(fā)器；

所述積分比較電路和過零比較電路兩者的信號輸入端均接收傳感器信號，積分比較電路和過零比較電路兩者的信號輸出端均連接在信號合成電路的信號輸入端上，所述觸發(fā)器的信號輸入端與信號合成電路的信號輸出端相連。

作為計(jì)數(shù)器模塊的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述計(jì)數(shù)器模塊包括計(jì)數(shù)器、控制信號模塊及鎖存器；所述控制信號模塊用于接收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號及脈沖觸發(fā)電路生成的方波信號，所述計(jì)數(shù)器的信號輸入端與控制信號模塊的信號輸出端相連，鎖存器的數(shù)據(jù)輸入端連接于計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)輸出端上。

為使得本裝置具有以下功能中的任意一個(gè)或多個(gè)：校驗(yàn)輸出正確性、實(shí)現(xiàn)開關(guān)量數(shù)據(jù)輸出、輸出表征轉(zhuǎn)速的電流信號功能，還包括輸入端與計(jì)數(shù)器模塊數(shù)據(jù)輸出端相連的flash模塊；

所述flash模塊的輸出端上連接有以下裝置中的一種或幾種：校驗(yàn)電路、回環(huán)邏輯控制電路、da模塊。以上校驗(yàn)電路及針對校驗(yàn)輸出正確性功能，回環(huán)邏輯控制電路即針對開關(guān)量數(shù)據(jù)輸出功能，da模塊即針對輸出表征轉(zhuǎn)速的電流信號功能。

為使得本裝置能夠快速輸出轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低開關(guān)量信號，還包括輸入端與脈沖觸發(fā)電路輸出端相連的繼電器隔離輸出電路。

所述信號預(yù)處理模塊中還設(shè)置有以下裝置中的一種或幾種：保護(hù)裝置、信號衰減裝置、切換開關(guān)裝置、增益控制裝置。以上信號衰減裝置及增益控制裝置均可使得脈沖觸發(fā)電路具有更好的信號源，所述保護(hù)裝置用于對各信號處理裝置或控制裝置進(jìn)行單向或雙向保護(hù)，如實(shí)現(xiàn)靜電放電效應(yīng)保護(hù)、電流單向流動等功能，所述切換開關(guān)裝置可用時(shí)實(shí)現(xiàn)信號路的通斷控制和得到不同的信號傳遞方式。

作為一種一體化設(shè)計(jì)，還包括信號處理板，所述信號預(yù)處理模塊及數(shù)據(jù)邏輯電路模塊均固定于信號處理板。

更進(jìn)一步的，本裝置的電源設(shè)置為如下方式：輸入的交流電源首先經(jīng)過防雷電路，然后經(jīng)過熔絲，由按鍵電源開關(guān)控制電源的通斷，交流電源經(jīng)過開關(guān)后，再由emc濾波器進(jìn)行濾波，濾波后送入ac/dc模塊，然后ac/dc模塊經(jīng)過穩(wěn)壓二極管輸出，此時(shí)輸出的電源為5v直流電源，可供給各電子元器件使用。

更進(jìn)一步的，本裝置還包括顯示面板，顯示面板包含主led、多功能led和狀態(tài)指示燈。主led用于顯示正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速值及定期試驗(yàn)時(shí)輸出值等。多功能led用于顯示定值比較預(yù)設(shè)值(轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低)及定期試驗(yàn)時(shí)的內(nèi)建試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)值。狀態(tài)指示燈分別用于裝置上電指示、運(yùn)行/試驗(yàn)狀態(tài)指示、轉(zhuǎn)速低(speedlow)及轉(zhuǎn)速低低(speedll)狀態(tài)指示。同時(shí)在面板上設(shè)置裝置上電開關(guān)、試燈開關(guān)、感應(yīng)器信號與試驗(yàn)信號切換開關(guān)、內(nèi)建試驗(yàn)信號與外部試驗(yàn)信號切換開關(guān)、模擬量輸出切換開關(guān)、內(nèi)建測試信號頻率調(diào)整開關(guān)以及多功能顯示窗控制開關(guān)。另外，在面板還設(shè)置了外部信號輸入接口和試驗(yàn)用轉(zhuǎn)速電流信號輸出接口。

實(shí)施例3：

同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種用于核電廠反應(yīng)堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的方法，以上實(shí)施例提供的裝置功能的實(shí)現(xiàn)依賴于該方法，該方法包括順序進(jìn)行的以下步驟：

s1、將用于檢測轉(zhuǎn)速的傳感器輸出的電壓脈沖信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

s2、采用計(jì)數(shù)器模塊以所述方波信號及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號為依據(jù)，得到轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。