設(shè)計(jì)一種基于電荷信號(hào)的遠(yuǎn)程在線自檢單元,為安裝于核電廠反應(yīng)堆廠房的松脫部件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（LPMS）的一次儀表提供快速有效的遠(yuǎn)程在線自檢方法。介紹了該遠(yuǎn)程在線自檢單元的設(shè)計(jì)原理和方法、硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),以及軟件流程設(shè)計(jì)。對(duì)遠(yuǎn)程在線自檢單元進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,在空載輸出5 V低電壓工作條件下可滿足250 m的遠(yuǎn)程在線自檢要求,同時(shí)對(duì)集成了該遠(yuǎn)程在線自檢單元的國(guó)產(chǎn)化LPMS樣機(jī)進(jìn)行了鑒定試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證其滿足工程應(yīng)用環(huán)境。集成了遠(yuǎn)程在線自檢單元的2套國(guó)產(chǎn)化LPMS產(chǎn)品已在巴基斯坦的恰希瑪核電廠C-3/C-4機(jī)組進(jìn)行了成功應(yīng)用,以低成本和高效率實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)堆裝料運(yùn)行期間LPMS一次儀表的在線檢測(cè)。 

【文章來(lái)源】：核動(dòng)力工程. 2020,41(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

LPMS中遠(yuǎn)程在線自檢單元的方案設(shè)計(jì)框圖

210核動(dòng)力工程Vol.41.No.2.2020圖3正弦信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)原理圖Fig.3SchematicDiagramforDesignofSinusoidalSignalGeneratorD1、D2—型號(hào)為1N4148的二極管；C1、C2—電容；R1~R7—電阻；U1—型號(hào)為AD8032AN的雙運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱運(yùn)放）；V+—正電源端；V-—負(fù)電源端；+IN1和+IN2—同相輸入端；-IN1和-IN2—反相輸入端；VOUT1和VOUT2—輸出端；VOUT—正弦電壓輸出信號(hào)；GND—包線接地端AF=1+R3/R1（2）式中，R1、R3分別為圖3中R1與R3的電阻值，k。將圖3中R1與R3的電阻值代入式（2），獲得運(yùn)放的AF恰好為3，滿足振蕩器穩(wěn)定輸出條件。圖3中，R4、R6、C1、C2組成的RC串并聯(lián)正反饋網(wǎng)絡(luò)輸出到運(yùn)放的同相輸入端，且RC串并聯(lián)正反饋網(wǎng)絡(luò)的諧振角頻率ω可根據(jù)式（3）計(jì)算[4]，即：6461210RRCC（3）式中，R4、R6分別為圖3中R4與R6的電阻值，k；C1、C2分別為圖3中C1、C2的電容值，nF；計(jì)算得出諧振角頻率ω約為31676rad/s。將計(jì)算獲得的諧振角頻率ω代入下式，即：2πf（4）計(jì)算獲得振蕩器的諧振頻率f為5.044kHz。通過(guò)Multisim仿真軟件，對(duì)振蕩器輸出信號(hào)進(jìn)行頻率和波形的仿真測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖4（波形底色已作反色處理）。輸出頻率仿真測(cè)試結(jié)果為5.006kHz，與計(jì)算獲得的輸出頻率5.044kHz的誤差僅為-0.75%。從輸出信號(hào)仿真測(cè)試可看出，正弦波形穩(wěn)定，波形良好，且波形峰值為4.866V，即有效值為3.440V，與計(jì)算獲得的輸出有效值3.536V的誤差為-2.7%。圖4振蕩器仿真測(cè)試結(jié)果Fig.4SimulationTestResultsofOscillator圖3中與V+和V-連接的理想正負(fù)供電電源雖然為+5V和-5V，但根據(jù)資料顯示，AD8032AN能夠在正負(fù)供電電源+2.7V和-2.7V的更低電壓的條件?

并通過(guò)指令傳輸及控制單元直接執(zhí)行。由于核電廠的LPMS具有n路監(jiān)測(cè)通道和n個(gè)遠(yuǎn)程在線自檢單元，且按照?qǐng)D1的方案進(jìn)行連接，n個(gè)遠(yuǎn)程在線自檢單元共用指令傳輸及控制單元。盡管第2節(jié)的硬件設(shè)計(jì)本身支持n個(gè)遠(yuǎn)程在線自檢單元進(jìn)行同步自檢，但是出于性價(jià)比考慮，LPMS信號(hào)處理柜中的指令傳輸及控制單元的負(fù)載能力不支持多個(gè)遠(yuǎn)程在線自檢單元進(jìn)行同步自檢，因此在LPMS的自檢控制軟件設(shè)計(jì)中，也不允許多個(gè)監(jiān)測(cè)通道同步進(jìn)行遠(yuǎn)程在線自檢，可以手動(dòng)選擇單一監(jiān)測(cè)通道進(jìn)行遠(yuǎn)程在線自檢，或自動(dòng)地逐一對(duì)監(jiān)測(cè)通道進(jìn)行遠(yuǎn)程在線自檢。圖6為圖6自動(dòng)遠(yuǎn)程在線自檢的軟件設(shè)計(jì)流程圖Fig.6FlowChartforDesignofAutomaticRemoteOnlineSelf-CheckingSoftware圖5電源及信號(hào)源切換控制電路設(shè)計(jì)框圖Fig.5BlockDiagramforDesignofPowerandSignalSourceSwitchingControlCircuit

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3045302