CN104931798B - 堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置及其检测定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置及其检测定位方法。源量程脉冲测量装置包括探头和源量程脉冲测量回路，探头通过源量程电缆连接于源量程脉冲测量回路，其中，源量程电缆上设置有多个连接件，通过所述连接件可拆卸安装在源量程电缆上、用于分段隔离所述源量程电缆上的脉冲信号的脉冲隔离装置，以及通过相应的连接件可拆卸地安装在需要检测的分段的源量程电缆上、用于检测该分段的源量程电缆上的脉冲信号的脉冲测量仪。该源量程脉冲测量装置及其检测定位方法可准确定位脉冲闪发故障点，以便于查找消除故障，提高其工作效率，优化检测工序，并可避免由于排除性更换板件和接头所带来的经济损失，有利于节省成本。

Description

堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置及其检测定位方法

技术领域

本发明涉及核电站堆外核仪表领域，尤其涉及堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置及其检测定位方法。

背景技术

堆外核仪表系统(RPN)是通过测量核电站堆芯泄露中子通量而间接测量核功率的装置，其源量程是用于测量机组启停阶段极低功率情况下堆芯的中子通量，由于此时中子通量较低，测量到的信号是负脉冲信号。由于源量程传输的信号极其微弱，在传输过程中极容易受到内部或者外部因素的干扰。近几年，国内外核电站多次发生了由于RPN源量程闪发高计数率导致跳堆的故障现象，以及日常期间源量程在无高压的情况下闪发计数率的故障现象，导致堆外核仪表无法正常工作，并存在较大的安全隐患。

由于源量程的脉冲信号和用于供其正常工作的高压信号的传输共用一根电缆，使其检测脉冲信号异常常用的方法以离线诊断以及排除法为主，使得准确定位源量程闪发故障的根本原因极其困难，很多情况下都无法找到根本原因，最终只能排除性地更换板件和接头，以保证堆外核仪表的正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种在线定位闪发故障的堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置及其检测定位方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置，包括探头和源量程脉冲测量回路，探头通过源量程电缆连接于源量程脉冲测量回路，其中，源量程电缆上设置有多个连接件，其特征在于：通过所述连接件可拆卸安装在源量程电缆上、用于分段隔离所述源量程电缆上的脉冲信号的脉冲隔离装置，以及通过相应的连接件可拆卸地安装在需要检测的分段的源量程电缆上、用于检测该分段的源量程电缆上的脉冲信号的脉冲测量仪。

优选地，所述连接件包括三通转换头，用以将所述脉冲测量仪可拆卸地安装在需要检测的分段的源量程电缆上。

优选地，所述连接件还包括连接盘和/或贯穿件。

优选地，所述脉冲测量仪包括顺序相连的脉冲放大单元、脉冲甑别单元、脉冲标定单元、脉冲电压转换单元和电压隔离单元。

本发明还提供一种堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置的检测定位方法，包括如下步骤：

S1:采用源量程脉冲测量回路和脉冲测量仪分别检测脉冲信号；

S2:根据所述脉冲测量仪、源量程脉冲测量回路与所述脉冲隔离装置的位置、以及所述源量程脉冲测量回路和所述脉冲测量仪检测到的脉冲信号确定是否存在脉冲异常及脉冲异常发生的位置。

优选地，所述步骤S2包括：

判断所述脉冲隔离装置与所述脉冲测量仪和所述源量程脉冲测量回路的位置关系；

若所述脉冲隔离装置设置在所述脉冲测量仪和所述源量程脉冲测量回路之间，判断所述源量程脉冲测量回路和所述脉冲测量仪是否检测到的脉冲信号，若所述源量程脉冲测量回路检测到脉冲信号，则所述脉冲隔离装置与所述源量程脉冲测量回路之间存在脉冲异常；若所述脉冲测量仪检测到脉冲信号，则探头与所述脉冲隔离装置之间存在脉冲异常；

若所述脉冲测量仪设置在所述脉冲隔离装置和所述源量程脉冲测量回路之间，将所述源量程脉冲测量回路和所述脉冲测量仪检测到的脉冲信号与预设正常脉冲信号比较，若不一致，则所述脉冲隔离装置与所述源量程脉冲测量回路之间存在脉冲异常。

本发明与现有技术相比具有如下优点：实施本发明，通过在探头与源量程脉冲测量回路之间的源量程电缆上可拆卸地安装用于分段隔离脉冲信号的脉冲隔离装置和用于采集脉冲信号的脉冲测量仪，根据脉冲测量仪和源量程脉冲测量回路采集到的脉冲信号的测量结果准确定位脉冲闪发故障点，以便于查找消除故障，提高其工作效率，优化检测工序，并可避免由于排除性更换板件和接头所带来的经济损失，有利于节省成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例中的堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置的原理框图。

图2是本发明一实施例中的脉冲隔离装置的原理框图。

图3是本发明一实施例中的脉冲测量仪的原理框图。

图4是本发明一实施例中的堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置的检测定位方法的流程图。

图5是本发明一实施例中堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置的检测定位方法的示意图。

1、探头；2、源量程脉冲测量回路；3、脉冲隔离装置；4、脉冲测量仪；41、脉冲放大单元；42、脉冲甑别单元；43、脉冲标定单元；44、脉冲电压转换单元；45、电压隔离单元；5、三通转换头；6、连接盘；7、贯穿件；8、源量程电缆。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出本发明一实施例中的堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置。该源量程脉冲测量装置包括探头1和源量程脉冲测量回路2，探头1通过源量程电缆8连接于源量程脉冲测量回路2，其中，源量程电缆8上设置有多个连接件，该连接件用于使外接设备接入源量程电缆8。具体地，源量程电缆8可同时传输高压信号和脉冲信号，可以理解地，源量程脉冲测量仪4上输出的高压信号通过源量程电缆8传输至探头1，以保证探头1正常工作；探头1上测量到的脉冲信号通过源量程电缆8传输至源量程脉冲测量回路2。

该源量程脉冲测量装置还包括通过连接件可拆卸安装在源量程电缆8上、用于分段隔离源量程电缆上的脉冲信号的脉冲隔离装置3，以及通过相应的连接件可拆卸地安装在需要检测的分段的源量程电缆8上、用于检测该分段的源量程电缆8上的脉冲信号的脉冲测量仪4。具体地，脉冲隔离装置3只用于隔离源量程电缆8上传输的脉冲信号，而不隔离高压信号的传输，以保证探头1的正常工作。可以理解地，源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4可检测探头1或与通过连接件连接在探头1与源量程脉冲测量回路2之间的任一外接设备产生的脉冲信号。可以理解地，该脉冲信号可以是正常的脉冲信号，也可以是异常的脉冲信号，源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4将检测到的脉冲信号输出到记录仪后再通过处理器进行判断是否异常。

如图1、图2所示，脉冲隔离装置3设置在探头1与源量程脉冲测量回路2之间，用于传输高压信号，以使探头1正常工作，同时隔离源量程电缆8上传输的脉冲信号，使其无法从探头1传输至源量程脉冲测量回路2，以完成脉冲隔离功能，使得源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4结合，以实现闪发脉冲的定位。

可以理解地，脉冲测量仪4不提供用以供探头1正常工作的高压信号，只负责检测源量程电缆8上传输的脉冲信号，并进行处理输出隔离的电压信号，将该隔离的电压信号接入记录仪进行跟踪处理。如图1、图3所示，脉冲测量仪4包括顺序相连的脉冲放大单元41、脉冲甑别单元42、脉冲标定单元43、脉冲电压转换单元44和电压隔离单元45，脉冲放大单元41接入源量程电缆8。

具体地，脉冲放大单元41对探头1测量到的脉冲信号进行放大；再通过脉冲甑别单元42调整其甑别阈以甑别脉冲；然后通过脉冲标定单元43对脉冲标定成特性为：2V，40ns的脉冲信号；再由脉冲电压转换单元44根据脉冲电流转换系数：1E-11A/(c/s)和电流电压转换关系：V＝-1.43*log(i*1E11)进行脉冲电压转换；最后通过电压隔离单元45进行电压隔离,输出至记录仪以进行跟踪，以便于查找脉冲闪发故障点。

可以理解地，连接件包括三通转换头5，用以将脉冲测量仪4可拆卸地安装在需要检测的分段的源量程电缆8上，以使脉冲测量仪4可实现在线检测目的。可以理解地，脉冲测量仪4可通过三通转换头5接入探头1与脉冲隔离装置3之间，也可以设置在脉冲隔离装置3与源量程脉冲测量回路2之间。具体地，连接件还包括连接盘6和/或贯穿件7。可以理解地，由于核电站的不同电缆之间隔离，导致信号无法直接传输，该连接盘6和贯穿件7的设置可作为不同电缆之间的中转盘，以实现信号的传输。

如图1所示，本实施例中，工作时，选择可能的故障区间，将脉冲隔离装置3接入探头1与源量程脉冲测量回路2之间的源量程电缆8上，将脉冲测量仪4通过三通转换头5接入探头1与脉冲隔离装置3之间。启动源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4以探测脉冲信号，根据源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4的测量结果，分析定位故障区间。具体地，由于脉冲隔离装置3设置在探头1与源量程脉冲测量回路2之间，只用于传输高压信号而隔离脉冲信号，使得探头1上传输的脉冲信号无法直接传输至源量程脉冲测量回路2之间；因此，若脉冲测量仪4上没有检测到脉冲信号，而源量程脉冲测量回路2上检测到脉冲信号，则脉冲闪发的故障点位于脉冲隔离装置3与源量程脉冲测量回路2之间；若源量程脉冲测量回路2上没有检测到脉冲信号，而脉冲测量仪4上检测到脉冲信号并输出记录仪进行判断是异常脉冲信号，则脉冲闪发的故障点位于探头1与脉冲隔离装置3之间。重复上述步骤，以准确定位脉冲故障点。

可以理解地，若将脉冲测量仪4通过三通转换头5接入脉冲隔离装置3与源量程脉冲测量回路2之间的源量程电缆8上，可用于测量脉冲隔离装置3与源量程脉冲测量回路2之间是否存在脉冲异常。具体地，若脉冲检测仪4与源量程脉冲测量回路2同时检测到脉冲信号，可根据其检测结果判断脉冲隔离装置3与源量程脉冲测量回路2之间是否存在脉冲异常。若脉冲检测仪4没有检测到脉冲信号，而源量程脉冲测量回路2检测到脉冲信号，没脉冲闪发的故障点发生在脉冲检测仪4与源量程脉冲测量回路2之间。

实施本发明的堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置，可在探头1正常工作的情况下，在线准确源量程故障点，以便于查找消除故障，提高其工作效率，优化检测工序，并可避免由于排除性更换板件和接头所带来的经济损失，有利于节省成本。

本发明还提供一种堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置的检测定位方法，如图4所示，该检测定位方法包括如下步骤：

S1:采用源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4分别检测脉冲信号；

S2:根据脉冲测量仪4、源量程脉冲测量回路2与脉冲隔离装置3的位置、以及源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4检测到的脉冲信号确定是否存在脉冲异常及脉冲异常发生的位置。

具体地，步骤S2包括：

判断脉冲隔离装置3与脉冲测量仪4和源量程脉冲测量回路2的位置关系。

若脉冲隔离装置3设置在脉冲测量仪4和源量程脉冲测量回路2之间，判断源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4是否检测到的脉冲信号，若源量程脉冲测量回路2检测到脉冲信号，则脉冲隔离装置3与源量程脉冲测量回路2之间存在脉冲异常；若脉冲测量仪4检测到脉冲信号，则探头1与脉冲隔离装置3之间存在脉冲异常(如图5所示)。

若脉冲测量仪4设置在脉冲隔离装置3和源量程脉冲测量回路2之间，将源量程脉冲测量回路2和脉冲测量仪4检测到的脉冲信号与预设正常脉冲信号比较，若不一致，则脉冲隔离装置3与源量程脉冲测量回路2之间存在脉冲异常。

采用该堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置的检测定位方法可准确定位脉冲闪发故障点，以便于查找消除故障，提高其工作效率，优化检测工序，并可避免由于排除性更换板件和接头所带来的经济损失，有利于节省成本。

本发明是通过一个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换和等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (5)

1.堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置，包括探头(1)和源量程脉冲测量回路(2)，探头(1)通过源量程电缆(8)连接于源量程脉冲测量回路(2)，其中，源量程电缆(8)上设置有多个连接件，其特征在于：通过所述连接件可拆卸安装在源量程电缆(8)上、用于分段隔离所述源量程电缆(8)上的脉冲信号的脉冲隔离装置(3)，以及通过相应的连接件可拆卸地安装在需要检测的分段的源量程电缆(8)上、用于检测该分段的源量程电缆(8)上的脉冲信号的脉冲测量仪(4)；

所述连接件包括三通转换头(5)，用以将所述脉冲测量仪(4)可拆卸地安装在需要检测的分段的源量程电缆(8)上。

2.根据权利要求1所述的堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置，其特征在于：所述连接件还包括连接盘(6)和/或贯穿件(7)。

3.根据权利要求1～2任一项所述的堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置，其特征在于：所述脉冲测量仪(4)包括顺序相连的脉冲放大单元(41)、脉冲甑别单元(42)、脉冲标定单元(43)、脉冲电压转换单元(44)和电压隔离单元(45)。

4.权利要求1～3任一项所述堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置的检测定位方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1:采用源量程脉冲测量回路(2)和脉冲测量仪(4)分别检测脉冲信号；

S2:根据所述脉冲测量仪(4)、源量程脉冲测量回路(2)与所述脉冲隔离装置(3)的位置、以及所述源量程脉冲测量回路(2)和所述脉冲测量仪(4)检测到的脉冲信号确定是否存在脉冲异常及脉冲异常发生的位置。

5.根据权利要求4所述的堆外核仪表系统的源量程脉冲测量装置的检测定位方法，其特征在于：所述步骤S2包括：

判断所述脉冲隔离装置(3)与所述脉冲测量仪(4)和所述源量程脉冲测量回路(2)的位置关系；

若所述脉冲隔离装置(3)设置在所述脉冲测量仪(4)和所述源量程脉冲测量回路(2)之间，判断所述源量程脉冲测量回路(2)和所述脉冲测量仪(4)是否检测到的脉冲信号，若所述源量程脉冲测量回路(2)检测到脉冲信号，则所述脉冲隔离装置(3)与所述源量程脉冲测量回路(2)之间存在脉冲异常；若所述脉冲测量仪(4)检测到脉冲信号，则探头(1)与所述脉冲隔离装置(3)之间存在脉冲异常；

若所述脉冲测量仪(4)设置在所述脉冲隔离装置(3)和所述源量程脉冲测量回路(2)之间，将所述源量程脉冲测量回路(2)和所述脉冲测量仪(4)检测到的脉冲信号与预设正常脉冲信号比较，若不一致，则所述脉冲隔离装置(3)与所述源量程脉冲测量回路(2)之间存在脉冲异常。