CN107193235A - 一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法 - Google Patents

一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107193235A
CN107193235A CN201710494922.6A CN201710494922A CN107193235A CN 107193235 A CN107193235 A CN 107193235A CN 201710494922 A CN201710494922 A CN 201710494922A CN 107193235 A CN107193235 A CN 107193235A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
processing
core
revolution speed
tach
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710494922.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107193235B (zh
Inventor
朱毖微
吕鑫
何亮
青先国
陈智
郑嵩华
吴茜
徐思捷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuclear Power Institute of China
Original Assignee
Nuclear Power Institute of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuclear Power Institute of China filed Critical Nuclear Power Institute of China
Priority to CN201710494922.6A priority Critical patent/CN107193235B/zh
Publication of CN107193235A publication Critical patent/CN107193235A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107193235B publication Critical patent/CN107193235B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G05B19/0425—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2604—Test of external equipment
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2612—Data acquisition interface

Abstract

本发明公开了一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，包括步骤：步骤1)输入的核级屏蔽泵转速信号先通过保护电路进行瞬态电压抑制和静电保护；步骤2)再通过带宽滤波电路对输入的转速信号进行滤波处理；步骤3)完成滤波的信号通过转速脉冲分类电路对输入的转速信号按峰值大小进行分类，并根据不同类别分别进行多级放大；步骤4)经放大处理的转速信号经整形成为单极性方波信号后后送处理核心处理；步骤5)处理核心将转速值送至总线模块处理后实现总线型式输出。可按峰值的大小对输入的转速信号分别进行放大处理，信号放大采用多级小倍数放大方案，减小脉冲放大过程中的失真现象。

Description

一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法
技术领域
本发明涉及一种反应堆冷却剂泵转速信号处理领域，具体涉及一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法。
背景技术
第三代核电和新型核动力装置中的反应堆冷却剂泵多采用屏蔽泵型式，并将转速信号列为停堆保护参数。核级屏蔽泵的转速测量普遍采用电磁感应原理，屏蔽泵每转动一圈，对应的转速传感器产生一个转速信号，通过计算转速信号的间隔时间便可得到屏蔽泵的转速。
部分核级屏蔽泵转速传感器采用套管式设计，通过固定管座深入泵体内部，转速传感器体积受制约，传感器中用于电磁感应的线圈数量有限造成转速传感器输出信号峰值很小，仅为现在普遍采用的转速传感器输出信号的百分之一左右。采用目前常用的信号处理方法无法兼顾处理常规转速信号和微小转速信号。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术不足，提供一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，解决核级屏蔽泵宽范围峰值转速信号处理的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，包括步骤：
步骤1)输入的核级屏蔽泵转速信号先通过保护电路进行瞬态电压抑制和静电保护；
步骤2)再通过带宽滤波电路对输入的转速信号进行滤波处理；
步骤3)完成滤波的信号通过转速脉冲分类电路对输入的转速信号按峰值大小进行分类，并根据不同类别分别进行多级放大；
步骤4)经放大处理的转速信号经整形成为单极性方波信号后后送处理核心处理；
步骤5)处理核心将转速值送至总线模块处理后实现总线型式输出。
进一步的，所述步骤3)，转速信号按其峰值大小分为三种类别，分别为峰值范围为10mV～99mV的微小转速信号、峰值范围为100mV～999mV的小转速信号和峰值范围为1V～10V的常规转速信号。
进一步的，所述步骤3)，完成滤波的信号通过转速脉冲分类电路对输入的转速信号按峰值大小进行分类后，同时将分类后的转速信号送处理核心，所述处理核心根据转速信号类别向增益控制电路施加不同信号指令从而控制放大电路进行不同的放大处理。
进一步的，所述放大处理采用多级小倍数放大的方式进行。
进一步的，所述通过处理核心控制增益控制电路对多级放大电路实现自动增益控制，将放大后的转速信号峰值始终保持在1V～10V范围内，对上述转速信号分别进行100倍、10倍和1倍的放大处理。
进一步的，所述步骤5)，处理核心还可将转速值送DAC转换电路转换成4mA～20mADC信号输出。
进一步的，所述步骤4)，处理核心是通过内置高速时钟为基准对方波信号的间隔周期进行计数，并根据计数值和时钟脉冲频率计算转速值。
进一步的，所述步骤2)，滤波电路进行带宽滤波是滤去转速信号工作频率以外的频率信号。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明提供的信号处理方法可用于核级屏蔽泵宽范围峰值转速信号；
本发明提供的信号处理方法可处理转速信号的峰值范围为10mV～10V；
本发明提供的信号处理方法可按峰值的大小对输入的转速信号分别进行放大处理，信号放大采用多级小倍数放大方案，减小转速信号放大过程中的失真现象；
本发明提供的信号处理方法可以对多级放大电路实行自动增益控制。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，输入的核级屏蔽泵转速信号先通过保护电路进行瞬态电压抑制和静电保护以防止外部电压信号对后续电路的损坏，再由滤波电路进行带宽滤波，滤去转速信号工作频率以外的频率信号；完成滤波的信号经转速脉冲分类电路按峰值大小进行分类后送放大电路进行信号放大，同时转速脉冲分类电路将将转速信号类别信息送处理核心；处理核心根据转速信号类别向增益控制电路施加不同信号指令从而控制放大电路进行不同的放大处理，放大处理采用多级小倍数放大的方式进行；经放大处理的转速信号经过整形电路运用滞回原理整形成单极性方波信号后送处理核心处理，
处理核心以内部高速时钟为基准对方波信号的相邻上升沿的间隔进行计数，并根据计数值计算得到相应的转速值，处理核心将转速值送至总线模块处理后实现总线型式输出，或将转速值经DAC器件进行转换后输出相应的4mA～20mA DC信号。
由本发明提供的信号处理方法将可处理的转速信号按其峰值大小分为三种类别，分别为微小转速信号(峰值范围为10mV～99mV)、小转速信号(峰值范围为100mV～999mV)和常规转速信号(峰值范围为1V～10V)，根据经放大处理后输出的转速信号峰值范围在1V～10V之内，对上述转速信号分别进行100倍、10倍和1倍的放大处理。
额定转速下，A、B、C三种转速信号的峰值分别为25mV、500mV和6.5V，分别对应微小转速信号、小转速信号和常规转速信号。
A转速信号经过保护电路后送滤波电路处理，滤波采用带宽滤波的方式，滤去工作带宽以外频率的脉冲波形，特别是高频转速信号，经滤波的信号送转速脉冲分类电路进行处理，A转速信号需进行100倍放大处理，分类电路向处理核心(采用FPGA芯片)发送二进制信号11(代表需放大100倍)，处理核心向增益控制电路发出二进制信号11，增益控制电路分别向第一级和第二级放大电路分别发送二进制信号10，即每级放大电路放大10倍，经过两级放大后，转速信号峰值范围转变为2.5V，在规定的范围内，信号放大过程结束。放大后的信号送整形电路转变为单极性方波信号再送FPGA进行处理，FPGA以内部高速时钟脉冲作为基准对方波信号的相邻上升沿的间隔进行计数，为确保测量精度时钟脉冲设置为5MHz。FPGA根据时钟脉冲的计数值与时钟脉冲频率计算得到转速值，为防止计算转速值的超限，还需要进行预设高、低限值对转速值进行限值处理。FPGA将得到的转速值放入数据存储模块的缓存区域后通过总线模块向外发送数据，同时，FPGA将转速值转换成为二进制信号并通过SPI总线传输至DAC电路并由其进行转换后输出相应的4mA～20mA DC信号。
B、C转速信号与A转速信号类似，区别之处在于，信号送转速脉冲分类电路后，由于B转速信号需进行10倍放大处理，分类电路向FPGA输出发送二进制信号10，处理核心向增益控制电路发出二进制信号10，增益控制电路分别向第一级和第二级放大电路分别发送二进制信号10和01，即第一级放大电路放大10倍，第二级放大电路放大1倍，经过两级放大后，转速信号峰值范围转变为5.0V。C转速信号峰值范围已经在1V～10V的范围内，不需要进行放大或放大1倍即可，分离电路向FPGA输出发送二进制信号01，处理核心向增益控制电路发出二进制信号01，增益控制电路分别向第一级和第二级放大电路分别发送二进制信号01和01，即第一、二级放大电路均放大1倍，经过两级放大后，转速信号峰值范围不变。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1)输入的核级屏蔽泵转速信号先通过保护电路进行瞬态电压抑制和静电保护；
步骤2)再通过带宽滤波电路对输入的转速信号进行滤波处理；
步骤3)完成滤波的信号通过转速脉冲分类电路对输入的转速信号按峰值大小进行分类，并根据不同类别分别进行多级放大；
步骤4)经放大处理的转速信号经整形成为单极性方波信号后后送处理核心处理；
步骤5)处理核心将转速值送至总线模块处理后实现总线型式输出。
2.根据权利要求1所述的一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，其特征在于：所述步骤3)，转速信号按其峰值大小分为三种类别，分别为峰值范围为10mV～99mV的微小转速信号、峰值范围为100mV～999mV的小转速信号和峰值范围为1V～10V的常规转速信号。
3.根据权利要求1所述的一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，其特征在于：所述步骤3)，完成滤波的信号通过转速脉冲分类电路对输入的转速信号按峰值大小进行分类后，同时将分类后的转速信号送处理核心，所述处理核心根据转速信号类别向增益控制电路施加不同信号指令从而控制放大电路进行不同的放大处理。
4.根据权利要求3所述的一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，其特征在于：所述放大处理采用多级小倍数放大的方式进行。
5.根据权利要求4所述的一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，其特征在于：所述通过处理核心控制增益控制电路对多级放大电路实现自动增益控制，将放大后的转速信号峰值始终保持在1V～10V范围内，对上述转速信号分别进行100倍、10倍和1倍的放大处理。
6.根据权利要求1所述的一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，其特征在于：所述步骤5)，处理核心还可将转速值送DAC转换电路转换成4mA～20mA DC信号输出。
7.根据权利要求1所述的一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，其特征在于：所述步骤4)，处理核心是通过内置高速时钟为基准对方波信号的间隔周期进行计数，并根据计数值和时钟脉冲频率计算转速值。
8.根据权利要求1所述的一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法，其特征在于：所述步骤2)，滤波电路进行带宽滤波是滤去转速信号工作频率以外的频率信号。
CN201710494922.6A 2017-06-26 2017-06-26 一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法 Active CN107193235B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710494922.6A CN107193235B (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710494922.6A CN107193235B (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107193235A true CN107193235A (zh) 2017-09-22
CN107193235B CN107193235B (zh) 2020-07-21

Family

ID=59880040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710494922.6A Active CN107193235B (zh) 2017-06-26 2017-06-26 一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107193235B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109933099A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 中核兰州铀浓缩有限公司 铀浓缩气体离心机转速传感器输出信号处理装置

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU879336A1 (ru) * 1980-03-24 1981-11-07 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Устройство дл регистрации режима работы двигател
JPS61195383A (ja) * 1985-02-25 1986-08-29 Shimadzu Corp 光電子増倍管の増幅度安定化装置
CN1088376A (zh) * 1992-10-27 1994-06-22 艾利森·Ge·流动通讯有限公司 多模式信号处理
KR20020032037A (ko) * 2000-10-25 2002-05-03 조문부 로드셀을 이용한 고속등급분류회로
CN1584511A (zh) * 2004-05-27 2005-02-23 西安交通大学 大型旋转机械设备智能采集监测装置及采集监测方法
CN201340303Y (zh) * 2009-01-23 2009-11-04 上海华阳检测仪器有限公司 转速跟踪的振动测量装置
CN102456419A (zh) * 2010-10-22 2012-05-16 中国核动力研究设计院 核反应堆屏蔽泵运行故障监测方法及其监测系统
CN103728462A (zh) * 2012-10-13 2014-04-16 陕西杰创科技有限公司 一种可测量低转速信号的转速传感器电路
CN103869094A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 中国核动力研究设计院 一种主泵转速测量信号处理方法
CN104330582A (zh) * 2013-07-22 2015-02-04 中国核动力研究设计院 一种基于fpga的反应堆冷却剂泵转速测量方法
CN104823035A (zh) * 2012-11-29 2015-08-05 株式会社佐竹 旋转机械的监视装置
CN105223374A (zh) * 2015-09-21 2016-01-06 中国北方车辆研究所 一种转速信号的柔性电路
CN105738807A (zh) * 2016-02-04 2016-07-06 北京航天控制仪器研究所 一种高速动压陀螺电机触地转速测试系统
CN106123966A (zh) * 2016-08-12 2016-11-16 江阴众和电力仪表有限公司 一种核级主泵转速传感器
CN106569130A (zh) * 2016-10-20 2017-04-19 天津工业大学 一种用于测量电机转矩脉动的装置及方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU879336A1 (ru) * 1980-03-24 1981-11-07 Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Устройство дл регистрации режима работы двигател
JPS61195383A (ja) * 1985-02-25 1986-08-29 Shimadzu Corp 光電子増倍管の増幅度安定化装置
CN1088376A (zh) * 1992-10-27 1994-06-22 艾利森·Ge·流动通讯有限公司 多模式信号处理
KR20020032037A (ko) * 2000-10-25 2002-05-03 조문부 로드셀을 이용한 고속등급분류회로
CN1584511A (zh) * 2004-05-27 2005-02-23 西安交通大学 大型旋转机械设备智能采集监测装置及采集监测方法
CN201340303Y (zh) * 2009-01-23 2009-11-04 上海华阳检测仪器有限公司 转速跟踪的振动测量装置
CN102456419A (zh) * 2010-10-22 2012-05-16 中国核动力研究设计院 核反应堆屏蔽泵运行故障监测方法及其监测系统
CN103728462A (zh) * 2012-10-13 2014-04-16 陕西杰创科技有限公司 一种可测量低转速信号的转速传感器电路
CN104823035A (zh) * 2012-11-29 2015-08-05 株式会社佐竹 旋转机械的监视装置
CN103869094A (zh) * 2012-12-14 2014-06-18 中国核动力研究设计院 一种主泵转速测量信号处理方法
CN104330582A (zh) * 2013-07-22 2015-02-04 中国核动力研究设计院 一种基于fpga的反应堆冷却剂泵转速测量方法
CN105223374A (zh) * 2015-09-21 2016-01-06 中国北方车辆研究所 一种转速信号的柔性电路
CN105738807A (zh) * 2016-02-04 2016-07-06 北京航天控制仪器研究所 一种高速动压陀螺电机触地转速测试系统
CN106123966A (zh) * 2016-08-12 2016-11-16 江阴众和电力仪表有限公司 一种核级主泵转速传感器
CN106569130A (zh) * 2016-10-20 2017-04-19 天津工业大学 一种用于测量电机转矩脉动的装置及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张晓燕 等: "电磁感应式转向盘转速传感器的研究", 《仪器仪表学报》 *
杨艳 等: "实用磁电式脉冲测速机输出整形电路", 《电工技术》 *
赵毅强 等: "基于FPGA的主泵转速监测系统的研发", 《核电子学与探测技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109933099A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 中核兰州铀浓缩有限公司 铀浓缩气体离心机转速传感器输出信号处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107193235B (zh) 2020-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103869094B (zh) 一种主泵转速测量信号处理方法
CN104154853A (zh) 一种采用电涡流传感器测量风力发电机气隙的方法
CN103872851B (zh) 旋转电机的转速和位移测量系统
CN102627115B (zh) 一种基于地磁异常的铁路来车监测方法和装置
CN111505455B (zh) 一种高压开关柜局部放电定位检测系统及检测方法
CN102621345B (zh) 一种发电机转速检测装置
CN102353972A (zh) 多种模式的数字化多道谱仪
CN107193235A (zh) 一种用于核级屏蔽泵转速信号的处理方法
CN104330582A (zh) 一种基于fpga的反应堆冷却剂泵转速测量方法
CN107656086B (zh) 一种核电站主泵转速信号监测系统及方法
CN202903119U (zh) 一种位移传感器的检测电路
CN107091957A (zh) 一种雷电监测定位系统及其定位方法
CN105318892A (zh) 一种铁路车轮传感器信号无极性接收处理电路和集成芯片
CN102495225B (zh) 一种汽轮机转速测量装置及测量方法
CN106603076A (zh) 一种ad采样信号的处理方法及ad采样信号装置
CN107255732A (zh) 测量磁转速传感器信号的转速测量电路
CN101216993B (zh) 一种消除设备模拟量干扰的监测方法和装置
CN106475689A (zh) 激光切割方法和设备
CN201774503U (zh) 一种增量编码器信号脉冲纠偏装置
CN109085419B (zh) 充磁机充磁峰值电流测量方法及装置
CN108227541B (zh) 一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法
CN205879971U (zh) 新型测速电路
CN113687134B (zh) 一种带综合诊断功能的电流传感器电路及电流传感器
CN209803595U (zh) 一种自动造型线砂箱控制系统
CN203053993U (zh) 一种发动机测速装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant