CN214471401U - 一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，包括高温气冷堆、光纤测温系统、滤光器、放大器、信号处理器、数据采集卡、计算机和显示器；所述的光纤测温系统为分布式光纤测温系统，对高温气冷堆各结构处的温度进行多点测量，滤光器用于收集拉曼散射光，通过放大器对光信号进行放大，信号处理器用于将光信号转换为数字信号，数据采集卡用于收集数字信号，计算机用于将收集到的数字信号进行计算和分类，最后通过显示器实时显示测量的各点温度。其优点是：本实用新型的光纤探头所采用的材料为不锈钢材料，具有耐高温、耐腐蚀的性质，保证了光纤测温系统在工作时的准确性和稳定性。

Description

一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统

技术领域

本实用新型属于一种测试系统，具体涉及一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统。

背景技术

高温气冷堆作为“第四代先进核能系统”的核反应堆，是核电厂一回路的重要组成部分，其稳定运行对于核电厂的安全至关重要。高温气冷堆运行时温度较高，堆芯出口温度可以达到750℃，因此有必要对高温气冷堆的温度进行实时监测。由于高温气冷堆的体积较大，以往温度监测只是监测其某一点的温度，不能对高温气冷堆整体结构进行温度实时监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，它能够实时监测高温气冷堆各关键结构处的温度。

本实用新型的技术方案如下：一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，包括高温气冷堆、光纤测温系统、滤光器、放大器、信号处理器、数据采集卡、计算机和显示器；所述的光纤测温系统为分布式光纤测温系统，对高温气冷堆各结构处的温度进行多点测量，滤光器用于收集拉曼散射光，通过放大器对光信号进行放大，信号处理器用于将光信号转换为数字信号，数据采集卡用于收集数字信号，计算机用于将收集到的数字信号进行计算和分类，最后通过显示器实时显示测量的各点温度。

所述的高温气冷堆与光纤测温系统相连构成试验回路；所述的滤光器与放大器构成检测回路；所述的信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器构成处理回路；测试装置通过显示器的输出结果可以实时监测高温气冷堆各结构处的温度。

所述的光纤测温系统发射一个光频脉冲，通过分布在高温气冷堆结构上的各个光纤探头进行温度的测量，通过滤光器与放大器构成的检测回路对信号进行滤波和放大，然后通过信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器构成的处理回路对信号进行处理并显示。

所述的光纤测温系统包括DSP串口处理单元、移位存储单元、ROM空间存储单元、RAM寻址单元、4G无线终端发射单元、串口接收单元。

所述的DSP串口处理单元接收光纤分布式测温系统的温度数据，移位存储单元将所接收的字符串信息进行CRC校验，校验正确之后，ROM空间存储单元将字符串信息进行A/D转换，转换为数字信号，通过RAM寻址单元将CRC首字节寄存器地址进行分布式温度节点分类，以区分高温气冷堆结构各点温度，所有温度节点数据汇总完毕后通过4G无线终端发射器发射至上位机终端，串口接收单元用于结束串口接收中断，等待下一次指令。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型所采用的测温系统为分布式光纤测温系统，可以测量高温气冷堆多个结构上的温度。同时，本实用新型的光纤探头所采用的材料为不锈钢材料，具有耐高温、耐腐蚀的性质，保证了光纤测温系统在工作时的准确性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统示意图。

图2为测试流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统包括高温气冷堆、光纤测温系统、滤光器、放大器、信号处理器、数据采集卡、计算机和显示器；所述的高温气冷堆与光纤测温系统连接，光纤测温系统分别与滤光器和放大器连接，滤光器、放大器和信号处理器与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接，计算机与显示器连接。

所述的光纤测温系统为分布式光纤测温系统，可以对高温气冷堆各结构处的温度进行多点测量，滤光器用于收集拉曼散射光，通过放大器对光信号进行放大，信号处理器用于将光信号转换为数字信号，数据采集卡用于收集数字信号，计算机用于将收集到的数字信号进行计算和分类，最后通过显示器实时显示测量的各点温度。

所述的高温气冷堆与光纤测温系统相连构成试验回路；所述的滤光器与放大器构成检测回路；所述的信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器构成处理回路；测试装置通过显示器的输出结果可以实时监测高温气冷堆各结构处的温度。

其特征在于光纤测温系统发射一个光频脉冲，通过分布在高温气冷堆结构上的各个光纤探头进行温度的测量，通过滤光器与放大器构成的检测回路对信号进行滤波和放大，然后通过信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器构成的处理回路对信号进行处理并显示。

如图2所示，分布式光纤测温系统包括DSP串口处理单元、移位存储单元、ROM空间存储单元、RAM寻址单元、4G无线终端发射单元、串口接收单元。其中，DSP串口处理单元与移位存储单元连接，移位存储单元与ROM空间存储单元连接，ROM空间存储单元与RAM寻址单元连接，RAM寻址单元与4G无线终端发射单元连接，4G无线终端发射单元与串口接收单元连接。

DSP串口处理单元接收光纤分布式测温系统的温度数据，移位存储单元将所接收的字符串信息进行CRC校验，校验正确之后，ROM空间存储单元将字符串信息进行A/D转换，转换为数字信号，通过RAM寻址单元将CRC首字节寄存器地址进行分布式温度节点分类，以区分高温气冷堆结构各点温度，所有温度节点数据汇总完毕后通过4G无线终端发射器发射至上位机终端，串口接收单元用于结束串口接收中断，等待下一次指令。

一种应用于核电厂高温气冷堆的光纤测温装置，包括高温气冷堆、光纤测温系统、滤光器、放大器、信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器；高温气冷堆与光纤探头构成试验回路；滤光器与放大器构成检测回路；信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器构成处理回路；试验回路与检测回路相连、检测回路与处理回路相连，共同构成了基于光纤探测的高温气冷堆温度测试系统。

所述的高温气冷堆与光纤测温系统相连，光纤测温系统中的光纤探头分布在高温气冷堆结构各个主要位置上，实现了对高温气冷堆各个关键部位温度的实时测量。

所述的滤光器与放大器构成检测回路，检测回路主要用来对测得的光信号进行滤波和放大。

所述的信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器构成处理回路，信号经处理回路的计算与整合，通过显示器显示高温气冷堆各结构处的温度。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术，此方法为分布式测温方法，可以测量高温气冷堆结构上多点的温度，同时本方法采用的材料均为不锈钢材料，极大地提高了光纤测温系统的耐高温、耐腐蚀性能，为监测核电厂中高温气冷堆的安全稳定运行提供了重要的依据。

Claims (6)

1.一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，其特征在于：包括高温气冷堆、光纤测温系统、滤光器、放大器、信号处理器、数据采集卡、计算机和显示器；所述的光纤测温系统为分布式光纤测温系统，对高温气冷堆各结构处的温度进行多点测量，滤光器用于收集拉曼散射光，通过放大器对光信号进行放大，信号处理器用于将光信号转换为数字信号，数据采集卡用于收集数字信号，计算机用于将收集到的数字信号进行计算和分类，最后通过显示器实时显示测量的各点温度。

2.如权利要求1所述的一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，其特征在于：所述的高温气冷堆与光纤测温系统相连构成试验回路。

3.如权利要求1所述的一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，其特征在于：所述的滤光器与放大器构成检测回路。

4.如权利要求1所述的一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，其特征在于：所述的信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器构成处理回路。

5.如权利要求1所述的一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，其特征在于：所述的光纤测温系统发射一个光频脉冲，通过分布在高温气冷堆结构上的各个光纤探头进行温度的测量，通过滤光器与放大器构成的检测回路对信号进行滤波和放大，然后通过信号处理器、数据采集卡、计算机、显示器构成的处理回路对信号进行处理并显示。

6.如权利要求1所述的一种基于光纤测温的高温气冷堆环境监测系统，其特征在于：所述的光纤测温系统包括DSP串口处理单元、移位存储单元、ROM空间存储单元、RAM寻址单元、4G无线终端发射单元、串口接收单元。

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