本發(fā)明專利技術(shù)涉及高溫氣冷堆燃料球檢測技術(shù)，特別涉及一種球床高溫氣冷堆過球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置。該裝置由信號預(yù)處理，波形轉(zhuǎn)換，ＤＳＰ過球計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值預(yù)置、顯示及存儲單元組成。信號預(yù)處理單元將過球檢測裝置輸出的電壓信號Ｖ↓［ｏｕｔ］處理成高信噪比的正反相兩路模擬式電壓信號Ｖａ↓［１］和Ｖａ↓［２］。波形轉(zhuǎn)換單元接收動態(tài)閾值并將Ｖａ↓［１］和Ｖａ↓［２］處理成數(shù)字式信號Ｖｄ↓［１］和Ｖｄ↓［２］。ＤＳＰ過球計(jì)數(shù)單元分別采集并綜合校驗(yàn)?zāi)M和數(shù)字兩組信號判斷過球及過球方向。本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了燃料球的雙向過球計(jì)數(shù)，當(dāng)前計(jì)數(shù)值顯示、計(jì)數(shù)值掉電存儲以及計(jì)數(shù)值預(yù)置等功能，能滿足高溫氣冷堆燃料球裝卸系統(tǒng)的使用要求。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高溫氣冷堆燃料球檢測技術(shù)，特別涉及一種球床高溫氣冷堆過球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置。
技術(shù)介紹
球床式高溫氣冷堆運(yùn)行期間由燃料裝卸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不停堆裝卸燃料，必須有計(jì)數(shù)裝置對燃料裝卸系統(tǒng)中各管道處的燃料球通過數(shù)量進(jìn)行連續(xù)準(zhǔn)確的判斷、記錄和統(tǒng)計(jì)，并且把這些信息反映到燃料裝卸系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和整體控制系統(tǒng)中，以保證反應(yīng)堆的正常安全運(yùn)行。目前，已專利技術(shù)的對裝式高溫氣冷堆燃料球裝卸系統(tǒng)檢測裝置采用激勵和檢測分離的方式，激勵線圈和兩個檢測線圈對稱安裝在輸球鋼管兩側(cè)，對兩個檢測線圈的電壓信號進(jìn)行差和比運(yùn)算放大，輸出表征過球以及過球方向的類正弦波的電壓信號。本專利技術(shù)正是基于該檢測裝置輸出的類正弦波電壓信號，通過對其進(jìn)行信號處理和分析，判斷出是否過球及過球方向，從而實(shí)現(xiàn)雙向過球準(zhǔn)確計(jì)數(shù)并顯示。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，針對對裝式過球檢測裝置輸出的類正弦波的電壓信號，提供一種球床高溫氣冷堆過球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為球床高溫氣冷堆過球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置，包括信號預(yù)處理單元，連接過球檢測裝置，將其輸出的表征過球及過球方向的類正弦波電壓信號v。ut處理成高信噪比的模擬式信號Va1和Va2 ；波形轉(zhuǎn)換單元，連接信號預(yù)處理單元，接收DSP過球計(jì)數(shù)單元給出的動態(tài)閾值Ut 并將Vii1和Na2處理成數(shù)字式信號Vd1和Vd2 ；DSP過球計(jì)數(shù)單元，與信號預(yù)處理單元和波形轉(zhuǎn)換單元相連，分別采集并處理模擬式和數(shù)字式兩組信號，聯(lián)合校驗(yàn)判斷過球以及過球方向，并統(tǒng)計(jì)正反向過球數(shù)量；計(jì)數(shù)值顯示單元，與DSP過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的顯示；計(jì)數(shù)值存儲單元，與DSP過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值掉電存儲；計(jì)數(shù)值預(yù)置單元，與DSP過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的預(yù)置功能。所述的信號預(yù)處理單元包括高通濾波器、正反相信號分離電路和正反相信號放大電路；過球檢測裝置輸出的信號v。ut經(jīng)高通濾波器隔離直流分量，再經(jīng)正反相信號分離電路分離成為正相和反相兩路信號，再由正反相信號放大電路處理成適合DSP進(jìn)行A/D采樣的正反相兩路模擬式信號Viil和V 。所述的波形轉(zhuǎn)換單元以滯回比較器為核心構(gòu)建，接收DSP過球計(jì)數(shù)單元給出的動態(tài)閾值υτ，將模擬式類正弦波信號Vii1和Va2變換成適合于DSP過球計(jì)數(shù)單元中斷輸入口采集的脈沖數(shù)字式信號Vd1和Vd2。所述DSP計(jì)數(shù)單元采用以數(shù)字式信號判斷，模擬式信號糾錯的聯(lián)合校驗(yàn)方法檢測過球及過球方向。所述數(shù)字式信號判斷是利用所述信號Vd1和Vd2下降沿觸發(fā)DSP外中斷，當(dāng)其在燃料球通過檢測裝置的時(shí)間間隔內(nèi)都觸發(fā)了 DSP外中斷，判斷為過球，并根據(jù)其觸發(fā)中斷的先后順序判斷過球方向。所述模擬信號糾錯是通過采集Vd1和Vd2兩路脈沖信號為低電平時(shí)對應(yīng)的模擬式 Va1和Va2的電壓波形，然后通過波形匹配校驗(yàn)是否為真實(shí)過球并糾錯。所述的計(jì)數(shù)值顯示單元以HD7279A智能顯示控制芯片為核心構(gòu)建，驅(qū)動6個共陰極數(shù)碼管，動態(tài)顯示DSP過球計(jì)數(shù)單元輸出的當(dāng)前過球計(jì)數(shù)值。所述的計(jì)數(shù)值存儲單元通過1 總線與DSP過球計(jì)數(shù)單元相連，動態(tài)地將其輸出的當(dāng)前過球計(jì)數(shù)值寫入具有掉電數(shù)據(jù)保護(hù)功能的E2PROM。合校驗(yàn)判斷過球以及過球方向，并統(tǒng)計(jì)正反向過球數(shù)量；所述的計(jì)數(shù)值顯示單元、 計(jì)數(shù)值存儲單元、計(jì)數(shù)值預(yù)置單元與DSP過球計(jì)數(shù)單元相連，分別實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的顯示、掉電存儲和預(yù)置功能。本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了燃料球的雙向過球計(jì)數(shù)，能滿足高溫氣冷堆燃料球裝卸系統(tǒng)的使用要求，能準(zhǔn)確進(jìn)行雙向過球計(jì)數(shù)、計(jì)數(shù)顯示、斷電數(shù)據(jù)保存和預(yù)置數(shù)。附圖說明圖1是球床高溫氣冷堆過球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置結(jié)構(gòu)框圖；圖2是對裝式高溫氣冷堆燃料球裝卸系統(tǒng)過球檢測裝置輸出信號波形，圖加是正向過球輸出波形，圖2b是反向過球輸出波形；圖3是信號預(yù)處理單元電路原理圖；圖4是波形轉(zhuǎn)換單元電路原理圖；圖5是DSP過球計(jì)數(shù)單元原理圖；圖6是計(jì)數(shù)值顯示單元電路原理圖；圖7是計(jì)數(shù)值存儲單元電路原理圖；圖8是本專利技術(shù)的程序流程圖。 具體實(shí)施方式本專利技術(shù)提供了一種球床高溫氣冷堆過球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置，下面結(jié)合圖1 圖7所示的裝置結(jié)構(gòu)圖及圖8所示的程序流程圖對本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。高溫氣冷堆燃料球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，該裝置由信號預(yù)處理單元101、波形轉(zhuǎn)換單元102、DSP過球計(jì)數(shù)單元103、計(jì)數(shù)值顯示單元104、計(jì)數(shù)值存儲單元105和計(jì)數(shù)值預(yù)置單元106組成。信號預(yù)處理單元101連接過球檢測裝置， 將其輸出的表征過球及過球方向的類正弦波電壓信號V。ut(如圖2所示)處理成高信噪比的模擬式信號Va和Va2 ；波形轉(zhuǎn)換單元102連接信號預(yù)處理單元101，接收DSP過球計(jì)數(shù)單元103給出的動態(tài)閾值Ut并將Viil和Va2處理成數(shù)字式信號Vd1和Vd2 ；DSP過球計(jì)數(shù)單元 103與信號預(yù)處理單元101和波形轉(zhuǎn)換單元102相連，分別采集并處理模擬式和數(shù)字式兩組信號，聯(lián)合校驗(yàn)判斷過球以及過球方向，并統(tǒng)計(jì)正反向過球數(shù)量；計(jì)數(shù)值顯示單元104、計(jì)數(shù)值存儲單元105、計(jì)數(shù)值預(yù)置單元106與DSP過球計(jì)數(shù)單元103相連，分別實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的顯示、掉電存儲和預(yù)置功能。信號預(yù)處理單元101的電路原理如圖3所示，由高通濾波器、正反相信號分離電路和正反相信號放大電路組成。檢測裝置輸出的V。ut信號首先經(jīng)Cl和Rl組成的高通濾波器濾去除直流分量，然后經(jīng)二極管Dl和D2組成的正反相信號分離電路分離為正、反相兩路半波信號，再分別經(jīng)由LM358芯片構(gòu)成的正反相信號放大電路處理成幅值為3V左右的適合 DSP進(jìn)行A/D采樣處理的模擬式信號Viil和Va20波形轉(zhuǎn)換單元102的電路原理如圖4所示，以滯回比較器0P213為核心構(gòu)建，將模擬式類正弦波信號Vii1和Va2變換成適合于DSP過球計(jì)數(shù)單元中斷輸入口采集的脈沖數(shù)字式信號^^和乂屯。該閾值電壓由DSP過球計(jì)數(shù)單元根據(jù)其A/D 口采集的ViilJii2的噪聲電平信號動態(tài)設(shè)定，防止噪聲誤觸發(fā)，提高了過球信號的準(zhǔn)確性。DSP過球計(jì)數(shù)單元103的原理如圖5所示，采用Ti公司DSP芯片TMS320LFM07A 為核心構(gòu)建，主要功能是進(jìn)行過球判斷和計(jì)數(shù)。該DSP外部中斷引腳XINT1、XINT2分別連接脈沖數(shù)字式信號Vd1Jd2JD轉(zhuǎn)換口 AD0、AD1分別連接模擬式信號Va1Ja2,其中外中斷設(shè)置為下降沿觸發(fā)。對過球及過球方向的檢測采用數(shù)字式信號判斷，模擬式信號糾錯的聯(lián)合校驗(yàn)方法如果在燃料球通過檢測裝置的時(shí)間間隔內(nèi)，Vd1和Vd2都觸發(fā)了 DSP外中斷，則數(shù)字式信號判斷為過球，并根據(jù)其觸發(fā)中斷的先后順序判斷過球方向，此時(shí)用過球的模擬式信號進(jìn)行校驗(yàn)，即采集Vd1和Vd2兩路脈沖信號為低電平時(shí)對應(yīng)的模擬式信號Va1和Va2的電壓波形，然后對波形采用積分法驗(yàn)證是否匹配。如果匹配，則說明是真實(shí)過球，根據(jù)過球方向?qū)τ?jì)數(shù)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)更新。否則，說明該信號為過球誤觸發(fā)，對過球計(jì)數(shù)值不予更新。DSP 過球計(jì)數(shù)單元103同時(shí)還利用I/O 口對外輸出當(dāng)前過球計(jì)數(shù)值和波形轉(zhuǎn)換單元102的動態(tài)閾值，并接收來自計(jì)數(shù)值預(yù)置單元106的預(yù)置數(shù)和根據(jù)指令讀寫E2PROM中的過球數(shù)(如圖 8所示)。計(jì)數(shù)值顯示單元104的電路原理如圖6所示。該本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
球床高溫氣冷堆過球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置，其特征在于，包括： 信號預(yù)處理單元，連接過球檢測裝置，將其輸出的表征過球及過球方向的類正弦波電壓信號Ｖ↓［ｏｕｔ］處理成高信噪比的模擬式信號Ｖａ↓［１］和Ｖａ↓［２］； 波形轉(zhuǎn)換單元，連接信號預(yù)處理單元，接收ＤＳＰ過球計(jì)數(shù)單元給出的動態(tài)閾值Ｕ↓［Ｔ］并將Ｖａ↓［１］和Ｖａ↓［２］處理成數(shù)字式信號Ｖｄ↓［１］和Ｖｄ↓［２］； ＤＳＰ過球計(jì)數(shù)單元，與信號預(yù)處理單元和波形轉(zhuǎn)換單元相連，分別采集并處理模擬式和數(shù)字式兩組信號，聯(lián)合校驗(yàn)判斷過球以及過球方向，并統(tǒng)計(jì)正反向過球數(shù)量； 計(jì)數(shù)值顯示單元，與ＤＳＰ過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的顯示； 計(jì)數(shù)值存儲單元，與ＤＳＰ過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值掉電存儲； 計(jì)數(shù)值預(yù)置單元，與ＤＳＰ過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的預(yù)置功能。
【技術(shù)特征摘要】
1.球床高溫氣冷堆燃料球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置，包括信號預(yù)處理單元， 連接過球檢測裝置，將其輸出的表征過球及過球方向的類正弦波電壓信號v。ut處理成高信噪比的模擬式信號Vii1和Va2 ；波形轉(zhuǎn)換單元，連接信號預(yù)處理單元，接收DSP過球計(jì)數(shù)單元給出的動態(tài)閾值Ut并將Viil和Va2處理成數(shù)字式信號Vd1和Vd2 ；計(jì)數(shù)值顯示單元，與DSP過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的顯示；計(jì)數(shù)值存儲單元，與DSP過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值掉電存儲；其特征在于，DSP過球計(jì)數(shù)單元，與信號預(yù)處理單元和波形轉(zhuǎn)換單元相連， 分別采集并處理模擬式和數(shù)字式兩組信號，聯(lián)合校驗(yàn)判斷過球以及過球方向，并統(tǒng)計(jì)正反向過球數(shù)量；計(jì)數(shù)值預(yù)置單元，與DSP過球計(jì)數(shù)單元相連，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)值的預(yù)置功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球床高溫氣冷堆燃料球裝卸系統(tǒng)雙向過球計(jì)數(shù)與顯示裝置， 其特征在于所述的信號預(yù)處理單元包括高通濾波器、正反相信號分離電路和正反相信號放大電路；過球檢測裝置輸出的信號V。ut經(jīng)高通濾波器隔離直流分量，再經(jīng)正反相信號分離電路分離成為正相和反相兩路信號，再由正反相信號放大電路處理成適合DSP進(jìn)行A/D 采樣的正...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫振國，陳強(qiáng)，李圣偉，李東，王振興，
申請(專利權(quán))人：清華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。