一种自诊断自校准的冷却系统泄漏监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及核电监测技术领域，尤其涉及一种自诊断自校准的冷却系统泄漏监测装置。


背景技术：

2.核电站反应堆压力容器内的冷却回路发生泄漏时，其中的数据采集与计算技术属于高精密数据采集范畴，美国欧洲等发达国家在此技术领域处于领先地位，在我国大亚湾和秦山核电站建成以来，此项技术也在发展中，主要的功能是冷却系统有泄漏时，当泄漏量达到一定浓度，可以通过监测装置诊断并确定其泄漏的具体位置，进而报警告知运行人员有泄漏以及报告泄漏的具体位置，在泄漏处开始扩展延伸之前，争取足够的时间停堆，对泄漏处进行维修、更换等修复处理工作，以避免核反应堆严重事故的发生。
3.在过去建造的核电厂中反应堆压力容器的冷却系统中，对冷却回路里的高能蒸汽泄漏监测大部分采用水装平衡和地坑液位的方法进行监测和诊断。
4.现有技术的缺陷如下：
5.缺陷一：现有监测手段所用监测时间周期长，延迟时间长，不能及时监测和报警。
6.缺陷二：现有监测手段不能对泄漏位置进行精准定位。
7.缺陷三：对于主管道、主蒸汽管道这样的高能管道为避免管道在极端情况下发生双端断裂，通常可在管道上加装防甩件等限制管道潜在的破裂位移。此种方法成本高，且只能在极端工况发生的情况下，被动对事故进行限制,失去了主动监视和预防高能管道脆性断裂的能力。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是解决现有技术中的问题，提供提供了一种自诊断自校准的冷却系统泄漏监测装置，该装置不仅可以实现对冷却系统的实时监测，对冷却系统泄漏位置进行精准定位，还包括整个监测装置进行自诊断和自校准。
9.本实用新型的技术方案是：
10.一种自诊断自校准的冷却系统泄漏监测装置，包括远程探头、放大转换单元、采集板卡和计算机，所述远程探头与所述放大转换单元连接，所述放大转换单元与所述采集板卡连接，所述采集板卡与所述计算机连接，所述计算机还与所述放大转换单元连接；
11.所述的远程探头用于测量管道缺口空气温湿度值；
12.所述的放大转换单元用于对远程探头传入的信号进行放大和变送；
13.所述的采集板卡用于采集放大转换单元输出的模拟量信号并转换为数字量信号；
14.所述的计算机用于对采集板卡输入的信号进行分析处理。
15.作为一种优选的技术方案，所述远程探头包括48组，并且每组所述远程探头内部均包括rtd温度电阻和电容式湿度传感器、标准电阻、标准电容和继电器；
16.所述rtd温度电阻用于实现温度测量；
17.所述电容式湿度传感器用于实现湿度测量，所述标准电阻和所述标准电容作为参比，为所述rtd温度电阻和所述电容式湿度传感器的自校准功能作参考；
18.所述继电器用于温度湿度测量模式和校准模式的切换。
19.作为一种优选的技术方案，所述所述远程探头外壳为316不锈钢金属材质。
20.作为一种优选的技术方案，所述放大转换单元包括信号放大转换器、信号发生模块、通信模块和电源模块；
21.所述信号放大器用于采集所述远程探头的信号并输出与温湿度相关的电流信号；
22.所述信号发生模块用于向所述远程探头提供驱动信号；
23.所述通信模块用于接收上述计算机的控制信号，并控制所述远程探头中的继电器断开或者闭合；
24.所述电源模块用于为所述放大转换单元进行供电。
25.作为一种进一步优选的技术方案，所述信号放大转换器包括rtd温度电阻的信号放大器和电容式湿度传感器的信号放大器。
26.作为一种优选的技术方案，所述采集板卡包括模拟信号输入模块、信号转换模块和数字信号输出模块；
27.所述模拟信号输入模块用于采集信号放大转换器输出的电流信号；
28.所述信号转换模块用于将模拟信号变换为数字信号；
29.所述数字信号输出模块用于将数字信号传输给计算机进行数据计算。
30.作为一种优选的技术方案，所述计算机包括cpu、显示器、网卡、硬盘和键盘鼠标；所述cpu用于进行模件的控制、数字信号的进入和诊断，并通过初步信息的数字诊断来显示泄漏计算，对探测到的泄漏进行可能情况预估。
31.本实用新型的一种自诊断自校准的冷却系统泄漏监测装置，可实现自诊断自校准监测，降低了诊断时间，提高了监测效率以及核电站反应堆安全运行的可靠性。
附图说明
32.图1 为本实用新型功能模块架构示意图。
具体实施方式
33.为了使本实用新型实现的技术手段、技术特征、实用新型目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
34.实施例一：
35.如图1所示，本实用新型中包含用于测量管道缺口空气温湿度的远程探头组件1，用于探头信号放大变送的放大转换单元组件2，用于模拟量信号采集转换的采集板卡组件3及用于信号分析处理的计算机组件4。
36.远程探头组件1包含48个远程探头，用于测量管道缺口空气温湿度。每个远程探头内置一个rtd温度电阻、一个电容式湿度传感器、一个标准电阻、一个标准电容和一个继电器，其中rtd温度电阻和电容式湿度传感器用于实现温湿度测量，其中标准电阻和标准电容作为参比，为rtd温度电阻和电容式湿度传感器的自校准功能作参考，其中继电器用于温度湿度测量模式和校准模式的切换。
37.放大转换单元组件2包含包含信号放大转换器、信号发生模块、电源模块和通信模块。信号放大器用于采集上述的组件1远程探头的信号并输出与温湿度相关的电流信号，信号放大转换器包括两个独立的转换通道，每个通道包含两个放大器：一个rtd温度电阻的信号放大器（温度通道）和一个电容式湿度传感器的信号放大器（湿度通道）。信号发生模块用于向上述的组件1远程探头提供驱动信号。通信模块用于接收上述计算机组件4的控制信号，控制上述的远程探头组件1中的继电器的断开和闭合。电源模块用于给所述的放大转换单元组件2的各个模块进行供电。
38.采集板卡组件3包含96通道模拟信号输入模块、信号转换模块和一路数字信号输出模块。模拟信号输入模块用于采集组件2的信号放大转换器输出的电流信号，通过信号转换模块将模拟信号变换为数字信号，通过数字信号输出模块传输给计算机组件4进行数据计算。
39.计算机组件4包含cpu、显示器、网卡、硬盘和鼠标键盘。其中cpu用于进行模件的控制、数字信号的进入和诊断，并通过初步信息的数字诊断来显示泄漏计算，对探测到的泄漏进行可能情况预估。并且，cpu实现了测量通道的运行能力控制和系统机柜的监控，实现了记录的调取、长期存储和显示信息的功能，将系统的状态和监测对象的状态通过本地网络传输给核电厂内综合分析系统。
40.上述的计算机组件4将相邻传感器采集的温湿度参数建立数学模型，根据模型进行相邻传感器间的评估，将采集的温湿度信号与数学模型进行比对，判断采集的温湿度是否符合数学模型，若采集数据超出允许误差，则判断数据异常，若采集数据在允许误差范围内，则判断数据正常，实现传感器自诊断。
41.通过自诊断结果，对出现异常的传感器切换至校准模式，通过采集标准电阻和标准电容信号，进行采集参数调整纠正，实现传感器的自校准。
42.实施例二：
43.在本实施例中与实施例1中不同的是，放大转换单元中包括12个信号放大转换器，每个信号放大转换器包括一个rtd温度电阻的信号放大器和一个电容式湿度传感器的信号放大器，每个rtd温度电阻的信号放大器连接4个远程探头，每个电容式湿度传感器的信号放大器也是连接4个远程探头。
44.综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。