堆芯测量系统逻辑模块的半物理仿真测试装置的制作方法

本发明涉及核反应堆堆芯测量技术领域，特别涉及一种堆芯测量系统逻辑模块的半物理仿真测试装置。

背景技术：

堆芯测量系统(RIC，Reactor In-core)是核电站的重要测控系统之一，在堆芯测量系统中IMCH系列逻辑模块国产化的过程中，需要对7种型号的逻辑模块进行功能测试。按照电路板研制流程，利用纯软件仿真技术可以在理论分析阶段验证原理，而国产化是否成功还需要验证该系列模块实物能否通过功能测试。针对这组堆芯核测IMCH系列逻辑模块，在未知现场具体输入输出的情况下，完成功能测试首先需要进行测试方案设计，即设计一套输入输出信号，每给定一组输入，测量一组输出，确保所有通道、所有芯片的功能都得以验证。经分析该系列7种逻辑模块的测试均具有多通道信号传输的特点，利用传统方式进行测试，引入大量接线工作，例如，型号为IMCH1041的逻辑模块，每测试一组信号，需要手动完成30根输入、24根输出信号线接线工作，一块IMCH1041逻辑模块的测试，需要手动接线300次左右。接线及检查工作极为繁琐且容易出错。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种堆芯测量系统逻辑模块的半物理仿真测试装置，

包括：

测试通道，与所述堆芯测量系统逻辑模块连接；

信号转接模块，与所述测试通道连接；

测试主机，通过信号传输电缆与所述信号转接模块连接。

由上，通过搭载半物理仿真测试模型，大大缩短测试逻辑模块所需人工连线所耗费的时间，同时提高测试逻辑模块的准确率。

可选的，所述测试通道的数量与堆芯测量系统逻辑模块的数量相匹配；

各测试通道的输入、输出端口和与其配对的堆芯测量系统逻辑模块的输入、输出端口相匹配。

由上，将测试装置的接口与堆芯测量系统逻辑模块的接口一一对应，从而避免了人工连线所耗费的时间，同时提高测试逻辑模块的准确率。

可选的，所述堆芯测量系统逻辑模块的数量为7；

所述测试通道的数量为7；

所述信号转接模块的数量为4；

第一测试通道与第一信号转接模块连接；

第二、第三测试通道分别与第二信号转接模块连接；

第四、第五测试通道分别与第三信号转接模块连接；

第六、第七测试通道分别与第四信号转接模块连接。

可选的，所述测试主机中存储有所述各测试通道的输入、输出端口的逻辑映射；

所述测试主机中还存储有所述各测试通道的输入、输出端口和与其配对的堆芯测量系统逻辑模块的输入、输出端口的对应关系。

由上，测试主机存储有输入、输出端口的对应关系，从而可以对各测试模块输出指令，已完成测试。

可选的，所述各测试通道和与其匹配的各堆芯测量系统逻辑模块的输入、输出端口采用相同标记。

由上，采用相同标记后，各测试通道和与其匹配的各堆芯测量系统逻辑模块在连接时不会出现连接错误。

可选的，在所述测试通道与所述堆芯测量系统逻辑模块之间，还包括升压驱动电路或降压驱动电路。

由上，针对不同堆芯测量系统逻辑模块的输入或输出值，调整其对应的电压，从而使测试主机可以识别。

可选的，所述测试主机包括相互连接的控制器和数据采集卡。

可选的，所述控制器采用包括型号为NI-PXI-8196的控制器，所述数据采集卡包括型号为NI-PXI-6509的数据采集卡。

附图说明

图1为堆芯测量系统逻辑模块的半物理仿真测试装置的原理示意图；

图2为测试模块IMCH1038的电路原理示意图；

图3为测试主机的原理示意图。

具体实施方式

下面参照图1～图3对本发明所述一种堆芯测量系统逻辑模块的半物理仿真测试装置进行详细说明。

如图1所示，堆芯测量系统逻辑模块的半物理仿真测试装置包括作为被测试的逻辑模块，以及与逻辑模块连接的仿真测量模块。在后文描述中，将被测试的逻辑模块称为测试模块。

其中，所述仿真测量模块包括依次连接的测试通道、信号转接模块、信号传输电缆和测试主机。

所述测试通道的数量与测试模块的数量相匹配。本实施例中，包括IMCH1037～IMCH1043共7个测试模块。相应的，分别为各测试模块匹配一测试通道，用于实现与各测试模块的信息交互。

更进一步的，针对IMCH1037测试模块和IMCH1039测试模块，在上述两模块与其各自匹配的测试通道之间，均包括一升压驱动电路，将IMCH1037测试模块和IMCH1039测试模块的输入/输出电压上拉至高电平+5V，低电平0V。另外，在IMCH1038测试模块和IMCH1040测试模块与其各自匹配的测试通道之间，均包括一降压驱动电路，将IMCH1038测试模块和IMCH1040测试模块所输出的高电平+6V转换为+5V，上述外围电路的目的在于将测试模块的输入/输出电压进行标准化处理，从而可使对应的测试模块直接与测试主机进行通信。

各测试模块如表1所示，针对不同测试模块的物理特性，各对应的测试通道输入、输出端口数量并不相同。

表1

获取各测试模块的不同输入、输出端口所对应的测试结果。

本实施例中，以图2所示的测试模块IMCH1038为例进行说明。如下表2所示测试模块IMCH1038包括端口号分别为48、50、4、6的输入端口，端口号分别为39、37、35、33、31、23、21、19、17、15的输出端口，以及端口号为G1、G2的控制端口。其中G1、G2控制端口由测试主机输出。表2中的H表示高电平，L表示低电平。在控制端G1、G2设置为低时，需要完成2⁴组测试情况；在控制端G1、G2设置为高时，无论输入信号如何改变，输出全部为高电平。完成IMCH1038测试模块的测试，需要在为模块提供正常工作条件的前提下(按模块功能要求通电，并提供控制信号等)，完成以下17组测试，得出表2所示的理论测试结果，即，所述各输入、输出端口的逻辑映射，所述理论测试结果最终存储至测试主机中。另外，所述测试主机中还存储有个逻辑模块的输入、输出端口和与其匹配的测试通道的输入、输出端口之间的对应关系。

表2

信号转接模块，与所述7条测试通道连接，将所述7条测试通道的信息汇总后输出。本实施例中，所述信号转接模块采用4块型号为SCB-100的信号转接板。其中，所述测试模块IMCH1037的测试通道与第一信号转接板连接；所述测试模块IMCH1038和IMCH1039的测试通道共用第二信号转接板；所述测试模块IMCH1040和IMCH1041的测试通道共用第三信号转接板；所述测试模块IMCH1042和IMCH1043的测试通道共用第四信号转接板。

所述信号转接模块的接口连接阻抗不超过12毫欧，由此实现提高测量准确性。为了保证各测试通道与各待测模块一一对应，采用“防差错设计”方式，即接口两端分别以A～E和1～6标识定位。

信号传输电缆，连接于所述信号转接模块和测试主机的不同控制接口之间，用于数据传输。本实施例中，所述信号传输电缆通过SH100-100-F线缆实现。对应的，所述信号传输电缆与信号转接模块的数量相同。

仍以IMCH1038测试模块为例，其输入端口48、50、4、6分别连接至与其对应的测试通道后，最终连接至信号转接模块的47、45、43、41号触点，IMCH1038测试模块的输出端口39、37、35、33、31、23、21、19、17分别连接至与其对应的测试通道后，最终连接至信号转接模块的31、29、27、25、23、21、19、17、15、13号触点，最终通过信号传输电缆的传输，上述14个输入、输出端口分别连接至测试主机的P0.0～P0.3、P1.0～P1.7、P2.0、P2.1控制接口。

表3

图3所示为测试主机的原理示意图，包括相互连接的控制器和数据采集卡。其中，控制器的型号为NI-PXI-8196，数据采集卡的型号为NI-PXI-6509。数据采集卡用于控制数据的输出以及测试数据的采集，控制器用于实现测试数据的检测。所述控制器和数据采集卡封装于型号为NI-PXI-1050的机箱中。较佳的，还包括一显示器，与所述测试主机连接，以显示测试主机的测试结果。

具体测试过程中，采用基于LabVIEW，对IMCH系列逻辑模块进行调试。包括在测试界面中对测试主机接口进行设置，或可以对待测模块的输入输出通道数进行设置，亦可将此部分功能进行固化，每种待测模块建立一个专用测试界面，参数配置和待测模块的测试功能一一对应：内部逻辑、数据流向、文字描述、通道数等等一经完成，不再更改。

针对各个测试模块的测试，测试主机向测试模块输出测试数据，通过其预存的理论测试结果查询与所述测试数据匹配的理论结果。测试模块接收测试数据后，进行数据验证，输出验证结果。测试主机接收待所述验证结果后，与预存的理论结果相匹配，若匹配成功则表示验证通过，否则进行报错处理。

通过验证，待测模块在上述专用测试装置上的测试过程便捷有效，并能对故障快速定位，解决了核电厂RIC系统IMCH系列逻辑模块国产化过程中模块测试困难的问题，有效降低人工、时间成本，提高了测试的可靠性；同时，本测试装置还解决了核电厂RIC系统IMCH系列逻辑模块库存模块状态难以确定的问题，上机前的测试工作可以有效的保证现场设备的安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。