CRDM线圈测试系统及方法与流程

本发明涉及百万千瓦级先进压水堆核电机组棒控系统技术领域，尤其涉及一种crdm线圈测试系统及方法。

背景技术：

rgl系统的控制棒驱动机构(以下简称crdm)线圈(ema)为核电堆型一体化顶盖组件重要的组成部分，作为机电驱动机构，驱动控制棒定位其在压力反应堆容器内垂直方向的位置。通过crdm来改变或保持控制棒的位置，实现的功能有：启动或停止核反应堆；在核电站运行期间，校正和保持核反应的功率；当发生核反应事故时，快速关闭核反应堆。crdm线圈是控制棒驱动机构动作的重要控制设备。为保证线圈的可用性，每个换料周期需对crdm线圈及其配套电缆进行绝缘和电阻等测试。

每循环大修期间，crdm线圈(ema)的电阻、绝缘测试结果是反映crdm线圈(ema)及其相关电缆状态的重要数据。crdm包括三个线圈，分别为夹持线圈sg、移动线圈mg和提升线圈lc。每循环下行及上行期间均对crdm线圈(ema)进行测量一次，需要记录与分析判断的数据量相当庞大，仅每次测量crdm线圈(ema)电阻和绝缘需记录的数据就达549个。

目前每次执行该项工作都是通过人工使用万用表、绝缘表相关导线操作完成，读数、记录、数据分析均由人工完成。目前的测量方法存在技术、质量、工期三方面的不足。

技术：因每次借用工具的差异、执行人员读数习惯的不同、操作习惯的不同致使每次大修数据的一致性较差，设备历史数据可行度降低。

质量：每次测量工作组成员需连续工作并记录500以上的数据，并且在此基础上进行数据处理、标准判断，在工作量及数据量庞大的情况下，无法从人的行为规范上完全避免可能出现的疏漏；另外，crdm线圈(ema)电阻测量一般要求测量精度达到毫欧级别，现场经常出现由于各种人为因素(接触问题、读数时间等)导致测量结果超出标准范围。

工期：因目前以人工操作的方式执行crdm线圈(ema)的绝缘及电阻测量，所需工期较长，在工作中稍有异常则可能延误大修关键路径。

因此，为解决以上所述问题，有必要研发一套crdm(ema)智能测试装置，替代现有测试方法，以提高工作效率，避免人因失误，提高数据可靠性从而整体提高维修质量。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的crdm线圈测试系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种crdm线圈测试系统，包括：

操作软件，用于提供操作界面、制定数据采集频率与输出规则、并发出测量开关信号，以及根据接收的测量结果信号输出数据报表和趋势对比；

输入输出单元，与所述操作软件相连接，用于根据所述测量开关信号发出以通道号为识别的测量指令，并采集参数测量结果，以及将所述参数测量结果进行信号转换，输出所述测量结果信号至所述操作软件，其中，所述信号转换包括将绝缘数据转换为所述操作软件可识别的电气信号；

集成控制单元，与所述输入输出单元相连接，用于根据所述测量指令输出位识别指令，并向所述输入输出单元反馈一触发信号，从而触发所述输入输出单元采集所述参数测量结果，所述集成控制单元还用于控制参数测量单元的测量时间和所述输入输出单元的采集时间；

参数测量单元，与所述集成控制单元及所述输入输出单元相连接，并通过机柜接头连接至少一个crdm上的夹持线圈、移动线圈和提升线圈，至少一个所述crdm上每个线圈占据一通道号，所述参数测量单元根据所述位识别指令测量每个线圈的电阻数据、绝缘数据、电感数据、品质因数并输出所述参数测量结果至所述输入输出单元。

优选地，所述参数测量单元包括：

电阻及绝缘测量模块，用于测量每个线圈的所述电阻数据和每个线圈之间、每个线圈对地的所述绝缘数据；

电感及品质因数测量模块，用于测量每个线圈的所述电感数据和所述品质因数。

优选地，所述电阻及绝缘测量模块的电阻测量范围为1.000ω-50.000ω，绝缘测量的电压等级为500vdc。

优选地，所述输入输出单元采集所述参数测量结果为至少8通道采集，所述集成控制单元至少控制4通道电阻测量及4通道绝缘测量，所述输入输出单元对所述参数测量结果进行信号转换的电阻转换精度为毫欧级。

优选地，所述crdm数量为4个，所述输入输出单元采集所述参数测量结果为12通道采集，所述集成控制单元控制12通道电阻测量及12通道绝缘测量。

还提供一种crdm线圈测试方法，通过上述的crdm线圈测试系统进行如下步骤：

s1.操作软件发出测量开关信号；

s2.输入输出单元根据所述测量开关信号发出测量指令，所述测量指令以通道号为识别；

s3.集成控制单元根据所述测量指令输出位识别指令，并向所述输入输出单元反馈一触发信号；

s4.参数测量单元根据所述位识别指令测量每个线圈的电阻数据、绝缘数据、电感数据、品质因数并输出参数测量结果至所述输入输出单元；

s5.所述输入输出单元根据所述触发信号的触发采集所述参数测量结果，以及将所述参数测量结果进行信号转换，输出测量结果信号至所述操作软件；

s6.所述操作软件根据接收的所述测量结果信号输出数据报表和趋势对比。

优选地，所述参数测量单元通过12个通道分别连接4个crdm上的夹持线圈、移动线圈和提升线圈，所述步骤s4中，包括：

所述参数测量单元通过12个通道测量每个所述线圈的电阻数据；

所述参数测量单元通过12个通道测量每个所述线圈的电感数据和品质因数；

所述参数测量单元同时测量4个所述crdm的绝缘数据。

优选地，所述步骤s4中，测量开始10s后输出所述参数测量结果。

优选地，所述步骤s5中，在所述参数测量单元开始测量后至少10s，所述输入输出单元开始采集所述参数测量结果。

优选地，所述步骤s4中，测量所述电阻数据的测量范围为1.000ω-50.000ω，测量所述绝缘数据的电压等级为500vdc。

实施本发明的有益效果是：本发明的crdm线圈测试系统及方法中，通过集成控制单元控制参数测量单元的参数测量，使得输入输出单元采集参数测量结果，可有效提高现场数据的可靠性、一致性，避免人因失误造成的数据失真，缩短大修工时及人力投入。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一些实施例中crdm线圈测试系统的原理示意图；

图2是图2中参数测量单元的模块示意图；

图3是本发明一些实施例中crdm线圈测试方法的流程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出了本发明一些实施例中的crdm线圈测试系统，用于将针对crdm的电阻及绝缘的测量全部智能化，通过电脑软件操作，触发控制电路，从而控制前端测量仪表自动进行测量并将测量结果进行转化反馈至电脑，生成报表直接显示结果。该crdm线圈测试系统大大缩短大修工期，并提高数据的可靠性及一致性。本发明一些实施例中的crdm线圈测试系统包括操作软件10、输入输出单元20、集成控制单元30和参数测量单元40。

其中，操作软件10为人机交互软件，用于提供操作界面、制定数据采集频率与输出规则、并发出测量开关信号，以及根据接收的测量结果信号输出数据报表和趋势对比。具体地，操作软件10对crdm100的夹持线圈、移动线圈、提升线圈电阻测量以及各线圈间和各线圈对地的绝缘测量提供操作界面、数据报表、趋势对比等。另外，通过操作软件10控制下游设备进行数据测量的开始与终止、并制定数据采集频率与输出规则。

输入输出单元20与操作软件10相连接，用于根据测量开关信号发出以通道号为识别的测量指令。具体地，输入输出单元20接收操作软件10发出的开关信号以通道号为识别，向集成控制单元30发出测量指令，即夹持线圈、移动线圈、提升线圈电阻测量以及各线圈间和各线圈对地的绝缘测量。输入输出单元20还用于采集参数测量结果，以及将参数测量结果进行信号转换，输出测量结果信号至操作软件10，实现短时多次采集与信号转化功能。其中，信号转换包括将绝缘数据转换为操作软件10可识别的电气信号，测量结果信号包括电阻及绝缘测量模块41和电感及品质因数测量模块42测得的物理量。输入输出单元20因感性负载电阻、电感的测量特点，应具备延时功能并可识别测量稳定区，并且对参数测量结果进行信号转换的电阻转换精度达到毫欧级。作为选择，输入输出单元20采集参数测量结果为至少8通道采集。优选地，输入输出单元20采集参数测量结果为12通道采集。

集成控制单元30与输入输出单元20相连接，用于根据测量指令输出位识别指令，并向输入输出单元20反馈一触发信号，从而触发输入输出单元20采集参数测量结果。集成控制单元30还用于控制参数测量单元40的测量时间和输入输出单元20的采集时间。具体地，在操作软件10中下达参数测量的测量开关信号后，集成控制单元30根据输入输出单元20输出位识别指令，并能依次测量夹持线圈、移动线圈、提升线圈的特性参数，同时向输入输出单元20反馈“测量开始”的信号从而触发输入输出单元20的信号采集。作为选择，集成控制单元30至少控制4通道电阻测量及4通道绝缘测量。优选地，集成控制单元30控制12通道电阻测量及12通道绝缘测量。

参数测量单元40与集成控制单元30及输入输出单元20相连接，并通过机柜接头连接至少一个crdm100上的夹持线圈、移动线圈和提升线圈，至少一个crdm100上每个线圈占据一通道号，crdm100数量优选为4个。参数测量单元40根据位识别指令测量每个线圈的电阻数据、绝缘数据、电感数据、品质因数并输出参数测量结果至输入输出单元20。优选地，参数测量单元40利用电路触发式前段仪表或电路。结合图2所示，参数测量单元40包括电阻及绝缘测量模块41和电感及品质因数测量模块42，电阻及绝缘测量模块41用于测量每个线圈的电阻数据和每个线圈之间、每个线圈对地的绝缘数据。具体地，电阻及绝缘测量模块41通过电阻、绝缘测量板件/模块或成熟的可适配的仪表实现与机柜接头连接后对crdm100线圈进行电阻与绝缘的测量。优选地，电阻及绝缘测量模块41的电阻测量范围为1.000ω-50.000ω，其测量精度需达到毫欧级别。需要说明的是，本实施例中crdm线圈还带有约250mh的电感，电阻及绝缘测量模块41在满足电阻测量的范围、精度要求、电感特性的情况下，可实现正常测量。且针对感性负载测量，绝缘测量可实现500vdc的电压等级。电感及品质因数测量模块42用于测量每个线圈的电感数据和品质因数。需要说明的是，绝缘测量规则是四组sg/mg/lc同时测量，但需考虑电阻及绝缘测量模块41、输入输出单元20等的隔离措施，并且在10s后输出结果，这个10s必须是可调的，不能在硬件中固定死。电阻及绝缘测量模块41的测量方式也是可以切换的，即可在一个机柜中四组sg/mg/lc同时测量和一个机柜中四组sg/mg/lc分别测量之间切换。在一些实施例中，还需在电阻及绝缘测量模块41及输入输出单元20等相关单元中增加隔离措施，例如，分别在电阻及绝缘测量模块41及输入输出单元20内分别设置隔离模块，或者共用一隔离单元。

本发明一些实施例中的crdm线圈测试系统可避免人因问题导致的数据失误、大大缩短维修工期、减少人力投入，增加了数据的一致性，为数据的趋势判断提供可靠数据源。进一步地，可将工期由原来6人/5小时缩短为3人/2小时，可提高工作效率并为处理现场异常预留了足够时间。

以下结合图1-3和本发明一些实施例中crdm线圈测试方法对本发明一些实施例中crdm线圈测试系统的工作原理进行说明。本发明一些实施例中crdm线圈测试方法用于将电阻及绝缘的测量全部智能化，通过电脑软件操作，触发控制电路，从而控制前端测量仪表自动进行测量并将测量结果进行转化反馈至电脑，生成报表直接显示结果。该crdm线圈测试方法大大缩短大修工期，并提高数据的可靠性及一致性。本方法通过上述实施例中的crdm线圈测试系统进行如下步骤。

s1.操作软件10发出测量开关信号。本步骤中，操作软件10为人机交互软件，用于提供操作界面、制定数据采集频率与输出规则、并发出测量开关信号。并且，通过操作软件10控制下游设备进行数据测量的开始与终止、并制定数据采集频率与输出规则。

s2.输入输出单元20根据测量开关信号发出测量指令，测量指令以通道号为识别。具体地，输入输出单元20接收操作软件10发出的开关信号以通道号为识别，向集成控制单元30发出测量指令，即夹持线圈、移动线圈、提升线圈电阻测量以及各线圈间和各线圈对地的绝缘测量。

s3.集成控制单元30根据测量指令输出位识别指令，并向输入输出单元20反馈一触发信号。具体地，在操作软件10中下达参数测量的测量开关信号后，集成控制单元30根据输入输出单元20输出位识别指令，并能依次测量夹持线圈、移动线圈、提升线圈的特性参数，同时向输入输出单元20反馈“测量开始”的信号从而触发输入输出单元20的信号采集。作为选择，集成控制单元30至少控制4通道电阻测量及4通道绝缘测量。优选地，集成控制单元30控制12通道电阻测量及12通道绝缘测量。

s4.参数测量单元40根据位识别指令测量每个线圈的电阻数据、绝缘数据、电感数据、品质因数并输出参数测量结果至输入输出单元20。此处测量电阻数据的测量范围为1.000ω-50.000ω，绝缘测量的电压等级为500vdc。优选地，参数测量单元40通过12个通道分别连接4个crdm100上的夹持线圈、移动线圈和提升线圈。本步骤s4中还包括：参数测量单元40通过12个通道测量每个线圈的电阻数据；参数测量单元40通过12个通道测量每个线圈的电感数据和品质因数；参数测量单元40同时测量4个crdm的绝缘数据。优选地，测量开始10s后输出参数测量结果。

s5.输入输出单元20根据触发信号的触发采集参数测量结果，以及将参数测量结果进行信号转换，输出测量结果信号至操作软件10。本步骤中，输入输出单元20可实现短时多次采集与信号转化功能。其中，测量结果信号包括电阻及绝缘测量模块41和电感及品质因数测量模块42测得的物理量。输入输出单元20因感性负载电阻、电感的测量特点，应具备延时功能并可识别测量稳定区，并且对参数测量结果进行信号转换的电阻转换精度达到毫欧级。作为选择，输入输出单元20采集参数测量结果为至少8通道采集。优选地，输入输出单元20采集参数测量结果为12通道采集。优选地，在参数测量单元40开始测量后至少10s，输入输出单元20开始采集参数测量结果。需要说明的是，绝缘测量规则是四组sg/mg/lc同时测量，但需考虑电阻及绝缘测量模块41、输入输出单元20等的隔离措施，并且在10s后输出结果，这个10s必须是可调的，不能在硬件中固定死。电阻及绝缘测量模块41的测量方式也必须是可以切换的，即可在一个机柜中四组夹持线圈、移动线圈和提升线圈同时测量和一个机柜中四组夹持线圈、移动线圈和提升线圈分别测量之间切换。

s6.操作软件10根据接收的测量结果信号输出数据报表和趋势对比。具体地，操作软件10对crdm100的夹持线圈、移动线圈、提升线圈电阻测量以及各线圈间和各线圈对地的绝缘测量提供操作界面、数据报表、趋势对比等。作为选择，输出的数据报表和趋势对比可以通过表格、图片等形式体现，只要可以显示测量结果的具体数据和趋势情况即可。优选地，在操作软件10发出测量开关信号后10s，操作软件10开始接收测量结果信号。此处的10s必须是根据现场实际情况可调的。

本实施例中crdm线圈测试方法的其他部分与上述实施例中crdm线圈测试系统中相同，此处不再赘述。本发明一些实施例中的crdm线圈测试方法可避免人因问题导致的数据失误、大大缩短维修工期、减少人力投入，增加了数据的一致性，为数据的趋势判断提供可靠数据源。进一步地，可将工期由原来6人/5小时缩短为3人/2小时，可提高工作效率并为处理现场异常预留了足够时间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。