[发明专利]用于球床式高温气冷堆的外装式过球检测方法与装置

权利要求书

1.用于球床式高温气冷堆的外装式过球检测方法，其特征在于，含有以下步骤：

1)谐振电桥检测电路中的两个自感线圈感应到有球经过，输出正弦交流电压ΔU；

2)信号处理电路将正弦交流电压ΔU依次进行放大、整流、滤波后，提取过球波形U_O，过 球波形U_O经过比较器，输出波峰脉冲U_P1和波谷脉冲U_P2；

3)所述过球波形U_O、波峰脉冲U_P1和波谷脉冲U_P2输入到单片机，单片机判断是否有球经过， 如有球经过，则通知上级控制系统；

所述单片机按照下述条件判断是否有球经过：

条件(1)，波形完整性判断：过球波形U_O经比较器后产生的相邻脉冲需包含波峰脉冲 U_P1和波谷脉冲U_P2；

条件(2)，波形连续性判断：对于过球波形U_O相邻的波峰与波谷极值的时间差ΔT， 若ΔT大于波峰脉宽TD1，或ΔT大于波谷脉宽TD2，则波峰和波谷不满足连续性要求；反 之，则满足连续性要求；所述波峰脉宽TD1，由过球波形Uo的波峰的幅度域值Uth1决定； 所述波谷脉宽TD2由过球波形Uo的波谷的幅度域值Uth2决定；

条件(3)，波形对称性判断：过球波形U_O的双方向波形的宽度具有相似性，即波峰脉 宽TD1与波谷脉宽TD2相差25％以内表明波形具有对称性；

当上述条件(1)～(3)同时满足时，可判断为有球通过；当有球通过，则条件(1)～(3)全 部复位；

上述条件中，

Uth1为过球波形Uo的波峰的幅度域值；

Uth1＝(无球时U_O的基准值+过球时U_O的波峰统计值)/2

Uth2为过球波形Uo的波谷的幅度域值；

Uth2＝(无球时U_O的基准值+过球时U_O的波谷统计值)/2

无球时U_O的基准值由系统设定，过球时U_O的波峰统计值和波谷统计值依据实验统计获取。

2.用于球床式高温气冷堆的外装式过球检测装置，其特征在于，含有：

谐振电桥检测电路；包含两个自感线圈(L1，L2)，所述两个自感线圈(L1，L2)在激 励信号U_E的作用下，产生正弦交流电压ΔU；所述两个自感线圈(L1，L2)以围绕在管道 外侧的两个对装的半环柱作为骨架，在每侧骨架上分别上、下绕制2个半环形线圈，两侧骨 架同一水平面上的2个半环形线圈作为一组，每一组通过外部连接等效为单个自感线圈L1 和L2；所述两组线圈输出正弦交流电压ΔU；

信号处理电路：接收正弦交流信号ΔU，将其进行放大、整流和滤波，输出过球波形Uo； 还含有一个比较器，将所述过球波形Uo转换为一个波峰脉冲U_P1和一个波谷脉冲U_P2；

单片机：接收过球波形Uo、波峰脉冲U_P1和波谷脉冲U_P2，进行过球判断，并将过球信 息传送给上一级控制系统；

激励单元，受单片机控制产生正弦交流激励信号U_E，输入谐振电桥检测电路的自感线圈 (L1，L2)。

3.如权利要求2所述的用于球床式高温气冷堆的外装式过球检测装置，其特征在于，所述自 感线圈中的两组线圈的绕制方法、所用材料和线圈匝数相同。

4.如权利要求2所述的用于球床式高温气冷堆的外装式过球检测装置，其特征在于，所述谐 振电桥检测电路第一桥臂由电阻R1构成，第二桥臂由电阻R2构成，该第一桥臂与第二桥臂 的一端共同连接激励信号U_E，另一端分别连接电桥的正弦交流电压输出端；所述谐振电桥检 测电路的第三桥臂由自感线圈L1、电容C1和电位器VR1并联构成，第四桥臂由自感线圈 L2、电容C2和电阻R3并联构成；所述第三桥臂和第四桥臂的一端共同接地，另一端输出正 弦交流电压ΔU。