[实用新型]一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及核电专用仪控设备，尤其涉及一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器。

背景技术

传统的电荷放大器是输出电压与输入电荷量成正比的电荷放大器，配接压电传感器，可测量物体的加速度、压力、力等机械量，详细设计取决于应用领域，譬如：水利、动力、采矿、交通、建筑、地震、航空、航天、兵器等等部门。但是，专门应用于核电的电荷放大器属于核电站振动和声音监测系统专用关键部件，电气上需要着重匹配核电专用系统前端特殊信号，结构上需要满足电站现场特殊安装需求，质保上需要严格按照核电仪控设备研制规范进行，产品性能需要符合核电站特殊环境条件下正常工作的要求，而现有电荷放大器无法满足上述要求。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器，通过与压电式加速度计相连接和配合，来完成对压力容器振动和声音信号的测量，输出振动信号。

本实用新型的原理是，压电式加速度计装在压力容器上，每台加速度计释放出与压力容器的振动成比例的电荷。本实用新型提供的信号转换器采用微弱信号就近处理的理念，结构上外加防护盒，其输入可通过射频同轴连接器(如L5-KY-1)与压电式加速度计连接，使得信号转换器与测试对象相连接，从而完成测试信息输入到信号转换器；其输出可通过BNC(Bayonet Neill-Concelman)连接器(如BNC-KY)与墙挂箱内的端子相连接来完成电压值的输出；从而实现将加速度计释放出与压力容器的振动成比例的高阻抗的电荷信号转换成低阻抗的电压信号并输出。

本实用新型提供的技术方案是：

一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器，通过与装在压力容器上的加速度计相连接，测量压力容器振动和声音的信号，将压力容器的振动信号由高阻抗的电荷信号转换成低阻抗的电压信号并输出；包括盒体、盒盖、输入连接器、输出连接器和PCB板；其中，所述由盒体和盒盖组成的盒子为具有防水防腐蚀功能的防护盒；PCB板置于由盒体和盒盖组成的防护盒外壳内；输入连接器安装在盒体的侧壁，其一端与装在压力容器上的加速度计相连接，另一端连接PCB板；输出连接器安装在输入连接器安装盒体侧壁对侧的侧壁，其一端连接PCB板，另一端与墙挂箱内的端子相连接；PCB板用于测量压力容器振动和声音的信号，并将压力容器的振动信号由高阻抗的电荷信号转换成低阻抗的电压信号经墙挂箱内的端子输出。

上述用于核电站振动和声音监测的信号转换器中，进一步地：

输入连接器可采用BNC连接器；在本实用新型一实施例中，输入连接器为射频同轴连接器，采用L5-KY-1射频同轴连接器作为输入连接器。

输出连接器可采用BNC连接器；在本实用新型一实施例中，采用BNC连接器BNC-KY作为输出连接器。

墙挂箱为KIR101CR；墙挂箱内的端子为KIR011BN；输出连接器连接PCB板和墙挂箱内的端子KIR011BN；进一步地，在本实用新型一实施例中，墙挂箱内的端子KIR011BN通过连接到机柜KIR001AR上的端子KIR005BN，将信号输出到机柜KIR001AR上处理。

PBC板的器件包括：输入端子、输出端子、放大器、稳压二极管、晶体管、结型场效应管、多个电容和多个电阻等，电荷信号经输入端子采集，经电容、电阻、晶体管、结型场效应管和放大器等的滤波、积分和放大后，从输出端子输出；在本实用新型的实施例中，PBC板包括放大器、电容C1～C4、电阻R1～R12、稳压二极管CR1、晶体管Q1、结型场效应管Q2、输入端子J1～J2和输出端子J3～J4；其中，电荷信号经J1、J2采集，经滤波、积分、放大后从J4、J3输出。在本实用新型提供的信号转换器中，电信号通过J1输入，经由R1控制电容C4的充电时间，由电阻R12、R6和R7构成的电阻网络给放大器提供输入偏置。放大器与电容C1、R2、C2、R4构成了积分电路，当输入产生阶跃信号后，C4开始充电，放大器输出正向信号，经过电阻R8与R9的分压，使得晶体管Q1在放大区间工作，晶体管Q1开始导通，随着输入电压的增大，晶体管Q1的电平也随之放大，并且电容C1同时也在进行充电，开始实现积分功能，电阻R2与电容C2构成了去抖滤波电路，避免了Q2的误动作，电阻R4与R5对Q2形成了分压，随着充电的时间，电压逐渐变大，当电容C1充满、Q2导通后，放大器输出翻转，电容C1放电，Q1基极电位下降，放大功能减弱，实现下降。通过此电路，最终由Q1构成正弦振荡电路，由输出端子J3和J4输出。