[发明专利]一种基于能量比值计算的钠中气泡探测信号处理方法

权利要求书

1.一种基于能量比值计算的钠中气泡探测信号处理方法，用于检测流动的液态金属钠中是否含有蒸汽发生器泄漏而产生的氢气，其特征在于：针对一次仪表输出信号的特点，提出基线的概念，并使用基线表征气泡噪声信号，则一次仪表输出信号主要由流量信号和气泡噪声信号组成，其中，流量信号的频率和幅值决定于流过一次仪表的钠流量的大小，气泡噪声信号的幅值在钠流量保持不变时与含气量成正相关的关系；因此，提出计算一次仪表输出信号中流量信号的能量作为分子，计算一次仪表输出信号的能量作为分母，计算分子与分母的比值得到一次仪表输出信号的能量比值；所谓信号的能量等于信号幅值的平方和；可见，在钠流量保持不变时，一次仪表输出信号中流量信号的能量大小是保持不变的，而一次仪表输出信号的能量大小却随着钠流量中含气量的增加而增大，因此，可以通过一次仪表输出信号的能量比值反映钠流量中是否含有气泡，实现判断蒸汽发生器是否发生泄漏的目的；通过引入比值的信号处理方法可以抵消磁场强度变化对信号幅值的影响，从而克服磁钢因受温度、辐照等影响而出现磁场强度发生变化的情况；

由一次仪表输出信号的上包络线和下包络线的平均值求得到一次仪表输出信号的基线；当液态金属钠中不含气泡时，一次仪表输出信号的基线变化比较平缓，波动范围比较小，而当液态金属钠中含有气泡时，一次仪表输出信号的基线变化比较剧烈，导致波动范围变大；基线的幅值和波动范围均与液态金属钠中含气量成正相关的关系，因此，使用基线表征气泡噪声信号。

2.如权利要求1所述的一种基于能量比值计算的钠中气泡探测信号处理方法，其特征在于：在DSP上实现时，为了保证计算包络线时，计算结果不受边缘效应的影响，在DSP上实现时，每次选取3s的数据用于计算上包络线和下包络线，而计算能量比值时仅使用3s数据中间的2s数据；具体执行过程如下所示：

(1)判断A/D采集数据长度是否达到3s；当长度等于3s，计算数据的基线，即得到气泡噪声信号；

(2)取3s数据中间的2s数据计算能量比值；

(3)判断计算出的能量比值个数是否达到20个；若没有达到20个，则查看A/D是否采集了新的0.5s的数据；若是，则对上一次计算所用的0.5s数据进行滑动更新，即取上一次3s数据中的后2.5s数据和新的0.5s数据重新组成3s数据，计算能量比值，否则，等待A/D采集新的数据；若能量比值的个数达到了20个，对20个能量比值进行滑动平均滤波，具体做法是：对20个能量比值进行排序，选取中间的8个结果进行平均，作为最终的结果输出；

(4)判断输出的结果是否小于设定的阈值，若是，说明蒸汽发生器发生了泄漏，立即发出报警信号；否则，查看A/D是否采集了新的0.5s的数据；

(5)若数据采集完成，对上一次计算所用的3s数据进行滑动更新，并选取最新计算得到的20个能量比值进行滑动平均滤波，并输出结果，执行(4)；否则，等待A/D采集新的数据。