[发明专利]组合式过球检测传感器及其检测方法

说明书

本发明公开了一种组合式过球检测传感器及其检测方法，包括：传感器骨架；第一检测线圈和第二检测线圈，第一检测线圈和第二检测线圈均匀地布置在过球管道周围；控制器，用于在第一检测线圈和第二检测线圈分别接入电桥的相邻两个桥臂之后，采用正弦交流信号对检测线圈进行激励，使得当有石墨基体燃料球经过所述检测线圈时，检测线圈的阻抗产生变化，并通过电桥将阻抗的变化值转换为电压的变化值，提取得到过球信号。根据本申请的组合式过球检测传感器，传感器制造工艺简单，安装时不破坏管道，检修维护方便，可以有效检测过球管道中的石墨基体燃料球，且检测准确率高。

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，特别涉及一种组合式过球检测传感器及其检测方法，对石墨球或者石墨基体的燃料球进行检测。

背景技术

目前，球床式高温气冷核反应堆由于具有固有安全性、发电效率高、能够在不停堆的情况下完成燃料循环等优点，受到了许多国家的高度重视。过球计数器的功能是用于对球床式高温气冷堆核电站石墨基体燃料球的检测和计数。准确检测和记录石墨基体燃料球的装卸数量，有助于计算堆芯核燃料的剩余情况，从而判断是否继续向堆芯中加入新的燃料球以及加入的数量。所以过球计数器的准确计数是球床式高温气冷核反应堆能够正常运行的重要保障。

目前采用的过球检测方法多数基于电磁感应原理，当石墨基体燃料球经过检测传感器线圈周围的交变磁场时，传感器线圈的阻抗会发生变化，通过判断传感器线圈阻抗的变化从而判断过球信息。

当前文献可查的过球计数传感器采用的方式包括：内装式环形线圈、侧壁打孔式放置线圈、半圆包覆式等。内装式与侧壁打孔式传感器安装时需要破坏管道，破坏了过球管道的完整性，并且在使用中出现问题，替换传感器时必须拆卸过球管道，施工时间长；半圆包覆式传感器的检测线圈制作工艺复杂，制作出来的检测线圈参数的一致性较差，造成过球传感器调试困难，并且传感器的参数一致性差，传感器更换后需要重新调试检测装置，给使用带来不便。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种组合式过球检测传感器。

本发明的另一个目的在于提出一种组合式过球检测传感器的检测方法，该方法灵敏度高、非线性误差低、抗共模干扰能力强。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了组合式过球检测传感器，包括：传感器骨架；第一检测线圈和第二检测线圈，所述第一检测线圈和第二检测线圈均匀地布置在过球管道周围；控制器，用于在所述第一检测线圈和第二检测线圈分别接入电桥的相邻两个桥臂之后，采用正弦交流信号对检测线圈进行激励，使得当有石墨基体燃料球经过所述检测线圈时，所述检测线圈的阻抗产生变化，并通过所述电桥将阻抗的变化值转换为电压的变化值，提取得到过球信号。

本发明实施例的组合式过球检测传感器，可以实现传感器安装时不破坏过球管道，不会因为石墨基体燃料球在管道中的一侧通过而产生检测信号波动，并且传感器检测线圈制作工艺简单可以保证检测线圈参数的一致性，提高计数的准确性。

另外，根据本发明上述实施例的组合式过球检测传感器还可以具有以下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，第一检测线圈和第二检测线圈均由多个线圈串接组成。

在本发明的一个实施例中，第一检测线圈和所述第二检测线圈的间距为所述石墨基体燃料球的半径。

在本发明的一个实施例中，所述第一检测线圈中的多个线圈和所述第二检测线圈中的多个线圈在任何时刻均与自身相邻线圈的电流方向相反。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述控制器包括：处理电路，用于对所述电信号进行共模抑制、差动放大、带通滤波、相敏检波和低通滤波处理，得到所述过球信号。