本發(fā)明涉及核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速計量設備技術領域，特別是涉及一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置。

背景技術：

在壓水堆核電廠中，主泵轉(zhuǎn)速不僅是表征主泵運行狀態(tài)的重要參數(shù)，更是為反應堆保護系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)，對保證反應堆的安全和運行有非常重要的作用。因此，主泵轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)是核電廠重要安全級設備。主泵轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的關鍵設備主要包括轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)速處理裝置。其中，轉(zhuǎn)速處理裝置接收來自傳感器的輸出信號，經(jīng)處理得到對應轉(zhuǎn)速值，并輸出標準模擬信號，同時將轉(zhuǎn)速值與預設定值進行比較后輸出轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低的開關量信號。此外，轉(zhuǎn)速處理裝置需執(zhí)行定期試驗。

通常，傳感器輸出信號為電壓脈沖信號，容易受到干擾信號影響，尤其易受工頻干擾源的影響。轉(zhuǎn)速處理裝置通過單片機采集電壓脈沖信號，然后采用軟件計算出主泵轉(zhuǎn)速，此方法需要進行單片機軟件v&v，且單片機可靠性不高，響應慢。當前，轉(zhuǎn)速處理裝置接收傳感器信號均采用核級同軸電纜連接，而核級同軸電纜成本較高，且不通用。另外，常用的轉(zhuǎn)速處理裝置功耗較高，如散熱設計不合理，容易導致板卡燒壞。

為了避免上述缺陷，提高主泵轉(zhuǎn)速測量的精度、響應時間和可靠性，降低處理裝置功耗而設計一種轉(zhuǎn)速處理裝置十分必要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置，可有效濾除干擾信號對測量結(jié)果的影響，同時處理精度高、響應時間快、功耗低，且可用普通雙絞線或同軸電纜進行輸入信號連接，可有效保證核電廠的正常運行。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置通過以下技術要點來解決問題：一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置，包括信號預處理模塊及數(shù)據(jù)邏輯電路模塊，所述數(shù)據(jù)邏輯電路模塊的輸入端連接于信號預處理模塊的輸出端上；

所述信號預處理模塊包括脈沖觸發(fā)電路，所述脈沖觸發(fā)電路用于將所接收的傳感器信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

所述數(shù)據(jù)邏輯電路模塊包括計數(shù)器模塊，所述計數(shù)器模塊接收脈沖觸發(fā)電路輸出的方波信號，完成對方波信號時間間隔計數(shù)。

采用以上方案，通過采用信號預處理模塊對監(jiān)測轉(zhuǎn)速的傳感器所采集到的信號轉(zhuǎn)換為方波信號，可使得信號在傳遞過程中具有較強的抗干擾能力，這樣，本裝置中相應部分的連接線就可以采用同軸電纜、普通雙絞線電纜進行信號連接；區(qū)別于傳統(tǒng)技術，在達到對主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測功能的情況下，由于不需要采用通過單片機進行復雜計算的數(shù)據(jù)處理方式，故本裝置還具有功耗低的特點；同時，本裝置中包括的多個部件在采用純硬件電路的情況下，也能夠滿足主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測的需要，故本裝置還具有響應時間快、測量精度高、可靠性強的優(yōu)勢。

作為以上所述的一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置進一步的技術方案：

作為信號預處理模塊的具體實現(xiàn)形式，所述信號預處理模塊還包括濾波電路，濾波電路設置于脈沖觸發(fā)電路的前端，濾波電路用于對傳感器信號進行濾波處理，所述脈沖觸發(fā)電路用于將濾波電路的輸出信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

所述濾波電路包括依次串聯(lián)的lc低通濾波器、rc低通濾波器、有源帶阻濾波器，所述lc低通濾波器位于信號源傳遞方向的最前端。采用以上形式的濾波電路，可有效的消除干擾信號。

作為脈沖觸發(fā)電路的具體實現(xiàn)形式，所述脈沖觸發(fā)電路包括積分比較電路、過零比較電路、信號合成電路及觸發(fā)器；

所述積分比較電路和過零比較電路兩者的信號輸入端均接收傳感器信號，積分比較電路和過零比較電路兩者的信號輸出端均連接在信號合成電路的信號輸入端上，所述觸發(fā)器的信號輸入端與信號合成電路的信號輸出端相連。

作為計數(shù)器模塊的具體實現(xiàn)形式，所述計數(shù)器模塊包括計數(shù)器、控制信號模塊及鎖存器；所述控制信號模塊用于接收標準時鐘信號及脈沖觸發(fā)電路生成的方波信號，所述計數(shù)器的信號輸入端與控制信號模塊的信號輸出端相連，鎖存器的數(shù)據(jù)輸入端連接于計數(shù)器的數(shù)據(jù)輸出端上。

為使得本裝置具有以下功能中的任意一個或多個：校驗輸出正確性、實現(xiàn)開關量數(shù)據(jù)輸出、輸出表征轉(zhuǎn)速的電流信號功能，還包括輸入端與計數(shù)器模塊數(shù)據(jù)輸出端相連的flash模塊；

所述flash模塊的輸出端上連接有以下裝置中的一種或幾種：校驗電路、回環(huán)邏輯控制電路、da模塊。以上校驗電路及針對校驗輸出正確性功能，回環(huán)邏輯控制電路即針對開關量數(shù)據(jù)輸出功能，da模塊即針對輸出表征轉(zhuǎn)速的電流信號功能。

為使得本裝置能夠快速輸出轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低開關量信號，還包括輸入端與脈沖觸發(fā)電路輸出端相連的繼電器隔離輸出電路。

所述信號預處理模塊中還設置有以下裝置中的一種或幾種：保護裝置、信號衰減裝置、切換開關裝置、增益控制裝置。以上信號衰減裝置及增益控制裝置均可使得脈沖觸發(fā)電路具有更好的信號源，所述保護裝置用于對各信號處理裝置或控制裝置進行單向或雙向保護，如實現(xiàn)靜電放電效應保護、電流單向流動等功能，所述切換開關裝置可用時實現(xiàn)信號路的通斷控制和得到不同的信號傳遞方式。

作為一種一體化設計，還包括信號處理板，所述信號預處理模塊及數(shù)據(jù)邏輯電路模塊均固定于信號處理板。

更進一步的，本裝置的電源設置為如下方式：輸入的交流電源首先經(jīng)過防雷電路，然后經(jīng)過熔絲，由按鍵電源開關控制電源的通斷，交流電源經(jīng)過開關后，再由emc濾波器進行濾波，濾波后送入ac/dc模塊，然后ac/dc模塊經(jīng)過穩(wěn)壓二極管輸出，此時輸出的電源為5v直流電源，可供給各電子元器件使用。

更進一步的，本裝置還包括顯示面板，顯示面板包含主led、多功能led和狀態(tài)指示燈。主led用于顯示正常運行的轉(zhuǎn)速值及定期試驗時輸出值等。多功能led用于顯示定值比較預設值(轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低)及定期試驗時的內(nèi)建試驗轉(zhuǎn)數(shù)值。狀態(tài)指示燈分別用于裝置上電指示、運行/試驗狀態(tài)指示、轉(zhuǎn)速低(speedlow)及轉(zhuǎn)速低低(speedll)狀態(tài)指示。同時在面板上設置裝置上電開關、試燈開關、感應器信號與試驗信號切換開關、內(nèi)建試驗信號與外部試驗信號切換開關、模擬量輸出切換開關、內(nèi)建測試信號頻率調(diào)整開關以及多功能顯示窗控制開關。另外，在面板還設置了外部信號輸入接口和試驗用轉(zhuǎn)速電流信號輸出接口。

同時，本發(fā)明還公開了一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的方法，以上裝置的實現(xiàn)依賴于該方法，該方法包括順序進行的以下步驟：

s1、將用于檢測轉(zhuǎn)速的傳感器輸出的電壓脈沖信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

s2、采用計數(shù)器模塊以所述方波信號及標準時鐘信號為依據(jù)，得到轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

采用以上方案，通過采用信號預處理模塊對監(jiān)測轉(zhuǎn)速的傳感器所采集到的信號轉(zhuǎn)換為方波信號，可使得信號在傳遞過程中具有較強的抗干擾能力，這樣，本裝置中相應部分的連接線就可以采用同軸電纜、普通雙絞線電纜進行信號連接；區(qū)別于傳統(tǒng)技術，在達到對主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測功能的情況下，由于不需要采用通過單片機進行復雜計算的數(shù)據(jù)處理方式，故本裝置還具有功耗低的特點；同時，本裝置中包括的多個部件在采用純硬件電路的情況下，也能夠滿足主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測的需要，故本裝置還具有響應時間快、測量精度高、可靠性強的優(yōu)勢。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置一個具體實施例的系統(tǒng)拓撲圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但是本發(fā)明不僅限于以下實施例：

實施例1：

如圖1所示，一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置，一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置，包括信號預處理模塊及數(shù)據(jù)邏輯電路模塊，所述數(shù)據(jù)邏輯電路模塊的輸入端連接于信號預處理模塊的輸出端上；

所述信號預處理模塊包括脈沖觸發(fā)電路，所述脈沖觸發(fā)電路用于將所接收的傳感器信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

所述數(shù)據(jù)邏輯電路模塊包括計數(shù)器模塊，所述計數(shù)器模塊接收脈沖觸發(fā)電路輸出的方波信號，完成對方波信號時間間隔計數(shù)。

采用以上方案，通過采用信號預處理模塊對監(jiān)測轉(zhuǎn)速的傳感器所采集到的信號轉(zhuǎn)換為方波信號，可使得信號在傳遞過程中具有較強的抗干擾能力，這樣，本裝置中相應部分的連接線就可以采用同軸電纜、普通雙絞線電纜進行信號連接；區(qū)別于傳統(tǒng)技術，在達到對主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測功能的情況下，由于不需要采用通過單片機進行復雜計算的數(shù)據(jù)處理方式，故本裝置還具有功耗低的特點；同時，本裝置中包括的多個部件在采用純硬件電路的情況下，也能夠滿足主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測的需要，故本裝置還具有響應時間快、測量精度高、可靠性強的優(yōu)勢。

實施例2：

本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定，如圖1所示，作為以上所述的一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的裝置進一步的技術方案：

作為信號預處理模塊的具體實現(xiàn)形式，所述信號預處理模塊還包括濾波電路，濾波電路設置于脈沖觸發(fā)電路的前端，濾波電路用于對傳感器信號進行濾波處理，所述脈沖觸發(fā)電路用于將濾波電路的輸出信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

所述濾波電路包括依次串聯(lián)的lc低通濾波器、rc低通濾波器、有源帶阻濾波器，所述lc低通濾波器位于信號源傳遞方向的最前端。采用以上形式的濾波電路，可有效的消除干擾信號。

作為脈沖觸發(fā)電路的具體實現(xiàn)形式，所述脈沖觸發(fā)電路包括積分比較電路、過零比較電路、信號合成電路及觸發(fā)器；

所述積分比較電路和過零比較電路兩者的信號輸入端均接收傳感器信號，積分比較電路和過零比較電路兩者的信號輸出端均連接在信號合成電路的信號輸入端上，所述觸發(fā)器的信號輸入端與信號合成電路的信號輸出端相連。

作為計數(shù)器模塊的具體實現(xiàn)形式，所述計數(shù)器模塊包括計數(shù)器、控制信號模塊及鎖存器；所述控制信號模塊用于接收標準時鐘信號及脈沖觸發(fā)電路生成的方波信號，所述計數(shù)器的信號輸入端與控制信號模塊的信號輸出端相連，鎖存器的數(shù)據(jù)輸入端連接于計數(shù)器的數(shù)據(jù)輸出端上。

為使得本裝置具有以下功能中的任意一個或多個：校驗輸出正確性、實現(xiàn)開關量數(shù)據(jù)輸出、輸出表征轉(zhuǎn)速的電流信號功能，還包括輸入端與計數(shù)器模塊數(shù)據(jù)輸出端相連的flash模塊；

所述flash模塊的輸出端上連接有以下裝置中的一種或幾種：校驗電路、回環(huán)邏輯控制電路、da模塊。以上校驗電路及針對校驗輸出正確性功能，回環(huán)邏輯控制電路即針對開關量數(shù)據(jù)輸出功能，da模塊即針對輸出表征轉(zhuǎn)速的電流信號功能。

為使得本裝置能夠快速輸出轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低開關量信號，還包括輸入端與脈沖觸發(fā)電路輸出端相連的繼電器隔離輸出電路。

所述信號預處理模塊中還設置有以下裝置中的一種或幾種：保護裝置、信號衰減裝置、切換開關裝置、增益控制裝置。以上信號衰減裝置及增益控制裝置均可使得脈沖觸發(fā)電路具有更好的信號源，所述保護裝置用于對各信號處理裝置或控制裝置進行單向或雙向保護，如實現(xiàn)靜電放電效應保護、電流單向流動等功能，所述切換開關裝置可用時實現(xiàn)信號路的通斷控制和得到不同的信號傳遞方式。

作為一種一體化設計，還包括信號處理板，所述信號預處理模塊及數(shù)據(jù)邏輯電路模塊均固定于信號處理板。

更進一步的，本裝置的電源設置為如下方式：輸入的交流電源首先經(jīng)過防雷電路，然后經(jīng)過熔絲，由按鍵電源開關控制電源的通斷，交流電源經(jīng)過開關后，再由emc濾波器進行濾波，濾波后送入ac/dc模塊，然后ac/dc模塊經(jīng)過穩(wěn)壓二極管輸出，此時輸出的電源為5v直流電源，可供給各電子元器件使用。

更進一步的，本裝置還包括顯示面板，顯示面板包含主led、多功能led和狀態(tài)指示燈。主led用于顯示正常運行的轉(zhuǎn)速值及定期試驗時輸出值等。多功能led用于顯示定值比較預設值(轉(zhuǎn)速低和轉(zhuǎn)速低低)及定期試驗時的內(nèi)建試驗轉(zhuǎn)數(shù)值。狀態(tài)指示燈分別用于裝置上電指示、運行/試驗狀態(tài)指示、轉(zhuǎn)速低(speedlow)及轉(zhuǎn)速低低(speedll)狀態(tài)指示。同時在面板上設置裝置上電開關、試燈開關、感應器信號與試驗信號切換開關、內(nèi)建試驗信號與外部試驗信號切換開關、模擬量輸出切換開關、內(nèi)建測試信號頻率調(diào)整開關以及多功能顯示窗控制開關。另外，在面板還設置了外部信號輸入接口和試驗用轉(zhuǎn)速電流信號輸出接口。

實施例3：

同時，本發(fā)明還公開了一種用于核電廠反應堆冷卻劑泵轉(zhuǎn)速處理的方法，以上實施例提供的裝置功能的實現(xiàn)依賴于該方法，該方法包括順序進行的以下步驟：

s1、將用于檢測轉(zhuǎn)速的傳感器輸出的電壓脈沖信號轉(zhuǎn)換為方波信號；

s2、采用計數(shù)器模塊以所述方波信號及標準時鐘信號為依據(jù)，得到轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。