Система для контроля герметичности модульного парогенератора натрий-вода Советский патент 1984 года по МПК G01M3/24 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля герметичности парогенераторов натрийвода путем регистрации акустических колебаний, возникающих в местах течи Известна система для контроля гер мсггичности изделий путем регистрации акустических колебаний, возникающих в местах течи, содержащая акустический датчик, который через волновод подключен к преобразователю сигналов а последний через усилитель и фильтр соединен с регистрирукяцим устройствам И. Недостатком известной системы является низкое качество контроля, обусловленное возможностью ложных и несвоевременных срабатываний, так как ее блок-схема реализует принцнп действия, который основан на регистрации течи по возрастанию уровня акустических колебаний. Наиболее близкой к изобретению является система для контроля герметичности модульного парогенератора натрий-вода, содержащая акустические датчики, подключенные к ним широ кополосные предусилители, блок фильт рации и осредненного детектирования и блок формирования сигнала течи Г2Х Недостатком этой системы является отсутствие в ней элементов, обеспечивающих вьщеление из всех регистрируемых датчиками сигналов такого их сочетания, которое с максимальной достоверностью указьшает на наличие и развитие течи. Поэтому данная система реагирует и на сигналы, которые сходны с сигналами о наличии течи, но фактически являются ложными так как свидетельствуют о наличии других, отличных от возникновения течи, процессов, происходящих в паро генераторе и протекающих с образованием акустических колебаний. Указанные недостатки являются следствие построения блок-схемы известной системы и приводят к снижению качества контроля герметичности парогенераторов. Целью изобретения является повышение качества контроля путем обеспечения достоверности сигнала течи и исключения ложных срабатываний. Поставленная цель достигается тем, что система для контроля герметичности модульного парогенератора натрий-вода, содержащая акустические датчики, подключенные к ним широ кополрсные предусилители, блок фильтрации и осредненного детектирования и блок формирования сигнала течи, снабжена устройством выборки, сигнальные входы которого соединены с выходами широкополосных предусилитепей, а выходы - с входами блока фильтрации и осредненного детектирования, двумя блоками предварительной оценки состояния модуля, сигнальные входы которых подключены к выходам блока фильтрации и осредненного .детектирования , элементом ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков предварительной Оценки состояния модуля, последовательно соединенными преобразователем частоты импульсов в напряжение, переключателем режима работы, определителем аварийности модуля, устройством вывода и соединенными между собой блоком управления временем анализа и устройством управления выборкой, при этом блок формирования сигнала течи включен между преобразователем частоты импульсов в напряжение и переключателем режима работы, вход пре образователя частоты импульсов в напряжение подключен к выходу элемента ИЛИ, информативный вход устройства вывода связан с выходом преобразователя частоты импульсов в напряжение, вход блока управления временем анализа связан с выходом элемента ИЛИ, первый выход устройства управления выборкой подключен к управляющему входу устройства выборки и к кодовому входу определителя аварийности модуля, а второй выход - к входам подготовки блоков предварительной оценки состояния модуля . На фиг.И показана .блок-схема предлагаемой системы, на фиг. 2 структурная схема блока предварительной оценки состояния модуля парогенератора, на фиг. 3 - графики процесса формирования сигнала о наичии течи i на фиг. 4 - график процесса формирования предупредительного и аварийного сигналов. Система для контроля герметичности модульного парогенератора натрий-вода содержит акустические датики 1, подключенные к ним широкополосные предусилители 2, блок 3 фильтрации и осредненного детектирования, блок 4 формирования сигнал течи, устройство 5 выборки, сигналь ные входы 6 которого соединены с выходами 7 широкополосных предусили телей 2, а выходы 8 - с входами 9 блока 3 фильтрации и осредненного детектирования, два блока 10 предва рительной оценки состояния модуля 11, сигнальные входы 12 которых подключены к выходам 13 блока 3 фильтрации и осредненного детектирования, элемент ИЛИ 14, входы 15 которого соединены с выходами 16 блоков 10 предварительной оценки состояния модуля 11, последовательно соединенные преобразователь 17 частоты импульсов в напряжение, переключатель 18 режима работы, определитель 19 аварийности модуля 11 и устройство 20 вывода, и соединенные между собой блок 21 управления временем анализа и устройство 22 управления выборкой, при этом блок 4 фор мирования сигнала течи включен между преобразователем 17 частоты импульсов в напряжение и переключателем 18режима работы, вход 23 преобразователя 17 частоты импульсов в напряжение подключен к выходу 24 элемента ИЛИ 14, информативный вход 25 устройства 20 вывода связан с выходом 26 преобразователя 17 частоты импульсов в напряжение, вход 27 блок 21 управления временем анализа связан с выходом 24 элемента ИЖ 14, первый выход 28 устройства 22 управления выборкой подключен к управляющему входу 29 устройства 5. выборки и к кодовому входу 30 определителя 19аварийности модуля 11, а второй выход 31 - к входам 32 подготовки . блоков 10 предварительной оценки состояния модуля 11 . Акустические датчики 1 устанавливаются по два в каждом контролируемом модуле парогенератора и подключаются к одному измерительному каналу 33, который включает в себя два широкополосные предусилители 2, устройство 5 выборки, блок 3 фильтрации и осредненного детектирования, два блока 10 предварительной оценки состояния модуля 11 и элемент ИЛИ 14 Блок 10 предварительной оценки состояния модуля 11 состоит из двух компараторов 34, логического элемента ИЛИ 35, входы 36 которого соедине ны с выходами 37 компараторов 34, и последовательно соединенных счетчика 38 импульсов, кодоуправляемого регулятора 39 и делителя 40 с двумя независимыми уставками для задания, уровня выходных сигналов, поступающих с выходов 41 и 42 последнего на задающие-входы 43 компараторов 34, При этом выход 44 элемента ИЖ 35 соединен со входом 45 счетчика 38 импульсов. Система работает следующим образом. Сигналы с акустических датчиков 1, установленных в верхней и нижней, части каждого модуля 11, усиливаются широкополосными предусилителями 2 и проходят на входы 6 устройства 5 выборки, а с его выходом 8 - на входы 9 блока 3 фильтрации и осредненного детектирования. Сигналы с выходов 13 последнего поступают на входы 12 блока 10 предварительной оценки состояния модуля 11, а в нем выходные сигналы для средних и высоких частот поступают на компараторы 34, выходные сигналы для широкой полосы частот поступают через кодоуправляемые регуляторы 39 и делители 40 уровня сигнала на входы 43 этих же компараторов 34. При отсутствии течи величина сигналов, поступающих на компараторы 34, не превьпиает установленных пороговых уставок : и в устройстве 5 выборки модуля 11 происходит автоматическое подключение акустических датчиков 1 другого модуля 11. Последовательный опрос акустических датчиков 1, установленных на различных модулях 11, носит циклический характер. При появлении течи генерируются акустические сигналы взаимодействия воды с натрием, вследствие этого происходит изменение их уровня. Это изменение фиксируется в компараторах 34 блоков 10 предварительной оценки состояния модуля 11. Сигналы в виде импульсов с компаратора 34 поступают через логический элемент ИЛИ 35 на счетчик 38, каждый импульс автоматически регулирует уровень пороговой установки компара тора 34 в соответствии с изменением сигнала акустического датчика 1. Пр цесс формирования сигналов в системе представлен графиками,на фиг. 3, где а - процесс регулирования уставки компаратора 34 при степенной зависимости возрастания уровня шума в - процесс регулирования уставки компаратора 34 при линейной зависимости возрастания уровня шума, 3.1а - зависимость изменения уровня сигнала акустического датчика 1 при появлении течи, 3.2а - уровень устав ки компаратора 34, З.За - граница глубины регулировки уровня уставки компаратора 34 (перепад сигнала при переключении усиления на одну ступень) j 3.4а - сигнал на выходе кодоуправляемого регулятора 39 уровня сигнала, б - диаграмма поступления импульсов на счетчик 38 при степенно зависимости изменения уровня сигна ла акустического датчика 1J г - диаграмма поступления импульсов на счетчик 38 при линейной зависимости изменения уровня сигнала акустического датчика 1, t t2 время опроса неаварийньк модулей. №№ t-s; t( - время анализа аварийного модуля, tg, tg - время при:хода импульсов управления на входе счетчика 38. При достижении сигнала акустического датчика 1 (график 3.1а), уровня уставки компаратора 34 (график 3.2а), появляется первый импульс управления в момент времени t.. При этом одновременно происходит автоматическая регулировка уровня уставки в компараторе 34 (график З.За) и поступает сигнал от блока 21 управления временем анализа на продление времени анализа сигналов с акустических датчиков 1 модуля t.При вторичном достижении сигнала уровня уставки компаратора 34 появляется второй импульс управления в момент времени , вновь происходит автоматическая регулировка уровня уставки в компараторе 34 и процесс повторяется . Порог срабатывания компараторо 34 изменяется в результате изменения уровня широкополосного сигнала акустического датчика 1 при помощи кодоуправляемого регулятора 39. Аналогич но обрабатываются сигналы отвторого акустического датчика 1. Определение наличия подозрительно- го на течь модуля 11 осуществляется при помощи элемента ИЛИ 14. Сигнал с его выхода 24 используется для увеличения времени контроля подозрительного модуля 11 посредством блока 21 управления временем анализа, который, фиксируя первый импульс по; дозрения контролируемого модуля 11 на течь, удлиняет время выборки .сигналов акустических датчиков 1 подозрительного модуля 1 для проведения дальнейшего, более тонкого анализа с. оценкой состояния аварий.ности. Оценка состояния аварийности модуля осуществляется пря помощи преобразователя 17 частоты импульсов в напряжение и блока 4 формирования сигнала течи. Преобразователь 17 частоты импульсов в напряжение вьфабатывает интегральную оценку числа импульсов, прошедших за полное время анализа, блок 4 осуществляет ее сравнение с опорными уровнями, один из которых служит для вьфаботки предупре дительного сигнала и соответствует предельно допустимому безопасному состоянию модуля 11, а другой, более, высокий - для выработки аварийного сигнала. Процесс формирования предупредительного и аварийного сигналов нэ растущий уровень выходного сигнала преобразователя 17 частоты импульсов в напряжение представлен графиками, на фиг. 4, где а - изменение сигнала на входе блока 4 б - изменение сигналов на выходе блока 4 j 4.1 - зависимость возрастания сигнала на входе в блок 4 формирования сигнала течиj 4.2 - зависимость предупредительного сигнала; 4.3 - зависимость аварийного сигнала, t - время появления аварийного сигналаJ t - время появления предупредительного сигнала. При достижении сигнала на входе в блок 4 формирования сигнала течи (график 4.1) величины предупредительного уровня в момент времени t появляется предупредительный сигнал (график 4.2). При достижении сигнала на входе блока 4 (график 4.1) величины аварийного уровня в следующий момент времени 2 появляется аварийный сигнал (график 4.3). Определение аварийного модуля 11 происходит по принципу совпадения аварийного сигнаа, прошедшего через переключатель 1В режима работы, и сигнала номера модуля 11, прошедшего с выхода 28

устройства 22 управления выборкой в определителе 19 номера аварийного модуля 11. Факт обнаружения течи и ее развитие регистрируется устройством 20 вывода.

Использование изобретения позволит повысить качество контроля модульных парогенераторов натрий-вода за счет повышения достоверности информации о наличии течи. tj... ts ie BpeMfltt,... t5 te i/aJ te tg Время t

2 Время t Фиг.

СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ МОДУЛЬНОГО ПАРОГЕНЕРАТОРА НАТРИЙ-ВОДА, содержащая акустические датчики, подключенные к ним широкополосные предусилители, блок фильтрации и осредненного детектирования и блок формирования сигнала течи, отличающаяся тем что, с целью повьпиения качества контроля путем обеспечения достоверности сигнала течи и исключения ложных срабатываний, она снабжена устройством выборки, сигнальные входы которого соединены с.выходами широкополосных предусилителей, а выходы - с входами блока фильтрации и осредненного детектирования, двумя блоками предварительной оценки состояния модуля, сигнальные входы которых подключены к выходам блока фильтрации и осредненного детектирования, элементом ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков предварительной оценки состояния модуля, последовательно соединенными преобразователем частоты импульсов в напряжение, переключателем режима работы, определителем аварийности . модуля, устройством вывода и соединенными между собой блоком управления временем анализа и устройством управления выборкой, при этом блок формирования сигнала течи включен с 9 между преобразователем частоты импульсов в напряжение и переключате(Л лем режима работы, вход преобразователя частоты импульсов в напряжение подключен к выходу элемента ИЛИ, информативный вход устройства вывода связан с выходом преобразователя частоты импульсов в напряжение, вход блока управления временем анализа связан с выходом элемента ИЛИ, первый выход устройства управления выборкой подключен к управляющему САЭ 35 входу устройства выборки к кодовому входу определителя аварийности модуСО ля, а второй выход - к входам подготовки блоков предварительной оценки состояния модуля.