Система для контроля герметичности модульного парогенератора натрий-вода

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИН аа 03) А

3(5U 4 01 М 3/24

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ HOMHTET ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3418915/25-28 (22) 06.04.82 (46) 23.07.84. Бюл . ¹ 27 (72) В.С.Югай, Р.Ф.Масагутав, Ф.А.Козлов, В.П.Счеславский и Ю.И.Грибанов (53) 620.165.29 (088.8) (56) 1. Патент США № 3240674, кл. 176-19, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 871664, кл. С 01 Н 29/02, 1981 (прототип) . (54) (57) 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 повышения 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 ко- торых 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 .|ежду преобразователем частоты им- 9 пульсов в напряжение и переключателем 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 входу устройства выборки к кодовому входу определителя аварийности модуля, а второй выход — к входам подготовки блоков предварительной оценки состояния модуля.

Ф 11043

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 герметичности изделий путеи регистрации акустических колебаний, возникающих в местах течи, содержащая акустичес- 10 кий датчик, который через волновод подключен к преобразователю сигналов, а последний через усилитель и фильтр соединен с регистрирующим устройствам (1) .

Недостатком известной системы является низкое качество контроля, обусловленное возможностью ложных и несвоевременных срабатываний, так как ее блок-схема реализует принцип действия, который основан на регист-. рации течи по возрастанию уровня акустических колебаний.

Наиболее близкой к изобретению является система для контроля герме- 25 тичности модульного парогенератора

"натрий-вода", содержащая акустические датчики, подключенные к ним широкополосные предусилители, блок фильтрации и осредненного детектирования и блок формирования сигнала течи Г22, Недостатком этой системы является отсутствие в ней элементов, обеспечивающих выделение из всех регистрируемых датчиками сигналов такого их 35 сочетания, которое с максимальной достоверностью указывает на наличие и развитие течи. Поэтому данная система реагирует и на сигналы, которые сходны с сигналами о наличии 4О течи, но фактически являются ложными, так как свидетельствуют о наличии других, отличных от возникновения течи, процессов, происходящих в парогенераторе и протЕкающих с образо- 45 ванием акустических колебаний. Указанные недостатки являются следствием достроения 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.

55.На фиг., 1 показана .блок-схема предлагаемой системы, на фиг. 2— структурная схема блока предварительной оценки состояния модуля парогенератора, на фиг. 3 — графики процесса формирования сигнала о наличии течи, на фиг. 4 - график процесса формирования предупредительного и аварийного сигналов.

Система для контроля герметичности модульного парогенератора "натрий-вода" содержит акустические датчики 1, подключенные к ним широкополосные предусилители 2, блок 3

Поставленная цель достигается тем, что система для контроля герметичности модульного парогенератора

69 2

"натрий-вода", содержащая акустические датчики, подключенные к ним широ кополосные предусилнтели, блок фильт» рации и осредненного детектирования и блок формирования сигнала течи, . 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 соединени с выходами блоков предварительной Ъценки состояния модуля, последовательно соединенными преобразователем частоты импульсов в напряжение, переключателем режима работы, определителем аварийности модуля, устройством выво да 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 обраэователя 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 выбор ки и к кодовому входу определителя аварийности модуля, а второй выход — к входам подготовки блоков предварительной оценки состояния модуля.

1104369 фильтрации и осредненного детектирования, блок 4 формирования сигнала течи, устройство 5 выборки, сигнальные входы 6 которого соединены с выходами 7 широкополосных предусилителей 2, а выходы 8 — с входами 9 блока 3 фильтрации и осредненного детектирования, два блока 10 предварительной 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, опреде— литель 19 аварийности модуля 11 и устройство 20 вывода, и соединенные между собой блок 21 управления временем анализа и устройство 22 управ— ления выборкой, при этом блок 4 формирования сигнала течи включен между преобразователем 17 частоты импульсов в напряжение и переключателем

18 режима 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 блока

21 управления временем анализа свя- 35 зан с выходом 24 элемента ИЛИ 14, первый выход 28 устройства 22 управления выборкой подключен к управляющему входу 29 устройства 5 выборки и к кодовому входу 30 определителя 40

19 аварийности 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 55

Блок 10 предварительной оценки состояния модуля 11 состоит из двух компараторов 34, логического элемента ИЛИ 35, входы 36 которого соединены с выходами 37 компараторов 34, и последовательно соединенных счетчика 38 импульсов, кодоуправляемого регулятора 39 и делителя 40 с двумя независимыми уставками для задани, уровня выходных сигналов, поступающих с выходов 41 и 42 последнего на задающие. входы 43 компараторов 34.

При этом выход 44 элемента ИЛИ 35 соединен со входом 45 счетчика 38 импул ьс ов .

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 превышает 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

1104369 уровень пороговой установки компарагора 34 в соответствии с изменением сигнала акустического датчика 1. IIpoцесс 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 зависи- 10 мости возрастания уровня шума, 3.1а - зависимость изменения уровня сигнала акустического датчика 1 при появлении течи, 3.2а — уровень уставки компаратора 34; 3.3а - граница глубины регулировки уровня уставки компаратора 34 (перепад сигнала при переключении усиления на одну ступень); 3.4а - сигнал на выходе кодоуправляемого регулятора 39 уровня сигнала, б — диаграмма поступления импульсов на счетчик 38 при степенной зависимости изменения уровня сигна ла акустического датчика 1, r — диаграмма поступления импульсов на счетчик 38 при линейной зависимости изменения уровня сигнала акустического датчика 1, время опроса неаварийных модулей

ФР !-5, t — время анализа аварий- . 30

1 кого модуля t< t6 . ° . Время при

:хода импульсов управления на входе счетчика 38.

Ф

При достижении сигнала акустического датчика 1 (график 3. 1а), уров35 ня уставки компаратора 34 (график

3.2а), появляется первый импульс ! управления в момент времени t . При этом одновременно происходит автома40 тическая регулировка уровня уставки в компараторе 34 (график 3.3а) и поступает сигнал от блока 21 управ» ления временем анализа на продление времени анализа сигналов с акус45 тических датчиков 1 модуля С4.При вторичном достижении сигнала уровня уставки компаратора 34 появляется

Г второй импульс управления в момент времени t6, вновь происходит автома-

ft тическая регулировка уровня уставки

50 в компараторе 34 и процесс повторяется. Порог срабатывания компараторов

34 изменяется в результате изменения уровня широкополосного сигнала акустического датчика 1 при помощи кодо- 5

- 55 управляемого регулятора 39. Аналогич-, но обрабатываются сигналы от второго акустического датчика 1.

Определение наличия подозрительного 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 течь1 удлиняет время выборки сигналов акустических датчиков 1 подозрительного модуля 1 для проведения дальнейшего, более тонкого анализа с оценкой состояния аварийности. Оценка состояния аварийности модуля осуществляется при помощи преобразователя 17 частоты импульсов в напряжение и блока 4 формирования сигнала течи. Преобразователь 17 частоты импульсов в напряжение вырабатывает интегральную оценку числа импульсов, прошедших за полное время анализа, блок 4 осуществляет ее сравФ нение с опорными уровнями, один из которых служит для выработки предупре дительного сигнала и соответствует предельно допустимому безопасному состоянию модуля 11, а другой, более высокий — для выработки аварийного сигнала. Процесс формирования преду- предительного и аварийного сигналов на 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; 4.1 - зависимость возрастания сигнала на входе в блок 4 формирования сигнала течи, 4.2 — зависимость предупредительного сигнала, 4.3 — зависимость аварийного сигнала, tg — время появления аварийного сигнала, ti — время появления предупредительного сигнала.

При достижении сигнала на входе в блок 4 формирования сигнала течи (график 4.1) величины предупредительного уровня в момент времени 1 появляется предупредительный сигнап (график 4.2). При достижении сигнала на входе блока 4 (график 4.1) величины аварийного уровня в следующий момент времени 1 появляется аварийный сигнал (график 4.3). Определение аварийного модуля 11 происходит по принципу совпадения аварийного сигнала, прошедшего через переключатель

18 режима работы, и сигнала номера модуля 11, прошедшего с выхода 28

7 . 110436 устройства 22 управления выборкой в определителе 19 номера аварийного модуля 11. Факт обнаружения течи и ее развитие регистрируется устройством 20 вывода °

9 8

Использование изобретения позволит повысить качество контроля модульных парогенераторов "натрий-вода за счет повьппения достоверности информации о наличии течи.

1104369 !

I ! ! ! II! !

ti -- t5 t6 t6 te

@@a. У

1104369 пуным бень

t2 брема.

Составитель В.Поташников

Редактор Н.Лазаренко Техред А. Ач Корректор А.Дзятко

Заказ 5202/28 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4 Ъ

С3 ь чъ е зз едупредильныу Жень