本發(fā)明涉及核電超聲儀抗干擾的，更具體地說，涉及一種核電超聲儀抗共模干擾電路、核電超聲儀。

背景技術：

1、在石油、化工、能源和冶金等行業(yè)，存在大量的管道輸送高溫、高壓、易燃、易爆、含放射性物質的液體，核電站中主回路的管道、蒸發(fā)器是整個核電站的關鍵設備，關系到整個核電站的安全運營。核電站中主回路部件在核電站運營過程中承受高溫、高壓、含放射性物質的水環(huán)境。長期在這種環(huán)境下工作會產生應力腐蝕裂紋、腐蝕、碰撞、減薄等狀況。常規(guī)超聲是對核電一回路主要部件進行例行檢測的主要手段之一。由于核電環(huán)境的特殊性，超聲探頭接觸主回路部件，超聲儀以及驅動裝置布置于放射劑量較低的區(qū)域，超聲探頭與超聲儀通過電纜連接，超聲信號電纜常常超過20米，且與機械驅動的動力電纜平行走線，超聲檢測信號比較微弱，極易受到環(huán)境交變電磁場、動力電纜散發(fā)的變化電磁場等影響，從而難以獲取缺陷信號或者判斷超聲儀獲得的信號是否是干擾信號。

2、目前的常規(guī)超聲儀對超聲信號電纜所拾取的共模干擾無抑制能力，需要在核電檢測掃查驅動系統(tǒng)中加入針對超聲信號的抗干擾措施，從而增加了核電檢測掃查驅動系統(tǒng)的設計難度以及檢測過程中超聲信號受到電磁干擾的風險。

技術實現思路

1、本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現有技術存在的問題，提供一種核電超聲儀抗共模干擾電路、核電超聲儀。

2、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種核電超聲儀抗共模干擾電路，包括：隔離電源、系統(tǒng)電源域、超聲信號處理電源域、隔離通信單元以及接地電阻；

3、所述隔離電源分別與所述系統(tǒng)電源域和所述超聲信號處理電源域連接，所述隔離通信單元分別與所述系統(tǒng)電源域和所述超聲信號處理電源域連接；

4、所述隔離電源用于基于所述系統(tǒng)電源域與所述超聲信號處理電源域隔離的總電源，并將所述總電源提供給所述超聲信號處理電源域，以向所述超聲信號處理電源域中的各個模塊提供電能；

5、所述隔離通信單元用于執(zhí)行所述系統(tǒng)電源域與所述超聲信號處理電源域各個模塊間的通信，且所述隔離通信單元還用于阻斷共模干擾信號通過耦合路徑；

6、所述接地電阻用于將所述系統(tǒng)電源域與所述超聲信號處理電源域相連。

7、在本發(fā)明所述的核電超聲儀抗共模干擾電路中，所述系統(tǒng)電源域包括：系統(tǒng)電源接口、可調高壓電源、脈沖激勵開關以及收/發(fā)超聲探頭接口；

8、所述系統(tǒng)電源接口用于接收外部直流信號，以向系統(tǒng)工作提供電源；

9、所述可調高壓電源與所述系統(tǒng)電源接口連接，用于基于所接入的直流信號產生可調高壓；

10、所述脈沖激勵開關分別與所述可調高壓電源和所述收/發(fā)超聲探頭接口連接，用于將所述可調高壓電源產生的可調高壓加載到所述收/發(fā)超聲探頭接口或者將所述可調高壓電源與所述收/發(fā)超聲探頭接口隔離；

11、收/發(fā)超聲探頭接口與超聲探頭連接，用于將所述脈沖激勵開關產生的高壓脈沖信號并傳輸給所述超聲探頭，以及接收所述超聲探頭接收反射的超聲波。

12、在本發(fā)明所述的核電超聲儀抗共模干擾電路中，所述系統(tǒng)電源域還包括：高壓鉗位模塊、超聲接收探頭接口以及高速通信接口；

13、所述高壓鉗位模塊分別與收發(fā)切換繼電器和所述超聲接收探頭接口連接，用于對采用單探頭模式下超聲激勵時產生的高壓信號進行抑制；

14、所述超聲接收探頭接口用于在雙探頭模式下，連接接收探頭；

15、所述高速通信接口用于連通所述隔離通信單元與外部設備。

16、在本發(fā)明所述的核電超聲儀抗共模干擾電路中，所述系統(tǒng)電源域還包括：編碼器信號接收模塊、高速同步信號收發(fā)模塊以及開關量輸入輸出模塊；

17、所述編碼器信號接收模塊與所述隔離通信單元連接，用于將不同類型的編碼器輸入信號轉換為統(tǒng)一的單端信號；

18、所述高速同步信號收發(fā)模塊用于同步多個超聲儀模塊的收發(fā)；

19、所述開關量輸入輸出模塊用于超聲激勵的觸發(fā)輸入信號源和/或輸出指示信號。

20、在本發(fā)明所述的核電超聲儀抗共模干擾電路中，所述超聲信號處理電源域包括：低壓系統(tǒng)電源和收發(fā)切換繼電器驅動模塊；

21、所述低壓系統(tǒng)電源與所述隔離電源連接，用于將所述隔離電源產生的總電源轉換為不同的電壓；

22、所述收發(fā)切換繼電器驅動模塊控制所述收發(fā)切換繼電器打開或者閉合。

23、在本發(fā)明所述的核電超聲儀抗共模干擾電路中，所述超聲信號處理電源域還包括：壓控放大器；

24、所述壓控放大器用于對接收的超聲信號進行放大處理。

25、在本發(fā)明所述的核電超聲儀抗共模干擾電路中，所述超聲信號處理電源域還包括：高速數模轉換模塊和高速模數轉換模塊；

26、所述高速數模轉換模塊與所述壓控放大器連接，用于提供超聲信號放大的增益調節(jié)信號；

27、所述高速模數轉換模塊用于將超聲信號進行量化采樣處理。

28、在本發(fā)明所述的核電超聲儀抗共模干擾電路中，所述隔離通信單元包括：收發(fā)切換繼電器、超聲信號隔離變壓器、高速磁隔離通信芯片、通信模塊以及高速磁隔離通信模塊；

29、所述收發(fā)切換繼電器分別與收/發(fā)超聲探頭接口和高壓鉗位模塊連接，用于切換超聲檢測模式；

30、所述超聲信號隔離變壓器用于對接收的超聲信號進行隔離變壓處理后輸出；

31、所述高速磁隔離通信芯片用于控制器產生的可調高壓電源所需的電壓設置信號和脈沖激勵開關所需的開關控制信號進行隔離輸出；

32、所述通信模塊用于與外部設備連通；

33、所述高速磁隔離通信模塊用于將系統(tǒng)電源域的信號輸入并輸出至超聲信號處理電源域，且其輸入端的輸入信號與其輸出端的輸出信號之間電氣隔離。

34、在本發(fā)明所述的核電超聲儀抗共模干擾電路中，還包括：控制器；

35、所述控制器用于接收超聲儀工作的設置參數，并對超聲儀各模塊進行設置及時序控制。

36、本發(fā)明還提供一種核電超聲儀，包括以上所述的核電超聲儀抗共模干擾電路。

37、實施本發(fā)明的核電超聲儀抗共模干擾電路、核電超聲儀，具有以下有益效果：包括：隔離電源、系統(tǒng)電源域、超聲信號處理電源域、隔離通信單元以及接地電阻；隔離通信單元分別與系統(tǒng)電源域和超聲信號處理電源域連接；隔離電源基于系統(tǒng)電源域與超聲信號處理電源域隔離的總電源，并將總電源提供給超聲信號處理電源域，以向超聲信號處理電源域中的各個模塊提供電能；隔離通信單元執(zhí)行系統(tǒng)電源域與超聲信號處理電源域各個模塊間的通信，且隔離通信單元還阻斷共模干擾信號通過耦合路徑；接地電阻將系統(tǒng)電源域與超聲信號處理電源域相連。本發(fā)明可以阻斷共模干擾信號通過系統(tǒng)中的耦合路徑，達到增加抗共模干擾的能力。

技術特征：

1.一種核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，包括：隔離電源、系統(tǒng)電源域、超聲信號處理電源域、隔離通信單元以及接地電阻；

2.根據權利要求1所述的核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，所述系統(tǒng)電源域包括：系統(tǒng)電源接口、可調高壓電源、脈沖激勵開關以及收/發(fā)超聲探頭接口；

3.根據權利要求1所述的核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，所述系統(tǒng)電源域還包括：高壓鉗位模塊、超聲接收探頭接口以及高速通信接口；

4.根據權利要求1所述的核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，所述系統(tǒng)電源域還包括：編碼器信號接收模塊、高速同步信號收發(fā)模塊以及開關量輸入輸出模塊；

5.根據權利要求1所述的核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，所述超聲信號處理電源域包括：低壓系統(tǒng)電源和收發(fā)切換繼電器驅動模塊；

6.根據權利要求1所述的核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，所述超聲信號處理電源域還包括：壓控放大器；

7.根據權利要求6所述的核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，所述超聲信號處理電源域還包括：高速數模轉換模塊和高速模數轉換模塊；

8.根據權利要求1所述的核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，所述隔離通信單元包括：收發(fā)切換繼電器、超聲信號隔離變壓器、高速磁隔離通信芯片、通信模塊以及高速磁隔離通信模塊；

9.根據權利要求1所述的核電超聲儀抗共模干擾電路，其特征在于，還包括：控制器；

10.一種核電超聲儀，其特征在于，包括權利要求1-9任一項所述的核電超聲儀抗共模干擾電路。

技術總結
本發(fā)明涉及一種核電超聲儀抗共模干擾電路、核電超聲儀，包括：隔離電源、系統(tǒng)電源域、超聲信號處理電源域、隔離通信單元以及接地電阻；隔離通信單元分別與系統(tǒng)電源域和超聲信號處理電源域連接；隔離電源基于系統(tǒng)電源域與超聲信號處理電源域的總電源，將總電源以電氣隔離的方式提供給超聲信號處理電源域，向超聲信號處理電源域中的各個模塊提供電能；隔離通信單元執(zhí)行系統(tǒng)電源域與超聲信號處理電源域各個模塊間的通信，且隔離通信單元還阻斷共模干擾信號通過耦合路徑；接地電阻用于將系統(tǒng)電源域的參考地與超聲信號處理電源域的參考地相連。本發(fā)明可以阻斷共模干擾信號通過系統(tǒng)中的耦合路徑，達到增加抗共模干擾的能力。

技術研發(fā)人員：沈紹賓,黃松華,馬官兵,楊乾飛,唐博,湯建幫,吳金峰
受保護的技術使用者：中廣核檢測技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/10