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      地震傳感器單元及相應(yīng)的核電站緊急停機(jī)系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):11634608閱讀:447來源:國知局
      地震傳感器單元及相應(yīng)的核電站緊急停機(jī)系統(tǒng)的制造方法與工藝

      ■技術(shù)領(lǐng)域

      本發(fā)明涉及一種用于核電站緊急停機(jī)系統(tǒng)的地震傳感器單元。它還涉及一種相應(yīng)的緊急停機(jī)系統(tǒng)。

      具體地,本發(fā)明涉及一種用于核電站的緊急停機(jī)系統(tǒng)的地震傳感器單元,其包括:

      ·用于至少一個(gè)軸的至少一個(gè)加速度計(jì),

      ·觸發(fā)器模塊,其處理從所述加速度計(jì)的測(cè)量輸出信號(hào)得到的輸入信號(hào),以及產(chǎn)生從其得到跳閘信號(hào)的輸出信號(hào)。



      背景技術(shù):

      核電站通常包括反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng),該反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)具有在發(fā)生異常運(yùn)行條件和/或危險(xiǎn)環(huán)境條件的情況下用于核反應(yīng)堆的緊急停機(jī)系統(tǒng)(也被稱為自動(dòng)跳閘系統(tǒng)或scram開關(guān))。在可能的跳閘原因之中,與地震有關(guān)的或在地震之前的增加的地震活動(dòng)是特別令人關(guān)注的。為此,地震傳感器安裝在該站的現(xiàn)場(chǎng),并且被集成到緊急停機(jī)系統(tǒng)的信號(hào)鏈中。

      然而,市售的現(xiàn)成的地震傳感器目前不太適用于集成到用于自動(dòng)跳閘系統(tǒng)的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)中。這是由于可購買的地震傳感器通常會(huì)大量使用復(fù)雜的電子元件(cpu、fpga)和軟件的事實(shí),這使得核資格認(rèn)證困難。

      例如,在cn101777241a中公開了具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的地震觸發(fā)的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,模數(shù)轉(zhuǎn)換正好發(fā)生在信號(hào)鏈的開始處(即,直接在加速度計(jì)之后),以及后續(xù)觸發(fā)功能以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      因此,本發(fā)明的目的是提供一種用于核電站的地震停機(jī)系統(tǒng)中具有足夠靈敏度的、可靠的、魯棒的和不復(fù)雜的地震傳感器單元。另一個(gè)目的是允許將地震傳感器單元容易地集成到現(xiàn)有的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)中。此外,還會(huì)提供一種特別適合使用這種傳感器單元的核電站的緊急停機(jī)系統(tǒng)。

      關(guān)于地震傳感器單元,通過權(quán)利要求1的特征部分來解決上述目的。

      因此,在根據(jù)本發(fā)明的傳感器單元中,觸發(fā)器模塊包括通過分立(優(yōu)選模擬)電子組件實(shí)現(xiàn)的峰值保持電路,該峰值保持電路處理輸入信號(hào)并且產(chǎn)生具有以下特性的輸出信號(hào):

      ·如果輸入信號(hào)上升并且輸出信號(hào)的電平低于輸入信號(hào)的電平,則輸出信號(hào)隨輸入信號(hào)幾乎瞬間增加,

      ·如果輸入信號(hào)的電平低于輸出信號(hào)的電平,則除非達(dá)到復(fù)位條件,否則輸出信號(hào)實(shí)質(zhì)保持當(dāng)前電平。

      復(fù)位條件被優(yōu)選地定義使得輸入信號(hào)在特定時(shí)間量(其屬于秒的數(shù)量級(jí))內(nèi)保持在給定閾值以下。選擇閾值使得其遠(yuǎn)低于被認(rèn)為對(duì)于該站的操作至關(guān)重要的地震活動(dòng)電平。當(dāng)達(dá)到復(fù)位條件時(shí),輸出信號(hào)優(yōu)選地被復(fù)位到輸入信號(hào)的電平(或者被復(fù)位到零)。

      實(shí)際上,由于具有分立電子元件的基本實(shí)施方式,因此“輸出信號(hào)實(shí)質(zhì)(或幾乎)保持當(dāng)前電平”的措詞可能意味著:在這些時(shí)段期間,輸出信號(hào)(非常)緩慢地減小,即具有至少秒的數(shù)量級(jí)(優(yōu)選更大)的時(shí)間常數(shù)。

      本發(fā)明基于以下一般概念:與核電站中的地震傳感器信號(hào)相關(guān)的信號(hào)處理可以被分成具有不復(fù)雜的電子元件的安全相關(guān)部件(其包括實(shí)際的感測(cè)和觸發(fā)功能)和非安全相關(guān)的監(jiān)控部分(其包括借助于復(fù)雜的電子元件和相關(guān)軟件的全面監(jiān)控功能)。

      因此,根據(jù)本發(fā)明的傳感器單元僅使用基本電子組件來實(shí)現(xiàn),以便容易進(jìn)行資格認(rèn)證并且確保較低的fit(failures-in-time)率。除了加速度計(jì)本身(如果適用)之外,在系統(tǒng)的這部分中沒有復(fù)雜的電子元件和軟件。盡管如此,加速度計(jì)前端可以根據(jù)給定的需要(簡(jiǎn)單性、靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍)來輕松適應(yīng)特定的加速度計(jì)。以與其它跳閘原因(例如,溫度、壓力)相似的方式被順利地集成到反應(yīng)堆緊急停機(jī)信號(hào)鏈中是可能的。

      更具體地說,上述特定的峰值保持電路可以毫不費(fèi)力地用模擬裝置實(shí)現(xiàn),而無需復(fù)雜的集成電路,并且簡(jiǎn)化了時(shí)間窗觸發(fā)的實(shí)施方式。

      該功能通常被定義使得n個(gè)地震傳感器中的至少m個(gè)需要違反設(shè)定閾值以觸發(fā)反應(yīng)堆停機(jī)。由于反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì),因此期望實(shí)現(xiàn)與其它跳閘源(例如,其與若干溫度傳感器連接)相同的這種時(shí)間窗。然后停機(jī)邏輯簡(jiǎn)單地執(zhí)行在任何給定時(shí)間至少m個(gè)傳感器是否違反某個(gè)閾值的決定。這對(duì)于諸如溫度或壓力的穩(wěn)定信號(hào)是容易實(shí)現(xiàn)的。由于整個(gè)系統(tǒng)的慣性,因此這些參數(shù)僅隨著時(shí)間而逐漸變化。然而,地震引發(fā)的加速度信號(hào)迅速振蕩,因此不能確保:像針對(duì)其它物理單元(諸如溫度或壓力)一樣的簡(jiǎn)單評(píng)估盡可能早地實(shí)際觸發(fā)地震響應(yīng)。因此,上述特定的峰值保持功能在根據(jù)本發(fā)明的觸發(fā)器模塊中實(shí)現(xiàn)。

      如果在電站中并行使用若干個(gè)這樣的模擬觸發(fā)器,則反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)中的簡(jiǎn)單表決邏輯可以執(zhí)行以下功能:例如,如果三個(gè)地震觸發(fā)器在一秒內(nèi)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào),則僅產(chǎn)生反應(yīng)堆停機(jī)信號(hào)(即跳閘信號(hào))。借助于在每個(gè)地震觸發(fā)器之內(nèi)的上述特定的峰值保持電路,這個(gè)功能可以通過簡(jiǎn)單地組合/增加所有進(jìn)入地震觸發(fā)信號(hào)的電流并且使用針對(duì)和信號(hào)的閾值比較器來實(shí)現(xiàn)。

      換言之,本發(fā)明還提供具有如上所述的多個(gè)地震傳感器單元的核電站緊急停機(jī)系統(tǒng),其被配置成使得如果各個(gè)輸出信號(hào)的總和超過預(yù)定閾值,則產(chǎn)生跳閘信號(hào)。

      理想地,峰值保持功能應(yīng)確保以下內(nèi)容:在第一峰值之后,信號(hào)在指定時(shí)間(例如,一秒)內(nèi)被保持在峰值電平。如果同時(shí)檢測(cè)到比第一峰值低的另一峰值(以及因此電流輸出信號(hào)電平),則在第一峰值的時(shí)間間隔已經(jīng)過了之后直到在第二峰值之后的一秒為止輸出這個(gè)電平。這意味著根據(jù)仍然屬于第一峰值的保持時(shí)間的第二峰值之后經(jīng)過的時(shí)間,第二峰值的電平可以僅輸出幾分之一秒。在峰值保持時(shí)間之后,電容器將迅速被放電。

      不幸地,由于它需要某種形式的儲(chǔ)存,因此這種功能幾乎不能用純粹的模擬方式實(shí)現(xiàn)。由于在初始峰值之后下面的峰值可能非常低,因此模擬峰值檢測(cè)邏輯也不會(huì)起作用。

      此時(shí),上述基本功能存在有利的改進(jìn)從而更好地接近于理想情況。這種改進(jìn)的特征是,根據(jù)輸出信號(hào)幅度,觸發(fā)器模塊的輸出信號(hào)的減小通過至少兩個(gè)不同的時(shí)間常數(shù)來控制。換言之,優(yōu)選地存在具有不同時(shí)間常數(shù)和因此不同放電速度的兩個(gè)或多個(gè)不同的基本電路元件(電容器或晶體管)。如果輸出信號(hào)的總體幅度高于特定閾值,則使用緩慢的放電速度,而對(duì)于較低的幅度,則使用快速的放電速度。由于信號(hào)可能臨時(shí)下降,因此這會(huì)導(dǎo)致地震事件中的不同放電速度,但這不被認(rèn)為是主要問題。這種改進(jìn)的功能可以再次實(shí)現(xiàn),而無需復(fù)雜的數(shù)字電子元件。

      在優(yōu)選實(shí)施例中,地震傳感器單元包括用于至少兩個(gè)獨(dú)立水平軸的若干個(gè)加速度計(jì),其被配置為使得水平加速度的矢量和的大小被至少近似地得到并且隨后在觸發(fā)器模塊內(nèi)被處理。

      針對(duì)這個(gè)特征的背景如下:水平軸具有一個(gè)特性-對(duì)于結(jié)構(gòu)健康評(píng)估,分別知道x分量和y分量并且為每個(gè)分量定義跳閘信號(hào)的閾值通常并不重要,重要的是使用所得到的這些分量矢量和。這導(dǎo)致了對(duì)于x軸和y軸的兩個(gè)單獨(dú)的閾值是不期望的,因?yàn)檫@可能導(dǎo)致對(duì)地震的低估的問題。例如,如果存在其x分量和y分量相等的水平加速度矢量,則所得到的矢量的長(zhǎng)度比單獨(dú)分量中的每個(gè)大了約41.4%。在這種情況下,跳閘信號(hào)可能不會(huì)通過這些單獨(dú)分量中的每一個(gè)的閾值來自動(dòng)產(chǎn)生,而只能基于矢量和來產(chǎn)生。

      通常,這個(gè)數(shù)字(分量的平方和的平方根)可以輕易通過地震傳感器盒實(shí)時(shí)地進(jìn)行計(jì)算,所述地震傳感器盒具有某種形式的計(jì)算能力(諸如處理器或fpga)。如在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中,系統(tǒng)(即反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng))的傳感器單元和“中心部分”都不應(yīng)該執(zhí)行數(shù)字計(jì)算或具有處理器和/或fpga,這個(gè)問題需要在地震觸發(fā)電路內(nèi)以模擬方式來解決。

      這里提出的解決方案使用計(jì)算矢量的近似大小的電路,所述矢量由其彼此垂直的x分量和y分量來定義。上述提及的建議的最大誤差是沿著45度的角平分線。其基本思想是添加其上投影了矢量的額外的輔助軸,以減少這個(gè)最大誤差。例如,在具有垂直x軸和y軸的笛卡爾坐標(biāo)系中,引入了45度的輔助軸。在估計(jì)期間,選擇最大的投影作為結(jié)果。不準(zhǔn)確度取決于缺失角度,即,在矢量和最佳擬合輔助軸之間的角度。

      在數(shù)學(xué)術(shù)語中,計(jì)算優(yōu)選地被實(shí)現(xiàn)為x分量和y分量的加權(quán)和。因此,用于近似評(píng)估矢量大小的所需的數(shù)學(xué)運(yùn)算僅僅是加法和乘法。這對(duì)于其中權(quán)重因數(shù)(乘數(shù))之間的比率限定輔助軸相對(duì)于其它軸的角度的一般情況也是真實(shí)的。

      為了優(yōu)化此電路,可以應(yīng)用一些改進(jìn):

      ·可以增加輔助軸的數(shù)量,以減少最大誤差。若干個(gè)三個(gè)輔助軸可以將最大誤差減小到約2%。

      ·代替垂直的x軸和y軸,可以僅使用相等旋轉(zhuǎn)的輔助軸來減少在給定最大誤差時(shí)的軸數(shù)。所得到的加權(quán)和可以用三角考慮來推斷。

      ·對(duì)于給定的應(yīng)用程序,可能期望以決不低估的方式來設(shè)計(jì)系統(tǒng),而只是高估所得到的矢量。

      總之,根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)是基于以下關(guān)鍵特征:

      ·具有很少組件的不復(fù)雜的地震傳感器,其用于核反應(yīng)堆中的地震停機(jī)系統(tǒng)。

      ·采用基本電子組件實(shí)現(xiàn)的核心組件。與依靠計(jì)算技術(shù)(處理器、fpga)的其它可用傳感器相比,分立電路技術(shù)在核環(huán)境中更容易進(jìn)行資格認(rèn)證。

      ·實(shí)現(xiàn)適合的峰值保持電路,其允許通過簡(jiǎn)單地組合若干個(gè)傳感器的輸出(通過“增加”若干個(gè)電流通道或電壓通道來表決)來實(shí)現(xiàn)時(shí)間窗觸發(fā)功能。

      ·優(yōu)選兩個(gè)輸出通道,一個(gè)用于垂直分量,另一個(gè)用于組合的水平分量。

      ·以與其它跳閘原因(例如溫度、壓力)相似的方式被順利集成到反應(yīng)堆緊急停機(jī)信號(hào)鏈中。

      ■附圖說明

      在以示意性和高度簡(jiǎn)化的方式描繪的附圖中圖示本發(fā)明的示例性實(shí)施例:

      圖1概述核電站的地震觸發(fā)的緊急停機(jī)系統(tǒng)的中心部分,

      圖2是作為在根據(jù)圖1的系統(tǒng)中使用的峰值保持電路的時(shí)間函數(shù)的輸入信號(hào)和相應(yīng)的輸出信號(hào),

      圖3是實(shí)現(xiàn)如圖2中的峰值保持功能的峰值保持電路的基本實(shí)施方式,以及

      圖4是用于根據(jù)圖1的系統(tǒng)中使用的傳感器盒。

      ■具體實(shí)施方式

      在整個(gè)附圖中,相同的部分采用相同的附圖標(biāo)記來示出。

      圖1示出了核電站的緊急停機(jī)系統(tǒng)2的摘錄。其包括功能上并行布置的兩個(gè)地震傳感器單元4。第一個(gè)地震傳感器單元被設(shè)計(jì)用于測(cè)量地震振動(dòng)或位移的垂直分量,而第二個(gè)地震傳感器單元用于測(cè)量其水平分量。

      現(xiàn)在更詳細(xì)地轉(zhuǎn)到第一傳感器單元4:在本實(shí)施例中,第一傳感器單元4包括用于垂直軸的加速度計(jì)6(“垂直傳感器”)。例如,可以使用專用于垂直方向的1軸加速度計(jì)??蛇x地,可以使用相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)的3軸加速度計(jì)的垂直輸出信號(hào)。加速度計(jì)可以處在傳感器單元4(例如,作為芯片型mems傳感器或壓電式傳感器)內(nèi),或者在與電纜連接的同時(shí)保留在外部。

      加速度計(jì)6將可以表示電壓、電流或電荷信號(hào)的輸入信號(hào)提供至信號(hào)鏈中隨后(即,下游)布置的觸發(fā)器模塊8。整個(gè)觸發(fā)器模塊8僅包括分立的電子組件。在加速度計(jì)6之后,具有緩沖放大器10的輸入級(jí)立即使傳感器信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化例如至+/-2.5v。因此,該輸入級(jí)是傳感器相關(guān)的,并且如果使用不同的傳感器,則需要相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。下一部分是帶通濾波器12,其確保對(duì)地震觸發(fā)器僅使用相關(guān)的頻率分量(例如1-10hz)。它優(yōu)選地被實(shí)現(xiàn)為使用運(yùn)算放大器的有源濾波電路。下一級(jí)包括絕對(duì)值轉(zhuǎn)換器14,其將+/-2.5v轉(zhuǎn)換為例如,0-2.5v。在轉(zhuǎn)換為通常在相應(yīng)繼電器觸點(diǎn)中被處理的4-20ma信號(hào)之后,這個(gè)信號(hào)可以已經(jīng)被用作繼電器輸出信號(hào)。轉(zhuǎn)換發(fā)生在輔助輸出級(jí)16(輸出信號(hào)o1)中。

      然而,在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中,離開輸入級(jí)的信號(hào)被進(jìn)一步調(diào)整以易于實(shí)現(xiàn)時(shí)間窗觸發(fā)。因此,預(yù)調(diào)節(jié)的輸入信號(hào)被饋送到具有以下特性的模擬峰值保持電路18:

      ·如果輸入信號(hào)x上升并且輸出信號(hào)y低于輸入信號(hào)x,則輸出信號(hào)y的電平隨輸入信號(hào)x(幾乎)瞬間增加。

      ·如果輸入信號(hào)x低于輸出信號(hào)y,則只要輸入信號(hào)x未達(dá)到復(fù)位條件,則輸出信號(hào)y(幾乎)就保持在當(dāng)前值。

      復(fù)位條件被定義使得輸入信號(hào)x在特定(給定)時(shí)間量δt(其屬于秒的數(shù)量級(jí))內(nèi)保持在給定閾值mt以下。閾值mt優(yōu)選地高于傳感器噪聲,并且明顯低于停機(jī)核電站所設(shè)定的閾值。

      在圖2中示意性地示出了如此定義特征的峰值保持功能。

      可以看出,實(shí)際上,輸出信號(hào)y在理想地具有恒定值的時(shí)間間隔內(nèi)實(shí)際減少,但是只是非常緩慢(比由輸入信號(hào)x表示的地震振蕩慢得多,并且與復(fù)位時(shí)間δt相比也慢)。

      在隨后的輸出級(jí)20內(nèi),所得到的信號(hào)被轉(zhuǎn)換為4-20ma信號(hào),并且(作為輸出信號(hào)o2)被提供到反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)(此處未描繪)。例如,如果地震傳感器的電源中斷或如果電纜被損壞,則這種類型的信號(hào)可以由反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)來檢查。這種自檢能力不可以用繼電器接口實(shí)現(xiàn)。

      如果上述若干個(gè)模擬觸發(fā)器在電站中并行使用,則反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的簡(jiǎn)單表決邏輯可以執(zhí)行以下功能:例如,如果兩個(gè)或三個(gè)地震觸發(fā)器在一秒內(nèi)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào),則僅產(chǎn)生反應(yīng)堆停機(jī)信號(hào)。借助于每個(gè)地震觸發(fā)器內(nèi)的上述類型的峰值保持電路,這個(gè)功能可以通過簡(jiǎn)單地組合/增加所有進(jìn)入地震觸發(fā)信號(hào)的電流(這里:輸出信號(hào)o2和o4,見下文)以及使用針對(duì)和信號(hào)的電流閾值比較器來實(shí)現(xiàn)。

      在對(duì)上述基本功能的改進(jìn)中,根據(jù)輸出信號(hào)幅度,峰值保持電路18的輸出信號(hào)的(緩慢)減小由兩個(gè)不同的時(shí)間常數(shù)來控制。如果總體幅度高于特定閾值(例如,0.05g),則使用緩慢的放電速度,而對(duì)于較低的幅度,則使用快速的放電速度。

      這種功能的實(shí)現(xiàn)可以基于圖3所示的非?;镜碾娐坊蛘呋谄涓鼜?fù)雜的變型。

      第二傳感器單元4與第一傳感器單元的不同之處在于,水平地震振動(dòng)或位移的矢量大小被評(píng)估(“水平傳感器”)。因此,使用針對(duì)兩個(gè)(或更多個(gè))獨(dú)立水平軸的兩個(gè)加速度計(jì)6(或者兩個(gè)相應(yīng)對(duì)準(zhǔn)軸的2軸或3軸加速度計(jì))。每個(gè)加速度計(jì)都連接到其自己的輸入級(jí),每個(gè)加速度計(jì)包括如上所述的緩沖放大器10、帶通濾波器12以及絕對(duì)值轉(zhuǎn)換器14。此外在信號(hào)鏈的下游,在矢量大小單元22中,相對(duì)于矢量大小來分析與水平軸相對(duì)應(yīng)的預(yù)調(diào)節(jié)信號(hào)。

      該評(píng)估優(yōu)選地被實(shí)現(xiàn)為屬于不同水平軸的各個(gè)信號(hào)分量的加權(quán)和,因此避免了繪制平方根的需要??梢酝ㄟ^具有標(biāo)準(zhǔn)模擬組件(諸如運(yùn)算放大器、二極管、電阻等)的電路來執(zhí)行近似計(jì)算。如果需要,可以通過額外(輔助)的水平傳感器軸來提高評(píng)估的精度。

      然后將近似表示水平振動(dòng)或位移的矢量大小的結(jié)果信號(hào)饋送到關(guān)于第一傳感器單元的上述類型的峰值保持電路18中。

      再次,在輸出級(jí)20中峰值保持電路18的輸出信號(hào)最終被轉(zhuǎn)換成4-20ma信號(hào),并且被提供到反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)(輸出信號(hào)o4)。單獨(dú)的x分量和y分量仍可以用于獨(dú)立于安全分類觸發(fā)部分的數(shù)字記錄和分析系統(tǒng)。為此,提供用于兩個(gè)分量的輔助輸出級(jí)16(輸出信號(hào)o3和o5)。

      也可以經(jīng)由圖1的下部所示的合適的接口來提供報(bào)警繼電器輸出。在該子系統(tǒng)中,在各個(gè)通道(垂直通道和組合的水平通道)的接口連接器a和b處提供的預(yù)處理信號(hào)通過以下過程來處理:由相應(yīng)的閾值比較器40將它們單獨(dú)地與閾值進(jìn)行比較以及然后經(jīng)由邏輯or運(yùn)算來組合其輸出。然后將or門42的輸出饋送到反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的繼電器保持電路44中。

      優(yōu)選地,傳感器單元以及相應(yīng)的數(shù)字化和記錄單元可以處在鋼鐵的一個(gè)殼體內(nèi),因?yàn)樵诜磻?yīng)堆的容器內(nèi)通常不允許使用鋁。在圖4中示意性地示出這種傳感器盒24。用于一個(gè)或更多個(gè)軸的mems(微機(jī)電)型傳感器/加速度計(jì)6被固定到傳感器盒24的壁上。此外,包含用于上述操作所需的電子元件的印刷電路板26是借助于減震座而布置在傳感器箱24的內(nèi)部??蛇x地或另外地,(輔助)mems型傳感器27可以固定到印刷電路板26上。合適的電纜通向具有例如bnc(尼爾-康塞曼卡口或babyn連接器)型的外部連接器的連接器面板28。連接器面板28還可以包含電源連接器、用于指示各種操作狀態(tài)的led等。可選地,調(diào)平板30可以放置在傳感器盒24的底部下方。

      如前所述,傳感器單元用于在核電站中監(jiān)視應(yīng)用和停機(jī)應(yīng)用。然而,由于關(guān)于動(dòng)態(tài)范圍和靈敏度的要求可能會(huì)大不相同,因此這樣的組合應(yīng)用可以使用不同的傳感器單元和/或不同的加速度計(jì)。

      當(dāng)然,也可以將根據(jù)本發(fā)明的傳感器單元應(yīng)用于其它技術(shù)領(lǐng)域,即,核環(huán)境之外的地震報(bào)警或停機(jī)系統(tǒng)中。

      在圖1所示實(shí)施方式的改進(jìn)中,緊急停機(jī)系統(tǒng)2可以包括以下方面中的一個(gè)或若干個(gè):

      ·多種傳感器連接和/或冗余傳感器連接和/或傳感器(諸如,例如基于壓電的傳感器和mems傳感器)的配置。

      ·在信號(hào)鏈中的切換板(switchboard),其允許交換軸配置和/或加速度計(jì)配置,例如,用于區(qū)分地板和墻壁安裝。

      ·開關(guān)或控制元件,其允許旁路濾波器級(jí)適應(yīng)定期自檢,優(yōu)選使用通過測(cè)量鏈饋送的標(biāo)準(zhǔn)化(例如dc)測(cè)試信號(hào)。

      ·開關(guān)或控制元件,例如,由于局部不同的監(jiān)管限制,其允許借助于例如線橋(wirebridge)來設(shè)置靈敏度以相對(duì)于最大信號(hào)輸出電平來調(diào)節(jié)期望的電站停機(jī)電平。

      ·具有一些自我監(jiān)測(cè)能力(例如電源、蓋子打開)的地震傳感器,其斷開4-20ma輸出,

      然后通過存在0ma輸出來指示錯(cuò)誤,而無需額外的線路。

      ·系統(tǒng)的某些部分可以針對(duì)4個(gè)軸來實(shí)現(xiàn)-這可以在定期測(cè)試的環(huán)境中使用。這里的想法是:傳感器單元可以以未定義的方式移動(dòng),并且該移動(dòng)由例如3個(gè)軸(壓電式加速度計(jì))加上1個(gè)軸(mems加速度計(jì))來記錄。如果外部(或集成的)比較器電路比較這些信號(hào),并且如果它們非常相似,則由于壓電式傳感器類型和mems傳感器類型之間的故障模式不同,因此可以安全地假設(shè)至少冗余軸的加速度計(jì)性能(例如靈敏度)仍然很好。

      附圖標(biāo)記的列表

      2緊急停機(jī)系統(tǒng)

      4地震傳感器單元

      6加速度計(jì)(傳感器)

      8觸發(fā)器模塊

      10緩沖放大器

      12帶通濾波器

      14絕對(duì)值轉(zhuǎn)換器

      16輔助輸出級(jí)

      18峰值保持電路

      20輸出級(jí)

      22矢量大小單元

      24傳感器盒

      26印刷電路板

      27傳感器

      28連接器面板

      30調(diào)平板

      40閾值比較器

      42or門

      44繼電器保持電路

      x輸入信號(hào)

      y輸出信號(hào)

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