一種基于核電站松動部件定位方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于核設備技術領域，特別地，涉及一種基于核電站松動部件定位方法。
【背景技術】
[0002] 核電站一回路系統作為核電站整個系統中的重要組成部分，在其內部存在大量的 螺釘、螺帽等連接件，這些連接件在設計之初雖然做了相應的防松動措施，但是由于一回路 中高速水流的不斷沖擊，有些連接件會慢慢的變得松動甚至跌落；另外在系統檢測、換料、 大修階段也可能導致一些意想不到的零部件從外界進入系統。由于松動件的存在，會影響 反應堆的運行穩定性和可靠性，甚至影響到整個核電站的安全。松動件的危害主要有：（1) 松動件從其本體松動或脫落后，對本體的結構完整性以及安全性都會產生大的影響；（2) 松動件在流體沖擊下，會不停地撞擊反應堆一回路主要容器壁等內部結構，最終導致這些 內部結構的磨損甚至破裂；（3)松動件在某些區域會出現局部滯留，這將導致燃料元件腐 蝕敏感性的增加，也有可能產生通道堵塞現象；(4)由于松動件的存在而產生的影響，很可 能產生級聯反應，導致大規模的事故。
[0003] 準確地定位松動件有利于在停堆檢修時快速找到松動件，并進行相應的修補，盡 量減少維修人員暴露在核輻射下的時間，保證維修人員的安全。除此之外，還可通過松動件 的位置判斷其具體情況是否會對一回路造成致命損害，為電站運行人員判斷是否停堆檢修 提供依據。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種松動件定位的方法，松動件定位的理論基礎是赫茲碰撞 理論、波傳播理論和結構傳遞理論。赫茲碰撞理論可以確定最初碰撞波的頻率，波傳播理論 用來估計波的傳播速度，運用結構傳遞理論可以導出碰撞波的形狀。赫茲碰撞理論給出了 一個金屬球和金屬平板碰撞后產生的碰撞波頻率，頻率成分和金屬球的質量以及撞擊速度 有關。根據赫茲碰撞理論，松動件的質量影響撞擊時的碰撞接觸時間，進而影響撞擊產生的 信號的頻率成分。
[0005] -種基于核電站松動部件定位方法，包括如下步驟：
[0006] 1)將監測區域劃分網格，并在監測區域內建立笛卡爾坐標系；
[0007] 2)放置3個以上傳感器于被監測區域中，連接試驗設備，然后計算網格中每個交 點到任兩個傳感器間的距離差Adlj;
[0008] 3)利用Hilbert變換求取沖擊信號到各傳感器間的時間差Δtlj;
[0009]4)根據步驟2)和步驟3)的結果得到一組速度C]，判斷C]是否在群速度范圍c_ 和Cmax內；
[0010] 5)篩選步驟4)內符合的結果，確定最佳接近點；
[0011] 6)顯示定位結果。
[0012] 如上所述的方法，所述步驟5)通過計算每組速度的方差〇β，確定最佳接近點。
[0013] 如上所述的方法，所述步驟4)不在群速度范圍(：_和c_內的結果，給其方差σ 賦一個大值，進入步驟5)。
[0014] 如上所述的方法，所述試驗設備包括用于監測區域的鋼板，鋼板上設置有不少于3 個傳感器，各傳感器連接至電荷放大器，電荷放大器經信號調理模塊連接至數據采集卡。
[0015] 如上所述的方法，所述數據采集卡連接至工控機。
[0016] 如上所述的方法，所述鋼板的四個邊沿下均設置有緩沖隔離區。
[0017] 如上所述的方法，所述緩沖隔離區由3塊支撐鋼板和3塊橡膠板組成，由底層開始 依次分別為支撐鋼板、橡膠板、支撐鋼板、橡膠板、支撐鋼板、橡膠板，總厚度約9. 6cm。
[0018] 如上所述的方法，所述支撐鋼板尺寸為20X20X1. 2cm，橡膠板尺寸為 20X20X2cm〇
[0019] 如上所述的方法，所述步驟6)的結果顯示在工控機上。
[0020] 本定位方法是限定掃描點的速度范圍來排除干擾點，選取最佳的掃描結果作為最 終的顯示結果，有利的對松動部件的定位提供了可靠的坐標。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發明定位方法流程圖；
[0022] 圖2是本發明實施例實驗設備結構示意圖；
[0023] 圖3是本發明實施例試驗設備的電路連接框架圖；
[0024] 圖4是本發明實施例掃描定位法原理圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本發明做詳細說明。
[0026] 參照圖1至圖3,一種基于核電站松動部件定位方法，包括如下步驟：
[0027]1)將監測區域劃分網格，并在監測區域內建立笛卡爾坐標系；
[0028] 2)放置3個以上傳感器于被監測區域中，連接試驗設備，然后計算網格中每個交 點到任兩個傳感器間的距離差Adlj;
[0029] 3)利用Hilbert變換求取沖擊信號到各傳感器間的時間差Δtlj;
[0030] 4)根據步驟2)和步驟3)的結果得到一組速度C]，判斷C]是否在群速度范圍c_ 和Cmax內；
[0031] 5)篩選步驟4)內符合的結果，確定最佳接近點；
[0032] 6)顯示定位結果。
[0033] 如上所述的方法，所述步驟5)通過計算每組速度的方差〇β，確定最佳接近點。
[0034] 如上所述的方法，所述步驟4)不在群速度范圍(：_和c_內的結果，給其方差σ 賦一個大值，進入步驟5)。
[0035] 如上所述的方法，所述試驗設備包括用于監測區域的鋼板1，鋼板1上設置有不少 于3個傳感器5,各傳感器5連接至電荷放大器2,電荷放大器2經信號調理模塊3連接至 數據采集卡4。
[0036] 如上所述的方法，所述數據采集卡4連接至工控機。
[0037] 如上所述的方法，所述鋼板的四個邊沿下均設置有緩沖隔離區。
[0038] 如上所述的方法，所述緩沖隔離區由3塊支撐鋼板和3塊橡膠板組成，由底層開始 依次分別為支撐鋼板、橡膠板、支撐鋼板、橡膠板、支撐鋼板、橡膠板，總厚度約9. 6cm。
[0039] 如上所述的方法，所述支撐鋼板尺寸為20X20X1. 2cm，橡膠板尺寸為 20X20X2cm〇
[0040] 如上所述的方法，所述步驟6)的結果顯示在工控機上。
[0041] 參照圖4,本方案以所搭建的鋼板實驗平臺為例對該定位方法原理進行詳細說明， 在鋼板上劃分網格并建立笛卡爾坐標系，設鋼板上某任意點Q的坐標為Q(Xq，yq)，假設松動 件撞擊點坐標為P(xp,yp)，各傳感器坐標分別為（xk,yk)(k= 1，2,3)，貝ij任意交點Q到傳感 器i(i= 1，2,3)與傳感器j(j= 1，2,3,且i乒j)之間的距離差為：
[0042]
[0043] 按照式（4-17)計算后，可得任意點Q到各傳感器的距離差向量，如式（4-18)所 不。
[0044]Dq=[D(Qi1j2),D(q13),D(Q2j3)] (4-18)
[0045] 設撞擊點P與各傳感器的距尚差向量為：
[0046]DP-[D(p,1,2))0(p,1,3))0(p,2,3)] (4-19)
[0047] 其c
[0048] 將D。和Dp向量中相對應的分量相比，可得：
[0049]
r\,ρ\.·ν·?.,y\
[0050] 假設波傳