本实用新型专利技术公布了一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器，包括盒体、盒盖、输入连接器、输出连接器和用于将振动信号由高阻抗的电荷信号转换成低阻抗的电压信号输出的PCB板；PCB板置于由盒体和盒盖组成的盒子外壳内；输入连接器安装在盒体的侧壁，其一端与装在压力容器上的加速度计相连接，另一端连接PCB板；输出连接器安装在输入连接器安装盒体侧壁对侧的侧壁，其一端连接PCB板，另一端与墙挂箱内的端子相连接；由盒体和盒盖组成的盒子为具有防水防腐蚀功能的防护盒。本实用新型专利技术体积小、结构设计合理，满足核电站振动和声音监测系统特殊安装要求，可以在核电站安全应用，满足核电站使用要求。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及核电专用仪控设备，尤其涉及一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器。
技术介绍
传统的电荷放大器是输出电压与输入电荷量成正比的电荷放大器，配接压电传感器，可测量物体的加速度、压力、力等机械量，详细设计取决于应用领域，譬如:水利、动力、采矿、交通、建筑、地震、航空、航天、兵器等等部门。但是，专门应用于核电的电荷放大器属于核电站振动和声音监测系统专用关键部件，电气上需要着重匹配核电专用系统前端特殊信号，结构上需要满足电站现场特殊安装需求，质保上需要严格按照核电仪控设备研制规范进行，产品性能需要符合核电站特殊环境条件下正常工作的要求，而现有电荷放大器无法满足上述要求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器，通过与压电式加速度计相连接和配合，来完成对压力容器振动和声音信号的测量，输出振动信号。本技术的原理是，压电式加速度计装在压力容器上，每台加速度计释放出与压力容器的振动成比例的电荷。本技术提供的信号转换器采用微弱信号就近处理的理念，结构上外加防护盒，其输入可通过射频同轴连接器(如L5-KY-1)与压电式加速度计连接，使得信号转换器与测试对象相连接，从而完成测试信息输入到信号转换器；其输出可通过BNC(Bayonet Neill-Concelman)连接器(如BNC-KY)与墙挂箱内的端子相连接来完成电压值的输出；从而实现将加速度计释放出与压力容器的振动成比例的高阻抗的电荷信号转换成低阻抗的电压信号并输出。本技术提供的技术方案是:一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器，通过与装在压力容器上的加速度计相连接，测量压力容器振动和声音的信号，将压力容器的振动信号由高阻抗的电荷信号转换成低阻抗的电压信号并输出；包括盒体、盒盖、输入连接器、输出连接器和PCB板；其中，所述由盒体和盒盖组成的盒子为具有防水防腐蚀功能的防护盒；PCB板置于由盒体和盒盖组成的防护盒外壳内；输入连接器安装在盒体的侧壁，其一端与装在压力容器上的加速度计相连接，另一端连接PCB板；输出连接器安装在输入连接器安装盒体侧壁对侧的侧壁，其一端连接PCB板，另一端与墙挂箱内的端子相连接；PCB板用于测量压力容器振动和声音的信号，并将压力容器的振动信号由高阻抗的电荷信号转换成低阻抗的电压信号经墙挂箱内的端子输出。上述用于核电站振动和声音监测的信号转换器中，进一步地:输入连接器可采用BNC连接器；在本技术一实施例中，输入连接器为射频同轴连接器，采用L5-KY-1射频同轴连接器作为输入连接器。输出连接器可采用BNC连接器；在本技术一实施例中，采用BNC连接器BNC-KY作为输出连接器。墙挂箱为KIR101CR ;墙挂箱内的端子为KIROlIBN ;输出连接器连接PCB板和墙挂箱内的端子KIROlIBN ;进一步地，在本技术一实施例中，墙挂箱内的端子KIROlIBN通过连接到机柜KIR001AR上的端子KIR005BN，将信号输出到机柜KIR001AR上处理。PBC板的器件包括:输入端子、输出端子、放大器、稳压二极管、晶体管、结型场效应管、多个电容和多个电阻等，电荷信号经输入端子采集，经电容、电阻、晶体管、结型场效应管和放大器等的滤波、积分和放大后，从输出端子输出；在本技术的实施例中，PBC板包括放大器、电容Cl?C4、电阻Rl?R12、稳压二极管CRl、晶体管Ql、结型场效应管Q2、输入端子Jl?J2和输出端子J3?J4 ;其中，电荷信号经Jl、J2采集，经滤波、积分、放大后从J4、J3输出。在本技术提供的信号转换器中，电信号通过Jl输入，经由Rl控制电容C4的充电时间，由电阻R12、R6和R7构成的电阻网络给放大器提供输入偏置。放大器与电容Cl、R2、C2、R4构成了积分电路，当输入产生阶跃信号后，C4开始充电，放大器输出正向信号，经过电阻R8与R9的分压，使得晶体管Ql在放大区间工作，晶体管Ql开始导通，随着输入电压的增大，晶体管Ql的电平也随之放大，并且电容Cl同时也在进行充电，开始实现积分功能，电阻R2与电容C2构成了去抖滤波电路，避免了 Q2的误动作，电阻R4与R5对Q2形成了分压，随着充电的时间，电压逐渐变大，当电容Cl充满、Q2导通后，放大器输出翻转，电容Cl放电，Ql基极电位下降，放大功能减弱，实现下降。通过此电路，最终由Ql构成正弦振荡电路，由输出端子J3和J4输出。上述PBC板的器件具体包括运算放大器、晶体管Q1、结型场效应管Q2、稳压二极管CRlUl种电阻和4种电容。在本技术实施例中，运算放大器采用型号为AD71IJN的器件；晶体管Ql采用型号为TIP31A的器件；结型场效应管Q2采用型号为MMBFJ108的器件；稳压二极管CRl采用型号为1N5232B的器件；11种电阻为Rl?R12，其中，R6和R7相同；4种电容为Cl?C4。上述用于核电站振动和声音监测的信号转换器还包括绝缘垫板，置于由盒体和盒盖组成的盒子外壳内，安装在PCB板的下方，用于与盒体绝缘。在本技术的实施例中，上述信号转换器外加防护盒，安装于处于低辐射区的防水盒内，满足密封，防溅及防尘等要求，尽可能接近加速度计；其外壳的结构尺寸为78mmX55mmX22mm满足小型化、便携式和匹配性高的使用要求，且充分考虑了抗腐蚀型、电磁屏蔽和防震要求:一、盒体和盒盖的产品加工件为优质钢板折弯焊接而成，工件表面镀彩锌，外壳盒子具有良好的防腐蚀能力；二、PCB板安装固定后，盒子内部用绝缘胶密封胶完全填充，待胶固化后盒盖和盒体用铆钉固定。填充密封胶可以使盒子焊接处存在的裂缝完全密封，保证盒子具有良好的电磁屏蔽能力；三、填充密封胶也可以对PCB板起到稳固作用，PCB板完全被固定死，避免外界环境的震动对元器件产生不良影响，保证电路运行稳定可靠。与现有技术相比，本技术的有益效果是:本技术提供的用于核电站振动和声音监测的信号转换器，是核电站振动和声音监测系统的关键部件，通过与压电式加速度计相连接和配合，来完成对压力容器振动和声音信号的测量，输出振动信号。本技术采用微弱信号就近处理的理念，结构上外加防护盒，安装于处于低辐射区的防水盒内(满足密封，防溅及防尘等要求)，尽可能接近加速度计；同时配合射频同轴连接器和BNC连接器，通过射频同轴连接器将压电式加速度计传送过来的电荷(高阻抗)信号输入，通过BNC连接器将转换后的电压信号(低阻抗)输出，与振动和声音监测系统中其它部件匹配使用，实现将压电式加速度计传送过来的电荷(高阻抗)转换为电压(低阻抗)信号；简化通用电荷放大器的电路设计，不需要对现有的核电站振动和声音监测系统其它部件进行变更和修改，有效的降低了设计成本和建设成本。本技术采用现有成熟器件，产品通过绝缘电阻测试、介电强度测试和功能性能测试，具有良好的抗腐蚀、抗干扰性能，通过现场测试验证，质保等级及电气特性均满足核电站振动和声音监测系统特殊要求。此外，本技术专门应用于核电，属于核电站振动和声音监测系统专用关键部件，电气上着重匹配核电专用系统前端特殊信号，结构上满足电站现场特殊安装需求，质保上严格按照核电仪控设备研制规范进行，产品性能符合核电站特殊本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于核电站振动和声音监测的信号转换器，包括盒体、盒盖、输入连接器、输出连接器和用于将振动信号由高阻抗的电荷信号转换成低阻抗的电压信号输出的PCB板；所述PCB板置于由盒体和盒盖组成的盒子外壳内；所述输入连接器安装在盒体的侧壁，其一端与装在压力容器上的加速度计相连接，另一端连接PCB板；所述输出连接器安装在输入连接器安装盒体侧壁对侧的侧壁，其一端连接PCB板，另一端与墙挂箱内的端子相连接；所述由盒体和盒盖组成的盒子为具有防水防腐蚀功能的防护盒。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孔海志，杨晓奇，吴茜，王宇，许化珍，李俊梅，
申请(专利权)人：中科华核电技术研究院有限公司北京分公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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