一种多频涡流磁参数测量电路和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多频涡流磁参数测量电路和系统，包括：

【技术实现步骤摘要】
一种多频涡流磁参数测量电路和系统


[0001]本专利技术涉及，更具体地说，涉及一种多频涡流磁参数测量电路和系统
。

技术介绍

[0002]压水堆核电站主管道选用铸造奥氏体不锈钢
(CASS)
作为其承压结构，一回路的高温高压环境
(
高于
300℃
，
15MPa)
对承压结构的性能要求较高，主管道的性能决定了一回路的安全运行
。
已有的运行经验表明，
CASS
在一回路环境下，随着运行时间的增加，管道材料的硬度上升，脆性增加，这种现象称为热老化，热老化会增加
CASS
脆性断裂的风险，影响一回路的完整性，对核安全构成潜在的风险
。
因此需要对
CASS
的老化进行评估
。
[0003]由于一回路的特殊性，有损的评估方式具有很大的风险与成本，所以无损的方式成为了主要的评估方式
。
目前的无损评估方式主要采用的是多频涡流法，常用的多频涡流法要么仅描述单脉冲信号激励产生涡流信号，或者简单介绍基于
FPGA
和
ARM
的信号采集系统，不能保证信号采集的实时性以及同步性
。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种多频涡流磁参数测量电路和系统
。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多频涡流磁参数测量电路，包括：/>FPGA
模块
、
激励模块
、
信号采集模块以及
ARM
模块；
[0006]所述激励模块与所述
FPGA
模块连接，所述激励模块根据所述
FPGA
模块的控制产生激励信号，并通过所述激励信号激励多频涡流检测模块；
[0007]所述信号采集模块分别与所述
FPGA
模块
、
所述激励模块和所述多频涡流检测模块连接，所述信号采集模块采集所述激励模块产生的激励信号以及所述多频涡流检测模块产生的涡流信号；
[0008]所述
ARM
模块与所述
FPGA
模块连接，所述
ARM
模块接收通过所述
FPGA
模块传输的激励信号和涡流信号，并对所述激励信号和所述涡流信号进行分析处理，获得多频涡流磁参数；
[0009]所述
FPGA
模块与上位机通信，用于根据上位机的指令执行对所述激励模块的控制以及所述信号采集模块采集的激励信号和涡流信号，并将所述激励信号和所述涡流信号传输给所述
ARM
模块
。
[0010]在本专利技术所述的多频涡流磁参数测量电路中，所述
FPGA
模块包括：
DDS
单元
、
第一
AD
信号采集单元
、
第二
AD
信号采集单元
、
存储器单元以及数据综合处理器；
[0011]所述
DDS
单元与所述数据综合处理器连接，用于根据所述数据综合处理器的控制输出指定频率信号至所述激励模块；
[0012]所述第一
AD
信号采集单元与所述数据综合处理器连接，用于根据所述数据综合处理器的控制采集所述信号采集模块采集的涡流信号；
[0013]所述第二
AD
信号采集单元与所述数据综合处理器连接，用于根据所述数据综合处
理器的控制采集所述信号采集模块采集的激励信号；
[0014]所述存储器单元与所述数据综合处理器连接，用于根据所述数据综合处理器的控制向所述
ARM
模块输出所述激励信号和所述涡流信号
。
[0015]在本专利技术所述的多频涡流磁参数测量电路中，所述激励模块包括：
DDS
电路；
[0016]所述
DDS
电路用于根据所述
DDS
单元输出的指定频率信号产生相应的激励信号
。
[0017]在本专利技术所述的多频涡流磁参数测量电路中，所述激励模块还包括：与所述
DDS
电路连接的转换电路；
[0018]所述转换电路用于将所述
DDS
电路产生的激励信号由单端正弦波转换为双极性对称正弦波
。
[0019]在本专利技术所述的多频涡流磁参数测量电路中，所述激励模块还包括：与所述转换电路连接的滤波电路和运算放大电路；
[0020]所述滤波电路用于对所述转换电路输出的双极性对称正弦波进行滤波处理；
[0021]所述运算放大电路用于对经过所述滤波电路滤波处理后的激励信号进行运算放大处理
。
[0022]在本专利技术所述的多频涡流磁参数测量电路中，所述转换电路为单端信号转双极性信号电路；所述滤波电路为巴特沃斯低通滤波电路
。
[0023]在本专利技术所述的多频涡流磁参数测量电路中，所述信号采集模块包括：第一信号采集通道和第二信号采集通道；
[0024]所述第一信号采集通道用于采集所述多频涡流检测模块产生的涡流信号；
[0025]所述第二信号采集通道用于采集所述激励模块产生的激励信号
。
[0026]在本专利技术所述的多频涡流磁参数测量电路中，所述第一信号采集通道包括：第一仪表运放电路和第一
AD
采集电路；所述第二信号采集通道包括：第二仪表运放电路和第二
AD
采集电路；
[0027]所述第一仪表运放电路对所述涡流信号进行放大处理；
[0028]所述第一
AD
采集电路与所述第一仪表运放电路连接，用于对经过所述第一仪表运放电路放大处理的涡流信号进行采集；
[0029]所述第二仪表运放电路对所述激励信号进行放大处理；
[0030]所述第二
AD
采集电路与所述第二仪表运放电路连接，用于对经过所述第二仪表运放电路放大处理的激励信号进行采集
。
[0031]在本专利技术所述的多频涡流磁参数测量电路中，所述
ARM
模块包括：存储电路和相敏检波电路；
[0032]所述存储电路用于接收并存储所述
FPGA
模块传输的激励信号和涡流信号；
[0033]所述相敏检波电路与所述存储电路连接，用于对所述激励信号和所述涡流信号进行相敏检波处理后，获得所述多频涡流磁参数
。
[0034]本专利技术还提供一种多频涡流磁参数测量系统，包括：上位机及以上所述的多频涡流磁参数测量电路；
[0035]所述上位机与所述
FPGA
模块通信，所述上位机用于向所述
FPGA
模块下发指令以控制所述
FPGA...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多频涡流磁参数测量电路，其特征在于，包括：
FPGA
模块
、
激励模块
、
信号采集模块以及
ARM
模块；所述激励模块与所述
FPGA
模块连接，所述激励模块根据所述
FPGA
模块的控制产生激励信号，并通过所述激励信号激励多频涡流检测模块；所述信号采集模块分别与所述
FPGA
模块
、
所述激励模块和所述多频涡流检测模块连接，所述信号采集模块采集所述激励模块产生的激励信号以及所述多频涡流检测模块产生的涡流信号；所述
ARM
模块与所述
FPGA
模块连接，所述
ARM
模块接收通过所述
FPGA
模块传输的激励信号和涡流信号，并对所述激励信号和所述涡流信号进行分析处理，获得多频涡流磁参数；所述
FPGA
模块与上位机通信，用于根据上位机的指令执行对所述激励模块的控制以及所述信号采集模块采集的激励信号和涡流信号，并将所述激励信号和所述涡流信号传输给所述
ARM
模块
。2.
根据权利要求1所述的多频涡流磁参数测量电路，其特征在于，所述
FPGA
模块包括：
DDS
单元
、
第一
AD
信号采集单元
、
第二
AD
信号采集单元
、
存储器单元以及数据综合处理器；所述
DDS
单元与所述数据综合处理器连接，用于根据所述数据综合处理器的控制输出指定频率信号至所述激励模块；所述第一
AD
信号采集单元与所述数据综合处理器连接，用于根据所述数据综合处理器的控制采集所述信号采集模块采集的涡流信号；所述第二
AD
信号采集单元与所述数据综合处理器连接，用于根据所述数据综合处理器的控制采集所述信号采集模块采集的激励信号；所述存储器单元与所述数据综合处理器连接，用于根据所述数据综合处理器的控制向所述
ARM
模块输出所述激励信号和所述涡流信号
。3.
根据权利要求2所述的多频涡流磁参数测量电路，其特征在于，所述激励模块包括：
DDS
电路；所述
DDS
电路用于根据所述
DDS
单元输出的指定频率信号产生相应的激励信号
。4.
根据权利要求3所述的多频涡流磁参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：史芳杰，李乾武，李维鹏，赵万祥，遆文新，彭群家，
申请(专利权)人：中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：