[发明专利]基于应变测量的传热管振动位移测量系统及方法

说明书

本公开属于核电技术领域，具体涉及一种基于应变测量的传热管振动位移测量系统及方法。本公开通过三维模型和有限元分析方法建立待测的传热管的计算模型，建立了待测传热管固定端的应变数据和自由端位移数据之间的转换关系，由此能够通过检测待测传热管固定端的应变数据来获得待测传热管自由端的位移数据，由于获取传热管固定端的应变数据的应变片具有尺寸小且厚度薄的特点，可以直接贴在传热管表面，能够充分适应SG传热管束之间狭窄的空间，并通过计算模型得到位移数据，有效解决了测量SG传热管束位移难以安装传感器的问题。本公开的系统设计简单，原理清晰、容易安装，可有效解决SG传热管束位移测量问题。

技术领域

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种基于应变测量的传热管振动位移测量系统及方法。

背景技术

传热管流致振动是伴随SG(蒸汽发生器，Steam Generator)运行期间长期存在的现象。为了保障SG平稳安全的运行，在设计阶段，有必要开展SG传热管流致振动试验。传热管振动位移是衡量评价SG传热管流致振动水平的一个重要指标。目前测量位移的方法有两种，直接测量和间接测量。直接测量包括利用电感式线性差动位移传感器、电容式位移传感器和激光位移传感器等。间接测量包括用加速度传感器测量加速度值，然后通过数值积分的方式得到位移数据。上述两种方法都需要足够的空间安装测试传感器。SG传热管束由于排列密集，管束之间可安装的空间较小，部分传热管的位移测量用常规的方法难以实现。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种基于应变测量的传热管振动位移测量系统及方法。

根据本公开实施例的一方面，提供一种基于应变测量的传热管振动位移测量系统，所述系统包括：应变片、应变采集器以及终端设备；

所述应变片设置在所述传热管的固定端，所述应变片与所述应变采集器连接，所述应变片和所述应变采集器用于采集所述传热管固定端的应变数据；

所述终端设备与所述应变采集器连接，用于从所述应变采集器获取应变数据；

所述终端设备根据获取到的应变数据，采用预存的计算模型，计算得到所述传热管自由端的位移数据，所述计算模型用于表示所述传热管固定端的应变数据和自由端位移数据之间的转换关系。

在一种可能的实现方式中，所述终端设备还用于执行以下操作：

所述终端设备确定待测的传热管的三维模型，在所述三维模型中，将所述传热管二次侧受到的介质冲击力等效为传热管二次侧面外方向的均布荷载，且按照荷载值逐渐变化的次序划分为不同量级荷载；

根据所述三维模型，采用有限元分析方法，确定不同量级荷载工况下所述传热管固定端的应变数据以及所述传热管自由端的位移数据；

根据不同量级荷载工况下所述传热管固定端的应变数据以及自由端的位移数据，确定所述计算模型。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：加速度传感器；

所述加速度传感器设置在所述传热管的自由端，用于采集所述传热管自由端的加速度数据；

所述终端设备与所述加速度传感器连接，用于从加速度传感器获取加速度数据；

所述终端设备根据获取到的加速度数据，确定所述传热管自由端实际的位移数据；

所述终端设备根据计算得到的位移数据与实际的位移数据之间的差异，确定所述计算模型的准确性。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种基于应变测量的传热管振动位移测量方法，所述方法包括：

确定待测的传热管的三维模型，在所述三维模型中，将所述传热管二次侧受到的介质冲击力等效为传热管二次侧面外方向的均布荷载，且按照荷载值逐渐变化的次序划分为不同量级荷载；