逆流传感器电桥断裂后外部等效装置及等效再生方法

摘要

本发明涉及插入式逆流传感器内部传感电桥断裂故障处理技术领域，具体公开了一种逆流传感器电桥断裂后外部等效装置及等效再生方法。该装置中三极管的集电极通过电阻R

说明书

技术领域

本发明属于插入式逆流传感器内部传感电桥断裂故障处理技术领域，具体 涉及一种逆流传感器电桥断裂后外部等效装置及等效再生方法。

背景技术

现有的俄制逆流传感器为插入式仪表，其电路原理图如图1所示，该 电路包括传感器供电及信号输出板AP1和两个敏感元件支架BK1、BK2，其中， AP1位于传感器的外部，不接触工艺介质；BK1和BK2位于传感器的传感腔内 部，包含敏感元件R8～R11，其直接接触工艺介质，R9、R11为逆流工作敏感元 件组，R8、R10为逆流补偿敏感元件组，由于二者在传感器内相对于逆流的空 间位置不同，补偿敏感元件组上的逆流热敏效应滞后于工作敏感元件组上的逆 流热敏效应；在图1中，敏感元件R8、R9位于敏感元件支架BK1上，敏感元 件R10、R11位于敏感元件支架BK2上，敏感元件R8和R11分别通过焊接点6 及焊接点7与传感器供电及信号输出板AP1上的电路连接；敏感元件R9、R10 相连接的线路通过焊接点8与传感器供电及信号输出板AP1上的电路连接；敏 感元件R8、R9相连接的线路通过焊接点12与传感器供电及信号输出板AP1上 的电路连接，且焊接点12直接与信号输出正极相连接；敏感元件R10、R11相 连接的线路通过焊接点13与传感器供电及信号输出板AP1上的电路连接，且焊 接点13直接与信号输出负极相连接；传感器的供电地与信号输出板AP1上的焊 接点11相连接。

逆流传感器在线工作时，处于工艺流体介质（气态UF6）中的敏感元件R8～ R11及由此组成的不平衡传感电桥，将工艺介质的流向变化（逆流事故）转换成 脉冲电信号输出，作为工艺逆流事故保护的传感信号。一旦敏感元件R8～R11 中任意一个断裂，或相邻两个之间的连接脱落，均会造成传感电桥断裂，使传 感器的逆流传感功能失效。若更换该传感器就必须所在机组关闭并旁联、所在 区段破空、吹洗，对离心级联的分离功影响较大。对离心级联铀浓缩这种运行 连续性要求极高的工艺系统，更换在线的这种插入式仪表几乎是不可能或不可 取的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种逆流传感器电桥断裂后外部等效装置及等效再 生方法，其可以解决逆流传感器因内部传感器断裂而导致逆流传感器功能失效， 且不宜整体更换该传感器的问题。

本发明的技术方案如下：一种逆流传感器电桥断裂后外部等效装置，该装 置电路包括电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₅、电阻R₆和三极管，其中，三 极管的集电极通过电阻R₅与节点A相连接，三极管基极依次串联电阻R₂和电 阻R₁后，连接至节点A上；三极管的基极还通过电阻R₃与节点E相连接；电 阻R₁和电阻R₂之间的线路还通过线路与节点F直接相连接；三极管的发射极直 接与节点D相连接；三极管的集电极与电阻R₅之间的线路直接与节点B相连接， 以及三极管的集电极与电阻R₅之间的线路通过电阻R₆与节点C相连接；其中， 该电路中的节点A对应第I组引脚排的接线端8和第II组引脚排的接线端8； 节点B对应第I组引脚排的接线端12和第II组引脚排的接线端13；节点C对 应第I组引脚排的接线端6和第II组引脚排的接线端7；节点D对应第I组引 脚排的接线端14和第II组引脚排的接线端14；节点E对应第I组引脚排的接线 端11和第II组引脚排的接线端11；节点F对应第I组引脚排的接线端13和第 II组引脚排的接线端12。

所述的第I组引脚排的接线端13和第I组引脚排的接线端11之间的等效输 入电阻值大于200Ω；所述的第II组引脚排的接线端12和第II组引脚排的接线 端11之间的等效输入电阻值大于200Ω。

所述的第I组引脚排的接线端12和第I组引脚排的接线端14之间的等效输 出电阻小于等于18Ω；所述的第II组引脚排的接线端13和第II组引脚排的接 线端14之间的等效输出电阻小于等于18Ω。

所述的电阻R₂和电阻R₃的电阻值之和在电阻R₁电阻值的0.9倍至1.1倍范 围内浮动。

所述的电阻R₁的电流值范围为1.9mA～2.1mA；电阻R₆的电流值范围为 65mA～75mA。

该等效电路的电压放大倍数K_v接近-1。

所述的对于逆流传感器中敏感元件R8或R9断裂或R8、R9均断裂的 情况，将该装置电路中第II组引脚排的所有接线端悬空，并将第I组引脚排接 线端的编号与逆流传感器中相应焊接点的编号相连接，其中，第I组引脚 排的接线端14直接或串联一电阻值不超过2Ω的电阻后与供电地相连接；对于 逆流传感器中敏感元件R10或R11断裂或R10、R11均断裂的情况，将该 装置电路中第I组引脚排的所有接线端悬空，并将第II组引脚排接线端的编号 与逆流传感器ⅡP-4中相应焊接点的编号相连接，其中，第II组引脚排的接线端 14直接或串联一电阻值不超过2Ω的电阻后与供电地相连接。

一种逆流传感器电桥断裂后外部等效再生方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、、针对逆流传感器中仅同一组内敏感元件断裂的情况，将等效 装置中相应组引脚排的接线端，与逆流传感器中的相应焊接点相连接；

步骤2、针对逆流传感器中不同组内敏感元件断裂的情况，利用等效 装置进行等效再生；

步骤2.1、对于逆流传感器中不属于同一组的两个敏感元件断裂后， 将尚完好的其他敏感元件转换为属于同一组的两个敏感元件断裂，实现对逆流 传感器等效功能的再生；

步骤2.2、对于逆流传感器中同时包含两个逆流补偿敏感元件在内的 三个敏感元件均断裂时，等效装置与逆流传感器之间的连接方式可依据第 三个断裂的敏感元件情形分为两种：（1）如果R9断裂，直接将等效装置第I组 引脚排的接线端与逆流传感器中相应的焊接点相连接，其中的接线端14 直接或串联一电阻值不超过2Ω的电阻后与供电地相连接，等效装置第II组引脚 排的接线端全部悬空；（2）如果R11断裂，直接将等效装置第II组引脚排的接 线端与逆流传感器中相应的焊接点相连接，其中的接线端14直接或串联 一电阻值不超过2Ω的电阻后与供电地相连接，等效装置第I组引脚排的接线端 全部悬空；

步骤2.3、对于逆流传感器中同时包含两个逆流工作敏感元件在内的 三个敏感元件均断裂时，通过在逆流传感器焊盘上改变尚完好的敏感元件 R8或R10在电桥中的位置，充当逆流工作敏感元件R9或R11，使其转变为包 含两个逆流补偿敏感元件在内的三个敏感元件断裂的情况。

所述的步骤1具体包括：对于逆流传感器中的四个敏感元件R8～R11， 将其分成两组：R8、R9为第一组和R10、R11为第二组，对于第一组敏感元件 R8、R9中的任一敏感元件断裂后，将等效装置第I组引脚排的接线端与逆流传 感器中相应的焊接点相连接，其中的接线端14直接或串联一电阻值不超 过2Ω的电阻后与供电地相连接，且等效装置第II组引脚排的接线端全部悬空； 对于第二组敏感元件R10、R11中的任一敏感元件断裂后，将等效装置第II组 引脚排的接线端与逆流传感器中相应的焊接点相连接，其中的接线端14 直接或串联一电阻值不超过2Ω的电阻后与供电地相连接，且等效装置第I组引 脚排的接线端全部悬空。

所述的步骤2.1具体包括：

对于属于不同组的两个敏感元件R9和R10断裂时，将尚完好的R11在逆 流传感器的焊盘上从焊接点7、焊接点13之间，改焊接到焊接点8、焊接 点12之间，充当R9，使其转变成R10、R11均断裂的情形；或将尚完好的R8 在逆流传感器的焊盘上从焊接点6、焊接点12之间，改焊接到焊接点8、 焊接点13之间，充当R10，使其转变为R8、R9均断裂的情形；

对于属于不同组的两个敏感元件R8和R11断裂时，将尚完好的R9在逆流 传感器的焊盘上从焊接点8、焊接点12之间，改焊接到焊接点13、焊接 点7之间，充当R11，使其转变成R8、R9均断裂的情形；或将尚完好的R10 在逆流传感器的焊盘上从焊接点8、焊接点13之间，改焊接到焊接点6、 焊接点12之间，充当R8，使其转变为R10、R11均断裂的情形。

本发明的显著效果在于：本发明所述的逆流传感器电桥断裂后外部等效装 置及等效再生方法，可以在故障传感器的外部等效再生逆流传感功能，其可丝 毫不中断离心级联铀浓缩工艺的连续运行，用很短的时间在线恢复因内部传感 器电桥断裂而缺失的逆流传感器功能和电信号输出，恢复其对离心级联浓缩工 艺安全运行的保证作用，方法简单易行，且该方法可以大幅度延长逆流传感器 在线使用的寿命，与整体更换在线逆流传感器相比较，该方法的经济效益十分 显著。

附图说明

图1为现有逆流传感器的电路原理图；

图2为本发明所述的逆流传感器电桥断裂后外部等效装置电路原理图；

图中：1、电阻R₁；2、电阻R₂；3、电阻R₃；4、电阻R₅；5、电阻R₆；6、 三极管；I（R8／R9）和II（R10／R11）是该电路的两组引脚排。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2所述，一种逆流传感器电桥断裂后外部等效装置，该装置电路包括 电阻R₁1、电阻R₂2、电阻R₃3、电阻R₅4、电阻R₆5和三极管6，其中，三极管 6的集电极通过电阻R₅4与节点A相连接，三极管6基极依次串联电阻R₂2和 电阻R₁1后，连接至节点A上；三极管6的基极还通过电阻R₃3与节点E相连 接；电阻R₁1和电阻R₂2之间的线路还通过线路与节点F直接相连接；三极管6 的发射极直接与节点D相连接；三极管6的集电极与电阻R₅4之间的线路直接 与节点B相连接，以及三极管6的集电极与电阻R₅4之间的线路通过电阻R₆5 与节点C相连接；其中，该电路中的节点A对应第I组引脚排的接线端8和第 II组引脚排的接线端8；节点B对应第I组引脚排的接线端12和第II组引脚排 的接线端13；节点C对应第I组引脚排的接线端6和第II组引脚排的接线端7； 节点D对应第I组引脚排的接线端14和第II组引脚排的接线端14；节点E对 应第I组引脚排的接线端11和第II组引脚排的接线端11；节点F对应第I组引 脚排的接线端13和第II组引脚排的接线端12。第I组引脚排的接线端13（或 第II组引脚排的接线端12）和第I组引脚排（或第II组引脚排）的接线端11 之间的等效输入电阻值大于200Ω；第I组引脚排的接线端12（或第II组引脚 排的接线端13）和第I组引脚排（或第II组引脚排）的接线端14之间的等效输 出电阻小于等于18Ω，且整个等效电路的电压放大倍数K_v接近-1；电阻R₂2和 电阻R₃3的电阻值之和在电阻R₁1电阻值的0.9倍至1.1倍范围内浮动；电阻R₁1 的电流值范围为1.9mA～2.1mA；电阻R₆5的电流值范围为65mA～75mA；对于 逆流传感器中敏感元件R8或R9断裂或R8、R9均断裂的情况，将该装置 电路中第II组引脚排的所有接线端悬空，并将第I组引脚排接线端的编号与逆 流传感器中相应焊接点的编号相连接，其中，第I组引脚排的接线端14 直接或串联一电阻（阻值不超过2Ω）后与供电地相连接；对于逆流传感器中敏感元件R10或R11断裂或R10、R11均断裂的情况，将该装置电路中第I 组引脚排的所有接线端悬空，并将第II组引脚排接线端的编号与逆流传感器Ⅱ P-4中相应焊接点的编号相连接，其中，第II组引脚排的接线端14直接或串联 一电阻（阻值不超过2Ω）后与供电地相连接。

一种逆流传感器电桥断裂后外部等效再生方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、针对逆流传感器中仅同一组内敏感元件断裂的情况，将等效 装置中相应组引脚排的接线端，与逆流传感器中的相应焊接点相连接；

对于逆流传感器中的四个敏感元件R8～R11，将其分成两组：R8、R9 为第一组和R10、R11为第二组，对于第一组敏感元件R8、R9中的任一敏感元 件断裂后，将等效装置第I组引脚排的接线端与逆流传感器中相应的焊接 点相连接，其中的接线端14直接或串联一电阻（阻值不超过2Ω）后与供电地 相连接，且等效装置第II组引脚排的接线端全部悬空；对于第二组敏感元件R10、 R11中的任一敏感元件断裂后，将等效装置第II组引脚排的接线端与逆流传感 器中相应的焊接点相连接，其中的接线端14直接或串联一电阻（阻值不 超过2Ω）后与供电地相连接，且等效装置第I组引脚排的接线端全部悬空；

步骤2、针对逆流传感器中不同组内敏感元件断裂的情况，利用等效 装置进行等效再生；

步骤2.1、对于逆流传感器中不属于同一组的两个敏感元件断裂后， 将尚完好的其他敏感元件转换为属于同一组的两个敏感元件断裂，实现对逆流 传感器等效功能的再生；

对于属于不同组的两个敏感元件R9和R10断裂时，将尚完好的R11在逆 流传感器的焊盘上从焊接点7、焊接点13之间，改焊接到焊接点8、焊接 点12之间，充当R9，使其转变成R10、R11均断裂的情形；或将尚完好的R8 在逆流传感器的焊盘上从焊接点6、焊接点12之间，改焊接到焊接点8、 焊接点13之间，充当R10，使其转变为R8、R9均断裂的情形；

对于属于不同组的两个敏感元件R8和R11断裂时，将尚完好的R9在逆流 传感器的焊盘上从焊接点8、焊接点12之间，改焊接到焊接点13、焊接 点7之间，充当R11，使其转变成R8、R9均断裂的情形；或将尚完好的R10 在逆流传感器的焊盘上从焊接点8、焊接点13之间，改焊接到焊接点6、 焊接点12之间，充当R8，使其转变为R10、R11均断裂的情形；

步骤2.2、对于逆流传感器中同时包含两个逆流补偿敏感元件（R8、 R10）在内的三个敏感元件均断裂时，等效装置与逆流传感器之间的连接 方式可依据第三个断裂的敏感元件情形分为两种。（1）如果R9断裂，直接将等 效装置第I组引脚排的接线端与逆流传感器中相应的焊接点相连接，其中 的接线端14直接或串联一电阻（阻值不超过2Ω）后与供电地相连接，等效装 置第II组引脚排的接线端全部悬空。（2）如果R11断裂，直接将等效装置第II 组引脚排的接线端与逆流传感器中相应的焊接点相连接，其中的接线端14 直接或串联一电阻（阻值不超过2Ω）后与供电地相连接，等效装置第I组引脚 排的接线端全部悬空。

步骤2.3、对于逆流传感器中同时包含两个逆流工作敏感元件在内的 三个敏感元件均断裂时，通过在逆流传感器焊盘上改变尚完好的敏感元件 R8或R10在电桥中的位置，充当逆流工作敏感元件R9或R11，使其转变为包 含两个逆流补偿敏感元件在内的三个敏感元件断裂的情况。