基于巴克豪森噪声的便携式rpv钢辐照脆化检测系统的研究

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1、中图分类号：TG115.28论文编号：102870318-SX032学科分类号：080402硕士学位论文基于巴克豪森噪声的便携式RPV钢辐照脆化检测系统的研究研究生姓名莫雪丹学科、专业测试计量技术及仪器研究方向无损检测指导教师郭瑞鹏讲师南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringStudyonportableRPVSteelsIrra

2、diationEmbrittlementDetectionSystemBasedonBarkhausenNoiseAThesisinMeasurementTechnologyandInstrumentsbyMoXuedanAdvisedbyLectureRuipengGuoSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018南京航空航天大学硕士学位论文摘要反应堆压力容器（ReactorPress

3、ureVessel,RPV）是压水堆核电站的核心构件，RPV的不可更换性使其工作寿命直接决定了核电站的寿命，而辐照脆化是诱发RPV各种性能变化的根源，因此评估RPV钢的辐照脆化损伤程度至关重要。本文基于巴克豪森噪声检测技术，设计了便携式RPV辐照脆化检测系统，预估核电站寿命以达到保障安全与经济双重收益。以TMS320F28335为核心搭建了检测系统的硬件部分，包括激励模块，放大激励信号的功率放大器，感应巴克豪森噪声信号的传感器，放大毫伏级巴克豪森噪声信号并滤除无效噪声的调理模块，串口通讯模块，电源模块，LCD显示模块。

4、进了行检测系统的软件设计与调试，包括频率幅值可控的正弦波信号激励，ADC单元的信号采集，巴克豪森信号的FIR滤波、特征值计算，以及LCD液晶屏的串口通讯和显示。使用热时效处理试件与质子辐照试件两种模拟钢试件进行了实验，获得了与处理时长、辐照剂量关系已知的巴克豪森信号特征值：均方根、包络半高宽、包络面积，对检测系统的可靠性进行了验证。通过计算获取中心宽度Wc、磁硬度系数作为新特征值，结果显示热时效试件的中心宽度Wc随着处理时长的增加，先增大后减小，磁硬度系数没有一定规律；质子辐照试件以中心宽度Wc为特征值有待商榷，磁硬度

5、系数随着剂量的增加呈现上升趋势。本文的研究结果可为评估RPV钢的辐照脆化损伤程度提供依据。关键词：巴克豪森，辐照脆化，便携式，热时效，质子辐照I基于巴克豪森噪声的便携式RPV钢辐照脆化检测系统的研究ABSTRACTReactorPressureVesselisthecorecomponentofthepressurizedwaterreactornuclearpowerplan.Itsunchangeabilitymakesitsworkinglifedirectlydeterminesthelifeofnuclear

6、powerplants,andembrittlementistherootcauseofvariousperformancechangesofRPV.Therefore,itisveryimportanttoevaluatethedegreeofradiationembrittlementdamageofRPVsteel.BasedonBarkhausennoisedetectiontechnology,aportabletestingsystemforradiationembrittlementofportablen

7、uclearreactorpressurevesselwasdesignedtopredictthelifetimeofnuclearpowerstationtoachievedoublebenefitofsafetyandeconomy.BasedonTMS320F28335,aportabletestingsystemforradiationembrittlementofpressurevesselisbuilt,includingexcitationmodule,poweramplifiertoamplifyex

8、citationsignalandsensortoreceivedBarkhausennoisesignal,conditioningmoduletoamplifyingthemillivolt-levelBarkhausennoisesignalandfilteringinvalidnoise,serialcommunicati