波导陶瓷耦合窗弧光探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种波导陶瓷耦合窗弧光探测器，涉及波导内大功率微波运行时弧光放电的检测技术；本实用新型专利技术所要解决的技术问题是，提供一种简单、实用、成本低的弧光探测装置，其特征在于：包括安装在波导观察窗上的探测电路板、处理控制单元电路板；探测电路板由接线端子J1、电源滤波电路、光信号采集电路、信号调理电路和自检发光电路组成；处理控制单元电路板由电源隔离电路、整形和逻辑调整电路、定时复位及人工复位电路、计数电路、报警电路、自检控制电路组成；本实用新型专利技术实现微波弧光打火检测，并发出报警信号，具有简单、实用、成本低的特点，还具有计数报警、自动复位、人工复位、装置自检功能。

Waveguide Ceramic Coupled Window Arc Detector

【技术实现步骤摘要】
波导陶瓷耦合窗弧光探测器
本技术涉及直线电子加速器
，特别涉及波导内大功率微波运行时弧光放电的检测技术。
技术介绍
在直线电子加速器系统中，大功率微波通过波导传输，每台直线电子加速器需要多段带有拐角的波导接续连接，连接处衬垫陶瓷耦合窗；随着微波功率的增大，陶瓷耦合窗与波导接触的地方容易发生介质击穿放电的现象，会伴有弧光、强电磁干扰等现象发生，简称弧光放电，俗称打火；产生打火的原因主要有：陶瓷耦合窗表面不干净、高压气体不纯净、表面接触不规则；偶尔的打火不会损坏陶瓷耦合窗，而一旦连续打火则会造成陶瓷耦合窗损坏，进而会损坏速调管，带来巨大经济损失，应当及时发现、响应、关闭微波输出。所以有必要设置打火检测、保护装置，更有利于安全稳定运行；也需要定期检测该装置，保证其持续正常工作。专利技术专利“一种波导内微波击穿保护方法”（申请号CN2006100969059，公开日2007.04.11）公布了一种运用聚光镜组和光纤导光缆来传送打火的光信号装置，引到远端进行检测，这种方案的优点是可以避免现场及高压打火时强电磁环境的干扰，缺点是成本较高，未采用打火计数技术以避免误报，也没有设置自检功能。《核聚变与等离子体物理》杂志2010年第4期中“HL_2A装置电子回旋系统弧光探测器的改进”一文中介绍了一种用光纤采光的弧光探测器，其不如直接探测方法经济，未采用打火计数以避免误报，也没有自检功能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种波导陶瓷耦合窗弧光探测器，简单、实用、成本低。为达到上述目的，本技术的技术方案是，一种波导陶瓷耦合窗弧光探测器，包括：安装在波导观察窗上的探测电路板A1、处理控制单元电路板A2；所述探测电路板A1由接线端子J1、电源滤波电路A3、光信号采集电路A4、信号调理电路A5和自检发光电路A6组成；电源滤波电路A3通过接线端子J1接收处理控制单元电路板A2供电输入，再输出供电给光信号采集电路A4和信号调理电路A5；光信号采集电路A4接收光信号（打火或自检光），转换成电信号，输出采样信号到信号调理电路A5，经过信号调理电路A5的电容C5、电阻R2组成的微分电路滤除自然光的干扰信号，再送入高速放大器U1和高速放大器U2后，通过接线端子J1输出调理输出信号至处理控制单元电路板A2,U1和U2具有低失调电压和漂移特性；所述处理控制单元电路板A2中，电源隔离电路A7与接线端子J2连接后，再分别与整形和逻辑调整电路A8、定时复位及人工复位电路A9、计数电路A10、报警电路A11、自检控制电路A12电连接，接收来自主控台的电源，通过DC-DC隔离模块U11将主控台电源输出+12V转为±5V，实现主控台电源与处理控制单元电路板A2电源和探测电路板A1电源的隔离，为各部分提供电源；接线端子J2、整形和逻辑调整电路A8、计数电路A10、报警电路A11依次电连接，完成计数和报警功能；定时复位及人工复位电路A9、整形和逻辑调整电路A8、计数电路A10依次电连接，实现复位功能。所述定时复位及人工复位电路A9设置四路定时，时钟计数芯片U15的四路输出分别连接于拨码开关S2左端的四路输入，拨码开关S2的右端四路并联，并联后与单稳态芯片U16的正触发相连接，输出复位信号，调整拨码开关S2实现四种不同时间间隔的复位选择，适应加速器工作时的不同重复频率，实现定时复位功能；+5V电源、电阻R13与电容C11并联块、按钮开关P2依次电连接，按下按钮开关P2输出复位信号，实现人工复位。所述计数电路A10设置四种计数，计数芯片U13的四路不同计数输出分别连接于拨码开关S1左端的四路输入，拨码开关S1的右端四路并联，并联后与施密特反相器U12的管脚相连接，调整拨码开关S1可选择不同的打火次数作为报警阈值，适应加速器不同的工作状态。所述自检控制电路A12，由+5V电源、按钮开关P1和电阻R10依次相连，输出自检控制信号；自检发光电路A6包含发光二极管DS1，与接线端子J1电连接，接收自检控制信号输入发光二极管DS1的正向端，发光二极管DS1的负向端连接于地，在装置自检时按下按钮开关P1使发光二极管DS1发光用于模拟打火。本实用的优点是：提供了一种波导陶瓷耦合窗弧光探测器，实现微波弧光打火检测，并发出报警信号，具有简单、实用、成本低的特点，还具有计数报警、自动复位、人工复位、装置自检功能。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案作进一步详细说明；图1为波导陶瓷耦合窗弧光探测器结构示意框图；图2为探测电路板示意图；图3为处理控制单元电路板示意图；图中：A1、探测电路板；A2、处理控制单元电路板；A3、电源滤波电路；A4、光信号采集电路；A5、信号调理电路；A6、自检发光电路；A7、电源隔离电路；A8、整形和逻辑调整电路；A9、定时复位及人工复位电路；A10、计数电路；A11、报警电路；A12、自检控制电路。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术的工作流程进行进一步详细说明。波导内产生弧光打火时，探测电路板A1通过波导观察窗采集到光信号，光信号采集电路A4把光信号转换成电信号，经信号调理电路A5，输出调理输出信号至处理控制单元电路板A2，调理输出信号为不规则脉冲；处理控制单元电路板A2的整形和逻辑调整电路A8，其包含施密特反相器U12，对调理输出信号进行整形后，形成规则脉冲送入计数电路A10，一个规则脉冲使计数加1；计数电路A10由计数芯片U13和拨码开关S1组成，计数芯片U13可选择四路不同计数输出至拨码开关S1，适应加速器不同的工作状态，对其进行计数，达到设定值后，产生计数输出信号；计数输出信号进入整形和逻辑调整电路A8进行整形后送入单稳态芯片U16，产生报警脉冲信号，再送入整形和逻辑调整电路A8进行逻辑调整后送入光耦U17，产生报警信号，并将报警信号上传给主控台；同时计数电路A10还受定时复位及人工复位电路A9控制，定时复位及人工复位电路A9由时钟计数芯片U15、拨码开关S2、单稳态芯片U16和按钮开关P2组成，产生复位信号，使计数清零，时钟计数芯片U15的四路不同定时输出送入拨码开关S2，调整拨码开关S2实现不同的定时设定，适应加速器工作时的不同重复频率；这样，可以实现一定时间间隔内，若计数小于设定值不报警，若计数大于设定值就产生报警信号，并将报警信号上传给主控台，主控台得到报警信号，停止高压，停止微波输出，避免真空设备的损坏。以上具体实施方式仅用于说明本技术的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本技术进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术所要求保护的技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波导陶瓷耦合窗弧光探测器，其特征在于：包括安装在波导观察窗上的探测电路板（A1）、处理控制单元电路板（A2）；所述探测电路板（A1）由接线端子J1、电源滤波电路（A3）、光信号采集电路（A4）、信号调理电路（A5）和自检发光电路（A6）组成；电源滤波电路（A3）通过接线端子J1接收处理控制单元电路板（A2）供电输入，再输出供电给光信号采集电路（A4）和信号调理电路（A5）；光信号采集电路（A4）接收光信号，输出采样信号到信号调理电路（A5），经过信号调理电路（A5）的电容C5、电阻R2组成的微分电路，再送入高速放大器U1和高速放大器U2后，通过接线端子J1输出调理输出信号至处理控制单元电路板（A2）；所述处理控制单元电路板（A2）中，电源隔离电路（A7）与接线端子J2连接后，再分别与整形和逻辑调整电路（A8）、定时复位及人工复位电路（A9）、计数电路（A10）、报警电路（A11）、自检控制电路（A12）电连接，接收来自主控台的电源，通过DC‑DC隔离模块U11将主控台电源输出+12V转为±5V；接线端子J2、整形和逻辑调整电路（A8）、计数电路（A10）、报警电路（A11）依次电连接；定时复位及人工复位电路（A9）、整形和逻辑调整电路（A8）、计数电路（A10）依次电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种波导陶瓷耦合窗弧光探测器，其特征在于：包括安装在波导观察窗上的探测电路板（A1）、处理控制单元电路板（A2）；所述探测电路板（A1）由接线端子J1、电源滤波电路（A3）、光信号采集电路（A4）、信号调理电路（A5）和自检发光电路（A6）组成；电源滤波电路（A3）通过接线端子J1接收处理控制单元电路板（A2）供电输入，再输出供电给光信号采集电路（A4）和信号调理电路（A5）；光信号采集电路（A4）接收光信号，输出采样信号到信号调理电路（A5），经过信号调理电路（A5）的电容C5、电阻R2组成的微分电路，再送入高速放大器U1和高速放大器U2后，通过接线端子J1输出调理输出信号至处理控制单元电路板（A2）；所述处理控制单元电路板（A2）中，电源隔离电路（A7）与接线端子J2连接后，再分别与整形和逻辑调整电路（A8）、定时复位及人工复位电路（A9）、计数电路（A10）、报警电路（A11）、自检控制电路（A12）电连接，接收来自主控台的电源，通过DC-DC隔离模块U11将主控台电源输出+12V转为±5V；接线端子J2、整形和逻辑调整电路（A8）、计数电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光荣，巩新胜，柳玲，李传南，
申请(专利权)人：山东蓝孚高能物理技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37