磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法技术方案

磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，涉及磁探针探测技术领域。本发明专利技术是为了解决磁探针探测器至其采集系统之间由于线路多、接点多的特点，导致容易出错且错误位置不易排查的问题。本发明专利技术所述的磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，通过通路上本底噪声参数的特性能够判断通路是否正常，实现通路故障的检测。进一步的，在判断出存在故障之后，还能够根据本底噪声参数的特性对故障发生的位置进行定位。障发生的位置进行定位。障发生的位置进行定位。

【技术实现步骤摘要】
磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法


[0001]本专利技术属于磁探针探测


技术介绍

[0002]磁探针探测器在SPERF(Space Plasma Environment Research Facility，空间等离子体环境模拟与研究)装置中，主要用于诊断等离子体表面附近的磁场振荡，进而研究磁重联以及偶极化锋面过程中磁场的变化。
[0003]如图1所示，磁探针探测器在真空罐一周共2组，分左右两侧，每组有6根磁探针管，磁探针探测器在支撑架上通过航插将信号接入线路中，每根磁探针管装有35个磁探针探测器，一共有420个磁探针探测器。真空罐壁有穿舱法兰，其中航插贯穿真空罐壁，内侧通过线路与磁探针探测器输出航插连接，外侧与积分器输入连接，左侧有7个航插，每个航插可接入25路磁探针探测器，右侧有7个航插，每个航插可接入25路磁探针探测器。积分器共有27个模块，每个模块有8路通道，共432路，可接入所有的磁探针探测器。积分器输出与采集系统连接，采集系统共有50张采集卡，每个采集卡有8个采集通道，可接入400路信号输入。
[0004]磁探针探测器与采集系统一共400路探测器输出电压信号及其1600线路接点，因其线路多、接点多的特点，导致容易出错且一旦出错不易排查位置的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决磁探针探测器至其采集系统之间由于线路多、接点多的特点，导致容易出错且错误位置不易排查的问题，现提供磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法。
[0006]磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，分别采集每条完整通路中的本底噪声以及对应段通路中的本底噪声，并对每条完整通路中的本底噪声进行傅里叶变换获得本底噪声频谱图；
[0007]所述完整通路为磁探针探测器、穿舱法兰、积分器至采集系统的通路，所述段通路为切断一条完整通路中积分器的输入后积分器至采集系统间的通路；
[0008]分别判断每条完整通路中的本底噪声参数是否属于正常范围，是则完整通路通信正常，否则本底噪声参数不属于正常范围的完整通路上存在故障；
[0009]所述本底噪声参数包括：本底噪声峰峰值、噪声幅值、本底噪声频谱图中300kHz、600kHz和1.6MHz处对应的峰值以及段通路中的本底噪声幅值相较于完整通路中的本底噪声幅值的下降幅度，
[0010]所述本底噪声参数的正常范围如下：
[0011]本底噪声峰峰值在15mV～20mV之间，噪声幅值在15mV～40mV之间，本底噪声频谱图中300kHz、600kHz和1.6MHz处的峰值超过相邻峰值的5倍，段通路中的本底噪声幅值相较于完整通路中的本底噪声幅值下降4.5％～5.5％。
[0012]进一步的，在上述确定完整通路上存在故障后，根据不同故障类型的判断依据确
定故障类型，所述完整通路上存在的故障类型包括：单路磁探针探测器故障、单个探测器航插与穿舱法兰连接处虚接或断接故障、穿舱法兰与单个积分器航插连接处虚接或断接故障、以及单路积分器与采集系统之间虚接或断接故障。
[0013]进一步的，上述单路磁探针探测器故障的判断依据为：
[0014]任一条完整通路中本底噪声对应的频谱图在300kHz、600kHz、1.6MHz处的峰值均超过相邻峰值的5倍、且对应的段通路中的本底噪声幅值相较于完整通路中的本底噪声幅值未下降，则该条完整通路对应的磁探针探测器存在故障。
[0015]进一步的，上述单个探测器航插与穿舱法兰连接处虚接或断接故障的判断依据为：
[0016]属于同一个探测器航插的所有完整通路中本底噪声对应的频谱图在300kHz、600kHz、1.6MHz处的峰值均超过相邻峰值的5倍、且对应的所有段通路中的本底噪声幅值相较于完整通路中的本底噪声幅值均未下降，则该探测器航插与穿舱法兰连接处存在虚接或断接故障。
[0017]进一步的，上述穿舱法兰与单个积分器航插连接处虚接或断接故障的判断依据为：
[0018]属于同一个积分器航插的所有完整通路中本底噪声对应的频谱图在300kHz、600kHz、1.6MHz处的峰值均超过相邻峰值的5倍、且对应的所有段通路中的本底噪声幅值相较于完整通路中的本底噪声幅值均未下降，则该积分器航插与穿舱法兰连接处存在虚接或断接故障。
[0019]进一步的，上述单路积分器与采集系统之间虚接或断接故障的判断依据为：
[0020]任一条完整通路中的本底噪声峰峰值低于5mV、噪声幅值在
‑
3mV～3mV之间、本底噪声对应的频谱图在50Hz处的峰值大于15mV且300kHz、600kHz、1.6MHz处的峰值不超过相邻峰值的5倍，则该条完整通路对应的积分器与采集系统之间存在虚接或断接故障。
[0021]进一步的，在采集每条完整通路中的本底噪声以及对应段通路中的本底噪声时，采集速率为50M/s，采集时长为100ms。
[0022]进一步的，在采集每条完整通路中的本底噪声以及对应段通路中的本底噪声时，采集环境无其它运行设备。
[0023]进一步的，上述每个探测器航插上集成有35路磁探针探测器信号输出端。
[0024]进一步的，上述每个积分器航插上集成有25路积分器信号输入端。
[0025]本专利技术提出了一种磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，通过判断通路上本底噪声参数的特性能够判断通路是否正常，实现通路故障的检测。进一步的，在判断出存在故障之后，还能够根据本底噪声参数的特性对故障发生的位置进行定位。
附图说明
[0026]图1为磁探针探测器至采集系统之间的连接结构示意图；
[0027]图2为磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法流程图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]参照图2具体说明本实施方式，本实施方式中磁探针探测器与采集系统之间通路上，每个探测器航插上集成有35路磁探针探测器信号输出端，每个积分器航插上集成有25路积分器信号输入端。本实施方式所述的磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，在磁探针探测器至采集系统通路的检测期间，保持检测环境安静并无其他设备运行，特别是无旋转设备运行。
[0030]首先，分别采集每条完整通路中的本底噪声以及对应段通路中的本底噪声。在采集期间保证采集速率为50M/s，采集时长为100ms。所述完整通路为磁探针探测器、穿舱法兰、积分器至采集系统的通路，所述段通路为切断一条完整通路中积分器的输入后积分器至采集系统间的通路。
[0031]然后，对每条完整通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，其特征在于，分别采集每条完整通路中的本底噪声以及对应段通路中的本底噪声，并对每条完整通路中的本底噪声进行傅里叶变换获得本底噪声频谱图；所述完整通路为磁探针探测器、穿舱法兰、积分器至采集系统的通路，所述段通路为切断一条完整通路中积分器的输入后积分器至采集系统间的通路；分别判断每条完整通路中的本底噪声参数是否属于正常范围，是则完整通路通信正常，否则本底噪声参数不属于正常范围的完整通路上存在故障；所述本底噪声参数包括本底噪声峰峰值、噪声幅值、本底噪声频谱图中300kHz、600kHz和1.6MHz处对应的峰值以及段通路中的本底噪声幅值相较于完整通路中的本底噪声幅值的下降幅度，所述本底噪声参数的正常范围如下：本底噪声峰峰值在15mV～20mV之间，噪声幅值在15mV～40mV之间，本底噪声频谱图中300kHz、600kHz和1.6MHz处的峰值超过相邻峰值的5倍，段通路中的本底噪声幅值相较于完整通路中的本底噪声幅值下降4.5％～5.5％。2.根据权利要求1所述的磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，其特征在于，在确定完整通路上存在故障后，根据不同故障类型的判断依据确定故障类型，所述完整通路上存在的故障类型包括：单路磁探针探测器故障、单个探测器航插与穿舱法兰连接处虚接或断接故障、穿舱法兰与单个积分器航插连接处虚接或断接故障、以及单路积分器与采集系统之间虚接或断接故障。3.根据权利要求2所述的磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，其特征在于，所述单路磁探针探测器故障的判断依据为：任一条完整通路中本底噪声对应的频谱图在300kHz、600kHz、1.6MHz处的峰值均超过相邻峰值的5倍、且对应的段通路中的本底噪声幅值相较于完整通路中的本底噪声幅值未下降，则该条完整通路对应的磁探针探测器存在故障。4.根据权利要求2所述的磁探针探测器与采集系统之间通路的故障检测方法，其特征在于，所述单个探测器航插与穿舱法兰连接处虚接或断接故障的判断依据为：属于同一个探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：万杰，杨济华，程江南，刘长雁，金成刚，鄂鹏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：