一种棒控棒位系统电路板卡检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及核电仪控板卡检测技术领域，具体为一种棒控棒位系统电路板卡检测装置及检测方法。


背景技术：

2.棒控棒位系统是核电厂仪控系统的重要组成部分，用于实现反应堆控制棒的驱动控制及位置探测功能。目前国内在运行的核电厂棒控棒位系统部分采用进口设备，且伴随着使用年限的增长，系统中大量电路板卡的使用年限已经超过十年，接近其使用寿命。
3.为了预防棒控棒位电路板卡在运行中突发故障，提前发现板卡电子元器件的隐患或降级先兆，避免板卡故障对机组运行带来负面影响，需要定期对电路板卡进行全面、系统的测试，而现有技术目前还没有公开能够对棒控棒位系统电路板卡进行检测的装置和方法。
4.因此，目前亟需提出一种能够对棒控棒位系统电路板卡进行全范围单卡检测的检测装置及方法。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种能够进行全范围单卡测试的棒控棒位系统电路板卡检测装置及检测方法。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种棒控棒位系统电路板卡检测装置，包括检测柜；电路基板，设置在所述检测柜内部；主控部件，安装在所述电路基板上；检测信号输入部件，用于对待检测板卡产生检测信号，所述检测信号输入部件的输出端与所述待检测板卡电连接；反馈信号输出部件，安装在所述电路基板上，用于采集待检测板卡对检测信号产生的反馈信号并将所述反馈信号转换为检测结果数据，所述反馈信号输出部件的输入端与待检测板卡电连接、输出端与所述主控部件电连接；显示部件，与所述主控部件电连接，用于显示所述检测结果数据；通讯单元，安装在所述电路基板上；控制端，通过所述通讯单元与所述主控部件连接。
7.作为优选，所述检测信号输入部件包括第一检测信号输入部件，嵌设在所述检测柜上，用于对待检测板卡产生0-30v交流电压信号，所述第一检测信号输入部件的输入端与设置在所述检测柜上的供电插座电连接；第二检测信号输入部件，安装在所述电路基板上，用于对待检测板卡产生21路数
字量信号，所述第二检测信号输入部件的输入端与所述主控部件电连接。
8.作为优选，还包括供电部件，所述供电部件包括第一供电部件，设置在所述检测柜内部，用于将220v交流电压转换为24v直流电压，所述第一供电部件的输入端与设置在所述检测柜上的供电插座电连接、输出端与所述主控部件电连接；第二供电部件，安装在所述电路基板上，用于将24v直流电压转换为15v直流电压，所述第二供电部件的输入端与所述主控部件电连接、输出端与所述待检测板卡电连接。
9.作为优选，还包括温湿度传感器，设置在所述检测柜内部，用于获取环境中的温度数据和湿度数据，且与所述主控部件电连接。
10.作为优选，还包括设置在所述检测柜顶面的板卡安装组件，所述板卡安装组件包括金手指插座，用于与待检测板卡的第一排金手指连接；检测探针，用于与待检测板卡的第二排金手指连接；板卡支撑架，用于支撑待检测板卡；移动式探针支撑架，用于安装所述检测探针，并用于将所述检测探针移动至与待检测板卡的第二排金手指连接或将所述检测探针移动至与待检测板卡的第二排金手指分离。
11.作为优选，所述移动式探针支撑架包括探针安装板，开设有移动导向孔，所述移动导向孔配设有导向支撑套；导向杆，与所述导向支撑套连接；导向杆支撑架，用于安装所述导向杆；支撑杆，与所述探针安装板连接；第一连杆，其轴向第一端与所述支撑杆连接；第二连杆，其轴向第一端与所述第一连杆的轴向第二端铰接；移动把手，与所述第二连杆的轴向第二端连接；第三连杆，其轴向第一端与所述第二连杆的轴向第二端铰接；第三连杆支撑架，与所述第三连杆的轴向第二端铰接。
12.作为优选，所述检测柜开设有散热孔，所述检测柜内部设有风扇。
13.一种棒控棒位系统电路板卡检测方法，包括以下步骤，l1通过板卡安装组件安装待检测板卡，以使待检测板卡与主控部件电连接；l2通过检测信号输入部件对待检测板卡输入检测信号；l3通过反馈信号输出部件采集待检测板卡对检测信号产生的反馈信号，并将所述反馈信号转换为检测结果数据传输给主控部件；l4通过显示部件显示所述检测结果数据，以辅助工作人员人为判定待检测板卡正常或异常。
14.作为优选，所述l1具体包括以下步骤，l11将待检测板卡的第一排金手指插入金手指插座中，并使待检测板卡的板身抵
1电连接，所述第一检测信号输入部件6可通过供电插座4-1与220v的市电连接。第一检测信号输入部件6可以是一个可调节交流输出电源，用于将220v的交流电压转换为0-30v的交流电压信号，用于模拟板卡运行环境中所需的交流电压信号。第一检测信号输入部件6上设有电压调节旋钮，电压显示屏和电源开关，工作人员可直接通过电压调节旋钮使第一检测信号输入部件6输出所需值的交流电压信号。
24.第二检测信号输入部件7安装在所述电路基板2上，用于对待检测板卡产生21路数字量信号，所述第二检测信号输入部件7的输入端与所述主控部件3电连接。第二检测信号输入部件7可以是一个a/d转换器（包括三块8通道的模数（a/d）转换芯片），用于将模拟电压信号转换为板卡运行环境中所需的数字量信号。第二检测信号输入部件7任意一通道输出的数字量信号为输入电压信号的a%，其中a%为-60%~ 110%范围内的随机任意值。例如，第二检测信号输入部件7的输入电压为24v，其中第1个通道的a%为20%（由主控部件3随机产生），那么第1个通道输出的数字量信号为4.8v；第2个通道的a%为-30%（由主控部件3随机产生），那么第2个通道输出的数字量信号为-7.2v；
……
；第21个通道的a%为100%（由主控部件3随机产生），那么第21个通道输出的数字量信号为24v。另外，主控部件3能够根据待检测板卡的功能类型控制相应的通道打开。
25.假设棒控棒位系统的电路板卡有四种功能类型，每种功能类型的电路板卡其实际运行时的输入信号都不同，因此，需要根据不同功能类型的电路板卡输入不同的检测信号。检测信号主要有两种，第一种是0-30v的交流电压信号，工作人员能够直接根据电路板卡的类型确定是否需要使用该种检测信号，且如果需要使用该种检测信号可在具体检测过程中通过第一检测信号输入部件6人为调节输入检测信号。
26.第二种是数字量信号，每种类型的电路板卡都需要对不完全相同的通道输入数字量信号（例如，类型一的板卡需要对第1个通道，第2个通道，第6个通道，第9个通道，第19个通道，第20个通道输入数字量信号；类型二的板卡需要对第3个通道，第4个通道，第5个通道，第6个通道，第10个通道，第14个通道，第15个通道，第21个通道输入数字量信号；类型三的板卡需要对第1个通道，第7个通道，第8个通道，第9个通道，第11个通道，第12个通道，第15个通道，第16个通道输入数字量信号；类型四的板卡需要对第10个通道，第11个通道，第13个通道，第14个通道，第17个通道，第18个通道，第19个通道，第20个通道输入数字量信号）。因此，每一功能类型的电路板卡都对应一种检测模式。在具体检测时，工作人员需要先确定待检测板卡的功能类型，然后根据待检测板卡的功能类型，通过控制端对主控部件3进行检测模式选择，主控部件3根据所选好的检测模式控制第二检测信号输入部件7产生相应的检测信号。
27.反馈信号输出部件8安装在所述电路基板2上，用于采集待检测板卡对检测信号产生的反馈信号，所述反馈信号输出部件8的输入端与待检测板卡电连接、输出端与所述主控部件3电连接。待检测板卡在输入0-30v的交流电压信号和/或数字量信号后会对应输出相应的数字量信号（即本技术的反馈信号）。反馈信号输出部件8可以是一个d/a转换器（包括八块8通道的数模（d/a）转换芯片），用于将输出的数字量信号（即反馈信号）转换为模拟量信号（即本技术的检测结果数据），并将检测结果数据传输给主控部件3。
28.最后，主控部件3将检测结果数据传输给显示部件11进行显示，工作人员能够根据检测结果数据人为判定所检测的板卡是否正常。例如，待检测的板卡具有5倍放大功能，检
测输入信号为2v电压，那么反馈输出信号应该是10v，如果最终得到的值偏离10v较大，就表示该板卡是异常的，否则，该板卡就是正常的。
29.进一步的，所述供电部件包括第一供电部件4和第二供电部件5。第一供电部件4设置在所述检测柜1内部，用于将220v交流电压转换为24v直流电压，所述第一供电部件4的输入端与设置在所述检测柜1上的供电插座4-1电连接、输出端与所述主控部件3电连接。供电插座4-1用于与220v的市电连接。第一供电部件4可以是一个220v转24v的电源模块，第一供电部件4产生的24v直流电压用于作为整个棒控棒位系统电路板卡检测装置的工作电压。第二供电部件5安装在所述电路基板2上，用于将24v直流电压转换为正负15v的直流电压，所述第二供电部件5的输入端与所述主控部件3电连接、输出端与所述待检测板卡电连接。第二供电部件5可以是一个24v转正负15v的电源模块，第二供电部件5用于给待检测板卡提供稳定的直流电源（即直流电压信号）。
30.温湿度传感器9设置在所述检测柜1内部，用于获取环境中的温度数据和湿度数据，与所述主控部件3连接。温湿度传感器9能够将实时的温度数据和湿度数据传输给主控部件3，主控部件3能够通过显示部件11来显示检测柜1内部的温湿度值，以辅助工作人员来判定电路板卡是否正常，从而提高本技术棒控棒位系统电路板卡检测装置的检测准确度。
31.通讯单元10安装在所述电路基板2上，用于连接所述主控部件3与控制端。通讯单元10可以是以太网，可以将主控部件3与控制端连接，方便工作人员对主控部件3进行相关操控（例如，对检测模式进行选择）。
32.显示部件11与所述主控部件3连接，显示部件11可以包括显示屏，用于显示待检测板卡的检测结果数据和检测柜1内部的温湿度数据。工作人员通过显示屏可更加直观地查看所检测板卡的检测结果，且当板卡异常时还能更加方便地找到板卡异常点。
33.进一步的，如图1、图2所示，本技术棒控棒位系统电路板卡检测装置还包括设置在所述检测柜1顶面的板卡安装组件。所述板卡安装组件包括金手指插座12-1，板卡支撑架12-3，检测探针12-2和移动式探针支撑架12-4。
34.待检测板卡的两相对边侧均设有一排金手指（金手指是指板卡上的一排金色的插接引脚）。金手指插座12-1用于与待检测板卡的第一排金手指连接，检测探针12-2用于与待检测板卡的第二排金手指连接，当两排金手指都连接完成后可实现板卡与本技术棒控棒位系统电路板卡检测装置的电性连通。板卡支撑架12-3用于支撑待检测板卡，避免板卡在检测过程中倾翻。移动式探针支撑架12-4用于安装所述检测探针12-2，并用于将所述检测探针12-2移动至与待检测板卡的第二排金手指连接或将所述检测探针12-2移动至与待检测板卡的第二排金手指分离。
35.待检测板卡的安装过程如下，先将待检测板卡的第一排金手指插入金手指插座12-1中，并使待检测板卡的板体抵靠在板卡支撑架12-3上，然后通过移动式探针支撑架12-4使检测探针12-2移动至待检测板卡的第二排金手指连接。拆卸过程反向操作。
36.具体的，如图7所示，所述移动式探针支撑架12-4包括探针安装板12-4a，导向杆12-4b，导向杆支撑架12-4c，支撑杆12-4d，第一连杆12-4e，第二连杆12-4f，移动把手12-4g，第三连杆12-4h和第三连杆支撑架12-4j。探针安装板12-4a开设有移动导向孔，移动导向孔配设有导向支撑套，导向杆12-4b与所述导向支撑套连接，导向杆支撑架12-4c用于安装所述导向杆12-4b，支撑杆12-4d与所述探针安装板12-4a连接，第一连杆12-4e的轴向第
一端与所述支撑杆12-4d连接，第二连杆12-4f的轴向第一端与所述第一连杆12-4e的轴向第二端铰接，移动把手12-4g与所述第二连杆12-4f的轴向第二端连接，第三连杆12-4h的轴向第一端与所述第二连杆12-4f的轴向第二端铰接，第三连杆支撑架12-4j与所述第三连杆12-4h的轴向第二端铰接，第三连杆支撑架12-4j用于安装支撑所述第三连杆12-4h。
37.当需要通过移动式探针支撑架12-4使检测探针12-2移动至待检测板卡的第二排金手指分开时，只需要向下推动移动把手12-4g，第一连杆12-4e、第二连杆12-4f、第三连杆12-4h动作将支撑杆12-4d往后拉动，从而带动探针安装板12-4a向后移动（探针安装板12-4a在向后移动过程中会通过导向杆12-4b导向），从而实现检测探针12-2与待检测板卡的第二排金手指的分离。当需要通过移动式探针支撑架12-4使检测探针12-2移动至待检测板卡的第二排金手指连接时，只需要向上拉动移动把手12-4g即可。
38.本技术的板卡安装组件能够非常方便快捷地实现待检测板卡与本技术检测装置的安装和拆卸。
39.进一步的，如图1和图2所示，所述检测柜1开设有散热孔1-1，所述检测柜1内部设有风扇。主控部件3，检测信号输入部件，反馈信号输出部件8等工作时会产生热量，热量长时间积累会导致检测柜1内部温度升高，当检测柜1内部温度较高时，会影响检测装置各部件的工作性能。而本技术通过散热孔1-1和风扇可以对检测装置进行有效散热，从而使检测装置保持良好的工作性能。
40.本技术装置能够对待检测板卡输入模拟实际运行时输入信号的检测信号，能够采集待检测板卡对检测信号的反馈信号，还能够将反馈信号转换为检测结果数据并通过显示部件显示，使工作人员能够通过分析检测结果数据来判定板卡正常或异常，进而实现了电路板卡的全面、高效检测。
41.实施例二：如图6所示，一种棒控棒位系统电路板卡检测方法，包括以下步骤，l1通过板卡安装组件安装待检测板卡，以使待检测板卡与主控部件3电连接。具体的，所述l1具体包括以下步骤，l11将待检测板卡的第一排金手指插入金手指插座12-1中，并使待检测板卡的板身抵靠在板卡支撑架12-3上。l12向上拉动移动把手2-4g，移动把手12-4g通过第一连杆12-4e、第二连杆12-4f、第三连杆12-4h以及支撑杆12-4d将探针安装板12-4a推送至检测探针12-2与待检测板卡的第二排金手指连接。
42.l2通过检测信号输入部件对待检测板卡输入检测信号。具体的，所述l2具体包括以下步骤，l21确定待检测板卡的功能类型。l22根据待检测板卡的功能类型，通过控制端对主控部件3进行检测模式选择。l23根据所选择的检测模式，通过第一检测信号输入部件6和/或第二检测信号输入部件7对待检测板卡输入检测信号。
43.l3通过反馈信号输出部件8采集待检测板卡对检测信号产生的反馈信号，并将所述反馈信号转换为检测结果数据传输给主控部件3。
44.l4通过显示部件11显示所述检测结果数据，以辅助工作人员人为判定待检测板卡正常或异常。
45.其中，板卡安装组件如图1、图2所示，包括金手指插座12-1，板卡支撑架12-3，检测探针12-2和移动式探针支撑架12-4。待检测板卡的两相对边侧均设有一排金手指（金手指是指板卡上的一排金色的插接引脚）。金手指插座12-1用于与待检测板卡的第一排金手指连接，检测探针12-2用于与待检测板卡的第二排金手指连接，当两排金手指都连接完成后
可实现板卡与本技术棒控棒位系统电路板卡检测装置的电性连通。板卡支撑架12-3用于支撑待检测板卡，避免板卡在检测过程中倾翻。移动式探针支撑架12-4用于安装所述检测探针12-2，并用于将所述检测探针12-2移动至与待检测板卡的第二排金手指连接或将所述检测探针12-2移动至与待检测板卡的第二排金手指分离。待检测板卡的安装过程如下，先将待检测板卡的第一排金手指插入金手指插座12-1中，并使待检测板卡的板体抵靠在板卡支撑架12-3上，然后通过移动式探针支撑架12-4使检测探针12-2移动至待检测板卡的第二排金手指连接。拆卸过程反向操作。
46.所述移动式探针支撑架12-4如图7所示，包括探针安装板12-4a，导向杆12-4b，导向杆支撑架12-4c，支撑杆12-4d，第一连杆12-4e，第二连杆12-4f，移动把手12-4g，第三连杆12-4h和第三连杆支撑架12-4j。探针安装板12-4a开设有移动导向孔，移动导向孔配设有导向支撑套，导向杆12-4b与所述导向支撑套连接，导向杆支撑架12-4c用于安装所述导向杆12-4b，支撑杆12-4d与所述探针安装板12-4a连接，第一连杆12-4e的轴向第一端与所述支撑杆12-4d连接，第二连杆12-4f的轴向第一端与所述第一连杆12-4e的轴向第二端铰接，移动把手12-4g与所述第二连杆12-4f的轴向第二端连接，第三连杆12-4h的轴向第一端与所述第二连杆12-4f的轴向第二端铰接，第三连杆支撑架12-4j与所述第三连杆12-4h的轴向第二端铰接，第三连杆支撑架12-4j用于安装支撑所述第三连杆12-4h。当需要通过移动式探针支撑架12-4使检测探针12-2移动至待检测板卡的第二排金手指分开时，只需要向下推动移动把手12-4g，第一连杆12-4e、第二连杆12-4f、第三连杆12-4h动作将支撑杆12-4d往后拉动，从而带动探针安装板12-4a向后移动（探针安装板12-4a在向后移动过程中会通过导向杆12-4b导向），从而实现检测探针12-2与待检测板卡的第二排金手指的分离。当需要通过移动式探针支撑架12-4使检测探针12-2移动至待检测板卡的第二排金手指连接时，只需要向上拉动移动把手12-4g即可。
47.进一步的，如图3至5所示，检测信号输入部件包括第一检测信号输入部件6和第二检测信号输入部件7。第一检测信号输入部件6嵌设在所述检测柜1上，用于对待检测板卡产生0-30v交流电压信号，所述第一检测信号输入部件6的输入端与设置在所述检测柜1上的供电插座4-1电连接，所述第一检测信号输入部件6可通过供电插座4-1与220v的市电连接。第一检测信号输入部件6可以是一个可调节交流输出电源，用于将220v的交流电压转换为0-30v的交流电压信号，用于模拟板卡运行环境中所需的交流电压信号。第一检测信号输入部件6上设有电压调节旋钮，电压显示屏和电源开关，工作人员可直接通过电压调节旋钮使第一检测信号输入部件6输出所需值的交流电压信号。
48.第二检测信号输入部件7安装在所述电路基板2上，用于对待检测板卡产生21路数字量信号，所述第二检测信号输入部件7的输入端与所述主控部件3电连接。第二检测信号输入部件7可以是一个a/d转换器（包括三块8通道的模数（a/d）转换芯片），用于将模拟电压信号转换为板卡运行环境中所需的数字量信号。第二检测信号输入部件7任意一通道输出的数字量信号为输入电压信号的a%，其中a%为-60%~ 110%范围内的随机任意值。例如，第二检测信号输入部件7的输入电压为24v，其中第1个通道的a%为20%（由主控部件3随机产生），那么第1个通道输出的数字量信号为4.8v；第2个通道的a%为-30%（由主控部件3随机产生），那么第2个通道输出的数字量信号为-7.2v；
……
；第21个通道的a%为100%（由主控部件3随机产生），那么第21个通道输出的数字量信号为24v。另外，主控部件3能够根据待检测板卡
的功能类型控制相应的通道打开。
49.假设棒控棒位系统的电路板卡有四种功能类型，每种功能类型的电路板卡其实际运行时的输入信号都不同，因此，需要根据不同功能类型的电路板卡输入不同的检测信号。检测信号主要有两种，第一种是0-30v的交流电压信号，工作人员能够直接根据电路板卡的类型确定是否需要使用该种检测信号，且如果需要使用该种检测信号可在具体检测过程中通过第一检测信号输入部件6人为调节输入检测信号。
50.第二种是数字量信号，每种类型的电路板卡都需要对不完全相同的通道输入数字量信号（例如，类型一的板卡需要对第1个通道，第2个通道，第6个通道，第9个通道，第19个通道，第20个通道输入数字量信号；类型二的板卡需要对第3个通道，第4个通道，第5个通道，第6个通道，第10个通道，第14个通道，第15个通道，第21个通道输入数字量信号；类型三的板卡需要对第1个通道，第7个通道，第8个通道，第9个通道，第11个通道，第12个通道，第15个通道，第16个通道输入数字量信号；类型四的板卡需要对第10个通道，第11个通道，第13个通道，第14个通道，第17个通道，第18个通道，第19个通道，第20个通道输入数字量信号）。因此，每一功能类型的电路板卡都对应一种检测模式。在具体检测时，工作人员需要先确定待检测板卡的功能类型，然后根据待检测板卡的功能类型，通过控制端对主控部件3进行检测模式选择，主控部件3根据所选好的检测模式控制第二检测信号输入部件7产生相应的检测信号。本技术可通过控制端和通讯单元10对主控部件3进行模式选择。
51.反馈信号输出部件8安装在所述电路基板2上，用于采集待检测板卡对检测信号产生的反馈信号，所述反馈信号输出部件8的输入端与待检测板卡电连接、输出端与所述主控部件3电连接。待检测板卡在输入0-30v的交流电压信号和/或数字量信号后会对应输出相应的数字量信号（即本技术的反馈信号）。反馈信号输出部件8可以是一个d/a转换器（包括八块8通道的数模（d/a）转换芯片），用于将输出的数字量信号（即反馈信号）转换为模拟量信号（即本技术的检测结果数据），并将检测结果数据传输给主控部件3。
52.显示部件11与所述主控部件3连接，显示部件11可以包括显示屏，用于显示待检测板卡的检测结果数据和检测柜1内部的温湿度数据。工作人员通过显示屏可更加直观地查看所检测板卡的检测结果，且当板卡异常时还能更加方便地找到板卡异常点。检测柜1内部的温湿度数据通过温湿度传感器9检测。温湿度传感器9能够将实时的温度数据和湿度数据传输给主控部件3，主控部件3能够通过显示部件11来显示检测柜1内部的温湿度值，以辅助工作人员来判定电路板卡是否正常，从而提高本技术棒控棒位系统电路板卡检测装置的检测准确度。
53.本技术方法能够对待检测板卡输入模拟实际运行时输入信号的检测信号，能够采集待检测板卡对检测信号的反馈信号，还能够将反馈信号转换为检测结果数据并通过显示部件显示，使工作人员能够通过分析检测结果数据来判定板卡正常或异常，进而实现了电路板卡的全面、高效检测。
54.上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。