專利名稱：一種用于核電站的液位及溫度監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于核電站的液位及溫度監(jiān)測(cè)裝置，適用于核電站的乏燃料水池、反應(yīng)堆水池、地坑及其他輻照環(huán)境下的液位及溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
背景技術(shù)：
2011年3月11日13時(shí)，日本發(fā)生9級(jí)地震并引發(fā)高達(dá)10米的海嘯，導(dǎo)致東京電力公司下屬的福島核電站發(fā)生了嚴(yán)重的核事故。地震及海嘯發(fā)生后，福島第一核電站的4號(hào)反應(yīng)堆發(fā)生了嚴(yán)重的火情，而火情的發(fā)生是由乏燃料水池氫爆炸引起的，乏燃料水池的液位高度及溫度狀況在震后均未能檢測(cè)到，反應(yīng)堆建筑發(fā)生火情。這次事件給全世界造成了巨大的核安全危機(jī)，促使人們對(duì)核安全問(wèn)題重新做出了深刻的反思。福島事故后，在國(guó)家核安全局編制的《改進(jìn)行動(dòng)通用技術(shù)要求(試行)》中明確定義“乏池監(jiān)測(cè)”應(yīng)針對(duì)各種工況下的乏池參數(shù)(如溫度、液位等)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并要求考慮喪失廠外電源和應(yīng)急柴油機(jī)電源的情況下，對(duì)液位和溫度的測(cè)量?，F(xiàn)有的液位測(cè)量方法多種多樣，通常在核電站的堆芯測(cè)量中主要使用壓差式液位計(jì)，而在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中使用較多的是電接點(diǎn)液位計(jì)。1979年的美國(guó)三里島核電站事故則是由于穩(wěn)壓器的水位指數(shù)錯(cuò)誤的給出高的讀數(shù)，而且超過(guò)了量程，操作員誤以為穩(wěn)壓器充滿了水，將失去穩(wěn)壓作用，便關(guān)閉了冷卻系統(tǒng)的高壓注水泵，導(dǎo)致地坑排水泵自動(dòng)啟動(dòng)，放射性物質(zhì)流出，環(huán)境遭到污染便是由液位計(jì)水位測(cè)量出錯(cuò)所引起。壓差式液位計(jì)受介質(zhì)密度和溫度影響較大，所以精度較差，而為消除這些影響還需要很多其他測(cè)試儀表，且該測(cè)量裝置在異常工況下存在較大的缺陷。目前，雖然液位測(cè)量的儀器儀表多種多樣，但是均不滿足核電站乏燃料池等特殊環(huán)境的使用要求，國(guó)內(nèi)外均沒有成功使用在乏燃料池的測(cè)量?jī)x器能夠解決這一問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述技術(shù)精度差、受事故環(huán)境影響較大的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定可靠且能夠滿足精度要求的用于核電站的液位及溫度監(jiān)測(cè)裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種用于核電站的液位及溫度監(jiān)測(cè)裝置，由測(cè)量組件、安全套筒、減震器、電纜、二次儀表和手持式終端組成，其特征是測(cè)量組件安裝在安全套筒內(nèi)，減震器安裝在安全套筒與測(cè)量組件之間，測(cè)量組件可與二次儀表和手持式終端通過(guò)電纜相連。所述的測(cè)量組件包括鎧裝電極、鎧裝鉬電阻、鎧裝電纜、支架、法蘭盤、金屬套管、防墜落槽及接插件，接插件安裝在測(cè)量組件的最頂端，防墜落槽安裝在金屬套管最底端。所述的鎧裝電極以不銹鋼為外殼，氧化鎂為絕緣層，采用焊接螺栓加安裝螺母的方式夾持安裝在支架的法蘭盤上。本實(shí)用新型的有益效果是:[0014]1.離散的液位測(cè)量方法，布點(diǎn)靈活采用離散的液位測(cè)量方法，只在關(guān)鍵水位進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，可根據(jù)液位測(cè)量范圍適當(dāng)?shù)倪x擇布點(diǎn)數(shù)目及布點(diǎn)位置，布點(diǎn)方式靈活，適用于多種需要監(jiān)測(cè)水位及溫度的場(chǎng)所。2.抗震效果良好采用安全套筒與測(cè)量組件之間增加減震器的設(shè)計(jì)，裝置整體的抗震效果良好。安全套筒有能力應(yīng)對(duì)飛射物對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)裝置造成的損壞，有效的保護(hù)測(cè)量組件及測(cè)量通道的功能和完整。減震器能夠減小地震及其他震動(dòng)給裝置帶來(lái)的危害，使測(cè)量裝置在設(shè)計(jì)地震基準(zhǔn)下保持功能的完整。3.能在惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行采用鎧裝電極、鎧裝鉬電阻及鎧裝電纜，使監(jiān)測(cè)裝置能夠在輻照及酸堿環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。軟件設(shè)計(jì)上，對(duì)電極采用周期性的循環(huán)通斷供電，增強(qiáng)電極的耐腐蝕和防極化能力，極大的增加了電極的使用壽命，使整個(gè)監(jiān)測(cè)裝置能夠在惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。4.增加防墜落槽，提高裝置整體的安全性在金屬套管的最底端增加防墜落槽，防止測(cè)量組件中的元器件意外的掉落入被測(cè)液體中造成其他危險(xiǎn)因素，防止由此引起其他意外事故的發(fā)生。5.增加手持式終端，可用于失去外部電源的情況增加利用干電池供電的手持式終端，可用于核電站在失去外部電源及備用電源的情況下，依然能夠?qū)Ψθ剂纤鼗蚝穗娬酒渌h(huán)境的液位及溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出，本監(jiān)測(cè)裝置的鎧裝電極5和鎧裝鉬電阻6安裝在金屬套管7的法蘭盤上，監(jiān)測(cè)所得的液位及溫度信息由鎧裝電纜4通過(guò)接插件I輸出，信號(hào)輸出后，在二次儀表9上進(jìn)行顯示并報(bào)警，同時(shí)在失去外部電源的情況下，只需將手持式終端10連接上信號(hào)輸出電纜末端的專用插頭11便可對(duì)液位及溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行觀察。金屬套管7和安全套筒3之間安裝有減震器2，且由于使用環(huán)境的特殊性，金屬套管7下端安裝一個(gè)放墜落槽8，防止元器件掉落水中，以免造成其他危險(xiǎn)因素。本監(jiān)測(cè)裝置的外部由剛性安全套筒包圍，在安全套筒與測(cè)量組件之間安裝有減震器，測(cè)量組件內(nèi)部的鎧裝電極、鎧裝鉬電阻通過(guò)接插件和電纜與二次儀表相連，并通過(guò)二次儀表對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示和報(bào)警。測(cè)量組件是整個(gè)監(jiān)測(cè)裝置的核心部件，負(fù)責(zé)液位及溫度測(cè)量信息的采集與傳輸，主要包括金屬套管、支架、安裝法蘭、鎧裝電極、鎧裝鉬電阻、鎧裝電纜、接插件及防墜落槽等部分，鎧裝電極與鎧裝鉬電阻采集到的液位及溫度信息通過(guò)接插件和電纜傳輸?shù)蕉蝺x表，測(cè)量組件的支架通過(guò)法蘭盤上的螺栓與金屬套管相連，保證了整個(gè)測(cè)量組件的穩(wěn)固性、穩(wěn)定性以及在各種工況下的安全運(yùn)行。鎧裝電極以不銹鋼為外殼，氧化鎂為絕緣層，并采用焊接螺栓和安裝螺母的方式夾持安裝在金屬套管的法蘭盤上，是液位及溫度信息采集的前端部分，負(fù)責(zé)液位及溫度信息的采集。接插件是連接鎧裝電纜與外部電纜的連接器，安裝在測(cè)量組件的最頂端，負(fù)責(zé)將測(cè)量組件測(cè)得的液位及溫度信息通過(guò)電纜傳輸至二次儀表。安全套筒的主要功能是使測(cè)量組件有能力應(yīng)對(duì)飛射物可能對(duì)乏燃料池結(jié)構(gòu)造成的損壞，保護(hù)儀表及測(cè)量通道的安全，通過(guò)套筒支架與水池壁上的預(yù)埋件穩(wěn)固相連。減震器是安裝在安全套筒與金屬套管之間的減震裝置，能夠使監(jiān)測(cè)裝置在設(shè)計(jì)地震基準(zhǔn)下保證其功能的完整，能有效防止震動(dòng)等因素給測(cè)量組件的準(zhǔn)確性帶來(lái)的影響。防墜落槽安裝在測(cè)量組件的金屬套管最底端，是為了防止測(cè)量組件中的元器件意外的掉落入水中造成其他危險(xiǎn)因素，以免由此引起其他意外事故的發(fā)生。二次儀表負(fù)責(zé)整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示，監(jiān)測(cè)裝置的反饋控制等，主要功能是將電纜傳輸過(guò)來(lái)的液位及溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)儀表內(nèi)部的微處理器進(jìn)行處理及顯示，同時(shí)設(shè)置液位及溫度的報(bào)警閾值，在監(jiān)測(cè)值超過(guò)閾值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警提示信號(hào)。手持式終端是除二次儀表外的另一種觀察監(jiān)測(cè)結(jié)果的顯示裝置，用于失去外部電源的情況下對(duì)液位及溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果的顯示。測(cè)量組件的信號(hào)輸出電纜末端帶有專用插頭，當(dāng)核電站失去外部電源及備用電源后，將手持式終端接上遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸電纜末端的專用插頭，便能在斷電情況下對(duì)液位及溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行觀察。
權(quán)利要求1.一種用于核電站的液位及溫度監(jiān)測(cè)裝置，由測(cè)量組件、安全套筒、減震器、電纜、二次儀表和手持式終端組成，其特征是測(cè)量組件安裝在安全套筒內(nèi)，減震器安裝在安全套筒與測(cè)量組件之間，測(cè)量組件可與二次儀表和手持式終端通過(guò)電纜相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于核電站的液位及溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是所述的測(cè)量組件包括鎧裝電極、鎧裝鉬電阻、鎧裝電纜、支架、法蘭盤、金屬套管、防墜落槽及接插件，接插件安裝在測(cè)量組件的最頂端，防墜落槽安裝在金屬套管最底端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于核電站的液位及溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征是所述的鎧裝電極以不銹鋼為外殼，氧化鎂為絕緣層，采用焊接螺栓加安裝螺母的方式夾持安裝在支架的法蘭盤上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于核電站的液位及溫度監(jiān)測(cè)裝置，主要由測(cè)量組件、安全套筒、減震器、接插件、二次儀表及手持式終端等部分組成。測(cè)量組件是整個(gè)測(cè)量裝置的核心部件，主要包括金屬套管、鎧裝電極、鎧裝鉑電阻、鎧裝電纜、接插件及防墜落槽等部分。其主要特點(diǎn)在于，測(cè)量組件中的鎧裝電極能夠長(zhǎng)期使用在帶有放射性的硼酸環(huán)境中，而不會(huì)輕易的被電解和腐蝕。通過(guò)該監(jiān)測(cè)裝置可以測(cè)得真實(shí)的水位，性能穩(wěn)定，精度較高，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)相同位置的液體溫度，并且通過(guò)增加手持式終端能夠在失去外部電源的情況下，依然對(duì)液位及溫度保持穩(wěn)定準(zhǔn)確的測(cè)量，為核電站的液位和溫度監(jiān)測(cè)提供了極佳的解決方案。
文檔編號(hào)G01F23/24GK203069235SQ20122057319
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者李忠良, 羅渠, 宋云, 馮毅, 高靜 申請(qǐng)人:成都中廣核久源測(cè)控科技有限公司