一种用于核电站的液位及温度监测装置制造方法及图纸

一种用于核电站的液位及温度监测装置，利用电导式液位测量原理。该装置防腐蚀与电解，能测得真实水位，性能稳定，同时实时监测液体温度，并可通过增加手持式终端在失去外部电源的情况下，对液位及温度保持稳定准确的测量，为核电站的液位和温度监测提供了极佳的解决方案。一种用于核电站的液位及温度监测装置，特征是：电极5和铂电阻6安装在套管7上，监测信号由电缆4通过接插件1输出，由显示仪表9进行显示并报警，失去外部电源时，手持终端10连接信号输出电缆末端的专用插头11仍可对监测进行实时观察。套管7和安全套筒3之间装有减震器2，且由于使用环境的特殊性，套筒3下端装有防坠落槽8，防止器件掉入水中造成其他危险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于核电站的液位及温度监测装置，适用于核电站的乏燃料水池、反应堆水池、地坑及其他辐照环境下的液位及温度的实时测量。
技术介绍
2011年3月11日13时，日本发生9级地震并引发高达10米的海啸，导致东京电力公司下属的福岛核电站发生了严重的核事故。地震及海啸发生后，福岛第一核电站的4号反应堆发生了严重的火情，而火情的发生是由乏燃料水池氢爆炸引起的，乏燃料水池的液位高度及温度状况在震后均未能检测到，反应堆建筑发生火情。这次事件给全世界造成了巨大的核安全危机，促使人们对核安全问题重新做出了深刻的反思。福岛事故后，在国家核安全局编制的《改进行动通用技术要求（试行）》中明确定义“乏池监测”应针对各种工况下的乏池参数（如温度、液位等）进行监测，并要求考虑丧失厂外电源和应急柴油机电源的情况下，对液位和温度的测量。现有的液位测量方法多种多样，通常在核电站的堆芯测量中主要使用压差式液位计，而在工业现场中使用较多的是电接点液位计。压差式液位计受介质密度和温度影响较大，所以精度较差，而为消除这些影响还需要很多其他测试仪表，且该测量装置在异常工况下存在较大的缺陷。1979年的美国三里岛核电站事故则是由于稳压器的水位指数错误的给出高的读数，而且超过了量程，操作员误以为稳压器充满了水，将失去稳压作用，便关闭了冷却系统的高压注水泵，导致地坑排水泵自动启动，放射性物质流出，环境遭到污染便是由液位计水位测量出错所引起。目前，虽然液位测量的仪器仪表多种多样，但是均不满足核电站乏燃料池等特殊环境的使用要求，国内外均没有成功使用在乏燃料池的测量仪器能够解决这一问题。
技术实现思路
本专利技术装置提供一种能够在核电站乏燃料水池、反应堆水池、地坑及其他核电站其他辐照环境下的液位及温度实时测量，并且能够在事故工况下依然保持其功能的装置，其结构设计上采用抗震、防腐蚀等设计方法，核心部件铠装电极、铠装铂电阻与铠装电缆均能防辐照与腐蚀，软件设计上对单个电极间断通电，多个电极循环监测的技术，增强了电极的抗腐蚀与防极化能力，延长电极的使用寿命，其抗震设计按照《GB/T 13625核电厂安全系统电气设备抗震鉴定》来设计。本专利技术主要由以下技术方案实现：一种核电站使用的液位及温度监测装置，包括测量组件、安全套筒、减震器、安装支架、套筒支架、防坠落槽、接插件、外部二次仪表和手持式终端等组成。测量组件的金属套管上安装有铠装电极与铠装铂电阻，且均由铠装电缆通过接插件与外部二次仪表相连，并且能通过专用插头在严重事故后与手持式终端相连，测量组件的外部套有安全套管，测量组件与安全套管之间装有减震器，安全套管的底端安装有防坠落槽，整个装置由安装支架固定在池壁上。本专利技术的测量原理分为液位测量和温度测量。液位测量采用电导式液位测量方法，利用水和汽（气泡）的导电性能差异，来检测某个具体位置的监测电极是否被水浸没，若该点被水浸没则流过电极的电流大，反之，则流过电极的电流较小，通过这种间断的分布式测量方法，测得更加真实的水位。本专利技术利用微处理器为控制核心，对单个电极间断通电，对多个电极循环检测，使得测量电极的使用寿命长，操作安全可靠，装置性能稳定。本装置温度测量采用铠装铂电阻，其测温原理是利用导体或半导体的电阻值随温度的变化而变化着一特性，其测量特点是测量精度高、性能稳定、耐震、抗冲击、使用寿命长。本专利技术装置除能使用外部的二次显示仪表观测监测数据外，还增加了手持式终端用于失去外部电源的情况下对液位及温度的监测结果的观察。测量组件的信号传输电缆末端带有专用插头，当核电站失去外部电源及备用电源后，将专用插头接上手持式终端，便能在失去外部电源的情况下对液位及温度的监测结果进行观察。本专利技术的有益效果是：1.离散的液位测量方法，布点灵活采用离散的液位测量方法，只在关键水位进行布点监测，可根据液位测量范围适当的选择布点数目及布点位置，布点方式灵活，适用于多种需要监测水位及温度的场所。2.抗震效果良好采用安全套筒加减震器的设计，装置整体的抗震效果良好。安全套筒有能力应对飞射物对整个监测装置造成的损坏，有效的保护测量组件及测量通道的功能和完整。减震器能够减小地震及其他震动给装置带来的危害，使测量装置在设计地震基准下保持功能的完整。3.能在恶劣环境中长期稳定运行采用铠装电极、铠装铂电阻及铠装电缆，使监测装置能够在辐照及酸碱环境中长期稳定运行。软件设计上，对电极采用周期性的循环通断供电，增强电极的耐腐蚀和防极化能力，极大的增加了电极的使用时间，使整个测量装置能够在恶劣环境中长期稳定的运行。4.增加防坠落装置，提高整体安全性在安全套筒的底端增加防坠落装置，防止监测装置中的元器件意外的掉落入水中造成其他危险因素，防止由此引起其他意外事故的发生。5.增加手持式终端，可用于失去外部电源的情况增加利用干电池供电的手持式终端，可用于核电站在失去外部电源及备用电源的情况下，依然能够对乏燃料池或其他环境的液位及温度进行实时有效的监测。附图说明图1是本专利技术装置的结构示意图；具体实施方案图1示出，本专利技术装置的铠装电极5和铠装铂电阻6安装在金属套管7上，监测所得的液位及温度信号由铠装电缆4通过接插件1输出，信号输出后，在外部二次显示仪表9上进行显示并报警，同时在失去外部电源的情况下仍可使用手持式终端10来对监测数据进行观测。金属套管7和安全套筒3之间安装有减震器2，且由于使用环境的特殊性，安全套筒3下端安装一个防坠落槽8。 本监测装置的外部由刚性安全套筒包围，在安全套筒与测量组件之间安装有弹性减震器，能够使测量装置在设计地震基准下保证其功能，铠装电极、铠装铂电阻由接插件与外部二次仪表相连，并通过外部二次显示仪表对测量数据进行显示报警和反馈控制。安全套筒由套筒支架稳定的固定在水池壁，同时测量组件由金属套管固定在安全套筒上，保证了整个监测装置的稳固性、稳定性以及在各种工况下的安全运行。测量组件是整个监测装置的核心部件，负责液位及温度测量信号的采集与传输，主要包括金属套管、铠装电极、铠装铂电阻，接插件及核级电缆等部分。接插件是连接铠装电极、铠装铂电阻与外部核级通讯电缆的连接器。该接插件将测量组件测得的液位及温度信号通过核级电缆传输至外部二次显示仪表。外部二次显示仪表负责整个监测系统测量数据的显示，测量装置的反馈控制等。主要工作是将核级电缆传输过来的液位及温度测量数据通过仪表内部的微控制器进行处理并显示，同时设置液位及温度的报警阈值，在测量值超过阈值时产生报警提示信号。安全套筒的主要功能是使测量组件有能力应对飞射物可能对乏燃料池结构造成的损坏，保护仪表及测量通道的安全。安全套筒与金属套管之间安装有减震器，能够使测量装置在设计地震基准下保证其功能的完整。套筒支架安装在池壁的预埋件内，其功能是固定整个安全套筒。安全套筒在支架的固定下只能上下小幅度滑动，而不在其他外力的影响下，从套筒支架上脱落。防坠落槽安装在安全套筒的底端，是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核电站的液位及温度监测装置，其液位测量采用电导式液位测量方法，温度测量则是利用铂电阻测温元件进行测量。

【技术特征摘要】
1.一种用于核电站的液位及温度监测装置，其液位测量采用电导式液位测量方法，温度测量则是利用铂电阻测温元件进行测量。
2.根据权利要求书1所述的液位及温度监测装置主要有以下几个部分：
测量组件：内部含有金属套管、液位及温度传感器，是整个监测装置的核心部分；
安全套筒：与池边的预埋件相连，对整个测量装置起固定与保护的作用；
减震器：减震装置，安装在安全套筒与金属套管之间；
防坠落槽：防止元器件掉落入水中，安装在安全套管的底端；
接插件：是内部的铠装电线与外部的核级电缆的连接器，安装于安全套筒顶部；
外部二次仪表：安装在核电站的主控室等远端控制室，是监测数据的主要显示部件；
手持式终端：在失去外部电源的情况下使用，可在远端（主控室、辅助控制室或应急指挥中心）使用；
整个监测装置的特征是测量组件将测量所得液位及温度信号通过接插件和核级电缆传至外部二次仪表显示与报警，安全套筒与减震器则保护整个监测装置在设计地震基准下仍保持其功能的完整，防坠落槽是防止监测装置的元器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠良，罗渠，宋云，冯毅，高静，
申请(专利权)人：成都中广核久源测控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51