【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核动力装置，具体涉及一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器及测量系统。
技术介绍
1、在核动力装置中，差压的测量是过程测量的重要组成部分，大部分差压测量参数(如稳压器液位、冷却剂流量等)是涉及到停堆或事故后监测的重要安全参数，这些测点由于测量环境较为恶劣，需耐受反应堆冷却剂失水事故等设计基准事故和事故下安全壳内的高温、高湿及高辐射剂量等环境条件，一般需要采用高可靠的差压变送器进行测量。
2、传统的差压变送器分为一体式电容变送器和分体式电感变送器，一体式电容变送器由于电路和感压元件集成在一起，电路易受事故下环境影响而导致精度较差。分体式电感变送器信号转换电路位于安全壳外，抗事故能力强，但其需将压力转化为衔铁的运动，存在传动部件，体积较大，难以小型化，结构较为复杂，加工难度大。同时针对核动力装置的液位、流量等监测需要在不同位置布置若干数量的差压变送器，这些差压变送器的传输信号均需通过传输电缆穿过安全壳才能将信号传输出去，占用较多安全壳贯穿件端口。
技术实现思路
1、为了解决核动力装置采用传统的差压变送器，存在的布线复杂、体积大、可靠性差、维护成本高等问题中至少一项问题，本专利技术提供了一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器及测量系统，本专利技术利用两个对称贴装的声表面波saw传感器作为差压测量元件，使差压测量装置更加简单、小型化，降低了维护检修成本。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种基于声表面波技术的核动力装置差压
4、感压区，所述感压区采用saw传感器感应并传递差压信号；
5、以及引压区，所述引压区用于引入环境压力并将其传递至所述感压区，同时所述引压区将环境与所述感压区隔离；
6、所述感压区和引压区之间通过硅油流道孔连通。
7、核动力装置采用传统的差压变送器进行差压测量时，会导致测量装置布线复杂、体积大、可靠性差或维护成本高等问题。本专利技术提出的差压传感器采用小型化封装的saw传感器进行差压测量，实现了核环境下差压传感设备的小型化，并且saw器件具有耐高温、耐辐射的性能，适用于核环境行业。
8、作为优选实施方式，本专利技术的感压区包括：
9、差压膜盒，所述差压膜盒采用内部空腔的圆柱体结构；
10、感压膜片，所述感压膜片沿所述差压膜盒轴向固定在所述差压膜盒中心；
11、saw传感器，两个所述saw传感器分别贴装在所述感压膜片中心位置的正反两面上，且两个所述saw传感器以所述感压膜片为中心对称设置，用于感应最大应变量处的应变；两个所述saw传感器通过外置天线与外部无线通信或通过线缆与外部有线通信；
12、以及由所述差压膜盒内部空腔被所述感压膜片平分的两侧构成的感压腔室，所述感压腔室底部以所述感压膜片为中心对称设置两个硅油流道孔。
13、本专利技术采用两个正反贴装的saw传感器，利用差频解调技术实现差压测量，能够提高传感器的测量灵敏度，同时消除环境温度对谐振波频率的影响，从而保证测量的精度和可靠性。
14、作为优选实施方式，本专利技术引压区包括：
15、基座，所述基座采用内部沿所述基座横向被平分为两个空腔的正方体结构，所述基座相对两侧面分别设置一个引压口，两个引压口对称分布；
16、以及隔离膜片，两个所述隔离膜片分别沿所述基座纵向固定在所述基座的两个空腔内，所述隔离膜片将其对应的空腔分为两部分，其中靠近所述基座侧面的一部分与其对应侧面的引压口连通，远离所述基座侧面的一部分顶部开孔作为硅油流道孔，底部加工一个注油孔，所述注油孔用于灌注硅油和密封；
17、所述基座顶部的两个硅油流道孔与所述差压膜盒底部的两个硅油流道孔分别连通。
18、作为优选实施方式，本专利技术的saw传感器包括压电基底、叉指换能器、反射栅和封装盖；
19、所述叉指换能器和反射栅均布置在压电基底上；
20、所述封装盖对布置有所述叉指换能器和反射栅的压电基底进行封装。
21、作为优选实施方式，本专利技术的saw传感器采用扁平封装结构。
22、作为优选实施方式，本专利技术的saw传感器还包括外置天线；
23、所述外置天线外置并固定在所述差压膜盒的顶部，所述外置天线通过转接头与所述差压膜盒内部的引线相连接，内部的引线连接到所述saw传感器的叉指换能器上。
24、第二方面，本专利技术还提出了上述核动力装置差压传感器的制造方法，所述制造方法包括：
25、将两个saw传感器分别贴装在感压膜片的两侧，并保证两个saw传感器对称设置；
26、将贴装上saw传感器的感压膜片装入未封盖处理的差压膜盒内部中心位置，将感压膜片两侧的saw传感器的引线接入差压膜盒顶部预装的转接头内侧；
27、在差压膜盒底板对称位置加工两个孔，作为连通引压区的硅油流道孔；
28、通过焊接完成差压膜盒的封盖处理并对差压膜盒进行气密性验证；
29、将加工完成的引压区的硅油流道孔与差压膜盒的硅油流道孔对齐，通过焊接方式将两部分结构加工成整体，从而完成整个核动力装置差压传感器的制造。
30、作为优选实施方式，本专利技术当差压膜盒顶部预装的转接头外侧接入saw传感器的外置天线时，所述制造方法还包括：
31、在差压膜盒顶部加工卡槽，将saw传感器的外置天线固定在卡槽中。
32、第三方面，本专利技术还提出了上述核动力装置差压传感器的使用方法，所述使用方法包括：
33、将高压管线和低压管线接入引压区，引入环境压力；
34、由引压区灌注硅油；
35、引压区将环境压力传递至硅油区域，硅油被压缩，处于压差膜盒中心的感压膜片在两侧硅油的差压下发生形变，从而引起感压膜片两侧贴装的saw传感器的压电基底发生形变，从而实现差压测量。
36、第四方面，本专利技术还提出了一种基于声表面波技术的核动力装置差压测量系统，所述核动力装置差压测量系统包括：
37、传感单元，所述传感单元采用上述权利要求1-6任一项所述核动力装置差压传感器测量差压信号并将其传输至采集处理单元；
38、采集处理单元，所述采集处理单元对所述传感单元传递回的测量信号进行采集和解调处理，解调出差压传感器中两路测量信号的差频信息，根据差频信息即可得到对应测点处的差压信息，所述采集处理单元将解调出的信息传输至监控显示单元；
39、以及监控显示单元，所述监控显示单元接收所述采集处理单元传输的解调信息并对其进行处理、显示和监控。
40、作为优选实施方式，本专利技术的传感单元包括设置在核动力装置中各差压测量点位置的差压传感器；所述采集处理单元设置若干个，且每个采集处理单元与多个差压传感器通过无线或有线方式进行信号交互。
41、作为优选实施方式，本专利技术的每个采集处理单元设置多个射频接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述核动力装置差压传感器包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述感压区包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述引压区包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述SAW传感器包括压电基底、叉指换能器、反射栅和封装盖；
5.根据权利要求4所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述SAW传感器采用扁平封装结构。
6.根据权利要求4所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述SAW传感器还包括外置天线；
7.权利要求2-6所述核动力装置差压传感器的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，当差压膜盒顶部预装的转接头外侧接入SAW传感器的外置天线时，所述制造方法还包括：
9.权利要求2-6所述核动
10.一种基于声表面波技术的核动力装置差压测量系统，其特征在于，所述核动力装置差压测量系统包括：
11.根据权利要求10所述的核动力装置差压测量系统，其特征在于，所述传感单元包括设置在核动力装置中各差压测量点位置的差压传感器；所述采集处理单元设置若干个，且每个采集处理单元与多个差压传感器通过无线或有线方式进行信号交互。
12.根据权利要求11所述的核动力装置差压测量系统，其特征在于，每个采集处理单元设置多个射频接口，每个射频接口连接一个前端天线；
13.根据权利要求11-12任一项所述的核动力装置差压测量系统，其特征在于，在核动力装置不同测点位置布置差压传感器，构成差压测量组网，若干采集处理单元处理后的信号通过总线方式传递至监控显示单元。
...【技术特征摘要】
1.一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述核动力装置差压传感器包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述感压区包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述引压区包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述saw传感器包括压电基底、叉指换能器、反射栅和封装盖；
5.根据权利要求4所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述saw传感器采用扁平封装结构。
6.根据权利要求4所述的一种基于声表面波技术的核动力装置差压传感器，其特征在于，所述saw传感器还包括外置天线；
7.权利要求2-6所述核动力装置差压传感器的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹会，李卓玥，朱加良，何正熙，青先国，李文平，崔怀明，王华金，余俊辉，徐涛，何鹏，吴茜，秦越，朱毖微，徐思捷，李小芬，陈静，李红霞，邓志光，向美琼，吕鑫，王雪梅，董晨龙，郑嵩华，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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