CN105139905A - 补气系统及高温氦气直接取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核电领域，特别是涉及一种适用于高温氦气直接取样装置的补气系统及高温氦气直接取样装置。其中，补气系统，包括供气装置，用于储存气体；气压提供装置，分别与所述供气装置和所述高温气冷堆连通；所述气压提供装置设置为，当所述高温气冷堆内的气压低于额定气压时，所述气压提供装置将一部分所述气体注入到所述高温气冷堆内，来将所述高温气冷堆内的气压升高至所述额定气压，防止高温气冷堆内的气压低于额定气压。

Description

补气系统及高温氦气直接取样装置

技术领域

本发明涉及核电领域，特别是涉及一种适用于高温氦气直接取样装置的补气系统及具有该补气系统的高温氦气直接取样装置。

背景技术

从20世纪60年代开始，英国、美国和德国开始研发高温气冷堆。1964年，英国与欧共体合作建造的世界第一座高温气冷堆龙(Dragon，20MWth)堆建成临界。其后，德国建成了15MWe的高温气冷试验堆AVR和300MWe的核电原型堆THTR-300。美国建成了40MWe的实验高温气冷堆桃花谷(Peach-Bottom)堆和330MWe的圣符伦堡(Fort.St.Vrain)核电原型堆。2002年底，“第四代核能系统国际论坛”和美国能源部联合发布了《第四代核能系统技术路线图》，选取了包括超高温气冷堆在内的六中核反应堆型作为未来的研究重点。高温气冷堆是国际公认的一种安全堆型，是未来陷阱核能系统的一个重要发展方向，2006年初，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中将大型压水堆及高温气冷堆核电站列为重大科技专项之一，高温气冷堆是具有第四代核能安全特性的核电技术，被国际认为是第四代核能系统中最有可能率先实现商业化的技术。

高温气冷堆是具有第四代特征的先进堆型，由于其冷却剂中载带数量可观的石墨粉尘，石墨粉尘上富集大量放射性核素，是高温气冷堆放射性产生的源头。如果能对其进行直接测量，即相当于得到了高温气冷堆放射性水平的第一手数据，为研究高温气冷堆的辐射安全特性提供第一手材料，对于掌握这种第四代反应堆在各种工况下的整体辐射特点有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种补气系统，来对经高温氦气直接取样装置取样后的高温气冷堆进行补气，防止高温气冷堆内的气压低于额定气压。

特别地，本发明提供一种适用于高温氦气直接取样装置的补气系统，用于与高温气冷堆连接来对所述高温气冷堆进行补气，其中，包括：

供气装置，用于储存气体；

气压提供装置，分别与所述供气装置和所述高温气冷堆连通；

所述气压提供装置设置为，当所述高温气冷堆内的气压低于额定气压时，所述气压提供装置将一部分所述气体注入到所述高温气冷堆内，来将所述高温气冷堆内的气压升高至所述额定气压。

优选地，所述补气系统还包括：

单向阀，设置在所述气压提供装置与所述高温气冷堆之间，所述气压提供装置将所述气体的气压转换为额定气压；

所述单向阀设置为，当所述高温气冷堆内的气压低于额定气压时，所述气压提供装置将一部分所述气体通过所述单向阀注入到所述高温气冷堆内，来将所述高温气冷堆内的气压升高至所述额定气压。

优选地，所述补气系统还包括：

进气储存装置，与所述高温氦气直接取样装置连接，用于储存从所述高温氦气直接取样装置流出的高温气体；

出气储存装置，与所述进气储存装置和所述气压提供装置分别连通，用于储存纯净氦气；

所述进气储存装置和所述出气储存装置设置为，当所述高温气体流入所述进气储存装置时，与所述高温气体相同体积的所述纯净氦气被置换出而输送至气压提供装置，该气压提供装置将该部分所述纯净氦气注入到所述高温气冷堆内，来将所述高温气冷堆内的气压升高至所述额定气压。

优选地，所述补气系统还包括气体流量计，用于检测所述高温气冷堆释放出的高温氦气量，所述气压提供装置根据所述高温氦气量来将等量的所述气体注入所述高温气冷堆中。

优选地，所述气体流量计与所述高温氦气直接取样装置的出气通道连接来检测与所述高温氦气量相同的所述高温氦气直接取样装置流出的高温气体；所述出气通道与容纳分子筛的容纳腔连通，当所述分子筛置于所述容纳腔时，所述出气通道位于所述分子筛的后侧。

优选地，所述气体流量计设置于所述供气装置和所述出气通道之间。

优选地，所述供气装置包括：

进气储存装置，通过与所述出气通道连通，用于储存所述高温气体；

出气储存装置，分别与所述进气储存装置和所述气压提供装置连通，用于储存纯净氦气；

所述进气储存装置和所述出气储存装置设置为，当所述高温气体流入所述进气储存装置时，所述出气储存装置将与所述高温气体等量的所述纯净氦气输送至所述气压提供装置；所述气压提供装置将该部分所述纯净氦气升压并注入到所述高温气冷堆内，来将所述高温气冷堆内的气压升高至所述额定气压。

优选地，所述供气装置、所述气压提供装置及所述气体流量计均设置在所述高温气冷堆的核岛内。

优选地，所述供气装置、所述气压提供装置及所述气体流量计均设置在所述高温气冷堆的核岛外；

所述气体流量计通过第一通气管与所述出气通道连通；

所述供气装置通过第二通气管与所述出气通道连通；

所述气压提供装置通过第三通气管与所述供气装置连通，通过第四通气管与所述高温气冷堆连通；

优选地，所述气压提供装置为膜压机。

根据本发明的另一方面，本发明还提供一种高温氦气直接取样装置，其具有上述技术方案之一所述的补气系统。

另外，本发明提供了一种分子筛装置，用于放置于整体上呈长形的取样桶中来对高温氦气进行取样，所述分子筛装置包括：

整体上呈长形的壳体，具有沿其长度方向延伸的侧壁，所述壳体沿所述长度方向分布有壳体前端和壳体后端；

由所述壳体包裹形成的能容纳分子筛的容纳腔；

设置于所述壳体前端的与所述容纳腔连通的进气通道，用于供所述高温氦气通过所述进气通道进入所述容纳腔；

设置于所述壳体前端的用于阻止所述分子筛从所述壳体前端脱离所述分子筛装置的阻挡件；及

其中，所述分子筛装置设置为，当对所述高温氦气进行取样前，通过一执行机构将所述分子筛装置放置于所述取样桶中；当对所述高温氦气进行取样时，通过所述进气通道将由反应堆释放的所述高温氦气通入所述分子筛装置中；当对所述高温氦气进行取样后，通过所述执行机构将所述分子筛装置从所述取样桶拖离。

进一步地，所述壳体形成有：

贯穿所述壳体的与所述容纳腔连通的出气通道，当所述分子筛置于所述容纳腔时，所述出气通道位于所述分子筛的后侧；所述出气通道在所述侧壁内沿与所述长度方向成一夹角的方向延伸出所述侧壁的外表面，所述出气通道用于将经过所述分子筛后的所述高温氦气从所述容纳腔导出。

优选地，所述壳体形成有：

在所述侧壁上分布的、凹入所述侧壁的截面为弧形的环槽，所述出气通道形成于所述环槽中；

所述环槽能被一与其相配的密封件密封，所述密封件上设置有与所述出气通道连通的导流孔；

进一步优选地，所述出气通道的数量为多个，所述导流孔的数量为一个，所述密封件与所述导流孔之间设有空隙。

进一步地，所述壳体形成有：

在所述侧壁上分布的、凹入所述侧壁的定位孔，所述定位孔能和与其相配的定位件相配合来将所述连接器锁死；

优选地，所述定位孔周向外部围绕有部分覆盖所述定位孔的外圈，所述定位件具有大于所述外圈厚度的定位槽，当所述壳体后移时所述定位槽通过与所述外圈及所述定位孔相抵触来将所述连接器锁死。

进一步地，所述壳体后端连接有用于与所述执行机构连接的连接器；

所述连接器设置为，连接器的前端与所述壳体后端可拆卸地连接，连接器的后端与所述执行机构可拆卸地连接，所述连接器的最大横截面小于取样桶的最小横截面，以使所述连接器能放置于所述取样桶中；

优选地，所述连接器后端设置有螺纹孔，所述执行机构通过螺纹与所述螺纹孔可拆卸地连接。

优选地，所述连接器前端设置有凹槽，所述分子筛后端插入所述凹槽中并通过螺栓与其可拆卸地连接。

优选地，所述螺纹孔的前端呈缩口状；

优选地，所述螺纹孔后端经过倒角处理。

进一步地，所述壳体形成有：

在所述侧壁上分布的、凹入所述侧壁的多个密封环，所述密封环均能通过嵌入的密封条与所述取样桶密封；

优选地，所述密封环均位于所述出气通道的后侧；

进一步优选地，所述密封环均位于所述连接器上。

进一步优选地，所述环槽、所述定位孔、所述密封环沿所述长度方向依次排列。

进一步地，所述壳体前端在所述长度方向上连接有用于与所述反应堆进行密封的密封装置，所述密封装置包括密封插件，所述密封插件能与一密封座密封连接；

其中，所述密封座内具有供所述高温氦气流出的气体通道，所述密封座与所述反应堆固定连接，所述反应堆的出气通口置于所述密封座之内；所述密封插件与所述壳体前端固定连接，所述进气通道位于所述密封插件上；

优选地，所述气体通道内具有阀门，所述阀门设置为当所述阀门开启时，所述高温氦气通过所述气体通道进入所述进气通道，当所述阀门关闭时，所述高温氦气被所述阀门阻止通过所述气体通道进入所述进气通道。

进一步优选地，所述阀门为由压力驱动的单向阀，所述单向阀基于所述高温氦气的压力来将所述气体通道密封；所述密封插件上设置顶杆，所述顶杆由外力驱动来来提供较所述高温氦气大的压力来将所述单向阀打开。

进一步地，所述密封插件的侧面上设置有密封槽，所述密封槽内能安置密封片，通过所述密封片来将所述密封插件和所述密封座密封连接；

优选地，所述密封座在密封处设置为倒角，所述密封插件在密封处设置为斜面。

进一步地，所述壳体整体为长形的圆柱状。

优选地，所述出气通道沿着径向方向；

优选地，所述出气通道的数量为六个。

进一步地，所述壳体为经过倒角的长方体。

进一步地，所述分子筛包括用于容纳分子筛颗粒的分子筛腔，及用于容纳过滤颗粒的过滤腔。

根据本发明的补气系统包括供气装置和气压提供装置，当高温气冷堆内的气压低于额定气压时，气压提供装置能将供气装置储存的一部分气体注入到所述高温气冷堆内，来将所述高温气冷堆内的气压升高而恢复至正常工作的额定气压，防止了高温气冷堆亏气，保证了高温气冷堆正常工作的气压环境。

本发明的分子筛装置能通过反应堆的高温氦气，分子筛装置对高温氦气进行取样来获得反应堆内的环境，进而能获得高温气冷堆放射性水平的第一手数据，也可直接推知堆芯放射性释放特征及初始释放总量。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本发明涉及的一个高温气冷堆的高温氦气直接取样装置的结构示意图，其示出了取样段与高温气冷堆、机械贯穿件、伺服执行系统、执行机构及补气系统的位置关系；

图2是根据本发明一个实施例分子筛装置的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例分子筛装置的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例分子筛装置的剖视图；

图5是根据本发明再一个实施例分子筛装置的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例分子筛装置与取样桶结合后的结构示意图；

图7是根据图6的A部结构放大示意图；

图8是根据图6的B部结构放大示意图；

图9是根据本发明一个实施例的第一凹槽和第二凹槽的形状示意图；

图10是根据本发明一个实施例的定位件的伸出部分所在部位的示意图；

图11是根据本发明一个实施例的机械贯穿件的结构示意图；

图12是根据本发明另一个实施例的机械贯穿件的结构示意图；

图13是图12中D处的局部放大图；

图14是图11中D处的局部放大图；

图15是图12中F处的局部放大图；

图16是根据本发明一个实施例的补气系统的系统布置图。

图中的附图标记如下：

001-高温氦气直接取样装置，002-核岛；

0-高温气冷堆；

1-取样段；

100-壳体，101-侧壁，102-壳体前端，103-壳体后端，104-容纳腔，105-进气通道，106-阻挡件，107-分子筛，108-出气通道，109-出气孔，110-环槽；

111-定位孔，111a-第一凹槽，111b-第二凹槽；

112-密封件，113-导流孔；

114-定位件，114a-第一插头，114b-第二插头，114c-定位槽；

115-外圈，116-连接器，117-螺纹孔，118-凹槽，119-螺栓，120-取样桶，121-密封环，122-密封条，123-密封座，124-密封插件，125-气体通道，126-出气通口，127-阀门，128-顶杆，129-密封槽，130-密封片，131-分子筛腔，132-过滤腔；

140-分子筛装置；

2-机械贯穿件，21-墙体，211-第一套筒，22-外管，221-第一连接圈，222-第二连接圈，23-中管，233-第二套筒，26-波纹管，261-第一波纹管，262-第二波纹管，263-第一波纹管连接筒，264-第二波纹管连接筒；

3-伺服执行系统；

4-执行机构；

5-补气系统，501-供气装置，502-气压提供装置，503-气体流量计，504-进气储存装置，505-出气储存装置。

具体实施方式

为了更清楚的说明，图1示出了本发明涉及的一个高温气冷堆的高温氦气直接取样装置001的结构示意图，其显示了取样段1与高温气冷堆0、机械贯穿件2、伺服执行系统3、执行机构4及补气系统5的位置关系。

整体上，本发明提供的高温氦气直接取样装置001在工作时将高温气冷堆0内的一部分高温氦气取出，以便后续对该高温氦气进行分析，此过程称为取样。当高温氦气直接取样装置001停止工作后，其与高温气冷堆0密封连接，防止高温气冷堆0内的高温氦气泄露。为此，本发明设计了取样段1、机械贯穿件2、伺服执行系统3、执行机构4及补气系统5。

取样段1的一个重要部件是分子筛装置140，该分子筛装置140在工作时放置于如图6所示的整体上呈长形的取样桶120中来对高温氦气进行取样，采样完毕后从取样桶120中抽出。一般地，所述分子筛装置140基本上包括壳体100、容纳腔104、进气通道105和阻挡件106，下面来对各部分分别叙述：

其中，壳体100整体上呈长形，长形的壳体100内储存分子筛颗粒和过滤颗粒，分子筛颗粒能吸附高温氦气中需要的分子颗粒，过滤颗粒能对高温氦气进行过滤。由于高温氦气基本上行在壳体100的长度方向上进出，壳体100设计为长形能够根据过滤或吸附的需要来增加或减少下文提到的分子筛腔131和过滤腔132的长度。长形的壳体100具有沿其长度方向延伸的长形的侧壁101，如图2所示，所述壳体100沿其长度方向分布有壳体前端102和壳体后端103。

其中，容纳腔104由所述壳体100包裹形成，容纳腔104用于容纳分子筛107。

其中，参见图2和图3，进气通道105设置于所述壳体前端102，并与所述容纳腔104连通，进气通道105用于供所述高温氦气通过所述进气通道105进入所述容纳腔104。

其中，阻挡件106设置于所述壳体前端102上，阻挡件106用于阻止所述分子筛107从所述壳体前端102脱离所述分子筛装置140。在一个实施例中，阻挡件106可以设计为单独的部件并与壳体前端102连接，在其它实施例中阻挡件106也可以为壳体前端102收缩形成的缩口。

在取样前，如图6所示，通过执行机构4将所述分子筛装置140放置于所述取样桶120中；取样时，所述分子筛装置140流经由反应堆释放的所述高温氦气。取样后，通过所述执行机构4将所述分子筛装置140从所述取样桶120脱离。从上述描述可知，执行机构4提供一推拉力来将分子筛装置140在取样桶120限定的方向上移动。

由上，高温气冷堆0内的高温氦气通过分子筛装置140，分子筛装置140能对高温氦气进行取样来获得高温气冷堆0内的环境，进而能获得高温气冷堆放射性水平的第一手数据，也可直接推知堆芯放射性释放特征及初始释放总量。

以图4所示，所述壳体100上形成有贯穿所述壳体100的与所述容纳腔104连通的出气通道108。所述出气通道108具有设置在壳体100上的出气孔109，例如壳体100的侧壁101上。当所述分子筛放置于所述容纳腔104内时，所述出气孔109位于所述分子筛107的后侧。所述出气通道108在所述侧壁101内沿与所述长度方向成一夹角的方向延伸出所述侧壁101的外表面，所述出气通道108用于将经过所述分子筛107后的所述高温氦气从所述容纳腔104导出。在图4所示实施例中，出气通道108基本与长度方向垂直，在其它实施例中，还可以根据需要将出气通道108设置为其它角度，例如与长度方向成30度的夹角。需要特别注意的是，在该实施例中，出气通道108用于将高温氦气导出来进行冷却，进而通过其它机构将其再导入到高温气冷堆0中，来使反应堆内的气压尽量恢复到出气前的水平，或者出气通道108将高温氦气导出并使用新的纯净氦气还对高温气冷堆0补气，此部分内容在下文的补气系统中有详细说明。需要说明的是，从出气通道108流出的高温气体中不仅仅包括高温氦气。图5中，出气通道108的数量为六个，在其它实施例中也可以为根据出气量或压力关系进行调整。在图4中，所述壳体100整体为长形的圆柱状。在其它实施例中也可以为例如经过倒角的长方体，但基本上壳体100的形状由取样桶120的内部空间所限定。

观察图2和图5还可以发现，所述壳体100上形成有在所述侧壁101上分布的、凹入所述侧壁101的截面为弧形的环槽110，所述出气通道108形成于所述环槽110所在的侧壁101中并与环槽110相接。所述环槽110能被如图6所示的一与其相配的密封件112密封，所述密封件112上设置有与所述出气通道108连通的导流孔113。当密封时，所述密封件112与所述导流孔113之间设有空隙，这样高温氦气均进入到该空隙内再经过导流孔113排出。如图5所示，所述出气通道108的数量为六个，在其它实施例中还可以根据出气的需要设置为其它数量。而如图6所示的导流孔113的数量为一个，这样可以仅通过设置的一个导流孔113即可将从六个出气通道108释放的包括高温氦气在内的高温气体进行收集。

如图2-图6所示，所述壳体后端103连接有用于与所述执行机构4连接的连接器116，连接器116的设置目的是为了方便更换取样后的壳体100以及保证分别制造连接器116与壳体100时整体上的的同轴度。在图6中，所述连接器116与所述分子筛装置140的横截面基本相同，由于连接器116整体为圆柱状，当壳体100整体呈圆柱状时，连接器116与壳体100具有基本相同的直径。连接器116的前端与所述壳体后端103可拆卸地连接，连接器116的后端与所述执行机构4可拆卸地连接，这是由于执行机构4需要提供较长的部分来推拉壳体100，此部分一般为金属故重量较大，若放置于取样桶120中必然对其造成很大的负担，所以在将分子筛装置140放置于取样桶120后，该部分需要与分子筛替代装置1脱离。连接器116可以作为一个单独的部件存在而生产，而不必固定连接于壳体100与执行机构4上。连接器116与执行机构4和壳体后端103连接来将分子筛装置140放置于取样桶120中或从取样桶120中取出。为此，所述连接器116前端设置有凹槽118，所述分子筛107后端插入所述凹槽118中并通过螺栓119与其可拆卸地连接。当然也可以选用其它能使两者固定又能承受轴向重量的结构，例如连接器116的前端设置插入部分来插入壳体100的后端设置的凹入部分，并通过螺栓119固定。壳体100插入图4和图6提供的连接器116中，在执行机构4将壳体100与执行机构4转移至取样桶120的过程中，壳体100的后端伸出部分插入连接器116的凹槽118的结构能使壳体100、连接器116整体承受住自身较大的重量，同时不会增加整体的直径，方便放置于取样桶120中，而螺栓119则能防止壳体100与连接器116的周向位移。

在一个简单的实施例中，连接器116可以为任何形状，只要能放置在取样桶120内即可。由于连接器116需要放置于取样桶120中，设计为连接器116的最大横截面小于取样桶120的最小横截面。由于取样桶120较长，考虑到密封和制造难度所以尽量一体成型，图3所示的直筒状取样桶120是较合理的选择，此时为了密封需要连接器116设计为圆柱状，且为了密封需要连接器116的外径基本与取样桶120的内径相同，提高了密封性能。由于连接器116的外径基本与取样桶120的内径相同，为了使壳体100顺利进入取样桶120中，如图2-图5所示，下文所述的密封插件124与壳体100连接处设置倒角、密封插件124与密封座123的密封处设置为斜面。

如图4所示，所述连接器116后端设置有螺纹孔117，所述执行机构4通过螺纹与所述螺纹孔117可拆卸地连接。优选地，所述螺纹孔117的前端呈缩口状。优选地，所述螺纹孔117的后端经过倒角处理。所述连接器116前端设置有凹槽118，所述分子筛107的后端插入所述凹槽118中并通过螺栓119与其可拆卸地连接。需要说明的是，上述可拆卸地连接包括卡扣或者螺纹，本发明优选螺纹，这是由于执行机构4需要穿过较长的取样桶120，所以执行机构4需要具有较长的部分插入其中，此时螺纹连接更为稳定可靠，容错率较高。

在图4和图6所示实施例中，所述螺纹孔117的前端呈缩口状。所述螺纹孔117后端经过倒角处理，这样方便执行机构4无偏差的进入所述螺纹孔117中，提高了连接的可靠性。

参见图2，所述壳体100上形成有在所述侧壁101上分布的、凹入所述侧壁101的多个密封环121，所述密封环121均能通过嵌入的密封条122与所述取样桶120密封。优选地，所述密封环121分别分布于所述连接器116的前端和后端，来实现双道密封。在图2-图6中，密封条122均已经嵌入到密封环121中。

优选地，所述密封环121均位于所述出气通道108的后侧，这样无论前面是否漏气，高温氦气均不会通过密封环121而逸散到空气中。在一个实施例中，所述密封环121均位于所述连接器116上，此时通过在导流孔113处设置吸气装置将高温氦气吸走。如图2所示，所述环槽110、所述定位孔111、所述密封环121沿所述长度方向依次排列，并且定位孔111处于两组密封环121之间的位置。

连接器116的使用方法，包括如下步骤：

S1，在所述分子筛装置140对高温氦气进行取样前，所述连接器116与所述分子筛装置140相连。

S2，所述执行机构4与所述连接器116相连，此时执行机构4执行螺旋运动来连接于螺纹孔117。

S3，执行机构4将所述分子筛装置140及所述连接器116放置于所述取样桶120中。

S4，在所述分子筛装置140被固定后，所述执行机构4与所述连接器116脱离。

S5，在所述分子筛装置140对所述高温氦气进行取样后，所述执行机构4与所述连接器116相连。

S6，执行机构4将所述分子筛装置140及所述连接器116从所述取样桶120中拖离。

S7，将所述连接器116与所述分子筛装置140脱离。

从上述步骤可以看出，在取样过程中，连接器116始终与壳体后端103连接。在取样完成后，可以去除螺栓119来更换新的壳体100与连接器116相连。

根据本发明的连接器及使用方法，分子筛装置140使用完毕后可以从连接器116上拆除，重新更换新的分子筛装置即可重新对高温气冷堆0取样测量，由于连接器116能够循环使用，减少了测量成本。进一步地，由于分子筛装置140与连接器116为可拆卸式设计，这样密封及定位功能就可以尽可能地设置在连接器116上，减少了作为损耗材料的分子筛装置140的设计成本和生产成本，进一步地减少了测量成本。

参见图8-图10，本发明还提供一种执行锁死机构，执行锁死机构包括：

定位孔111，定位孔111在图4所示的连接器116的轴向方向分布、凹入所述连接器116的侧壁101内。

定位件114，具有如图10所示的伸出部分，该伸出部分能伸入图9所示的定位孔111中来将所述连接器116锁死和脱离所述定位孔11中来将所述连接器116解锁。这样，在取样时执行锁死机构就能将分子筛装置140固定于取样桶120中，并在取样完成后使分子筛装置140脱离取样桶120。在一个实施例中，所述定位件114为气动致动，所述定位件114被致动而在图4所示的所述连接器116的径向方向移动来伸入或移出所述定位孔111，并且定位件114与取样桶120固定连接来作为其移动时的固定部分。在另一个实施例中，所述定位件114为机械致动，此时能防止气动致动件中参杂入高温氦气。

在图8-图10所示实施例中，所述定位孔111具有在所述连接器116的轴向方向延伸的第一凹槽111a和第二凹槽111b，所述定位件114具有与所述第一凹槽111a宽度基本相同的第一插头114a和与所述第二凹槽宽度基本相同的第二插头114b。所述第一凹槽111a位于所述第二凹槽111b的下方，所述第一插头114a位于所述第二插头114b的下方，且所述第二凹槽111b的宽度大于所述第一凹槽111a的宽度。当所述定位件114的所述伸出部分伸入所述定位孔111时，所述第一插头114a插入所述第一凹槽111a中来将所述连接器116进行轴向锁死，所述第二插头114b插入所述第二凹槽111b中来将所述连接器116进行进一步的轴向锁死。当然，在其它实施例中，也可以只设置第一凹槽111a和第一插头114a或第二凹槽111b和第二插头114b。

如图8所示，所述定位孔111的周向外部围绕有部分覆盖所述定位孔111的外圈115，所述外圈115靠近所述定位孔111的前端(纸面的左侧)方向。所述外圈115固定连接于壳体100上。所述定位件114具有用于容纳所述外圈115的定位槽114c。当所述定位件114的所述伸出部分伸入所述定位孔111时，所述外圈115置于所述定位槽114c内来将所述连接器116径向锁死，此时所述定位件114无法相对于第一凹槽111a、第二凹槽111b在径向移动。

特别地，所述定位孔111具有供所述定位件114在所述轴向方向移动的位移段，所述定位件114在所述位移段内移动来使所述外圈115置于所述定位槽114c内或与其脱离。例如，该位移可以由布置于连接器116的弹性机构来提供。

所述定位孔111的数量为多个，各所述定位孔111沿周向分布于所述连接器116的侧壁上，所述定位件114的数量为一个。在一个优选实施例中，各所述定位孔111在所述连接器116的的侧壁上周向分布。

需要说明的是，连接器116及分子筛装置140可以包含上述的执行锁死机构，执行锁死机构也可以作为一个单独装置而存在，从而本发明的执行锁死机构可以用于锁死固定，而不必局限于作为连接器116及分子筛装置140的一部分而存在。

参见图6和图7，所述壳体前端102在所述长度方向即轴向方向上连接有用于与所述反应堆进行密封的密封装置，在一个实施例中所述密封装置包括密封座123和能与其密封连接的密封插件124，在另外一个实施例中所述密封装置仅包括密封插件124，而密封座123作为配合部件脱离密封插件124而存在。其中，所述密封座123内具有供所述高温氦气流出的气体通道125，所述密封座123与所述反应堆固定连接，所述反应堆的出气通口126置于所述密封座123之内。所述密封插件124与所述壳体前端102固定连接，所述进气通道105位于所述密封插件124上。通过这种设置，高温氦气仅能通过如图3所示的进气通道105进入容纳腔104。在一个优选实施例中，所述密封插件124的侧面上设置有密封槽，所述密封槽内能安置密封片130，通过所述密封片130来将所述密封插件124和所述密封座123密封连接。

在图6和图7中，所述气体通道125内具有阀门127，所述阀门127设置为当所述阀门127开启时，所述高温氦气通过所述气体通道125，当所述阀门127关闭时，所述高温氦气被所述阀门127初步阻止通过所述气体通道125进入取样桶120、空气或分子筛装置140中，密封片130与密封插件124和密封座123的组合来进一步阻止所述高温氦气通过所述气体通道125进入所述取样桶120、空气或分子筛装置140中。例如，所述阀门127为由压力驱动的单向阀，所述单向阀基于所述高温氦气的压力来将所述气体通道125密封。所述密封插件124上设置顶杆128，所述顶杆128用于提供大于所述高温氦气的压力来将所述单向阀打开，顶杆128的该压力可以由执行机构4提供，并由定位件114替代和进行上述的锁死。或者，仅由包含连接器116在内的分子筛装置140自身的重力的分量提供，并由定位件114替代和进行上述的锁死。

经过特别设计地，所述密封座123在密封处设置为倒角，所述密封插件124在密封处设置为斜面，这样有利于密封座123和密封插件124密封。需要特别注意的是，即使密封座123和密封插件124密封不严，在导流孔113处设置吸气装置能将高温氦气吸走，密封环121和密封条122的配合，也使得温氦气不会逸散到空气中。

如图4所示，本发明涉及的分子筛107包括用于容纳分子筛颗粒的分子筛腔131，及用于容纳过滤颗粒的过滤腔132。在图4中，分子筛腔131前后均有一个过滤腔132，分子筛腔131与过滤腔132之间均设置有供高温氦气通过的气孔。

本发明还提供一种上述各实施例组合而形成的一个或多个分子筛装置140。

本发明的分子筛替代装置1为对反应堆的直接测量设备，本发明的分子筛替代装置1能够用于对反应堆的直接取样，可以想到的是，可以在壳体100上开设一例如与分子筛腔131连通的通孔，来推出反应堆内部环境，目前国际上还未对这类产品进行研究。

关于机械贯穿件2，如图11所示，包括用于与墙体21固定的外管22和套装于外管22内的内管，以及轴向伸缩管，其中轴向伸缩管可以为波纹管26，当然，轴向伸缩管也可为热膨胀系数较高的管体，如氯丁橡胶管，或可伸缩能力较强的管体，如普通橡胶管。其中波纹管26其两端分别与外管22、内管20密封固定。

参见图11，高温气冷堆0发电时，内管20受热会发生膨胀，其径向膨胀会使其密封件之间的压力更为紧密，从而对其密封性能有利，满足核电密封要求。然而内管20受热后的轴向膨胀会和固定在墙体上的热膨胀不那么明显的外管22产生相对运动，为确保内管20与外管22之间的间隙既保证密封作用又能使用内管20、外管22之间的相对运动，故两管之间采用波纹管26密封。

由上所述，本发明机械贯穿件包括内管20、外管22和波纹管26。在高温气冷堆0预留的取样出口处通过取样段1间接连通有机械贯穿件2，机械贯穿件2是为了将设置在墙体内的高温气冷堆0中的物质取样观察的高温氦气直接取样装置001的一个密封部分，其为防止墙体内的高温气冷堆0或连接管道产生泄漏时，对其进行封堵的二次保险装置。同时，机械贯穿件2还具备在高温气冷堆0发电时，预防管道受热产生轴向膨胀带来的密封性能下降的隐患。图11中墙体21左侧是核岛部分，墙体21上固定有外管22，外管22用于使墙体21的开口的内圆周面平整，外管22的两端和墙体21的内、外表面密封固定。所述外管22内套装有内管20，内管20用于连通墙体21内的高温气冷堆0的取样口和墙体21的外侧(图11中的右侧方向)。

波纹管26密封固定于所述内管20和外管22之间，在高温气冷堆0工作时，取出物质经过取样段1之前的温度大概在700℃左右，随后经过多个冷却装置降温后也将达到100摄氏度左右。然而即使是100℃左右的温度也会让内管20因受热变膨胀。但外管22受到墙体21热传递的作用，温度变化量较小，导致其热膨胀量较小。内管20和外管22会发生轴向相对位移。在内管20、外管22产生轴向相对位移之后利用波纹管26的可伸展性来补偿轴向移动的差距，从而使墙体21的内侧、外侧通过波纹管26隔离密封，防止墙体21内侧压力过高。若内管20、外管之间不利用波纹管26进行密封连接，而采用内管20、外管22直接焊接成一体的密封的情况下，若高温气冷堆0产生泄漏，导致墙体21内侧的压力过大致使墙体21某个点为出现凹槽或凸起的现象。

具体地，波纹管26的一端与外管22的一端密封固定，波纹管26的另一端与内管20的正对外管22的另一端处密封固定。波纹管26是带有波纹的可伸展的管材，为使其在狭小的空间内，尽可能的有更多的延展量。因此可以采用与外管22长度相同的波纹管26对外管22和内管20进行密封，从而避免因波纹管26可伸长的距离过小导致的波纹管拉断的现象。当然，波纹管26与内管20、外管22的一种变形固定方式可为：如图12所示，波纹管26包括第一波纹管261和第二波纹管262，所述第一波纹管261的一端与墙体21的外表面密封固定连接，第一波纹管261的另一端与内管20正对外管22的中部的位置密封固定。第二波纹管262的一端与外管22的另一端密封固定，第二波纹管262的另一端与内管20正对外管22的中部的位置密封固定。第一波纹管261、第二波纹管262、外管22、内管20的中部形成的密封空间，充有氦气，所述氦气用于检测所述密封空间是否泄漏。

本发明中利用两个波纹管26将外管22的两端密封固定，可加强其整体的密封性能。在高温气冷堆0的核级密封要求中，其通过两个波纹管26密封，还可分隔开来热源的传递，其具体情况如下：高温气冷堆0在墙的内侧发热，第二波纹管262的位置相对于第一波纹管261的位置温度更高，两个波纹管26拥有不同的温度，且热交换幅度不大，可以保证温度更低的第一波纹管261受热影响更小，更确保了第一波纹管261的密封性能不受温度影响。从而加强其整体的密封可靠性。况且第一波纹管261还可与墙体21外侧接触，第一波纹管261内的气体和墙体21外侧的气体连通，更加有助于降低第一波纹管261内的温度，使第一波纹管261受热影响更小，从而保证更加可靠的密封性能。当然，波纹管26与内管20、外管22的另一种变形固定方式也可为：如图14所示，内管20外套装有中管23，所述中管23的一端与内管20靠近高温气冷堆0的一侧密封固定，中管2和内管20、外管22之间有间隙。波纹管26包括第一波纹管261，所述外管22远离高温气冷堆0的一端与第一波纹管261的一端密封固定。第一波纹管261的另一端与所述中管23的另一端密封固定。第一波纹管261、第二波纹管262、外管22、中管23形成的密封空间，充有氦气，所述氦气用于检测所述密封空间是否泄漏。通过第一波纹管261、中管23与内管之间形成的空腔和墙体21外侧的常温空气连通，大大降低了上述内管20的温度，从而确保内管20的密封性能不受温度的影响。并且，中管23外圆周面与第一波纹管261密封固定，中管23端部与第二波纹管261密封固定，则可利用中管23造成的温度差异和二级移动作用，使原本如图11、图12中左端的较高温度造成的较大位移量，被第一波纹管261、第二波纹管262共同分担，而不是都分担同样位移量。例如，如图11、图12所示，内管20在靠近高温气冷堆0附近的左侧，其由于温度较高而产生10mm的热膨胀量。中管23由于套装在内管20外，中管23的温度变小较小，故位移量较小，只有4mm。在此种差异化得温度梯队中，第一波纹管261在内管20热膨胀10mm的情况下，只需补偿中管23的4mm位移即可，即第一波纹管261伸缩4mm。第二波纹管262在中管23补偿内管20的热膨胀量4mm后，第二波纹管262只需伸缩6mm即可。故本第一波纹管261、第二波纹管262共同的分担了内管20的位移量。当然，波纹管26与内管20、外管22的再一种变形固定方式也可为：如图14所示，内管20外套装有中管23，所述中管23的一端与内管20靠近高温气冷堆0的一侧密封固定，中管23和内管20之间有间隙；所述波纹管26包括第一波纹管261和第二波纹管262，所述外管22远离高温气冷堆0的一端与第一波纹管261的一端密封固定。如图13所示，第一波纹管261的另一端与所述中管23的另一端密封固定。如图14所示，第二波纹管262的一端与外管22靠近高温气冷堆0的一端密封固定，第二波纹管262的另一端与中管23密封固定。通过中管23的隔离走用，使内管20的热量不容易传递到第二波纹管262上，从而不容易让第二波纹管262的密封性能被高温影响，从而确保第二波纹管262的密封性能。并且中管23与第一波纹管261内部连通，第一波纹管261、中管23与内管之间形成的空腔又和墙体21外侧的常温空气连通，大大降低了上述空腔内的温度，从而更加降低了第二波纹管262内的温度。从而确保了第二波纹管262的密封性能。第一波纹管261因和墙体21外的常温空气接触，也不会受中管23内的热空气影响密封性能。又保证内管20的密封性能不受温度的影响。

当然，在上述变形结构中，波纹管26与内管20、外管22的密封固定方式可为：

如图13所示，第一波纹管261的一端通过第一连接圈221与外管22密封固定，所述第一连接圈221的外端面与外管22密封固定，第一连接圈221内端面与第一波纹管261的一端密封固定。如图14、图15所示，第二波纹管262的一端通过第二连接圈222与外管22密封固定，所述第二连接圈222的外端面与外管22密封固定，第二连接圈222内端面与第二波纹管262的一端密封固定。由于内管20和外管22之间的间隙较大，以内管20、外管22的内径之比为1：3为例，其之间的缝隙较大。若直接用波纹管26与内管20、外管22之间固定，势必需要一个圆台形的波纹管，然而圆台形波纹管中直径较小的部位气体压强较大，容易因分压不均造成连接处的泄漏。所以本发明通过连接盘将内管20、外管22与波纹管26之间密封固定，只需要使用圆柱形的波纹管26即可，并不需要圆台形的波纹管即可完成高质量的密封，从而延长波纹管26的使用寿命。

当然，第一连接圈221与内管20、第二连接圈222与中管23的连接方式也可为：

如图13所示，内管20外套装固定有第一套筒211，所述第一套筒211正对第一连接圈221的内端面。所述第一套筒211与第一连接圈221的内端面有间隙。其中，在温度达到工作温度的最大值时，第一套筒211与第一连接圈221之间的可以有间隙，也可恰好无间隙。

如图14、图15所示，中管23外套装固定有第二套筒233，所述第一套筒211正对第二连接圈222的内端面。所述第二套筒233与第二连接圈222的内端面有间隙。其中，在温度达到工作温度的最大值时，第二套筒233与第二连接圈222之间的可以有间隙，也可恰好无间隙。

在内管20和外管22产生相对运动的时候由于核级墙体厚度较大，内管20在穿过墙体的一段会产生一定的弯曲量。为克服弯曲量对伸长后的内管20的伸长位置的影响，需要第一套筒211与第一连接圈221之间、第二套筒233与第二连接圈222之间形成滑动导轨结构，当然加入滚轮变为滚动摩擦也可。并且，在温度达到工作温度的最大值时，第一套筒211与第一连接圈221之间可恰好无间隙。因为内管20和外管22之间的相对运动中，波纹管26对其仅仅起到密封的作用，然而波纹管26与内管20、波纹管26与中管23之间形成的空间是否与外界接触，仅仅起到了对其降温或避免内部压强过大的情况，并不是本发明能否确保墙体21内侧与墙体21外侧密封的关键，所以可以有间隙，也可以恰好无间隙。

当然，第一连接圈221与第一波纹管261、第二连接圈222与第二波纹管262之间的密封固定方式还可为：

如图13所示，第一连接圈221的内端面套装固定有第一波纹管连接筒263，第一连接圈221的外表面与第一波纹管连接筒263的外端面共面。第一波纹管连接筒263的内侧与第一波纹管261的一端密封固定。第一波纹管连接筒263与第一套筒211之间有间隙。第一连接圈221与第一波纹管261通过第一波纹管连接筒263密封固定，第一波纹管连接筒263可作为第一连接圈221与第一套筒211之间的滑动导向块。因为第一连接圈221靠近墙体21外侧，第一波纹管连接筒263和第一套筒211之间相互支撑，有助于消除内管20因长度过长和重力造成位置偏移过大的现象。

参见图14、图15，第二连接圈222的内端面套装固定有第二波纹管连接筒264，第二连接圈222的外表面与第二波纹管连接筒264的外端面共面。第二波纹管连接筒264的内侧与第二波纹管262的一端密封固定。第二波纹管连接筒264与第二套筒233之间有间隙。第二连接圈222与第二波纹管262通过第二波纹管连接筒264密封固定，第二波纹管连接筒264可作为第二连接圈222与第二套筒233之间的滑动导向块。因为第二连接圈222靠近墙体21内侧，第二波纹管连接筒264和第二套筒233之间相互支撑，有助于消除内管20因长度过长和重力造成位置偏移过大的现象。

当然，第二连接圈222、第二波纹管262、第二波纹管连接筒之间的固定关系还为：

如图14、图15所示，第二连接圈222的内表面与第二波纹管连接筒264的外端面密封固定，第二波纹管连接筒264的内侧与第二波纹管262密封固定。第二连接圈222的内端面与第二套筒233之间有间隙。第二连接圈222通过第二波纹管连接筒264与第二波纹管262密封固定，方便第二波纹管262与第二连接圈222之间的固定，从而降低加工制造难度。

如图11、图12所示，第二波纹管262的直径大于第一波纹管261的直径。第一波纹管261、第二波纹管262分别靠近墙体21的外侧、内侧，高温气冷堆0工作时，靠近墙体21内侧的第二波纹管262势必会温度更高，所以为保证其密封性能，尽可能将其作得更大，使其能够承受的压强、热量均更高。并且为适应更大热伸缩量的内管20的一段，直径更大的第二波纹管262可更好的随着内管20的热伸缩而移动，避免扯坏第二波纹管。

本发明机械贯穿件的使用方法包括如下步骤：

步骤1，将外管22与贯穿墙体21的通孔固定；

步骤2，将内管20伸入外管22内，并且与高温气冷堆0预留的取样口连通；

步骤3，将波纹管26的两端分别密封固定在外管22、内管20上。

关于补气系统5，补气系统5用于与高温气冷堆0连接来对所述高温气冷堆0进行补气，如图16所示，补气系统5包括用于储存气体的供气装置501和分别与所述供气装置501和所述高温气冷堆0连通的气压提供装置502。所述气压提供装置502设置为，当所述高温气冷堆0内的气压低于额定气压时，所述气压提供装置502将一部分所述气体注入到所述高温气冷堆0内，来将所述高温气冷堆0内的气压升高至所述额定气压。

在一个实施例中，补气系统5还包括单向阀，单向阀设置在所述气压提供装置502与所述高温气冷堆0之间，所述气压提供装置502将所述气体的气压转换为额定气压。所述单向阀设置为，当所述高温气冷堆0内的气压低于额定气压时，所述气压提供装置502将一部分所述气体通过所述单向阀注入到所述高温气冷堆0内，来将所述高温气冷堆0内的气压升高至所述额定气压。在该实施例中，当高温气冷堆0与所述气体的气压均为额定气压时，该单向阀基本保持封闭状态。并且，在该实施例中还可以选择将高温氦气直接取样装置001的出气通道108释放出的高温氦气作为所述气体进行补气。

在另一个实施例中，补气系统5还包括进气储存装置和出气储存装置。进气储存装置与所述高温氦气直接取样装置001连接，用于储存从所述高温氦气直接取样装置001流出的高温气体。出气储存装置与所述进气储存装置和所述气压提供装置502分别连通，用于储存纯净氦气。所述进气储存装置和所述出气储存装置设置为，当所述高温气体流入所述进气储存装置时，与所述高温气体相同体积的所述纯净氦气被从所述出气储存装置置换出而输送至气压提供装置502，该气压提供装置502将该部分所述纯净氦气注入到所述高温气冷堆0内，来将所述高温气冷堆0内的气压升高至所述额定气压。

在本发明重点阐述的实施例中，如图16所示，补气系统5还包括气体流量计503，用于检测所述高温气冷堆0释放出的高温氦气量，所述气压提供装置502根据所述高温氦气量来将等量的所述气体注入所述高温气冷堆0中。在该实施例中，气体流量计503可以不与供气装置501连接，而所述气压提供装置502仅根据例如气体流量计503发送的高温氦气量的信号，即可根据所述信号来将等量的所述气体注入所述高温气冷堆0中。此时，气体流量计503可设置于取样装置的前端，对高温气冷堆0释放出的高温氦气量直接测量，但由于高温氦气的温度较高，所以在下面的实施例中气体流量计503设置于取样装置的后端。例如，如图16所示，所述气体流量计503与所述高温氦气直接取样装置001的出气通道108连接来检测与所述高温氦气量相同的所述高温氦气直接取样装置001流出的高温气体，此高温气体包括绝大部分的高温氦气和一部分的分子筛装置140自带的气体。所述出气通道108与容纳分子筛107的容纳腔104连通，当所述分子筛置于所述容纳腔104时，所述出气通道108位于所述分子筛107的后侧，所述气体流量计503物理连接于所述供气装置501和所述出气通道108之间，当然在其它实施例中，气体流量计503还可以如上述所述的那样信号连接。

同样地，所述供气装置501包括进气储存装置504和出气储存装置505。其中，进气储存装置504通过与所述出气通道108连通，用于储存所述高温气体。出气储存装置505分别与所述进气储存装置504和所述气压提供装置502连通，用于储存纯净氦气。所述进气储存装置504和所述出气储存装置505设置为，当所述高温气体流入所述进气储存装置504时，所述出气储存装置505将与所述高温气体等量的所述纯净氦气输送至所述气压提供装置502；所述气压提供装置502将该部分所述纯净氦气升压并注入到所述高温气冷堆0内，来将所述高温气冷堆0内的气压升高至所述额定气压。

如图16所示，所述供气装置501、所述气压提供装置502及所述气体流量计503均设置在所述高温气冷堆0的核岛002内，来防止供气装置501、所述气压提供装置502及所述气体流量计503与墙体21的多处密封点发生泄漏。当然，在密封允许的情况下，也可以将所述供气装置501、所述气压提供装置502及所述气体流量计503均设置在所述高温气冷堆0的核岛002外。此时，所述气体流量计503通过第一通气管与所述出气通道108连通，所述供气装置501通过第二通气管与所述出气通道108连通；所述气压提供装置502通过第三通气管与所述供气装置501连通，通过第四通气管与所述高温气冷堆0连通。第一通气管、第二通气管、第三通气管和第四通气管均在图16中有示出但未标出。在图16中，所述气压提供装置502为膜压机。

基本上，本发明的补气系统5包括供气装置501和气压提供装置502，当高温气冷堆0内的气压低于额定气压时，气压提供装置502能将供气装置501储存的一部分气体注入到所述高温气冷堆0内，来将所述高温气冷堆0内的气压升高而恢复至正常工作的额定气压。

本发明还提供一种高温氦气直接取样装置001，该高温氦气直接取样装置001具有上述的补气系统5。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种适用于高温氦气直接取样装置(001)的补气系统(5)，用于与高温气冷堆(0)连接来对所述高温气冷堆(0)进行补气，其中，包括：

供气装置(501)，用于储存气体；

气压提供装置(502)，分别与所述供气装置(501)和所述高温气冷堆(0)连通；

所述气压提供装置(502)设置为，当所述高温气冷堆(0)内的气压低于额定气压时，所述气压提供装置(502)将一部分所述气体注入到所述高温气冷堆(0)内，来将所述高温气冷堆(0)内的气压升高至所述额定气压。

2.根据权利要求1所述的补气系统(5)，其中，还包括：

单向阀，设置在所述气压提供装置(502)与所述高温气冷堆(0)之间，所述气压提供装置(502)将所述气体的气压转换为额定气压；

所述单向阀设置为，当所述高温气冷堆(0)内的气压低于额定气压时，所述气压提供装置(502)将一部分所述气体通过所述单向阀注入到所述高温气冷堆(0)内，来将所述高温气冷堆(0)内的气压升高至所述额定气压。

3.根据权利要求1所述的补气系统(5)，其中，还包括：

进气储存装置，与所述高温氦气直接取样装置(001)连接，用于储存从所述高温氦气直接取样装置(001)流出的高温气体；

出气储存装置，与所述进气储存装置和所述气压提供装置(502)分别连通，用于储存纯净氦气；

所述进气储存装置和所述出气储存装置设置为，当所述高温气体流入所述进气储存装置时，与所述高温气体相同体积的所述纯净氦气被从所述出气储存装置置换出而输送至气压提供装置(502)，该气压提供装置(502)将该部分所述纯净氦气注入到所述高温气冷堆(0)内，来将所述高温气冷堆(0)内的气压升高至所述额定气压。

4.根据权利要求1所述的补气系统(5)，其中，还包括：

气体流量计(503)，用于检测所述高温气冷堆(0)释放出的高温氦气量，所述气压提供装置(502)根据所述高温氦气量来将等量的所述气体注入所述高温气冷堆(0)中。

5.根据权利要求4所述的补气系统(5)，其中，

所述气体流量计(503)与所述高温氦气直接取样装置(001)的出气通道(108)连接来检测与所述高温氦气量相同的所述高温氦气直接取样装置(001)流出的高温气体；所述出气通道(108)与容纳分子筛(107)的容纳腔(104)连通，当所述分子筛置于所述容纳腔(104)时，所述出气通道(108)位于所述分子筛(107)的后侧。

6.根据权利要求5所述的补气系统(5)，其中，

所述气体流量计(503)设置于所述供气装置(501)和所述出气通道(108)之间。

7.根据权利要求6所述的补气系统(5)，其中，所述供气装置(501)包括：

进气储存装置(504)，通过与所述出气通道(108)连通，用于储存所述高温气体；

出气储存装置(505)，分别与所述进气储存装置(504)和所述气压提供装置(502)连通，用于储存纯净氦气；

所述进气储存装置(504)和所述出气储存装置(505)设置为，当所述高温气体流入所述进气储存装置(504)时，所述出气储存装置(505)将与所述高温气体等量的所述纯净氦气输送至所述气压提供装置(502)；所述气压提供装置(502)将该部分所述纯净氦气升压并注入到所述高温气冷堆(0)内，来将所述高温气冷堆(0)内的气压升高至所述额定气压。

8.根据权利要求7所述的补气系统(5)，其中，

所述供气装置(501)、所述气压提供装置(502)及所述气体流量计(503)均设置在所述高温气冷堆(0)的核岛(002)内。

9.根据权利要求7所述的补气系统(5)，其中，

所述供气装置(501)、所述气压提供装置(502)及所述气体流量计(503)均设置在所述高温气冷堆(0)的核岛(002)外；

所述气体流量计(503)通过第一通气管与所述出气通道(108)连通；

所述供气装置(501)通过第二通气管与所述出气通道(108)连通；

所述气压提供装置(502)通过第三通气管与所述供气装置(501)连通，通过第四通气管与所述高温气冷堆(0)连通；

优选地，所述气压提供装置(502)为膜压机。

10.一种高温氦气直接取样装置(001)，具有权利要求1-9之一所述的补气系统(5)。