CN111834024B

CN111834024B - 一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法及系统

Info

Publication number: CN111834024B
Application number: CN202010717483.2A
Authority: CN
Inventors: 李小芬; 苟拓; 朱加良; 陈静; 何鹏; 徐涛; 李红霞; 陈学坤; 霍雨佳; 何正熙; 李文平; 王远兵; 王华金; 王亚曦; 王明利; 胡庆庆; 叶宇衡
Original assignee: Nuclear Power Institute of China
Current assignee: Nuclear Power Institute of China
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2040-07-23
Also published as: CN111834024A

Abstract

本发明公开了一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，包括以下步骤：S1、将压差变送器(2)的正压腔与安全壳内的待测压力源连通，将压差变送器(2)的负压腔与安全壳外的增压装置连通；S2、启动增压装置，待压差变送器(2)输出的压差值为零时、停止增压装置；S3、记录此时增压装置的压力值作为待测压力源的压力值。待测压力源和增压装置(活塞式压力计或压力控制器)产生高精度压力同时作用于小量程的压差变送器的正负压侧，当压差变送器测量值为零(亦即就地指示仪读数为零)的时候，两边压力相等以“称”出需要测量的压力，此时增压装置所输出的压力即为待测压力源的压力，这是一种平衡测量法。

Description

一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法及系统

技术领域

本发明涉及安全壳压力测量领域，具体一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法和系统。

背景技术

在核电厂中，安全壳内的压力设备较多，需要对各个设备进行压力检测，提升压力的检测准确度是一项关乎核电厂安全的重要指标。

例如：稳压器压力必须保持在合适的区间，过高或者过低都会危及核电厂的安全运行，必须及时调整到合适的值，否则将触发反应堆紧急停堆，因此，稳压器压力是重要的保护、控制监测参数。反应堆一回路压力是重要的事故后监测参数。准确测量这些压力对核电厂的运行和安全起着重要作用。

常规的监测手段是：采用压力变送器直接测量。

比如：在安全壳内用于保护和控制的压力测量采用耐辐照能力较强的电容或电感式压力变送器测量稳压器压力、反应堆一回路压力等，由于是模拟技术，其测量准确度不是很高，并且存在一定的飘移，因此，在反应堆运行期间需要一个精确的压力基准以判断这些压力变送器的测量是否准确。

发明内容

本发明目的提供一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法及系统；本发明发明了一套针对安全壳内稳压器压力、反应堆一回路压力等的在线精确测量压力测量系统以便得到精确的压力基准来判断保护或控制的压力测量变送器测量是否准确。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，包括以下步骤：

S1、将压差变送器的正压腔与安全壳内的待测压力源连通，将压差变送器的负压腔与安全壳外的增压装置连通；

S2、启动增压装置，待压差变送器输出的压差值为零时、停止增压装置；

S3、记录此时增压装置的压力值作为待测压力源的压力值。

本发明设计一种“天平”称量测量系统，系统包括压差变送器、增压装置(活塞式压力计或压力控制器)。压差变送器置于安全壳内，一般采用适用于安全壳内辐照环境的电容或电感式变送器，为减小测量的绝对误差，其测量范围设置较小；一般采用就地指示仪用于指示压差变送器的测量出的压差值，增压装置(活塞式压力计或压力控制器)放置于安全壳外，且就地指示仪放置于便于操作活塞式压力计或压力控制器人员观察示值的地方；待测压力源连接至压差变送器正压腔，增压装置(活塞式压力计或压力控制器)产生的压力连接至压差变送器负压腔。待测压力源和增压装置(活塞式压力计或压力控制器)产生高精度压力同时作用于小量程的压差变送器的正负压侧，当压差变送器测量值为零(亦即就地指示仪读数为零)的时候，两边压力相等以“称”出需要测量的压力，此时增压装置所输出的压力即为待测压力源的压力，这是一种平衡测量法。

在该方法中，由于增压装置(活塞式压力计或压力控制器)精度较高，压差变送器的量程较小，可以极大地提高了压力测量的精度。

在上述方案的基础上，优选的，在S1中，压差变送器的正压腔采用位于安全壳内的引压管与安全壳内的待测压力源连通；压差变送器的负压腔采用位于安全壳外的引压管与安全壳外的增压装置连通。

在上述方案的基础上，优选的，增压装置为活塞式压力计或压力控制器。

在上述方案的基础上，优选的，活塞式压力计或压力控制器的精度≤0.01％*当前输出的压差值。

在上述方案的基础上，优选的，压差变送器为适用于安全壳内辐照环境的电容变送器或电感式变送器。

在上述方案的基础上，优选的，压差变送器为小量程压差变送器。

在上述方案的基础上，优选的，

压差变送器的量程为(-50～+50)kPa；

压差变送器的精度为≤2％Span，Span为变送器的测量量程。

在上述方案的基础上，优选的，压差变送器的输出线穿过安全壳输出至位于安全壳外的DCS处理机柜；压差变送器的输出的压差值经过DCS处理机柜内的AD模块处理、再经过DA模块处理后进入就地指示仪进行显示。

在上述方案的基础上，优选的，就地指示仪的精度≤1.5％；

所述DCS处理机柜中A/D模块的精度≤0.5％，D/A模块的精度≤0.5％。

一种用于安全壳内压力的在线精确测量系统，包括待测压力源、压差变送器、增压装置，

压差变送器的正压腔与安全壳内的待测压力源连通，压差变送器的负压腔与安全壳外的增压装置连通；

压差变送器用于标定待测压力源与增压装置的压力差为零；

增压装置用于向压差变送器增压，记录此时增压装置的压力值作为待测压力源的压力值。

本发明可以达到以下效果：

1)本发明的操作在安全壳外，任何时候包括反应堆运行期间均可在线测量安全壳内关键压力参数。

2)利用高精度压力源，采用小量程压差变送器做“天平”的支点，极大地提高了压力测量的精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

附图1为本发明的结构示意图。

附图中的附图标记分别表示为：

1——引压管；2——压差变送器；3——活塞式压力计或压力控制器；

4——就地指示仪；5——安全壳；6——压力变送器；

7——DCS处理机柜；8——操作员站。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，包括以下步骤：

S1、将压差变送器2的正压腔与安全壳内的待测压力源连通，将压差变送器2的负压腔与安全壳外的增压装置连通；

S2、启动增压装置，待压差变送器2输出的压差值为零时、停止增压装置；

S3、记录此时增压装置的压力值作为待测压力源的压力值。

实施例2

在上述实施例的基础上，

优选的，在S1中，压差变送器2的正压腔采用位于安全壳内的引压管1与安全壳内的待测压力源连通；压差变送器2的负压腔采用位于安全壳外的引压管1与安全壳外的增压装置连通。

优选的，增压装置为活塞式压力计或压力控制器3。

优选的，活塞式压力计或压力控制器3的精度≤0.01％*当前输出的压差值。

优选的，压差变送器为适用于安全壳内辐照环境的电容变送器或电感式变送器。

优选的，压差变送器为小量程压差变送器。

优选的，

压差变送器的量程为(-50～+50)kPa；

压差变送器的精度为≤2％Span，Span为压差变送器测量量程。

优选的，压差变送器2的输出线穿过安全壳输出至位于安全壳外的DCS处理机柜7；压差变送器2的输出的压差值经过DCS处理机柜内的AD模块处理、再经过DA模块处理后进入就地指示仪4进行显示。

优选的，就地指示仪的精度≤1.5％；

在上述参数的基础上，

下面以待测压力源为稳压器时、进行压力测量为例说明本发明的测量方法具有更高精准度：

如图1所示，该系统中保留了原始的直接采用压力变送器直接测量稳压器压力的测量通道，压力变送器6与稳压器连通，压力变送器的输出线连接到安全壳外的DCS处理机柜7中的A/D模块，压力变送器测量范围为(11～18)MPa，压力变送器精度＝1.4％Span，Span为压力变送器测量量程，DCS处理机柜中的A/D模块的采集精度＝0.5％，因此，稳压器压力测量通道在操作员站上的示值误差为：

如图1所示，采用本发明设计的系统测量，测量误差由两部分组成：

1)通道1：压差变送器的测量-采集-就地指示：

压差变送器的测量范围较小为(-50～+50)kPa，压差变送器精度2％Span，Span为压差变送器测量量程，DCS处理机柜7中的A/D模块、D/A模块，采集处理后经过数模转换模块输出，A/D模块、D/A模块的精度均＝0.5％，就地指示仪精度＝1.5％，因此通道1误差为：

2)通道2：活塞式压力计或压力控制器产生的压力：

活塞式压力计或压力控制器的精度一般＝0.01％当前值，以稳压器额定

压力15.3MPa为例，误差为：

0.01％*15.3MPa＝1.53kPa；

因此，本发明设计的测量系统，测量稳压器压力的误差为：

从上可以看出，本发明的测量精度远高于传统直接测量的方法。

实施例2

一种用于安全壳内压力的在线精确测量系统，包括待测压力源、压差变送器2、增压装置，

压差变送器2的正压腔与安全壳内的待测压力源连通，压差变送器2的负压腔与安全壳外的增压装置连通；

压差变送器2用于标定待测压力源与增压装置的压力差为零；

增压装置用于向压差变送器2增压。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将压差变送器(2)的正压腔与安全壳内的待测压力源连通，将压差变送器(2)的负压腔与安全壳外的增压装置连通；

S2、启动增压装置，待压差变送器(2)输出的压差值为零时、停止增压装置；

S3、记录此时增压装置的压力值作为待测压力源的压力值。

2.根据权利要求1所述的一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，

在S1中，压差变送器(2)的正压腔采用位于安全壳内的引压管(1)与安全壳内的待测压力源连通；压差变送器(2)的负压腔采用位于安全壳外的引压管(1)与安全壳外的增压装置连通。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，

增压装置为活塞式压力计或压力控制器(3)。

4.根据权利要求3所述的一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，

活塞式压力计或压力控制器(3)的精度≤0.01％*当前输出的压差值。

5.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，

压差变送器为适用于安全壳内辐照环境的电容式变送器或电感式变送器。

6.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，

压差变送器为小量程压差变送器。

7.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，

压差变送器的量程为(-50～+50)kPa；

压差变送器的精度为≤2％Span，Span为压差变送器的测量量程。

8.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，

压差变送器(2)的输出线穿过安全壳输出至位于安全壳外的DCS处理机柜(7)；压差变送器(2)的输出的压差值经过DCS处理机柜内的AD模块处理、再经过DA模块处理后进入就地指示仪(4)进行显示。

9.根据权利要求8所述的一种用于安全壳内压力的在线精确测量方法，其特征在于，

就地指示仪的精度为≤1.5％；

所述DCS处理机柜中A/D模块的精度为≤0.5％，D/A模块的精度为≤0.5％。

10.一种用于安全壳内压力的在线精确测量系统，其特征在于，包括待测压力源、压差变送器(2)、增压装置，

压差变送器(2)的正压腔与安全壳内的待测压力源连通，压差变送器(2)的负压腔与安全壳外的增压装置连通；

压差变送器(2)用于标定待测压力源与增压装置的压力差为零；

增压装置用于向压差变送器(2)增压，待压差变送器(2)输出的压差值为零时，记录此时增压装置的压力值作为待测压力源的压力值。