CN115727918A - 一种计量槽内的料液体积计量方法及计量槽 - Google Patents

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雷立财
王健
牟凌
朱长兵
杨向文
李俊兵
常戈
吕斌
张胡一
袁鹏飞
甘琪
冯金
尚斌
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Abstract

本发明提供一种计量槽内的料液体积计量方法及计量槽,所述方法包括:取第一料液倒入所述计量槽,直至所述第一料液的液面高度为目标区间内的目标液位高度;所述目标区间内的体积与液面高度的关系为预设线性模型;将所述目标区间内的第二料液倒出,并根据所述预设线性模型,确定第一料液的体积;本发明的方案解决了计量槽的体积计量结果精度低的问题,减少计量槽内的不规则内构件对体积计量的影响,能够有效提高计量槽的体积计量的不确定度、精度及稳定性。

Description

一种计量槽内的料液体积计量方法及计量槽
技术领域
本发明涉及计量技术领域,特别是一种计量槽内的料液体积计量方法及计量槽。
背景技术
乏燃料后处理是实现核燃料闭式循环的关键环节,对后处理厂而言,核材料衡算是进行核材料管控、成本核算、工艺控制和质量保证的重要依据。1AF料液作为后处理核材料衡算的关键测量点之一,精密计量槽是对1AF料液进行精密计量的关键设备,其设备精度及结构对整个后处理工艺过程的核材料衡算精确性及安全性有重要影响。
商用乏燃料后处理厂1:1规模的1AF料液体积精确计量槽有体积大、内构件多等特点,因此想要对商用乏燃料后处理厂1:1规模的1AF料液体积精确计量槽直筒段全区间计量难度较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种计量槽内的料液体积计量方法及计量槽,解决了计量槽的体积计量结果精度低的问题,减少计量槽内的不规则内构件对体积计量的影响,能够有效提高计量槽的体积计量的不确定度、精度及稳定性。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种计量槽内的料液体积计量方法,包括:
取第一料液倒入所述计量槽,直至所述第一料液的液面高度为目标区间内的目标液位高度;所述目标区间内的体积与液面高度的关系为预设线性模型;
将所述目标区间内的第二料液倒出,并根据所述预设线性模型,确定第一料液的体积。
可选的,所述预设线性模型通过以下过程得到:
按照预设批次向所述计量槽内倒入标定液体;
根据所述计量槽内的液位高度和标定液体的体积,确定增量斜率;
根据所述增量斜率,确定预设线性模型。
可选的,所述增量斜率通过公式
Figure BDA0003947193350000021
确定;
其中,i≥2,k为增量斜率,Hr,j为第r批次的第j次标定时的液位高度,Vr,j为第r批次的第j次标定时的体积。
可选的,根据所述增量斜率,确定预设线性模型,包括:
获取预设斜率范围;
依次将每个所述增量斜率与所述预设斜率范围进行比对,得到比对结果;
根据所述比对结果,确定预设线性模型。
可选的,根据所述比对结果,确定预设线性模型,包括:
当所述比对结果为所述增量斜率在所述预设斜率范围内时,根据所述增量斜率对应的液面与体积之间的关系,确定预设线性模型,直至所述增量斜率不在所述预设斜率范围内。
可选的,计量槽内的料液体积计量方法,还包括:
对所述预设线性模型进行不确定度评估,得到满足不确定度条件的预设线性模型。
可选的,将所述目标区间内的第二料液倒出,并根据所述预设线性模型,确定第一料液的体积,包括:
通过虹吸的方式将所述目标区间内的第二料液倒出;
根据预设线性模型,确定倒出的所述目标区间内的第二料液的第一体积;
根据所述计量槽内剩余区段内料液的第二体积,确定第一料液的体积。
本发明还提供一种计量槽,包括:
计量槽本体;
垂直设置在所述计量槽本体内的至少一根液位限定管;所述液位限定管用于虹吸出所述计量槽本体内的料液。
可选的,所述液位限定管的第一侧的管口对应的液面为目标液面。
可选的,所述计量槽本体内设置有至少一个不规则内构件。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果:
本发明的上述方案,通过取第一料液倒入所述计量槽,直至所述第一料液的目标液面的液面高度在目标区间内的目标液位高度;所述目标区间内的体积与液面高度的关系为预设线性模型;将所述目标区间内的第二料液倒出,并根据所述预设线性模型,确定第一料液的体积;解决了计量槽的体积计量结果精度低的问题,减少计量槽内的不规则内构件对体积计量的影响,能够有效提高计量槽的体积计量的不确定度、精度及稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例的计量槽内的料液体积计量方法的流程示意图;
图2是本发明实施例的计量槽的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示,本发明的实施例提出一种计量槽内的料液体积计量方法,包括:
步骤11,取第一料液倒入所述计量槽,直至所述第一料液的液面高度为目标区间内的目标液位高度;所述目标区间内的体积与液面高度的关系为预设线性模型;
步骤12,将所述目标区间内的第二料液倒出,并根据所述预设线性模型,确定第一料液的体积。
该实施例中,计量槽优选为1AF计量槽,由于计量槽的内部设置有多个不规则的内构件,向计量槽内倒入第一料液时,不同高度的液面之间的体积变化为非线性的,为了对计量槽内的第一料液的体积进行精度更高的计量,取待测量体积的第一料液倒入计量槽内,直至第一料液的液面高度为目标区间内的目标液位高度,目标区间为预设好的区间范围,对计量槽预先按照体积与液面高度的变化情况进行区间划分,将体积与液面高度呈线性变化的区段划分为一个预设区间,并确定每个预设区间对应的预设线性模型;在进行第一料液的体积测量时,可以先将目标区间内的第二料液倒出,根据该目标区间内的预设线性模型,可以确定被倒出的第二料液的量,剩余的料液体积也可以确定,进而可以确定第一料液的体积;该方案解决了计量槽的体积计量结果精度低的问题,减少计量槽内的不规则内构件对体积计量的影响,能够有效提高计量槽的体积计量的不确定度、精度及稳定性。
本发明一可选的实施例中,步骤11中的所述预设线性模型通过以下过程得到:
步骤11a,按照预设批次向所述计量槽内倒入标定液体;
步骤11b,根据所述计量槽内的液位高度和标定液体的体积,确定增量斜率;
步骤11c,根据所述增量斜率,确定预设线性模型。
本发明实施例中,预设线性模型用于保证计量槽内的预设区间中体积与液面高度的线性关系,计量槽内体积与液位高度之间的线性关系可用计量槽的标定时的增量斜率进行反映;
将已知体积的标定液体按照预设批次向计量槽内倒入,这里的标定液体优选为料液,当然也可以是其他液体,本申请不以此为限制;根据计量槽内的液位高度和标定液体的体积(已知量),确定增量斜率,基于该增量斜率,对计量槽的液位高度限定,对限定液位下的计量槽内的体积进行计量,建立预设线性模型。
本发明一可选的实施例中,步骤11b中的所述增量斜率通过公式
Figure BDA0003947193350000041
Figure BDA0003947193350000042
确定;
其中,i≥2,k为增量斜率,Hr,j为第r批次的第j次标定时的液位高度,Vr,j为第r批次的第j次标定时的体积。
本发明实施例中,增量斜率表示计量槽内体积与液位高度之间的线性关系,该增量斜率为
Figure BDA0003947193350000051
当计量槽内可容纳的标定液体的横截面积的变化趋于常数时,其计量槽内体积与液位的线性关系良好;
为了能够建立计量槽的体积与液面高度的预设线性模型,应使得控制体积和液面高度之间具有良好的线性关系。
本发明一可选的实施例中,步骤11c包括:
步骤11c1,获取预设斜率范围;
步骤11c2,依次将每个所述增量斜率与所述预设斜率范围进行比对,得到比对结果;
步骤11c3,根据所述比对结果,确定预设线性模型。
本实施例中,为了保证体积与液面高度之间具有良好的线性关系,设置预设斜率范围,判断增量斜率是否在预设斜率范围内,得到比对结果,根据该比对结果,确定预设区间以及预设线性模型,其中,预设区间表示指连续时间内的增量斜率比例在预设斜率范围内。
值得说明的是,预设斜率范围设置的范围越小,对应的预设线性模型的线性效果更好。
本发明一可选的实施例中,步骤11c3包括:
当所述比对结果为所述增量斜率在所述预设斜率范围内时,根据所述增量斜率对应的液面与体积之间的关系,确定预设线性模型,直至所述增量斜率不在所述预设斜率范围内。
本实施例中,比对结果用于判断该增量斜率是否符合预设斜率范围条件,增量斜率在预设斜率范围内时,判断为液面高度与体积之间的关系呈线性,直至增量斜率不在预设斜率范围内,将之前满足预设斜率范围条件的区间确定为一个预设区间。
本发明一可选的实施例中,计量槽内的料液体积计量方法,还包括:
步骤14,对所述预设线性模型进行不确定度评估,得到满足不确定度条件的预设线性模型。
本实施例中,由于计量槽液位通常利用虹吸方式进行倒料,此方法倒料时存在一定料液回流,因此液位高度会存在一定范围内的波动,因此,确定好液位高度以及液位高度的波动范围,此区间确定为计量槽的预设线性模型的测量区间,将计量槽中横截面积不规则的内构件调至测量区间之外,对预设线性模型进行不确定度评估,得到满足不确定度条件的预设线性模型;提高了计量槽的预设线性模型的不确定度、精度及稳定性。
本发明一可选的实施例中,步骤12包括:
步骤121,通过虹吸的方式将所述目标区间内的第二料液倒出;
步骤122,根据预设线性模型,确定倒出的所述目标区间内的第二料液的第一体积;
步骤123,根据所述计量槽内剩余区段内料液的第二体积,确定第一料液的体积。
如图2所示,本实施例中,通过在计量槽内设置液位限定管2,以对确定好预设线性模型的预设区间进行划分,计量槽内的液位限定管2以虹吸的方式将该液位限定管2的底部管口上方的所有料液虹吸出,以保证该料液的液面高度控制在液位限定管2的底部管口处;
不同的液位限定管2的底部管口的位置对应不同的预设区间,根据预设线性模型,确定倒出的目标区间内的第二料液的第一体积,该计量槽剩余的区间内的体积为已知的,因此可以根据计量槽内剩余区段内料液的第二体积,确定第一料液的体积。
如图2所示,一个具体的实施例中,计量1AF计量槽内的料液体积,具体的:
步骤21,确定1AF计量槽的液位高度及波动范围,以此确定预设线性模型的预设线性范围;将1AF计量槽内横截面积变化不规则的内构件布置应尽量规避体积计量模型测量区间;
步骤22,对一系列通过标定试验获取的液位值以及相应已知的标定体积进行标准化后,再经统计分析处理,在既定的体积与液面高度的预设线性范围内建立1AF计量槽的预设线性模型;
步骤23,对模型进行不确定度评估,以确保1AF计量槽的预设线性模型的不确定度满足要求;
步骤24,将预设线性模型编入测控系统;
步骤25,将料液导入1AF计量槽内通过第一液位限定管21来限定整体1AF计量槽的液位保持在第三层体积计量模型的测量区间内,进行底部至当前液位之间体积的计量;
步骤26,利用第二液位限定管22来限定整体1AF计量槽的液位保持在第二层预设线性模型的测量区间内,进行底部至当前液位之间体积的计量,此时第一液位限定管21的管口与第二液位限定管22的管口之间的料液已导入其他设备用于暂存或使用;
步骤27,利用第三液位限定管23来限定整体1AF计量槽的液位保持在第一层预设线性模型的测量区间内,进行底部至当前液位之间体积的计量,此时第二液位限定管22的管口与第三液位限定管23的管口之间的料液已导入其他设备用于暂存或使用;
步骤28,最后利用第三液位限定管24完成剩余料液的导出。
本发明的实施例通过取第一料液倒入所述计量槽,直至所述第一料液的目标液面的液面高度在目标区间内的目标液位高度;所述目标区间内的体积与液面高度的关系为预设线性模型;将所述目标区间内的第二料液倒出,并根据所述预设线性模型,确定第一料液的体积,从而解决了计量槽的体积计量结果精度低的问题,减少计量槽内的不规则内构件对体积计量的影响,能够有效提高计量槽的体积计量的不确定度、精度及稳定性。
如图2所示,本发明的实施例还提供一种计量槽,包括:
计量槽本体1;
垂直设置在所述计量槽本体1内的至少一根液位限定管2;所述液位限定管2用于虹吸出所述计量槽本体1内的料液。
可选的,所述液位限定管2的第一侧的管口对应的液面为目标液面。
可选的,所述计量槽本体1内设置有至少一个不规则内构件。
需要说明的是,该计量槽是与上述方法对应的装置,上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该计量槽的实施例中,也能达到相同的技术效果。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外,需要指出的是,在本发明的装置和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按照时间顺序执行,某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言,能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件,可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中,以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现,这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此,本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此,本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说,这样的程序产品也构成本发明,并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然,所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是,在本发明的装置和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种计量槽内的料液体积计量方法,其特征在于,包括:
取第一料液倒入所述计量槽,直至所述第一料液的液面高度为目标区间内的目标液位高度;所述目标区间内的体积与液面高度的关系为预设线性模型;
将所述目标区间内的第二料液倒出,并根据所述预设线性模型,确定第一料液的体积。
2.根据权利要求1所述的计量槽内的料液体积计量方法,其特征在于,所述预设线性模型通过以下过程得到:
按照预设批次向所述计量槽内倒入标定液体;
根据所述计量槽内的液位高度和标定液体的体积,确定增量斜率;
根据所述增量斜率,确定预设线性模型。
3.根据权利要求2所述的计量槽内的料液体积计量方法,其特征在于,所述增量斜率通过公式
Figure FDA0003947193340000011
确定;
其中,i≥2,k为增量斜率,Hr,j为第r批次的第j次标定时的液位高度,Vr,j为第r批次的第j次标定时的体积。
4.根据权利要求2所述的计量槽内的料液体积计量方法,其特征在于,根据所述增量斜率,确定预设线性模型,包括:
获取预设斜率范围;
依次将每个所述增量斜率与所述预设斜率范围进行比对,得到比对结果;
根据所述比对结果,确定预设线性模型。
5.根据权利要求4所述的计量槽内的料液体积计量方法,其特征在于,根据所述比对结果,确定预设线性模型,包括:
当所述比对结果为所述增量斜率在所述预设斜率范围内时,根据所述增量斜率对应的液面与体积之间的关系,确定预设线性模型,直至所述增量斜率不在所述预设斜率范围内。
6.根据权利要求2所述的计量槽内的料液体积计量方法,其特征在于,还包括:
对所述预设线性模型进行不确定度评估,得到满足不确定度条件的预设线性模型。
7.根据权利要求1所述的计量槽内的料液体积计量方法,其特征在于,将所述目标区间内的第二料液倒出,并根据所述预设线性模型,确定第一料液的体积,包括:
通过虹吸的方式将所述目标区间内的第二料液倒出;
根据预设线性模型,确定倒出的所述目标区间内的第二料液的第一体积;
根据所述计量槽内剩余区段内料液的第二体积,确定第一料液的体积。
8.一种计量槽,其特征在于,包括:
计量槽本体(1);
垂直设置在所述计量槽本体(1)内的至少一根液位限定管(2);所述液位限定管(2)用于虹吸出所述计量槽本体(1)内的料液。
9.根据权利要求8所述的计量槽,其特征在于,所述液位限定管(2)的第一侧的管口对应的液面为目标液面。
10.根据权利要求8所述的计量槽,其特征在于,所述计量槽本体(1)内设置有至少一个不规则内构件。
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