CN208818363U - 核电厂快速响应的铠装热电阻 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电厂快速响应铠装热电阻，包括温度传感器、铠装保护管，所述温度传感器采用热电阻元件，热电阻元件置于金属封装套头内，金属封装套头的两端分别焊接铠装保护管和封装闷头，且金属封装套头内填充绝缘粉末，热电阻元件与铠装保护管中的金属导线连接。本实用新型的快速响应铠装热电阻平均响应时间τ_0.632≤2s，接近同尺寸的铠装热电偶的热响应时间，从而代替铠装热电偶实现快速响应，且在0～600℃范围内，其测量精度又优于铠装热电偶，对于需要准确测温的环境，具有明显优势。

Description

核电厂快速响应的铠装热电阻

技术领域

本实用新型涉及一种铠装热电阻，尤其是一种测温范围可达600℃的工况环境的快速响应的铠装热电阻。

背景技术

在压水堆核电厂正常运行过程中，反应堆安全壳内主回路内部高温、高压、高流速。为了能够快速反馈出主回路内冷却剂(水)温度变化，从而调整堆芯功率，主回路的冷却剂设计温度345℃，设计压力17.2MPa，流速最高17.2m/s，为了达到精确测温和快速响应的要求，主回路管道上要安装快速响应的铂热电阻温度计，从而实现精确监控冷却剂温度计，控制核电厂反应堆内控制棒的起降，调整反应堆堆芯功率，使反应堆在正常功率下运行，保障核电站安全运行，防止核电事故的发生。当失水事故发生时，核电厂安全壳内充满高温高压的水蒸气，水蒸气冲击时的温度高达220℃，压力高达0.68MPa，这就要求温度计能够在事故下正常运行，及时反馈事故下的温度，为操作员提供事故下的监测数据，以便采取有效措施处理事故。

福岛核事故主要是发生了严重事故(即堆芯熔融)。严重事故下，会出现高温、高压、高辐照、氢爆等严酷条件，第三代压水堆核电站设计时，还需要温度计可以用于严重事故下运行，从而采取缓解措施，控制放射性物质向环境释放，缓解事故对公众和环境的影响。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高精度快速响应的铠装热电阻，外壳直径不小于5mm，外壳壁厚不少于0.5mm，该铠装热电阻平均热响应时间τ_0.632≤2s，甚至可以＜1s，可以与温度计套管集成，作成快速响应温度计，用于核电厂反应堆冷却剂主管道温度测量，也可以组装成室温温度计，安装在安全壳墙壁上，用于核电厂严重事故下的环境温度的监测。

本实用新型所采用的技术方案是：一种核电厂快速响应铠装热电阻，包括温度传感器、铠装保护管，所述温度传感器采用热电阻元件，热电阻元件置于金属封装套头内，金属封装套头的两端分别焊接铠装保护管和封装闷头，且金属封装套头内填充绝缘粉末，热电阻元件与铠装保护管中的金属导线连接。

进一步，所述快速响应铠装热电阻的外壳壁厚≥0.5mm，外壳直径≥5mm。

进一步，所述金属封装套头内填充的绝缘粉末为纳米级氧化镁，且填充密度≥60％。

进一步，所述热电阻元件为单支或双支，其接线方式为三线制或四线制。

本实用新型具有以下有益效果：

1.快速响应铠装热电阻平均响应时间τ_0.632≤2s，接近同尺寸的铠装热电偶的热响应时间，从而代替铠装热电偶实现快速响应，且在0～600℃范围内，其测量精度又优于铠装热电偶，对于需要准确测温的环境，具有明显优势。

2.快速响应铠装热电阻采用不锈钢的金属外壳，金属信号导线，无机矿物质绝缘填充材料，热电阻具有良好的耐辐照、耐老化性能，可以满足核电厂、航空航天等对温度计耐环境要求严苛的要求。

3.快速响应铠装热电阻的热电阻元件封装在超高填充密度的绝缘粉末中，外部环境的振动(包括地震事故)，填充的粉末不会发生松动，热电阻元件固定在封装套头内部，而不会发生位移，避免了热电阻元件焊点断裂或热电阻引线与外壳短接而造成的断路、短路等故障发生。

4.快速响应铠装热电阻金属外壳壁厚≥0.5mm，外壳直径≥5mm，使得铠装热电阻具有外壳较高的机械强度，因此具有更优的可靠性和更长的使用寿命。

5.热电阻的不锈钢封装套头与铠装保护管采用高密度激光对接焊接，较传统激光焊接，焊缝具有熔深大，强度高的特性，焊缝不易开裂和断裂，确保铠装热电阻的可靠性。

6.快速响应铠装热电阻内部填充高纯矿物质绝缘纳米氧化镁粉末，填充后高温下绝缘电阻较传统工艺铠装热电阻更高，且采用高密度填充，高温下不会因内部空气膨胀导致热电阻发生位移或者外壳破解的现象。

附图说明

图1为本实用新型的三线制铠装热电阻结构剖视图；

图2为本实用新型的四线制铠装热电阻结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1，2所示，一种核电厂快速响应铠装热电阻，包括铠装保护管1、金属封装套头2、热电阻元件3、封装闷头5。热电阻元件3作为温度传感器，置于金属封装套头2内，金属封装套头2的一端焊接铠装保护管，另一端焊接闷头，金属封装套头2内填充绝缘粉末4，热电阻元件3与铠装保护管1中的金属导线连接。

快速响应铠装热电阻的外壳壁厚≥0.5mm，外壳直径≥5mm。金属封装套头2内填充的绝缘粉末4为纳米级氧化镁，且填充密度≥60％。热电阻元件3为单支或双支，其接线方式为三线制或四线制。

本实用新型的快速响应铠装热电阻的制作过程：

铠装保护管1由拉拔工艺制作，铠装保护管1为不锈钢管，不锈钢管内填充金属导线和无机矿物质氧化镁粉末。金属导线为低电阻率导线(可选镍丝、铜丝、银丝等)，铠装保护管1剥出金属导线与热电阻元件3采用激光点焊，焊接强度高，焊点可靠。金属封装套头2与铠装保护管1用高密度激光对接焊接，然后在金属封装套头2内填充矿物质绝缘粉末4的纳米级氧化镁，采用高频振动和模压工艺，使纳米氧化镁密实度达到60％以上，最后焊接封装闷头5。铠装保护管1可以根据单支和双支要求，选择3芯、4芯、6芯、8芯，热电阻元件3可以选择单支、双支、或者单双支。

Claims (4)

1.一种核电厂快速响应铠装热电阻，包括温度传感器、铠装保护管，其特征在于：所述温度传感器采用热电阻元件，热电阻元件置于金属封装套头内，金属封装套头的两端分别焊接铠装保护管和封装闷头，且金属封装套头内填充绝缘粉末，热电阻元件与铠装保护管中的金属导线连接。

2.根据权利要求1所述的核电厂快速响应铠装热电阻，其特征在于：所述快速响应铠装热电阻的外壳壁厚≥0.5mm，外壳直径≥5mm。

3.根据权利要求1所述的核电厂快速响应铠装热电阻，其特征在于：所述金属封装套头内填充的绝缘粉末为纳米级氧化镁，且填充密度≥60％。

4.根据权利要求1所述的核电厂快速响应铠装热电阻，其特征在于：所述热电阻元件为单支或双支，其接线方式为三线制或四线制。