CN208999568U - 一种高温型事故后惰性气体监测探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高温型事故后惰性气体监测探测器，包括屏蔽体，该屏蔽体的内部中空设置，沿其内壁设置有钢套，在钢套内壁嵌入绝热层，在绝热层内部的上下两端分别设置有主电离室定位槽和差分电离室定位槽，所述主电离室定位槽和差分电离室定位槽处分别设置有主电离室和差分电离室，且主电离室和差分电离室之间设置有连接套，所述屏蔽体的上端设置有压盖。本实用新型中差分电离室选用不锈钢制成，其测量室和补偿室的尺寸均为约75mm×144mm(0.5升)，壁厚2.5mm，为了提高电离室的灵敏度和探测效率，电离室内充有10个大气压的氩惰性气体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种核电厂废气监测技术领域，具体涉及一种高温型事故后惰性气体监测探测器。
背景技术
压水反应堆核电厂的核动力装置通常由二个密闭的循环回路组成，称一回路和二回路。一回路包括核反应堆(密封在压力容器中)、主冷却水泵、稳压器等设备，压强保持在120～160个大气压；二回路包括蒸汽发生器、冷凝器、主冷却水泵等设备，压强保持在70个大气压。一回路连接着堆芯和二回路中的蒸汽发生器。
吸收一回路冷却水的热能后，二回路冷却水被加热至沸腾(温度约260℃)形成水蒸气。该水蒸气过滤掉混杂的液态水后被送至汽轮机，推动涡轮发动机运转进行发电。从汽轮机流出的二回路冷却水经冷凝器凝结为液态水后，回流至蒸汽发生器。
在蒸汽发生器内部有几万根传热管。为了提高传热效率，每根传热管的管壁做得很薄，仅1.09mm。由于传热管内流动动着高温、高压的冷却水，因而传热管容易遭受机械损伤和腐蚀危害，从而产生泄漏。
因此，在压水反应堆核电厂设置蒸汽发生器传热管泄漏监测装置，对核电厂第二道放射性防护屏障进行在线监测，避免传热管泄漏后造成放射性物质污染核电厂二回路设备，甚至意外排放，意义非常重要。
当压水反应堆核电厂发生事故时，在温度达250℃、相对湿度100％、压力达41.4kPa的恶劣环境中，常用晶体探测器受温度、湿度的影响严重，根本不适合用于探测惰性气体，只能选择差分电离室探测器。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的是提供了一种高温型事故后惰性气体监测探测器。
本实用新型采用的技术方案为：
一种高温型事故后惰性气体监测探测器，包括
屏蔽体，该屏蔽体的内部中空设置，沿其内壁设置有钢套，在钢套内壁嵌入绝热层，在绝热层内部的上下两端分别设置有主电离室定位槽和差分电离室定位槽，所述主电离室定位槽和差分电离室定位槽处分别设置有主电离室和差分电离室，且主电离室和差分电离室之间设置有连接套，所述屏蔽体的上端设置有压盖，以及主电离室和差分电离室通过电缆连接设置在外部的前置处理模块。
进一步地，所述压盖包括相互对接的左压盖和右压盖，左压盖和右压盖之间设置有对接段，形成密封结构。
进一步地，所述左压盖和右压盖通过螺钉或者螺栓与屏蔽体固定。
进一步地，所述屏蔽体选用4Π铅屏蔽体，4Π铅屏蔽体厚度至少为40mm。
进一步地，所述差分电离室包括一测量室和补偿室。
进一步地，所述前置处理模块包括可调增益放大器、I/F变换单元以及ARM控制单元，所述可调增益放大器通过分别通过电缆与测量室和补偿室连接，所述可调增益放大器通过I/F变换单元连接ARM控制单元，ARM控制单元通过RS485接口连接至就地辐射处理单元。
进一步地，所述就地辐射处理单元包括ARM主处理器以及与ARM主处理器连接的显示屏、输入键盘、网络接口以及多个I/O端口，
所述显示屏按设定的格式显示测量数据；
所述键盘输入相应的信息；
所述RS485端口传输或接收前端处理单元发送的数据；
所述网络端口实现与外部计算机的通信和数据交换；
所述I/O端口接收环境或被测量的温度、压力和流量信号，输出报警或开关控制信号。
本实用新型中差分电离室选用不锈钢制成，其测量室和补偿室的尺寸均为约75mm×144mm(0.5升)，壁厚2.5mm，为了提高电离室的灵敏度和探测效率，电离室内充有10个大气压的氩惰性气体。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中前置处理模块的框架原理图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
参照图1，本实用新型提供了一种高温型事故后惰性气体监测探测器，包括
屏蔽体1，该屏蔽体1的内部中空设置，沿其内壁设置有钢套2，在钢套2内壁嵌入绝热层3，该绝热层3优选二氧化硅气凝胶，在绝热层3内部的上下两端分别设置有主电离室定位槽6和差分电离室定位槽8，所述主电离室定位槽8和差分电离室定位槽8处分别设置有主电离室5和差分电离室4，且主电离室5和差分电离室4之间设置有连接套7，所述屏蔽体1的上端设置有压盖9，以及主电离室5和差分电离室4通过电缆连接设置在外部的前置处理模块12。
所述压盖9包括相互对接的左压盖和右压盖，左压盖和右压盖之间设置有对接段11，形成密封结构。
所述左压盖和右压盖通过螺钉或者螺栓10与屏蔽体固定。
所述差分电离室4包括一测量室和补偿室。
本实用新型提供的探测器安装在距离主蒸汽管道5cm处，测量范围为3.7×109Bq/m3～3.7×1013Bq/m3，跨4个量级。当管道内放射性惰性气体活度浓度为3.7×109Bq/m3时，探测器处的剂量当量估算约4.32μSv/h，若再考虑50mm后的管道壁厚，实际剂量率估计在0.2μSv/h，基本处于环境本底状态。电离室的灵敏度必须要达到环境级的检测水平，才能满足现场监测要求。本方案差分电离室4选用不锈钢制成，其测量室和补偿室的尺寸均为约φ75mm×144mm(0.5升)，壁厚2.5mm，为了提高电离室的灵敏度和探测效率，电离室内充有10个大气压的氩惰性气体。
探测器安装现场的外γ场本底为2.5μGy/h，考虑外屏蔽降低到环境本底水平，电离室探测器的屏蔽体选用4Π铅屏蔽体，4Π铅屏蔽体厚度至少为40mm，衰减倍数大于40倍。
为避免高温、高湿等恶劣环境对探测器电子元器件的影响，探测所需的电子线路均不设计在探测器内部，而是设计一个前置处理模块12，该前置处理模块12设置另一个测量间；电离室探测器通过耐高温的硬电缆和前置处理模块12连接。
所述前置处理模块12包括可调增益放大器、I/F变换单元以及ARM控制单元，所述可调增益放大器通过分别通过电缆与测量室和补偿室连接，所述可调增益放大器通过I/F变换单元连接ARM控制单元，ARM控制单元通过RS485接口连接至就地辐射处理单元。
差分电离室4的输出信号通过硬电缆传输到可调增益放大器中适当放大，然后进入I/F转换模块，再进入ARM控制单元的采集、处理电路。当差分电离输出电流较大时，ARM控制可调增益放大电路减小放大倍数。
可调增益放大器、I/F转换器、ARM处理电路组成一个前端处理模块，布置在与探测器不同的测量间。
前端处理单元通过RS485接口与惰性气体监测仪就地辐射处理单元进行通信，将被测数据传输到就地辐射处理单元进行处理和显示。
所述就地辐射处理单元包括ARM主处理器以及与ARM主处理器连接的显示屏、输入键盘、网络接口以及多个I/O端口，所述显示屏按设定的格式显示测量数据；所述键盘输入相应的信息；所述RS485端口传输或接收前端处理单元发送的数据；所述网络端口实现与外部计算机的通信和数据交换；所述I/O端口接收环境或被测量的温度、压力和流量信号，输出报警或开关控制信号。
以上对本实用新型实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种高温型事故后惰性气体监测探测器，其特征在于，包括
屏蔽体，该屏蔽体的内部中空设置，沿其内壁设置有钢套，在钢套内壁嵌入绝热层，在绝热层内部的上下两端分别设置有主电离室定位槽和差分电离室定位槽，所述主电离室定位槽和差分电离室定位槽处分别设置有主电离室和差分电离室，且主电离室和差分电离室之间设置有连接套，所述屏蔽体的上端设置有压盖，以及主电离室和差分电离室通过电缆连接设置在外部的前置处理模块。
2.根据权利要求1所述的高温型事故后惰性气体监测探测器，其特征在于，所述压盖包括相互对接的左压盖和右压盖，左压盖和右压盖之间设置有对接段，形成密封结构。
3.根据权利要求2所述的高温型事故后惰性气体监测探测器，其特征在于，所述左压盖和右压盖通过螺钉或者螺栓与屏蔽体固定。
4.根据权利要求1所述的高温型事故后惰性气体监测探测器，其特征在于，所述屏蔽体选用4Π铅屏蔽体，4Π铅屏蔽体厚度至少为40mm。
5.根据权利要求1所述的高温型事故后惰性气体监测探测器，其特征在于，所述差分电离室包括一测量室和补偿室。
6.根据权利要求1所述的高温型事故后惰性气体监测探测器，其特征在于，所述前置处理模块包括可调增益放大器、I/F变换单元以及ARM控制单元，所述可调增益放大器通过分别通过电缆与测量室和补偿室连接，所述可调增益放大器通过I/F变换单元连接ARM控制单元，ARM控制单元通过RS485接口连接至就地辐射处理单元。
7.根据权利要求6所述的高温型事故后惰性气体监测探测器，其特征在于，所述就地辐射处理单元包括ARM主处理器以及与ARM主处理器连接的显示屏、输入键盘、网络端口以及多个I/O端口，
所述显示屏按设定的格式显示测量数据；
所述键盘输入相应的信息；
所述RS485端口传输或接收前端处理单元发送的数据；
所述网络端口实现与外部计算机的通信和数据交换；
所述I/O端口接收环境或被测量的温度、压力和流量信号，输出报警或开关控制信号。
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| CN201821675199.8U CN208999568U (zh) | 2018-10-16 | 2018-10-16 | 一种高温型事故后惰性气体监测探测器 |
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| CN (1) | CN208999568U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113703030A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-11-26 | 中国核电工程有限公司 | 一种测量Kr-85放射性浓度的电离室探测器 |
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| CN113703030A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-11-26 | 中国核电工程有限公司 | 一种测量Kr-85放射性浓度的电离室探测器 |
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