CN212567582U - 一种水下放射性污物界面测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下放射性污物界面测量装置，包括位置传感器，传感信号变送器以及传感信号处理器，还具有测量杆；以及密度大于水而小于污物的密度传感器，该密度传感器可沿测量杆上下活动，其结构为：用作与测量杆套合的导管上固联有环盒，环盒内的导管外壁面上固定有用作发生磁致效用、与位置传感器相匹配的磁环；还具有用于保持温度的恒温器，避免温度变化对传感器的精度造成的影响；还具有微滤膜，用于过滤污物。本实用新型能实时跟踪污物界面，实现了对污物界面的连续测量，且测量精度高，为放射性污物的贮存和固化处理创造了有利条件。

Description

一种水下放射性污物界面测量装置

技术领域

本实用新型属于料位测量装置技术领域，具体涉及一种水下放射性污物界面测量装置。

背景技术

在核化工领域，水下放射性污物是一种半衰期很长的固体核废料，密度为

与水的密度差非常小。个体颗粒平均直径00.7mm，长期贮存在水中，待进一步衰变后进行固化处理，无论是贮存还是处理，都必须对污物量和水量作出精确测量，以确保安全。目前国内国外均没有合用的测量仪器能够解决这个问题。

国内有一种“超声波油水界面检测仪”(CN2413273)，它采用由两个水平测管和一个垂直测管构成的三通探头，用超声方法来分别测量上、下两个水平测管内实时温度下的声时(油和水的声速)及垂直测管内的声时(油水混合声速)，由计算机自动进行温度补偿并计算出垂直测管内油水分界面的高度。这一类超声波液(料)位计以及目前先进雷达液(料)位计均不能使用，这是由于污物的密度与水的非常接近，再加上废树脂以微粒形式存在于水中，超声波和雷达波只能测量一个介质的界面,无法识别不同介质的上、下两个界面，其次，由于核工业中的污物和废水是不断排出、装入容器的，容器内的水面高度是随生产过程而变化的，因此，不能确定此类液位计的安装位置(它必须安装在水面以下、污物界面以上)；同时，由于污物的放射性(干扰电子仪器)和腐蚀性，也决定了此类料位计液不能安装在水下，因此，现有超声波液位计和雷达液位计均不能用于污物界面的测量。

发明人在实际使用过程中发现，这些现有技术至少存在以下技术问题：

1.难以解决水下污物界面测量的难题；

2.难以实现对污物界面的连续测量；

3.测量精度不高，不能满足污物监测和处理的技术要求；

4.难以消除温度变化对测量造成的影响；

5.不能及时处理污物，会对环境造成污染。

发明内容

为克服上述存在之不足，本实用新型的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种水下放射性污物界面测量装置，其可以实时跟踪污物界面，实现了对污物界面的连续测量，且测量精度高，为放射性污物的贮存和固化处理创造了有利条件。

为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：提供一种水下放射性污物界面测量装置，包括容器、位置传感器、传感信号变送器以及传感信号处理器，还具有测量杆；所述位置传感器设置在测量杆上；测量杆上活动地设有其密度大于水而小于污物的密度传感器。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述密度传感器的结构为：用作与测量杆套合的导管上固联有环盒，环盒内的导管外壁面上固定有用作发生磁致效用、与位置传感器相匹配的磁环。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述位置传感器安装在测量杆上部。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述传感信号变送器安装在测量杆上部。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述密度传感器以可拆卸方式安装在测量杆中部。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述容器上部安装有进料管。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述容器下部安装有出料管。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述出料管中安装有微滤膜。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述容器内部顶端安装有恒温器。

根据本实用新型所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其进一步的优选技术方案是：所述恒温器未接触到容器内的液面。

相比现有技术，本实用新型的技术方案具有如下优点/有益效果：

1、解决了水下污物界面测量的难题

利用密度介于水和污物之间的密度传感器实时跟踪污物界面，并由位于位置传感器环盒内的磁环标示污物界面的位置，再由与磁环发生磁致效用的位置传感器得到该界面的位置信号，以及由传感信号变送器处理和送出污物界面的位置信号，最终由传感信号处理器将污物界面位置加以显示或输出。

2、实现了对污物界面的连续测量

由于位置传感器的密度大于水而小于污物，它能坐浮在污物料界面上，随污物界面的升降而升降，因而，其测量值是连续变化的。而前述德国VEGAL0T369的测量是由锤的物理接触来完成的，因而该测量是断续的、不连贯的。

3、测量精度高，完全能满足污物监测和处理的技术要求

本实用新型的样机经中国核物理研究院和海军92330部队装备部的试用证明，“可对容器内水中污物面进行跟踪测量，可实时连续测量污物界面的位置，误差为±5mm”。

4、能够较好地避免温度的变化对测量造成的影响

本实用新型的容器内部安装有一个恒温器，可以保持温度不变，避免温度变化对测量造成的影响。

5、能够及时处理污物，避免污物对环境造成的影响

本实用新型在出料管中安装有微滤膜，能够及时处理污物，便于之后对污物的后续处理，避免污物对环境造成的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中密度传感器的结构示意图。

图中标记分别为：1.密度传感器；2.位置传感器；3.测量杆；4.容器；5.进料管；6.出料管；7.微滤膜；8.恒温器；9.传感信号变送器；101.环盒；102.导管；103.磁环。

具体实施方式

为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例：

如图1和图2所示，本实用新型主要由密度传感器1，位置传感器2,传感信号变送器9以及传感信号处理器(现有技术)等组成，结构如下：测量杆3的上部固定设置有位置传感器2以及传感信号变送器9，位置传感器可在现有位置传感器中选用(如KYCM-L磁致伸缩位移传感器)。测量杆中部可拆卸安装有密度大于水而小于污物的密度传感器1。

密度传感器1的结构为：用作与测量杆套合的导管102上固联有环盒101,环盒内的导管102外壁面上固定有用作发生磁致效用与位置传感器2相匹配的磁环103；使用时，位置传感器2以及传感信号变送器9安装在容器4(容器中盛装水和污物)的封顶上，传感信号变送器9位于容器4外，以免变送器的电子元器件受到污物放射的干扰和腐蚀，测量杆3插入容器4中，密度传感器1由于比重原因，坐浮和停留在污物界面之上，随着容器4上部进料管5的进料或由容器4下部出料管6的出料，污物的料位随之升高或下降，同时,密度传感器1实时地跟踪污物料位的升降，即随料位的升降而升降。因而，密度传感器1中的磁环103始终对料位的升降进行示踪，最后，位置传感器2接收来自密度传感器1中磁环103的位置信号，完成对污物界面的连续跟踪测量。

此外，为了对容器4中的污物进行回收处理，在出料管6中还安装有微滤膜；同时，在容器4内部顶端还安装有一个恒温器8，用来保持容器4内温度的恒定，避免因温度变化对测量造成影响。值得一提的是，为了避免污物腐蚀恒温器8，所述恒温器8未接触到容器4内的液面。

使用方法：

使用时，将套有密度传感器1的测量杆3置入容器4内，由于密度传感器1的密度大于水而小于污物，因而，密度传感器1由于浮力原因而位于污物与水的分界面上，即位于污物的界面上，并随污物界面的升高而升高，或随污物界面的下降而下降，即实时跟踪污物界面的变化；此时，位于密度传感器1密闭内腔中的磁环103的磁致效用使位置传感器2得到该界面位置的信号，该传感信号由变送器处理后用标准信号(例如

)传输出来，最后由现有传感信号处理器进行显示或与计算机通讯等等。

本测量装置能将水和污物的密度差探测出来，正确识别水界面和污物界面，并且能够跟踪污物界面的变化，进行连续测量，适合污物贮存和处理的工艺要求。

本实用新型的基本原理是：可识别水和污物间的微小密度差的密度传感器1，在进行工作时，其位置能够处于水界面之下的污物界面上，将两个不同的界面加以识别，然后用位置传感器2将密度传感器1的位置显示出来，实现对污物界面的连续测量。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种水下放射性污物界面测量装置，包括容器、位置传感器、传感信号变送器以及传感信号处理器，其特征在于，还具有测量杆；所述位置传感器设置在测量杆上；测量杆上活动地设有其密度大于水而小于污物的密度传感器,所述容器内部顶端安装有恒温器。

2.根据权利要求1所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其特征在于，所述密度传感器的结构为：用作与测量杆套合的导管上固联有环盒，环盒内的导管外壁面上固定有用作发生磁致效用、与位置传感器相匹配的磁环。

3.根据权利要求1所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其特征在于，所述位置传感器安装在测量杆上部。

4.根据权利要求1所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其特征在于，所述传感信号变送器安装在测量杆上部。

5.根据权利要求1所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其特征在于，所述密度传感器以可拆卸方式安装在测量杆中部。

6.根据权利要求1所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其特征在于，所述容器上部安装有进料管。

7.根据权利要求1所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其特征在于，所述容器下部安装有出料管。

8.根据权利要求7所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其特征在于，所述出料管中安装有微滤膜。

9.根据权利要求1所述的一种水下放射性污物界面测量装置，其特征在于，所述恒温器未接触到容器内的液面。

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