CN213301401U - 一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于液位测量技术领域，涉及一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计。其包括滑动变阻器、配重、配重定滑轮、配重线、小定滑轮、大定滑轮、浮球传动细线、浮球定滑轮、乏燃料水池、浮球、电回路，浮球置于乏燃料水池中，并漂浮在乏燃料水池的液面上；浮球通过浮球传动细线依次连接浮球定滑轮与大定滑轮；大定滑轮与小定滑轮同轴固定，小定滑轮通过配重线连接配重定滑轮后分别连接配重与滑动变阻器的指针；滑动变阻器接入电回路中，以能够将滑动变阻器的阻值变化转变为电压变化，从而显示出乏燃料水池液位。利用本实用新型的液位测量计，能够采用安全、准确、简单、实际的方式对高辐射、水不能排空的乏燃料水池液位进行监测。

Description

一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计

技术领域

本实用新型属于液位测量技术领域，涉及一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计。

背景技术

核电站乏燃料水池液位是核电站系统中非常重要的监控参数。操作人员或自动控制系统根据测得的液位，调节并控制液位变化，使得液位在一定的区间内运行，以确保乏燃料水池的安全运行和整个核电站的安全运转。

关于核电厂乏燃料水池的液位测量，现有技术中有一些报道。

例如中国专利申请201611050238.0公开了一种核电站乏燃料水池监测系统及方法，装置包括：至少一个连续温度测量仪表、至少一个连续液位测量仪表、监测主控机，连续温度测量仪表、连续液位测量仪表均设置在所述乏燃料水池上，连续温度测量仪表、连续液位测量仪表的输出端与监测主控机通信连接，且连续温度测量仪表为安全级连续温度测量仪表，连续液位测量仪表为安全级连续液位测量仪表。

又如中国专利申请201320724428.1公开了一种核电站乏燃料水池液位测量装置，其包含倒U形虹吸管，倒U形虹吸管一端（A）伸入乏燃料水池中，另一端（C）位于乏燃料水池之外，测量另一端（C）侧的液位高度或者压力，并且在需要时使用温度修正。

又如中国专利申请201410763706.3公开了一种乏燃料水池液位及温度测量装置。该装置包括底部开口的测量筒，在测量筒内沿其高度方向安装有相互隔离的RTD连续液位传感器、差分热电偶离散液位传感器和热电偶温度传感器；RTD连续液位传感器的液位测量范围从燃料格架顶部至水池满水位，热电偶离散液位传感器设置在水池的设定标高水位；RTD连续液位传感器、差分热电偶离散液位传感器和热电偶温度传感器通过各自的电缆与各自对应的变送处理单元连接。

可见目前，核电厂乏燃料水池的液位仪表多采用连续液位。由于乏燃料水池水中辐射剂量大，水不能排空等特点，工业领域已经成熟应用的电接点式、热效应式、非接触式、压差式等液位测量方式及液位计由于现场无法提供安装条件，故而不适合在乏燃料水池场景下应用。而应用较多的雷达液位计需在页面上方安装雷达探头，其在长时间暴露于辐射环境下，对测量系统将会带来辐射损伤，可能会带来仪器失效的危险。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，以能够采用安全、准确、简单、实际的方式对高辐射、水不能排空的乏燃料水池液位进行实时、连续、准确地监测。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本实用新型提供一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，所述的液位测量计包括滑动变阻器、配重、配重定滑轮、配重线、小定滑轮、大定滑轮、浮球传动细线、浮球定滑轮、乏燃料水池、浮球、电回路，

所述的浮球置于所述的乏燃料水池中，并漂浮在乏燃料水池的液面上；

所述的浮球通过所述的浮球传动细线依次连接所述的浮球定滑轮与所述的大定滑轮；

所述的大定滑轮与所述的小定滑轮同轴固定，所述的小定滑轮通过所述的配重线连接所述的配重定滑轮后分别连接所述的配重与所述的滑动变阻器的指针；

所述的滑动变阻器接入所述的电回路中，以能够将滑动变阻器的阻值变化转变为电压变化，从而显示出乏燃料水池液位。

本实用新型基于物体受力平衡和欧姆定律，利用滑动变阻器实现分压测量核电站乏燃料水池液位。本实用新型的液位测量计安装于水池顶部，按动开关，装置中的小浮球由细线牵挂放进水池内。当液位下降或上升时，由受力平衡原理，小球牵动细线移动，滑轮随之转动，从而使细线带动滑动变阻器指针滑动。根据欧姆定律，电压表中示数会发生相应变化。由于液位的变化与电压示数变化呈正比，则可以检测出乏燃料水池中液位。本实用新型的液位测量计中使用了多个定滑轮，利用大小两定滑轮可以实现转动的角速度相等、线速度成比例的特性，使测出液位值更精确。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，其中所述的电回路包括导线、电源和滑动变阻器。

在一种更加优选的实施方案中，本实用新型提供一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，其中所述的电回路还包括开关。

在一种更加优选的实施方案中，本实用新型提供一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，其中所述的液位测量计还包括液位显示器、可形变导线，

所述的液位显示器通过所述的可形变导线连接所述的滑动变阻器，用于将电压变化转换显示为乏燃料水池液位变化。

在一种更加优选的实施方案中，本实用新型提供一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，其中所述的液位测量计还包括外壳，其上设置所述的开关与所述的液位显示器。

在一种更加优选的实施方案中，本实用新型提供一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，其中所述的液位测量计还包括设置在所述的外壳上的指示灯。

在一种优选的实施方案中，本实用新型提供一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，其中所述的液位测量计还包括垂直置于所述的乏燃料水池中的浮球保护套筒，用于装入所述的浮球。

本实用新型的有益效果在于，利用本实用新型的分压式核电站乏燃料水池液位测量计，能够采用安全、准确、简单、实际的方式对高辐射、水不能排空的乏燃料水池液位进行实时、连续、准确地监测。

本实用新型的液位测量计能够实现探测模块和计量模块分离操作，保证安全运行的同时，准确测量液位信息。

本实用新型的液位测量计利用电压传感器测量核电站乏燃料水池液位，可以测出任意时刻的液位，通过计算机处理数据得液位变化会方便后续安全操作，实现了液位的精确控制，为进行实时的安全控制起了重要的保障作用。此装置具有原理简单易懂、仪器成本低、可实现核心测量器件放置在辐射安全区、抗干扰能力强、分辨率高、量程大、寿命长、应用范围广等特点。

附图说明

图1为示例性的本实用新型的分压式核电站乏燃料水池液位测量计的外观图。

图2为示例性的本实用新型的分压式核电站乏燃料水池液位测量计的结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作出进一步的说明。

示例性的本实用新型的分压式核电站乏燃料水池液位测量计的外观与结构原理分别如图1、图2所示，该液位测量计包括外壳1、指示灯2、液位显示器3、开关4、电源5、导线6、滑动变阻器7、可形变导线8、配重球9、配重定滑轮10、配重线11、小定滑轮12、大定滑轮13、浮球传动细线14、浮球定滑轮15、乏燃料水池16、浮球17、浮球保护套筒19。

浮球17置于乏燃料水池16中的浮球保护套筒19内（浮球保护套筒19垂直置于乏燃料水池16中），并漂浮在乏燃料水池液18的液面上。

浮球17通过浮球传动细线14依次连接浮球定滑轮15与大定滑轮13。

大定滑轮13与小定滑轮12同轴固定，以使它们的转动角速度相同。小定滑轮12通过配重线11连接配重定滑轮10后分别连接配重球9与滑动变阻器7的指针，从而带动滑动变阻器7滑动，改变其阻值。

滑动变阻器7接入电回路中（电回路包括导线6、电源5、开关4和滑动变阻器7），以能够将滑动变阻器7的阻值变化转变为电压变化。液位显示器3通过可形变导线8连接滑动变阻器7，用于将电压变化转换显示为乏燃料水池液位变化。

外壳1上设置开关4、液位显示器3、指示灯2。外壳1背面有固定装置，利用固定装置可将液位测量计安装到电厂安全区域。

本实用新型的测量原理如下。

接通电源5后，将装置中的浮球17放于水池的浮球保护套筒19中，按下装置塑料外壳1正面的开关4，指示灯2亮，表示仪器处于工作状态。液位显示器3即电压传感器显示液位及其变化。

当液面上升时，浮球17随液面上升，在配重球9的作用下，配重定滑轮10、小定滑轮12、大定滑轮13、浮球定滑轮15顺时针旋转，配重球9下落，浮球17上升长度与配重球9下降的长度在小定滑轮12和大定滑轮13的调节作用下成一定的比例关系。配重球9的下降带动滑动变阻器7阻值变大，液位显示器3感受到的电压值变大，该电压值的变化量与浮球17的上升长度变化量之间成线性关系，进而通过电压的上升反映液面的上升量并显示于液位显示器3上。

当液面下降时，浮球17随液面下降，在配重球9的作用下，配重定滑轮10、小定滑轮12、大定滑轮13、浮球定滑轮15逆时针旋转，配重球9上升，浮球17下降长度与配重球9上升的长度在小定滑轮12和大定滑轮13的调节作用下成一定的比例关系。配重球9的上升带动滑动变阻器7阻值变小，液位显示器3感受到的电压值变小，该电压值的变化量与浮球17的下降长度变化量之间成线性关系，进而通过电压的下降反映液面的下降量并显示于液位显示器3上。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。上述实施方式只是对本实用新型的举例说明，本实用新型也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本实用新型的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本实用新型的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本实用新型的范围内。

Claims (7)

1.一种分压式核电站乏燃料水池液位测量计，其特征在于：所述的液位测量计包括滑动变阻器、配重、配重定滑轮、配重线、小定滑轮、大定滑轮、浮球传动细线、浮球定滑轮、乏燃料水池、浮球、电回路，

所述的浮球置于所述的乏燃料水池中，并漂浮在乏燃料水池的液面上；

所述的浮球通过所述的浮球传动细线依次连接所述的浮球定滑轮与所述的大定滑轮；

所述的大定滑轮与所述的小定滑轮同轴固定，所述的小定滑轮通过所述的配重线连接所述的配重定滑轮后分别连接所述的配重与所述的滑动变阻器的指针；

所述的滑动变阻器接入所述的电回路中，以能够将滑动变阻器的阻值变化转变为电压变化，从而显示出乏燃料水池液位。

2.根据权利要求1所述的液位测量计，其特征在于：所述的电回路包括导线、电源和滑动变阻器。

3.根据权利要求2所述的液位测量计，其特征在于：所述的电回路还包括开关。

4.根据权利要求3所述的液位测量计，其特征在于：所述的液位测量计还包括液位显示器、可形变导线，

所述的液位显示器通过所述的可形变导线连接所述的滑动变阻器，用于将电压变化转换显示为乏燃料水池液位变化。

5.根据权利要求4所述的液位测量计，其特征在于：所述的液位测量计还包括外壳，其上设置所述的开关与所述的液位显示器。

6.根据权利要求5所述的液位测量计，其特征在于：所述的液位测量计还包括设置在所述的外壳上的指示灯。

7.根据权利要求1所述的液位测量计，其特征在于：所述的液位测量计还包括垂直置于所述的乏燃料水池中的浮球保护套筒，用于装入所述的浮球。

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