CN2911661Y - 放射性废树脂界面测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种放射性废树脂界面测量装置，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；测量杆上还活动地设有其密度大于水而小于废树脂的密度传感器，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。它能实时跟踪废树脂界面，实现了对树脂界面的连续测量，且测量精度高。为放射性废树脂的贮存和固化处理创造了有利条件。

Description

放射性废树脂界面测量装置
一、技术领域
本实用新型涉及料位测量装置，尤其是对放射性废树脂在水中的界面进行测量的装置。
二、背景技术
放射性废树脂是一种半衰期很长的固体核废料，密度为1.07～1.12，与水的密度差非常小。个体颗粒平均直径0.7mm，长期贮存在水中，待进一步衰变后进行固化处理(如，采用水泥固化混合器将放射性废液或废树脂用水泥固化法进行处理，在工艺要求方面，无论是贮存还是处理，都必须对树脂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。中国核动力院引进过德国的VEGALOT 369型测试仪进行放射性废树脂界面测量，没有取得成功。
VEGALOT 369说明书载称：测量原理是，位于电缆下端系有重锤传感器，进行测量时，电机带动重锤下落，当它接触到被测物的表面后，自动停止降落，并被电机反转即刻提起，返回初始位置，从其放缆的长度便可测得被测物的界面高度。它所能测量的典型物质有矿砂、煤、水泥、石头、粉末、胶泥、污水等(见德国VEGA公司VEGALOT 369安装使用说明书)。
在实际应用中，这种仪器探测不到树脂界面，没有起到树脂界面仪的作用。且机械故障率高，已被弃之不用。
VEGALOT 369不适用的原因是：1、机电结构复杂，机械故障率高；2、测量锤不能识别树脂与水的不同界面；3、测量不连续。
此外，中国专利文献专利公开了一种“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，这是由于废树脂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，由于核工业中的废树脂和废水是不断排出、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、树脂界面以上)；同时，由于废树脂的放射性(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废树脂界面的测量。
三、实用新型内容
本实用新型的任务是提供一种能跟踪废树脂界面的变化而进行连续测量的放射性废树脂界面测量装置。
本新型的任务由以下技术方案实现：一种放射性废树脂界面测量装置，包括位置传感器，传感信号变送器以及传感信号处理装备，还具有测量杆；所述位置传感器设置在测量杆上；测量杆上还活动地设有其密度大于水而小于废树脂的密度传感器，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；
上述位置传感器以及传感信号变送器均设置在测量杆上部。
本新型的基本原理是：可识别水和树脂间的微小密度差的密度传感器，在进行工作时，其位置能够处于水界面之下的树脂界面上，将两个不同的界面加以识别，然后用位置传感器将密度传感器的位置显示出来，实现对树脂界面的连续测量。
使用时，将套有密度传感器的测量杆置入容器内，由于密度传感器的密度大于水而小于废树脂，因而，密度传感器由于浮力原因而位于废树脂与水的分界面上，即位于废树脂的界面上，并随树脂界面的升高而升高，或随树脂界面的下降而下降，即实时跟踪树脂界面的变化；此时，位于密度传感器密闭内腔中的磁环的磁致效用使位置传感器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4～20mA)传输出来，最后由现有传感信号处理器或进行显示，或与计算机通讯等等。
本测量装置能将水和树脂的密度差探测出来，正确识别水界面和树脂界面，并且能够跟踪树脂界面的变化，进行连续测量，适合树脂贮存和处理的工艺要求。
本新型的有益效果是：
1、解决了水下废树脂界面测量的难题
利用密度介于水和废树脂之间的密度传感器实时跟踪废树脂界面，并由位于位置传感器环盒内的磁环标示废树脂界面的位置，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废树脂界面的位置信号，最终由传感信号处理器将废树脂界面位置加以显示或输出。
2、实现了对废树脂界面的连续测量
由于位置传感器的密度大于水而小于废树脂，它漂浮在废树脂料界面上，随废树脂界面的升降而升降，因而，其测量值是连续变化的。而前述德国VEGALOT369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，完全能满足废树脂监测和处理的技术要求
本新型的样机经中国核动力院(2004年2月26日中国核动力院第一研究所)和部队(2004年2月26日海军92330部队装备部)的试用证明，“可对容器内水中树脂界面进行跟踪测量，可实时连续测量树脂界面的位置，误差为±5mm”。
本新型为放射性废树脂的贮存和固化处理提供实时监测数据创造了有利条件。
四、附图说明
图1是本新型使用时的结构示意图；
图2是图1所示密度传感器的结构图。
五、具体实施方式
图1示出，本测量装置主要由密度传感器1，位置传感器2，传感信号变送器21以及传感信号处理器(现有技术)等组成，其结构如下：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21，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)。测量杆上活动地设有其密度大于水而小于废树脂的密度传感器。密度传感器1的结构为：用作与测量杆套合的导管1b上固联有环盒1a，环盒内的导管1b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1c；使用时，位置传感器2以及传感信号变送器21安装在废树脂容器4(容器中盛装水和废树脂)顶板上，传感信号变速器21位于容器外，以免变速器的电子元器件受到废树脂放射的干扰和腐蚀，测量杆3插入容器中，密度传感器1由于比重原因，漂浮和停留在废树脂界面位置，随着由进料管4a的进料或由出料管4b的出料，废树脂的料位随之升高或下降，同时，密度传感器实时地跟踪废树脂料位的升降，即随料位的升降而升降。因而，密度传感器中的磁环始终对料位的升降进行示踪，最后，位置传感器接收来自磁环的位置信号，完成对废树脂界面的连续跟踪测量。

Claims (2)

1.一种放射性废树脂界面测量装置，包括位置传感器，传感信号变送器以及传感信号处理器，其特征是：还具有测量杆(3)；所述位置传感器(2)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废树脂的密度传感器(1)，密度传感器的结构为：用作与测量杆套合的导管(1b)上固联有环盒(1a)，环盒内的导管(1b)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(1c)。
2.根据权利要求1所述的放射性废树脂界面测量装置，其特征是：所述位置传感器(2)以及传感信号变送器(21)均设置在测量杆(3)上部。
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