PL150858B1 - Detektor fazy dyskretnego miernika poziomu cieczy - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

Patent dodatkowy do patentu nr Zgłoszono: ⁸⁷ θ⁸ 266339/

Pierwszeństwo ---Zgłoszenie ogłoszono: 86 12 22

Opis patentowy opublikowano: 1990 11 30

Twórcy wynalazku: Teodozy Durkiewicz, Bogdan Durkiewicz

Int. Cl.⁵

G01F 23/22

Uprawniony z patentu: Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Mechanizacji Produkcji Zwierzęcej MEPROZET, Gdańsk /Polska/

DETEKTOR FAZY DYSKRETNEGO MIERNIKA POZIOMU CIECZY

Przedmiotem wynalazku jest detektor fazy przeznaczony do dyskretnego miernika poziomu cieczy, stosowanego zwłaszcza w stabilizatorze ciśnienia obiegu pierwotnego reaktora typu PWR, w którym układ dwufazowy: woda-para wodna znajdują 9ię w temperaturze około 340°C i pod ciśnieniem około 160 atm.

Detekcja za pomocą detektora typu elektronicznego odbywa się poprzez pomiar admitancji ośrodka, którym otoczona jest elektroda delektora· Ponieważ obydwie fazy różnią się zazwyczaj własnościami elektrycznymi t.zn. przewodnością właściwą i stałą dielektryczną, zatem na podstawie pomiaru admitancji na zaciskach elektrod możne określić fazę otaczającą w danej chwili detektor·

Detektory rozmieszcza się zwykle na różnych wysokościach w ściance zbiornika· Sygnał wyjściowy z któregoś detektora ma dwa poziomy odpowiadające cieczowemu lub gazowemu otoczeniu detektora. Układ składający się z serii dyskretnych detektorów oraz elektronicznego modułu obróbki sygnałów, wyznacza przedział wysokości słupa cieczy w zbiorniku reaktora·

Dotychczas znane są i stosowana do tych celów detektory różnych typów, głównie elektryczne, jak również optyczne. W krajach europejskich produkują je firmy takie jak DISA ELEKTRONIK w Danii i AID GRENOBLE we Francji. Na rynku krajowym są one niedostępne·

W znanych detektorach elektrycznych występuje co najmniej jedna elektroda izolowana elektrycznie od obudowy· Zamocowanie jej musi zapewniać dostatecznie dużą impedancję oraz w zastosowaniu reaktorowym posiadać bardzo dobre własności cieplno-mechaniczne· Dlatego trudno jest dla warunków reaktorowych wykonać złącze o odpowiednich parametrach· Tworzywa polimerowe o bardzo dobrych własnościach mechanicznych jak np· teflon, nie mogą być zastosowane za względu na zbyt niską wytrzymałość cieplną połączenia izolator-metal. W efekcie wytwarzane

150 858

150 858 dotychczas detektory charakteryzują się dużą zawodnością 1 awaryjnością, skomplikowaną i kosztowną technologią wytwarzania samego złącza·

Znane jest ponadto rozwiązanie firmy amerykańskiej chronione polskim patentem nr 82 873, dotyczące czujnika temperatury w urządzeniu do wskazywania poziomu ciekłego metalu w hutniczej formie odlewniczej, działający również w oparciu o sygnał napięciowy·

Sonda pomiarowa ostrzowa dociskana Jest sprężyście do ścianki wewnętrznej formy odlewniczej przechodzi przez chłodzący płaszćz wodny, znajdując się w specjalnej obudowie dokładnie uszczelnionej od płaszcza wodnego· Poziom płynnego metalu określony jest w oparciu o różnicę temperatur ścianki wewnętrznej formy· Nie nadaje się do pracy w warunkach dużych ciśnień i bezpośredniego kontaktu z medium ośrodka·

Celem wynalazku jest wyeliminowanie istniejących niedogodności poprzez opracowanie takiej konstrukcji detektora, w której złącze umieszczone byłoby w obszarze temperatur pozwalających na zastosowanie w nim tworzyw sztucznych o bardzo dobrych własnościach mechanicznych· Cel ten osiągnięty został dzięki przemieszczeniu złącza poza obszar zbiornika oraz zastosowaniu dodatkowego radiatora zwiększającego wymianę ciepła·

Detektor według wynalazku posiada długi cylindryczny korpus osadzony z jednej strony w ściance zbiornika, a z drugiej zamknięty pokrywą, w której osadzona jest prętowa elektroda przechodząca współśrodkowo wzdłuż całego korpusu· Pomiędzy pokrywą a korpusem osadzone są specjalnie ukształtowane uszczelki teflonowe· Na korpusie w maksymalnym oddaleniu od ścianki zbiornika znajdują się co najmniej cztery żebra przedzielone przekładkami i ściśnięte pierścieniem, pełniące rolę radiatorów. Pokrywa dociśnięta jest do korpusu za pomocą kołnierza górnego i dolnego, skręconych razem śrubami przechodzącymi przez tulejki i podkładki izolacyjne znajdujące się w kołnierzu górnym. Korpus i pokrywa połączone są elektrycznie z elektronicznym modułem obróbki sygnałów· * Detektor fazy według wynalazku po badaniach testowych wykazał dobre własności cieplno-mechaniczne, zapewniając poprawną pracę pod ciśnieniem 200 at. oraz przy temperaturze ściany zbiornika 400°C, zachowując przy tym temperaturę korpusu w miejscu uszczelnienia teflonowego niższą od 180°C« Ponadto wykazał bardzo dobre własności metrologiczne, a mianowicie różnica sygnałów odpowiadająca poszczególnym fazom bliska była 100%· Konstrukcja detektora wyeliminowała ponadto zjawisko zwierania detektora przez pozostałość fazy ciekłej, nawet wody twardej o dużym współczynniku napięcia powierzchniowego·

Rozwiązanie według wynalazku uwidocznione jest w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym detektor fazy w przekroju wzdłużnym z częściowym przekrojem ściany zbiornika i schematycznie zaznaczonymi połączeniami elektrycznymi· Długi cylindryczny korpus 1 wykonany ze stali stopowej wkręcony jest do ściany zbiornika 11 na głębokość równą w przybliżeniu średnicy gwintu· Po drugiej stronie korpus 1 posiada wyprofilowany kołnierz oraz cylindryczny występ, na który nachodzi pokrywa 2 z odwzorowanym wybraniem, wykonana również z wysokostopowej stali· Oo pokrywy 2 wkręcona jest prętowa elektroda 3 wykonana ze stali stopowej, przechodząca współśrodkowo wzdłuż całego korpusu 1 aż do jego początku· Pomiędzy pokrywą a korpusem 1 osadzone są uszczelki teflonowe 4a i 4b, posiadające w przekroju kształt kątowy· Na pogrubionej średnicy zewnętrznej korpusu 1 osadzone są cztery miedziane żebra 8, przedzielone miedzianymi przekładkami 9 i dociśnięte stalowym pierścieniem 10, nakręconym na korpus 1· Pokrywa 2 mocowana jest do korpusu 1 za pomocą stalowego kołnierza górnego 5 i dolnego 6, które skręcone są razem śrubami 12 przechodzącymi w pokrywie górnej 5 przez tulejki 7b i podkładki

7a wykonane z tekstolitu·

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1· Detektor fazy dyskretnego miernika poziomu cieczy, wyposażony w elektrodę umieszczoną w korpusie, znamienny tym, że posiada długi cylindryczny korpus /1/ osadzony z Jednej strony w ścianie zbiornika /11/, a z drugiej zamknięty pokrywą /2/, w

   150 858 której osadzona jest prętowa elektroda /3/, przechodząca współśrodkowo wzdłuż całego korpusu /1/, natomiast pomiędzy pokrywą /2/ i korpusem /1/ posiada specjalnie ukształtowane uszczelki teflonowe /4a/ i /4b/,a na korpusie /1/ w maksymalnym oddaleniu od ściany zbiornika /1/ znajdują się co najmniej cztery żebra /8/ przedzielone przedkładkami /9/ i ściśnięte pierścieniem /10/·
2. 2· Detektor według zastrz.l, z n a m i e η n y t y m, że pokrywa /2/ dociśnięta jest do korpusu /1/ za pomocą kołnierza górnego /5/ i dolnego /6/, skręconych razem śrubami /12/ przechodzącymi w pokrywie górnej /5/ przez izolacyjne tulejki /7b/ i podkładki /7a/·