RU2755841C1 - Apparatus for measuring the parameters of a medium - Google Patents

Apparatus for measuring the parameters of a medium Download PDF

Info

Publication number
RU2755841C1
RU2755841C1 RU2020137821A RU2020137821A RU2755841C1 RU 2755841 C1 RU2755841 C1 RU 2755841C1 RU 2020137821 A RU2020137821 A RU 2020137821A RU 2020137821 A RU2020137821 A RU 2020137821A RU 2755841 C1 RU2755841 C1 RU 2755841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
conductor
conductors
differential
thermocouples
temperature
Prior art date
Application number
RU2020137821A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Вячеславович Кобзев
Игорь Владимирович Ковалев
Евгений Александрович Кузнецов
Сергей Леонидович Петрунин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2020137821A priority Critical patent/RU2755841C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755841C1 publication Critical patent/RU2755841C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
    • G01F23/32—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats using rotatable arms or other pivotable transmission elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01K7/04—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples the object to be measured not forming one of the thermoelectric materials
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
    • G21C17/035—Moderator- or coolant-level detecting devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measuring equipment and can be used in apparatuses for measuring the parameters of a medium. The apparatus for measuring the level of a liquid medium and the temperature comprises a body, placed wherein are an electric heater, no less than two differential thermocouples, and an additional conductor. The differential thermocouple consists of two end conductors made of the same material, wherein one of the conductors is common to all thermocouples, and an intermediate conductor made of another material. The intermediate conductors and the common end conductor of the differential thermocouples form a common junction located in the bottom part of the body. The remaining junctions formed by the end and intermediate conductors of the differential thermocouples are distributed along the length of the body. The additional conductor is made of a material of the intermediate conductor, is connected with the common junction of the differential thermocouples, and forms a thermocouple with each end conductor of the differential thermocouples for measuring the temperature of the medium.
EFFECT: expanding the functional capabilities by substantially simultaneously determining the level of the liquid medium and the temperature profile of the liquid and vapour media, while increasing the reliability of operation of the apparatus and the accuracy of the obtained measurement results due to the fact that the information on the temperature in each of the two controlled levels is added to the existing information on the position of the level from the signal of the temperature difference between said levels.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения параметров среды, например для измерения уровня жидкометаллического теплоносителя, его температуры и температуры пара (газа) над поверхностью теплоносителя в активной зоне ядерного реактора.The invention relates to measuring equipment and can be used in devices for measuring the parameters of the medium, for example, for measuring the level of a liquid metal coolant, its temperature and the temperature of the vapor (gas) above the surface of the coolant in the core of a nuclear reactor.

Наиболее близким по назначению и совокупности существенных признаков к настоящему изобретению является устройство для измерения параметров среды, содержащее корпус, в котором размещены электрический нагреватель и по меньшей мере две дифференциальные термопары, каждая из которых состоит из двух, выполненных из одного материала, крайних проводников, один из которых является общим для всех термопар, и промежуточного проводника, выполненного из другого материала, при этом промежуточные проводники и общий крайний проводник дифференциальных термопар образуют общий спай, расположенный в донной части корпуса, а остальные спаи, образованные крайними и промежуточными проводниками дифференциальных термопар, распределены по длине корпуса (патент РФ №2065579, МПК G01F 23/32 опубл. 20.11.2008).The closest in purpose and set of essential features to the present invention is a device for measuring the parameters of the environment, containing a housing in which an electric heater and at least two differential thermocouples are placed, each of which consists of two extreme conductors made of the same material, one of which is common to all thermocouples, and an intermediate conductor made of a different material, while the intermediate conductors and the common extreme conductor of the differential thermocouples form a common junction located in the bottom of the case, and the remaining junctions formed by the extreme and intermediate conductors of the differential thermocouples are distributed along the length of the body (RF patent No. 2065579, IPC G01F 23/32 publ. 20.11.2008).

Известное устройство для измерения параметров среды контролирует уровень жидкой среды. При контроле уровня среды (электрический нагреватель включен) устройство вырабатывает сигнал разности температур в местах расположения спаев дифференциальных термопар по высоте (длине) устройства. При отключенном электрическом нагревателе устройство также вырабатывает сигнал разности температур в местах расположения спаев дифференциальных термопар по высоте (длине) устройства.The known device for measuring the parameters of the medium controls the level of the liquid medium. When controlling the level of the medium (electric heater is on), the device generates a signal of the temperature difference at the locations of the junctions of differential thermocouples along the height (length) of the device. When the electric heater is off, the device also generates a signal of the temperature difference at the locations of the junctions of differential thermocouples along the height (length) of the device.

Недостатком известного устройства для измерения параметров среды является отсутствие возможности контроля температуры жидкости и пара (газа) в местах расположения спаев дифференциальных термопар, что особенно важно по условиям ведения некоторых технологических процессов в корпусе технологического объекта (например ядерного реактора), где требуется контролировать не только положение уровня жидкой среды, но и температуру как жидкой, так паровой или газовой среды.The disadvantage of the known device for measuring the parameters of the medium is the inability to control the temperature of liquid and vapor (gas) at the locations of the junctions of differential thermocouples, which is especially important in terms of the conditions for conducting some technological processes in the body of a technological object (for example, a nuclear reactor), where it is required to control not only the position the level of the liquid medium, but also the temperature of both the liquid and the vapor or gas medium.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для измерения параметров среды, которое обеспечит измерение уровня жидкой среды и измерение температуры жидкой среды и температуры пара (газа) над ее поверхностью.The object of the present invention is to provide a device for measuring the parameters of the medium, which will ensure the measurement of the level of the liquid medium and the measurement of the temperature of the liquid medium and the temperature of the vapor (gas) above its surface.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для измерения параметров среды за счет практически одновременного определения уровня жидкой среды и температурного профиля жидкой и парообразной сред при одновременном увеличении надежности работы устройства и точности полученных результатов измерения вследствие того, что к существующей информации о положении уровня по сигналу разности температуры между двумя контролируемыми уровнями добавляется информация по температуре в каждом из них.The technical result of the present invention is to expand the functionality of the device for measuring the parameters of the medium due to the almost simultaneous determination of the level of the liquid medium and the temperature profile of the liquid and vaporous media while increasing the reliability of the device and the accuracy of the obtained measurement results due to the fact that the existing information about the position of the level along the signal of the temperature difference between the two monitored levels is supplemented with information on the temperature in each of them.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для измерения параметров среды, содержащее корпус, в котором размещены электрический нагреватель и по меньшей мере две дифференциальных термопары, каждая из которых состоит из двух, выполненных из одного материала, крайних проводников, один из которых является общим для всех термопар, и промежуточного проводника, выполненного из другого материала, при этом промежуточные проводники и общий крайний проводник дифференциальных термопар образуют общий спай, расположенный в донной части корпуса, а остальные спаи, образованные крайними и промежуточными проводниками дифференциальных термопар, распределены по длине корпуса, согласно заявленному изобретению снабжено дополнительным проводником, который выполнен из материала промежуточного проводника и размещен в корпусе по его длине, при этом дополнительный проводник соединен с общим спаем дифференциальных термопар и образует с крайним проводником каждой дифференциальной термопары и общим крайним проводником классическую термопару для измерения температуры среды.The specified technical result is achieved in that the known device for measuring the parameters of the environment, containing a housing in which there is an electric heater and at least two differential thermocouples, each of which consists of two, made of the same material, extreme conductors, one of which is common for all thermocouples, and an intermediate conductor made of a different material, while the intermediate conductors and the common extreme conductor of the differential thermocouples form a common junction located in the bottom of the case, and the remaining junctions formed by the extreme and intermediate conductors of the differential thermocouples are distributed along the length of the case, according to the claimed invention, it is equipped with an additional conductor, which is made of the material of the intermediate conductor and is located in the housing along its length, while the additional conductor is connected to the common junction of differential thermocouples and forms with the extreme conductor of each differential te rmocouple and a common end conductor, a classic thermocouple for measuring the temperature of the medium.

Сущность настоящего изобретения поясняется чертежом, на котором представлено устройство для измерения параметров среды (общий вид).The essence of the present invention is illustrated by the drawing, which shows a device for measuring the parameters of the environment (general view).

Устройство для измерения параметров среды содержит корпус 1, который имеет цилиндрическую форму и выполнен из теплопроводящего материала. В полости корпуса 1 расположены электрический нагреватель 2, состоящий из двух проводников, три дифференциальные термопары, первая из которых состоит из двух крайних хромелевых проводников 3, 4 и промежуточного алюмелевого проводника 5, вторая - из двух крайних хромелевых проводников 6, 4 и промежуточного алюмелевого проводника 7, третья - из двух крайних хромелевых проводников 8, 4 и промежуточного алюмелевого проводника 9, и дополнительный проводник 10, выполненный из материала промежуточных проводников, а именно из алюмеля. Для первой, второй и третьей дифференциальных термопар хромелевый проводник 4 является общим проводником. Нижние концы промежуточных алюмелевых проводников 5, 7, 9 и нижний конец общего крайнего хромелевого проводника 4 соединены между собой с образованием общего нижнего спая 11 трех дифференциальных термопар. Нижний конец крайнего хромелевого проводника 3 и верхний конец промежуточного алюмелевого проводника 5 образуют спай 12 первой дифференциальной термопары. Нижний конец крайнего хромелевого проводника 6 и верхний конец промежуточного алюмелевого проводника 7 образуют спай 13 второй дифференциальной термопары. Нижний конец крайнего хромелевого проводника 8 и верхний конец промежуточного алюмелевого проводника 9 образуют спай 14 третьей дифференциальной термопары. Общий нижний спай 11 первой, второй и третьей дифференциальных термопар и спаи 12, 13, 14 соответственно первой, второй и третьей дифференциальных термопар распределены по высоте корпуса 1 в следующем порядке. В нижней части корпуса 1 расположен спай 11, над спаем 11 расположен спай 12 первой дифференциальной термопары, над спаем 12 расположен спай 13 второй дифференциальной термопары, над спаем 13 расположен спай 14 третьей дифференциальной термопары. Нижний конец дополнительного алюмелевого проводника 10 соединен с общим нижним спаем 11 первой, второй и третьей дифференциальных термопар. При этом дополнительный алюмелевый проводник 10 образует с каждым крайним хромелевым проводником 3, 6, 8 и общим крайним хромелевым проводником 4 первой, второй и третьей дифференциальных термопар классическую (простую) термопару для измерения температуры среды (четыре классические термопары). Электрический нагреватель 2 выполнен из двух соединенных между собой (например, сваркой) нихромовых проводников. Электрический нагреватель 2, проводники 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 первой, второй и третьей дифференциальных термопар и дополнительный проводник 10 расположены в корпусе 1 по его длине и изолированы друг от друга и от корпуса 1. Места размещения проводников электрического нагревателя 2 и проводников 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 дифференциальных термопар внутри корпуса 1 зависят от количества контролируемых уровней среды.The device for measuring the parameters of the medium contains a housing 1, which has a cylindrical shape and is made of a heat-conducting material. In the cavity of the housing 1 there is an electric heater 2, consisting of two conductors, three differential thermocouples, the first of which consists of two extreme chromel conductors 3, 4 and an intermediate Alumel conductor 5, the second one consists of two extreme chromel conductors 6, 4 and an intermediate Alumel conductor 7, the third consists of two extreme chromel conductors 8, 4 and an intermediate alumel conductor 9, and an additional conductor 10 made of the material of the intermediate conductors, namely alumel. For the first, second and third differential thermocouples, chromel conductor 4 is a common conductor. The lower ends of the intermediate alumel conductors 5, 7, 9 and the lower end of the common extreme chromel conductor 4 are interconnected to form a common lower junction 11 of three differential thermocouples. The lower end of the extreme chromel conductor 3 and the upper end of the intermediate alumel conductor 5 form the junction 12 of the first differential thermocouple. The lower end of the extreme chromel conductor 6 and the upper end of the intermediate alumel conductor 7 form a junction 13 of the second differential thermocouple. The lower end of the extreme chromel conductor 8 and the upper end of the intermediate alumel conductor 9 form a junction 14 of the third differential thermocouple. The common lower junction 11 of the first, second and third differential thermocouples and junctions 12, 13, 14, respectively, of the first, second and third differential thermocouples are distributed along the height of the housing 1 in the following order. Junction 11 is located in the lower part of housing 1, junction 12 of the first differential thermocouple is located above junction 11, junction 13 of the second differential thermocouple is located above junction 12, junction 14 of the third differential thermocouple is located above junction 13. The lower end of the additional alumel conductor 10 is connected to a common lower junction 11 of the first, second and third differential thermocouples. In this case, the additional Alumel conductor 10 forms with each extreme Chromel conductor 3, 6, 8 and the common extreme Chromel conductor 4 of the first, second and third differential thermocouples a classic (simple) thermocouple for measuring the temperature of the medium (four classic thermocouples). The electric heater 2 is made of two nichrome conductors interconnected (for example, by welding). Electric heater 2, conductors 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 of the first, second and third differential thermocouples and additional conductor 10 are located in body 1 along its length and are isolated from each other and from body 1. Places of electrical conductors heater 2 and conductors 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 of differential thermocouples inside housing 1 depend on the number of controlled levels of the medium.

Введение дополнительного алюмелевого проводника 10 позволило дополнительно создать четыре классических (простых) термопар.The introduction of an additional Alumel conductor 10 made it possible to additionally create four classical (simple) thermocouples.

Первая классическая (простая) термопара измеряет температуру спаем 12, при этом сигнал генерируется на концах крайнего хромелевого проводника 3 и дополнительного алюмелевого проводника 10.The first classical (simple) thermocouple measures the temperature at junction 12, while the signal is generated at the ends of the outermost chromel conductor 3 and additional alumel conductor 10.

Вторая классическая (простая) термопара измеряет температуру спаем 13, при этом сигнал генерируется на концах крайнего хромелевого проводника 6 и дополнительного алюмелевого проводника 10.The second classical (simple) thermocouple measures the temperature at junction 13, while the signal is generated at the ends of the extreme chromel conductor 6 and additional alumel conductor 10.

Третья классическая (простая) термопара измеряет температуру спаем 14, при этом сигнал генерируется на концах крайнего хромелевого проводника 8 и дополнительного алюмелевого проводника 10.The third classical (simple) thermocouple measures the temperature of junction 14, while the signal is generated at the ends of the outermost chromel conductor 8 and additional alumel conductor 10.

Четвертая классическая (простая) термопара измеряет температуру спаем 11, при этом сигнал генерируется на концах общего крайнего хромелевого проводника 4 и дополнительного алюмелевого проводника 10.The fourth classical (simple) thermocouple measures the temperature of junction 11, while the signal is generated at the ends of the common extreme chromel conductor 4 and additional alumel conductor 10.

Первая дифференциальная термопара контролирует положение уровня жидкой среды между спаями 11 и 12, при этом сигнал разности температуры генерируется на концах крайнего хромелевого проводника 3 и общего крайнего хромелевого проводника 4.The first differential thermocouple monitors the position of the liquid medium level between junctions 11 and 12, while the temperature difference signal is generated at the ends of the outermost chromel conductor 3 and the common outermost chromel conductor 4.

Вторая дифференциальная термопара контролирует положение уровня жидкой среды между спаями 12 и 13, при этом сигнал разности температуры генерируется на концах крайнего хромелевого проводника 6 и общего крайнего хромелевого проводника 4.The second differential thermocouple controls the position of the level of the liquid medium between junctions 12 and 13, while the temperature difference signal is generated at the ends of the extreme chromel conductor 6 and the common extreme chromel conductor 4.

Третья дифференциальная термопара контролирует положение уровня жидкой среды между спаями 13 и 14, при этом сигнал разности температуры генерируется на концах крайнего хромелевого проводника 8 и общего крайнего хромелевого проводника 4.The third differential thermocouple controls the position of the level of the liquid medium between junctions 13 and 14, while the temperature difference signal is generated at the ends of the extreme chromel conductor 8 and the common extreme chromel conductor 4.

Сигналы трех дифференциальных термопар и четырех классических (простых) термопар генерируются одновременно.Three differential thermocouples and four classic (simple) thermocouples are generated simultaneously.

Устройство имеет следующие режимы работы:The device has the following operating modes:

- контроль уровня жидкой среды с одновременным контролем температуры нагреваемого устройства в местах расположения спаев 11, 12, 13, 14.- control of the level of the liquid medium with simultaneous control of the temperature of the heated device at the locations of the junctions 11, 12, 13, 14.

- контроль температуры жидкой среды и пара (газа).- temperature control of liquid medium and steam (gas).

В режиме «Контроль уровня жидкой среды с одновременным контролем температуры нагреваемого электрического нагревателя 2 в местах расположения спаев 11, 12, 13, 14» устройство для измерения параметров среды работает следующим образом.In the mode "Control of the level of the liquid medium with simultaneous control of the temperature of the heated electric heater 2 at the locations of the junctions 11, 12, 13, 14" the device for measuring the parameters of the medium operates as follows.

Устройство помещают в сосуд с жидкостью (расплавом), уровень которой контролируют. Электрический нагреватель 2 подключают к источнику электрического питания (на чертеже не показано). Проводники 3, 4, 6, 8, 10 подключают к преобразователю сигналов (на чертеже не показано). Включают источник электрического питания электрического нагревателя 2 и тепловой поток нагревает спаи 11, 12, 13, 14 дифференциальных термопар. Уровень жидкой среды в сосуде устанавливают ниже дна корпуса 1. Значения термоЭДС на концах проводников 3, 6, 8 относительно проводника 10 равны приблизительно 0 мВ, а значение сигнала между проводниками 4 и 10 соответствует температуре устройства в месте расположения спая 11, находящемся в паровой (газовой) среде, что свидетельствует о нахождении всего устройства в паровой (газовой) среде. Уровень жидкой среды в сосуде устанавливают приблизительно на одинаковом расстоянии от спаев 11 и 12. Тепловой поток от электрического нагревателя 2 обогревает спаи 11, 12, 13, 14. Появление сигнала, отличного от 0 мВ между проводниками 3 и 4, снижение значения сигнала между проводниками 4 и 10, а также неизменное значение сигналов приблизительно 0 мВ между проводниками 6, 8 и проводником 4 свидетельствует о том, что уровень жидкой среды находится между спаями 11 и 12. Уровень жидкой среды в сосуде устанавливают приблизительно на одинаковом расстоянии от спаев 12 и 13. Тепловой поток от электрического нагревателя 2 обогревает спаи 11, 12, 13, 14. При этом: значение сигнала между проводниками 3 и 4 уменьшается приблизительно до 0 мВ, между проводниками 6 и 4 появляется сигнал, значение которого приблизительно равно значению сигнала, полученного при нахождении уровня жидкой среды между спаями 11 и 12, значение сигнала между проводниками 8 и 4 остается приблизительно равным 0 мВ, значение сигнала между проводниками 4 и 10 остается прежним, а значение сигнала между проводниками 3 и 10 снижается до приблизительно значения между проводниками 4 и 10, что свидетельствует о положении уровня жидкой среды между спаями 12 и 13. Уровень жидкой среды в сосуде устанавливают приблизительно на одинаковом расстоянии от спаев 13 и 14. Тепловой поток от электрического нагревателя 2 обогревает спаи 11, 12, 13, 14. При этом: значение сигнала между проводниками 3 и 4 остается приблизительно равным 0 мВ, значение сигнала между проводниками 6 и 4 уменьшается до приблизительно 0 мВ, между проводниками 8 и 4 появляется сигнал, значение которого приблизительно равно значению сигнала, полученного при нахождении уровня жидкой среды между спаями 11 и 12, значение сигнала между проводниками 4 и 10 остается прежним, значение сигнала между проводниками 6 и 10 снижается до приблизительно значения сигнала между проводниками 4 и 10, что свидетельствует о положении уровня жидкой среды между спаями 13 и 14. Уровень жидкой среды в сосуде устанавливают выше спая 14. Тепловой поток от электрического нагревателя 2 обогревает спаи 11, 12, 13, 14. При этом значение сигнала между проводниками 3, 6 и проводником 4 остается приблизительно равным 0 мВ, значение сигнала между проводниками 8 и 4 уменьшается до приблизительно 0 мВ, значение сигнала между проводниками 3, 4, 6, 8 и 10 остается прежним, значение сигнала между проводниками 8 и 10 снижается до приблизительно значения сигнала между проводниками 4 и 10, что свидетельствует о положении уровня жидкой среды выше спая 14.The device is placed in a vessel with a liquid (melt), the level of which is controlled. The electric heater 2 is connected to an electric power source (not shown in the drawing). Conductors 3, 4, 6, 8, 10 are connected to a signal converter (not shown in the drawing). The source of electric power supply of the electric heater 2 is switched on and the heat flux heats the junctions 11, 12, 13, 14 of the differential thermocouples. The level of the liquid medium in the vessel is set below the bottom of the housing 1. The thermoEMF values at the ends of conductors 3, 6, 8 relative to conductor 10 are approximately 0 mV, and the signal value between conductors 4 and 10 corresponds to the device temperature at the location of junction 11 located in the steam ( gas) environment, which indicates that the entire device is in a vapor (gas) environment. The level of the liquid medium in the vessel is set at approximately the same distance from the junctions 11 and 12. The heat flux from the electric heater 2 heats the junctions 11, 12, 13, 14. Appearance of a signal other than 0 mV between conductors 3 and 4, decrease in the signal value between conductors 4 and 10, as well as a constant value of signals of approximately 0 mV between conductors 6, 8 and conductor 4, indicates that the liquid level is between junctions 11 and 12. The level of the liquid medium in the vessel is set at approximately the same distance from junctions 12 and 13 The heat flux from the electric heater 2 heats the junctions 11, 12, 13, 14. In this case: the value of the signal between conductors 3 and 4 decreases to approximately 0 mV, a signal appears between conductors 6 and 4, the value of which is approximately equal to the value of the signal obtained at finding the level of the liquid medium between junctions 11 and 12, the signal value between conductors 8 and 4 remains approximately equal to 0 mV, the value the signal between conductors 4 and 10 remains the same, and the value of the signal between conductors 3 and 10 decreases to approximately the value between conductors 4 and 10, which indicates the position of the liquid level between junctions 12 and 13. The liquid level in the vessel is set at approximately the same distance from junctions 13 and 14. Heat flux from electric heater 2 heats junctions 11, 12, 13, 14. In this case: the value of the signal between conductors 3 and 4 remains approximately equal to 0 mV, the value of the signal between conductors 6 and 4 decreases to approximately 0 mV , a signal appears between conductors 8 and 4, the value of which is approximately equal to the value of the signal obtained when the level of the liquid medium is found between junctions 11 and 12, the value of the signal between conductors 4 and 10 remains the same, the value of the signal between conductors 6 and 10 decreases to approximately the value of the signal between conductors 4 and 10, which indicates the position of the level of the liquid medium between junctions 13 and 14. The level of the liquid medium in the vessel is set above the junction 14. The heat flux from the electric heater 2 heats the junctions 11, 12, 13, 14. In this case, the value of the signal between conductors 3, 6 and conductor 4 remains approximately equal to 0 mV, the value of the signal between the conductors 8 and 4 decreases to approximately 0 mV, the signal value between conductors 3, 4, 6, 8 and 10 remains the same, the signal value between conductors 8 and 10 decreases to approximately the signal value between conductors 4 and 10, which indicates the position of the liquid level above junction 14.

В режиме «Контроль температуры жидкой среды и пара (газа)» устройство для измерения параметров среды работает следующим образом.In the "Temperature control of liquid medium and vapor (gas)" mode, the device for measuring the parameters of the medium works as follows.

Электрический нагреватель 2 отключают от источника электрического питания. Приблизительно через 10 с устройство остывает и, при отсутствии естественного градиента температуры по высоте объекта контроля, значение сигнала между проводниками 3, 6, 8 и 4 остается приблизительно равным 0 мВ, а значение сигнала между проводниками 3, 4, 6, 8 и 10 будет соответствовать значениям температуры жидкой среды и пара на высотах расположения спаев 11, 12, 13, 14.The electric heater 2 is disconnected from the power supply. After about 10 s, the device cools down and, in the absence of a natural temperature gradient along the height of the controlled object, the signal value between conductors 3, 6, 8 and 4 remains approximately equal to 0 mV, and the signal value between conductors 3, 4, 6, 8 and 10 will be correspond to the values of the temperature of the liquid medium and steam at the heights of the location of the junctions 11, 12, 13, 14.

Claims (1)

Устройство для измерения уровня жидкой среды и температуры, содержащее корпус, в котором размещены электрический нагреватель и по меньшей мере две дифференциальные термопары, каждая из которых состоит из двух крайних и выполненных из одного материала проводников, один из которых является общим для всех термопар, и промежуточного проводника, выполненного из другого материала, при этом промежуточные проводники и общий крайний проводник дифференциальных термопар образуют общий спай, расположенный в донной части корпуса, а остальные спаи, образованные крайними и промежуточными проводниками дифференциальных термопар, распределены по длине корпуса, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным проводником, который выполнен из материала промежуточного проводника и размещен в корпусе по его длине, при этом дополнительный проводник соединен с общим спаем дифференциальных термопар и образует с крайним проводником каждой дифференциальной термопары и общим крайним проводником термопары термопару для измерения температуры среды.A device for measuring the level of a liquid medium and temperature, containing a housing in which an electric heater and at least two differential thermocouples are located, each of which consists of two extreme conductors made of the same material, one of which is common to all thermocouples, and an intermediate a conductor made of a different material, while the intermediate conductors and the common extreme conductor of the differential thermocouples form a common junction located in the bottom of the case, and the remaining junctions formed by the extreme and intermediate conductors of the differential thermocouples are distributed along the length of the case, characterized in that it is equipped with an additional conductor, which is made of the material of the intermediate conductor and is located in the case along its length, while the additional conductor is connected to the common junction of the differential thermocouples and forms a thermocouple with the extreme conductor of each differential thermocouple and the common extreme conductor of the thermocouple ru to measure the temperature of the environment.
RU2020137821A 2020-11-17 2020-11-17 Apparatus for measuring the parameters of a medium RU2755841C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137821A RU2755841C1 (en) 2020-11-17 2020-11-17 Apparatus for measuring the parameters of a medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137821A RU2755841C1 (en) 2020-11-17 2020-11-17 Apparatus for measuring the parameters of a medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755841C1 true RU2755841C1 (en) 2021-09-22

Family

ID=77852002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137821A RU2755841C1 (en) 2020-11-17 2020-11-17 Apparatus for measuring the parameters of a medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755841C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2065579C1 (en) * 1992-09-04 1996-08-20 Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники Transducer of parameters of medium
RU2153712C1 (en) * 1999-11-12 2000-07-27 Мительман Михаил Григорьевич Device for metering coolant level in reactor (design versions)
JP5829527B2 (en) * 2012-01-05 2015-12-09 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 Reactor water level and temperature measurement device
RU175490U1 (en) * 2017-05-15 2017-12-06 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение (ООО НПО "ИНКОР") TEMPERATURE AND LIQUID CONTROL PROBE
JP6383276B2 (en) * 2014-12-09 2018-08-29 株式会社東芝 Water level measuring device, water level measuring method, and nuclear power plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2065579C1 (en) * 1992-09-04 1996-08-20 Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники Transducer of parameters of medium
RU2153712C1 (en) * 1999-11-12 2000-07-27 Мительман Михаил Григорьевич Device for metering coolant level in reactor (design versions)
JP5829527B2 (en) * 2012-01-05 2015-12-09 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 Reactor water level and temperature measurement device
JP6383276B2 (en) * 2014-12-09 2018-08-29 株式会社東芝 Water level measuring device, water level measuring method, and nuclear power plant
RU175490U1 (en) * 2017-05-15 2017-12-06 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение (ООО НПО "ИНКОР") TEMPERATURE AND LIQUID CONTROL PROBE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4333803A (en) Method and apparatus for controlling the heat balance in aluminum reduction cells
US5730026A (en) Microprocessor-based liquid sensor and ice detector
JP5583153B2 (en) Liquid level detection device and method
JPS6093315A (en) Heat-sensitive measuring system of liquid level
US4643586A (en) Equipment and method for calibration of instruments having a temperature sensing unit
US6530686B1 (en) Differential scanning calorimeter having low drift and high response characteristics
EP1150117B1 (en) Differential Scanning Calorimeter
US20160202196A1 (en) Thermophysical property measurement method and thermophysical property measurement apparatus
US5884235A (en) Non-contact, zero-flux temperature sensor
RU2755841C1 (en) Apparatus for measuring the parameters of a medium
JP2004012462A (en) Method and apparatus for thermally investigating substance
US2603089A (en) Apparatus for measuring the rate of flow of particulate solids through vessels
US3022664A (en) Differential calorimeter
US20100086005A1 (en) Method and apparatus for determining a phase transition of a substance
JPS61153555A (en) Method and device for detecting presence of substance or generation of change immediately before physical state change in fluid
RU2727342C1 (en) Adiabatic calorimeter
Choi et al. Measurement of thermal properties of microfluidic samples using laser point heating thermometry
US6192697B1 (en) System and method for determining heat transfer in an environment
RU198109U1 (en) Device for controlling the level of a liquid medium
US20180283925A1 (en) Apparatus and Method for Measuring a Level of a Liquid
RU2828621C1 (en) Method of measuring fluid flow rate and thermal anemometer for its implementation
Farber et al. Variation of heat transfer coefficient with length
Clem et al. A differential adiabatic microcalorimeter for the study of heats of transition in solution
RU2114400C1 (en) Device for uninterrupted measurement of level of liquid
KR920009890B1 (en) Temperature control means of thermostat for measuring viscosity