乏燃料水池水位和温度测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种乏燃料水池水位和温度测量系统，包括：安装支架，激光测距仪，红外测温仪，导管，本地显示器，安装支架固定于乏燃料水池的池壁上，导管一端固定在安装支架上、另一端上设有进水通孔、伸入乏燃料水池的池底；导管的管体内设有反射浮块；激光测距仪固定于安装支架上、沿导管内管壁发射激光测距信号、生成液位测量信号；红外测温仪固定于安装支架上、沿导管外管壁发射红外测温信号、生成液温测量信号；本地显示器连接激光测距仪和红外测温仪。本实用新型专利技术够实现连续测量、具备优秀的抗震、抗辐射、抗高温、抗高湿性能，在发生事故工况时也能够进行准确的测量工作。

【技术实现步骤摘要】
乏燃料水池水位和温度测量系统
本技术涉及核电站设备
，具体来说涉及一种乏燃料水池水位和温度测量系统，安装于乏燃料储存水池、用于对乏燃料储存水池的水位和温度进行。
技术介绍
在现代的核电站生产现场，乏燃料储存水池是一种用于储存、冷却乏燃料组件及破损燃料组件，以及对燃料组件进行检查、修复、运输的设备。现有技术中，对乏燃料储存水池的水位和温度检测主要包括热电偶式测量装置、差压式测量装置和超声波式测量装置这几种。热电偶式由两组安装在导管上的连续热电偶组成，其中一组加热，一组保持常温，利用液体导热系数高于空气的原理来测量液位。这种设备的缺陷是：不能实现对液位的连续监测、需要增加额外的供电设备。差压式测量装置的工作原理是利用水位压差原理来测量液位，同时利用安装在导管上的热电阻测温组件来测量池水温度。这种结构的缺陷是：其测量范围有限。当乏燃料储存水池设计水位较深时，难以到达取压点同时热电阻测温组件不能满足抗震要求。超声波式测量装置的工作原理是利用超声波穿越不同介质界面时发生反射、通过计算发射与反射信号的时间间隔来确定液面位置，同时利用安装在导管上的热电阻对池水温度进行测量。此外，上述三种测量设备都需要将测量器件长时间浸泡在池水中，需定期维护、耗费了一定的人力成本。而采用热电阻进行也无法完全满足核电站的抗震要求，无法在事故工况下进行测量工作。因此，如何开发出一种新型的乏燃料水池水位和温度测量系统，能够克服现有三种测量装置存在的缺陷，能够实现连续测量、具备优秀的抗震、抗辐射、抗高温、抗高湿性能，可胜任在事故工况下进行的准确测量，是本领域人员需要研究的方向。
技术实现思路
本技术提供了一种乏燃料水池水位和温度测量系统，其能够实现连续测量、具备优秀的抗震、抗辐射、抗高温、抗高湿性能，在发生事故工况时也能够进行准确的测量工作。其采用的具体技术方案如下：一种乏燃料水池水位和温度测量系统，包括：安装支架，激光测距仪，红外测温仪，导管和本地显示器；所述安装支架固定于乏燃料水池的池壁上，所述导管一端固定在安装支架上、另一端上设有进水通孔、伸入乏燃料水池的池底；所述导管的管体内设有反射浮块；所述激光测距仪固定于安装支架上、沿导管内管壁发射激光测距信号、生成液位测量信号；所述红外测温仪固定于安装支架上、朝乏燃料水池液面发射红外测温信号、生成液温测量信号；所述本地显示器连接激光测距仪和红外测温仪。通过采用这种技术方案：在进行液温、液位测量的过程中，池水通过导管底部的进水通孔进入导管中，池水将发射浮块托起，此时激光测距仪发射的测距激光射到反射浮块上后沿导管内壁折返，激光测距仪根据发射时间与返回时间间隔计算出距离，转换成4-20mA信号发送给本地显示器。同时红外测温仪采集池水温度，转换成4-20mA模拟量发送本地显示器。本地显示器处理激光测距仪和红外测温仪采集到的信号并进行现场显示。采用激光测距仪及红外测温仪为主要测量部件，可实现连续测量，测试数据精确可靠。采用非接触式设计，池内无需安装测量器件，维护简单方便。尤其是在池水沸腾的事故工况时，专门设计的反射浮块对沸腾水表面有抑制缓冲作用，提高了测量准确性。优选的是，上述乏燃料水池水位和温度测量系统中：还包括应急电源，所述应急电源连接激光测距仪、红外测温仪和本地显示器。通过采用这种技术方案：在发生事故工况无法提供市电时下能够通过应急电源对激光测距仪、红外测温仪和本地显示器进行持续供电，防止现场检测因事故而中断。优选的是，上述乏燃料水池水位和温度测量系统中：还包括防护外壳，所述防护外壳覆盖于激光测距仪和红外测温仪外。通过采用这种技术方案：通过防护外壳对事故工况下的高温蒸汽或强辐射起到防护作用，提高了装置的适应性。进一步优选的是，上述乏燃料水池水位和温度测量系统中：所述导管的管身以焊接方式固定在水池壁上的预埋件中。通过采用这种技术方案：以预埋件实现导管管身与水池壁的连接，使得导管管体的管身更稳定，符合抗震设计要求、确保了激光测距仪的检测精度。更进一步优选的是，上述乏燃料水池水位和温度测量系统中：所述本地显示器内包括信号处理单元和显示单元；所述信号处理单元用于处理激光测距仪输出的液位测量信号并生成液位信号值、处理红外测温仪输出的液温测量信号并生成液温信号值；所述显示单元用于显示液位信号值和液温信号值。更进一步优选的是，上述乏燃料水池水位和温度测量系统中：所述本地显示器包括计算单元、声光报警单元和写入单元；所述计算单元中预先写有液温阈值和液位阈值，用于将液位信号值与液位阈值进行比较计算、将液温信号值与液温阈值进行比较计算；在液位信号值大于液位阈值/液温信号值大于液温阈值时对声光报警单元发送触发信号；所述声光报警单元在收到触发信号时输出声光报警；所述写入单元用于对计算单元修改/写入液位阈值和液温阈值。再进一步优选的是，上述乏燃料水池水位和温度测量系统中：还包括远端显示器；所述本地显示器通过无线方式将液位信号值和液温信号值发送至远端显示模块，所述远端显示器同步远程显示液位信号值和液温信号值。与现有技术相比，本技术能够实现核电厂乏燃料池液位及温度的连续测量，能够适应事故工况下的数据测量，维护简单便捷。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细的说明：图1为本技术实施例1的结构示意图；各附图标记与部件名称对应关系如下：1、安装支架；2、激光测距仪；3、红外测温仪；4、导管；5、本地显示器；6、应急电源；7、防护外壳；8、预埋件；9、远端显示器；41、进水通孔；42、反射浮块。具体实施方式为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将结合附图对本技术作进一步描述。如图1所示为本技术的实施例1：一种乏燃料水池水位和温度测量系统，包括：安装支架1，激光测距仪2，红外测温仪3，导管4，本地显示器5，应急电源6，防护外壳7和远端显示器9。所述安装支架1固定于乏燃料水池的池壁上，所述导管4一端固定在安装支架1上、另一端上设有进水通孔41、伸入乏燃料水池的池底，所述导管4的管体内设有反射浮块42。同时水池壁上设有若干个预埋件8，所述导管4的管身以焊接方式固定在预埋件8中。所述激光测距仪2固定于安装支架1上、沿导管4内管壁发射激光测距信号、生成液位测量信号；所述红外测温仪3固定于安装支架1上、朝乏燃料水池液面发射红外测温信号、生成液温测量信号；所述本地显示器5连接激光测距仪2和红外测温仪3。所述本地显示器5包括信号处理单元、显示单元、计算单元、声光报警单元和写入单元。所述信号处理单元用于处理激光测距仪2输出的液位测量信号并生成液位信号值、处理红外测温仪3输出的液温测量信号并生成液温信号值；所述显示单元用于显示液位信号值和液温信号值。所述计算单元中预先写有液温阈值和液位阈值，用于将液位信号值与液位阈值进行比较计算、将液温信号值与液温阈值进行比较计算；在液位信号值大于液位阈值/液温信号值大于液温阈值时对声光报警单元发送触发信号；所述声光报警单元在收到触发信号时输出声光报警；所述写入单元用于对计算单元修改/写入液位阈值和液温阈值。所述本地显示器5通过无线方式将液位信号值和液温信号值发送至远端显示模块9，所述远端显示器9同步远程显示液位信号值和液温信号值。所述应急电源6连接激光测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乏燃料水池水位和温度测量系统，其特征在于包括：安装支架（1），激光测距仪（2），红外测温仪（3），导管（4）和本地显示器（5）；所述安装支架（1）固定于乏燃料水池的池壁上，所述导管（4）一端固定在安装支架（1）上、另一端上设有进水通孔（41）、伸入乏燃料水池的池底；所述导管（4）的管体内设有反射浮块（42）；所述激光测距仪（2）固定于安装支架（1）上、沿导管（4）内管壁发射激光测距信号、生成液位测量信号；所述红外测温仪（3）固定于安装支架（1）上、朝乏燃料水池液面发射红外测温信号、生成液温测量信号；所述本地显示器（5）连接激光测距仪（2）和红外测温仪（3）。

【技术特征摘要】
1.一种乏燃料水池水位和温度测量系统，其特征在于包括：安装支架（1），激光测距仪（2），红外测温仪（3），导管（4）和本地显示器（5）；所述安装支架（1）固定于乏燃料水池的池壁上，所述导管（4）一端固定在安装支架（1）上、另一端上设有进水通孔（41）、伸入乏燃料水池的池底；所述导管（4）的管体内设有反射浮块（42）；所述激光测距仪（2）固定于安装支架（1）上、沿导管（4）内管壁发射激光测距信号、生成液位测量信号；所述红外测温仪（3）固定于安装支架（1）上、朝乏燃料水池液面发射红外测温信号、生成液温测量信号；所述本地显示器（5）连接激光测距仪（2）和红外测温仪（3）。2.如权利要求1所述乏燃料水池水位和温度测量系统，其特征在于：还包括应急电源（6），所述应急电源（6）连接激光测距仪（2）、红外测温仪（3）和本地显示器（5）。3.如权利要求2所述乏燃料水池水位和温度测量系统，其特征在于：还包括防护外壳（7），所述防护外壳（7）覆盖于激光测距仪（2）和红外测温仪（3）外。4.如权利要求1所述乏燃料水池水位和温度测量系统，其特征在于：所述导管（4）的管身以焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄定忠，翟璐，李梦洲，唐刚华，
申请(专利权)人：上海东缘机电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31