核级设备环境试验容器水位测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种核级设备环境试验容器水位测量装置，包括设置在试验容器外部的恒定水柱发生器，所述恒定水柱发生器连接有差压变送器，且差压变送器与试验容器内部连通。本实用新型专利技术解决了带压试验容器内水位的正确测量问题；选用高精度的差压传感器可获得高精度的测量结果，本装置在实际应用中，即210℃/2MPa时的测量误差为±2mm；其结构简单，使用方便、可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种差压式液位测量装置，具体涉及一种核级设备环境试验容器水位测量装置。
技术介绍
核级设备环境试验压力容器是一个不能充满水的容器，当试验开始后，从稳压器过来的蒸汽直接喷在容器内部放置的试验件上，冷凝后在容器底部慢慢积累，当冷凝水积累到一定深度时，可能会淹没或部分淹没试验件，对试验件造成不应有的损伤，这是不允许的，故而需要随时监测底部水位，在设定的高度报警，及时将冷凝水排出。传统通用的差压式液位测量装置利用试验容器内的实时液位与一个标准液位相比较形成的压力差来测量液位。在试验容器外部设置一个平衡容器，其内部最高液位与试验容器最高液位处于同一个平面上，称为标准液位。差压变送器的正压腔信号来自于平衡容器的压力，负压腔信号来自于取自试验容器底部的压力，二者相较获得真实液位。平衡容器初次注满水是通过试验容器充满水后带压将多余的水从容器顶部灌至平衡容器，差压变送器端不停放水放气，直至变送器两端的引压管内全部充满水，这样方能保证平衡容器内始终保有一罐恒定不变的标准水位。核级设备环境试验容器内部恰恰不能充满液体，这就使上述常规注水方法变得无法实现，因而无法获得标准液位。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是常规的差压式液位测量结构在环境试验容器上完全不能适用，从差压信号的获得到标准液位的建立，均无法满足测量要求，其提供了一种核级设备环境试验容器水位测量装置，该水位测量装置的正压腔信号来自于压力容器上部的高温蒸汽，负压腔信号来自于压力容器底部的冷凝水，另设的一套注水管路，解决了向试验容器侧的平衡罐充水的问题，可用于无法充满介质的试验容器的液位测量。本技术通过下述技术方案实现：核级设备环境试验容器水位测量装置，包括设置在试验容器外部的恒定水柱发生器，所述恒定水柱发生器连接有差压变送器，且差压变送器与试验容器内部连通。现有对容器中水位测量方法是在试验容器外部设置一个平衡容器，其内部最高液位与试验容器最高液位处于同一个平面上，称为标准液位。差压变送器的正压腔信号来自于平衡容器的压力，负压腔信号来自于取自试验容器底部的压力，二者相较获得真实液位。平衡容器初次注满水是通过试验容器充满水后带压将多余的水从容器顶部灌至平衡容器，差压变送器端不停放水放气，直至变送器两端的引压管内全部充满水，这样方能保证平衡容器内始终保有一罐恒定不变的标准水位。但是核级设备环境试验容器内部不能充满液体，这就使常规注水方法变得无法实现，因而无法获得标准液位，本技术方案设计了一种核级设备环境试验容器水位测量装置，与一般的差压式液位测量装置相比，该液位测量装置的正压腔信号来自于压力容器上部的高温蒸汽，负压腔信号来自于压力容器底部的冷凝水。另设的一套注水管路，解决了向试验容器侧的平衡罐充水的问题，可用于无法充满介质的试验容器的液位测量。恒定水柱发生器内部设置有顶部为漏斗状的水柱管，漏斗形成的口径容易补水，当补水多出时，可从漏斗边沿四周溢流，保证漏斗口形管内的水柱保持恒定高度，溢流水经泄水管回流至试验容器。在恒定水柱发生器和差压变送器之间设置有引入管一，且引入管一的一端穿过恒定水柱发生器后与水柱管底部连通，另一端与差压变送器的正压腔连通；在差压变送器和试验容器之间设置有引入管二，且引入管二的一端穿过试验容器的底部后与试验容器内部连通，另一端与差压变送器的负压腔连通。通过独立于试验容器之外、不依赖于试验容器而能向恒定水柱发生器注满水的管路以及不受高温蒸汽影响、始终保持标准液位的恒定水柱发生器，从而完成对试验容器底部冷凝水液位的测量。也在恒定水柱发生器和试验容器之间设置有泄水管，并且泄水管同时与恒定水柱发生器内部和试验容器内部连通。恒定水柱发生器和试验容器之间设置有连管，且连管同时与恒定水柱发生器内部和试验容器内部连通，并且连管设置在水柱管和泄水管上方。连管是使用感受试验容器内部压力的变化，及时将压力变化传递到恒定水柱发生器中，使测量结果不受试验容器压力工况变化的影响。恒定水柱发生器外部设置有注水管，且注水管的一端与恒定水柱发生器内部连通，且注水管设置在恒定水柱发生器的一端设置在水柱管的正上方，并且在注水管上设置有能够完全切断注水管的阀门，便于对注水过程进行控制。利用具有210℃/2MPa工况的核级设备LOCA环境试验容器的底部积水水柱产生的压力与一个固定水柱产生的恒定压力相比较形成的压力差，可以反映积水的水位的高低。设水位为h，压力差为△P，则h＝k·（1/△P），其中k为密度补偿值，这就是差压法测量水位的原理。作用时，将恒定水柱发生器的水位接引到差压变送器的高压腔，将环境试验容器底部水柱接引至差压变送器的低压腔，差压变送器将两个水柱之间的压力差通过运算转换为水位值信号（如4～20mA）输出，利用工控机进行显示、报警、控制与管理，其运算和转换为现有技术。由于本测量装置的恒定水柱发生器与试验容器连通，故所测得的压力差值不受试验容器内压力工况的影响，可以将试验容器内的水位正确测量出来。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、解决了带压试验容器内水位的正确测量问题；2、选用高精度的差压传感器可获得高精度的测量结果，本装置在实际应用中（210℃/2MPa）的测量误差为±2mm；3、结构简单，使用方便、可靠。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术结构示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-试验容器，2-试验件承放台，3-恒定水柱发生器，4-连管，5-注水管，6-阀门，7-水柱管，8-引入管一，9-泄水管，10-差压变送器，11-引入管二。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例：如图1所示，核级设备环境试验容器水位测量装置，包括设置在试验容器1外部的恒定水柱发生器3，在恒定水柱发生器3内部设置有顶部为漏斗状的水柱管7，在恒定水柱发生器3和差压变送器10之间设置有引入管一8，且引入管一8的一端穿过恒定水柱发生器3后与水柱管7底部连通，另一端与差压变送器10的正压腔连通；在差压变送器10和试验容器1之间设置有引入管二11，且引入管二11的一端穿过试验容器1的底部后与试验容器1内部连通，另一端与差压变送器10的负压腔连通。在试验容器1中设置有试验件承放台2来放置试验件。测量时先建立恒定水柱，打开注水管阀门5，从外界向恒定水柱发生器3注水，使水柱管7达到满水位，余水则溢流，经泄水管9回到试验容器1内，保证水柱管7内的水柱高度恒定，将上述恒定水位通过引入管一8引入差压变送器10的正压腔，将试验容器水柱通过引入管二11引入差压变送器10的负压腔，差压变送器将二水柱进行比较，得出水柱的压力差△P，并计算出试验容器的水柱高度即水位，以电信号（模拟量或数字量）输出。很明显，当试验容器内的水位变化时，△P亦跟着变化，从而完成对试验容器内的水位连续跟踪测量。随着我国核电事业的发展，许多用于核电站的重要设备都必须经过规定的各种恶劣使用环境的模拟试验，合格后方能投入使本文档来自技高网...

【技术保护点】
核级设备环境试验容器水位测量装置，其特征在于，包括设置在试验容器（1）外部的恒定水柱发生器（3），所述恒定水柱发生器（3）连接有差压变送器（10），且差压变送器（10）与试验容器（1）内部连通。

【技术特征摘要】
1.核级设备环境试验容器水位测量装置，其特征在于，包括设置在试验容器（1）外部的恒定水柱发生器（3），所述恒定水柱发生器（3）连接有差压变送器（10），且差压变送器（10）与试验容器（1）内部连通。2.根据权利要求1所述的核级设备环境试验容器水位测量装置，其特征在于，所述恒定水柱发生器（3）内部设置有顶部为漏斗状的水柱管（7），在恒定水柱发生器（3）和差压变送器（10）之间设置有引入管一（8），且引入管一（8）的一端穿过恒定水柱发生器（3）后与水柱管（7）底部连通，另一端与差压变送器（10）的正压腔连通；在差压变送器（10）和试验容器（1）之间设置有引入管二（11），且引入管二（11）的一端穿过试验容器（1）的底部后与试验容器（1）内部连通，另一端与差压变送器（10）的负压腔连通。3.根据权利要求2所述的核级设备环境试验容器水位测量装置，其特征在于，所述恒定水柱发...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝晖，湛力，李建兴，聂常华，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：新型
国别省市：四川;51