一种高温水蒸气浓度测量试验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高温水蒸气浓度测量试验系统，包括精密高温烘箱、水箱、储气罐和光谱仪，精密高温烘箱内设置有蒸汽发生器和气体混合箱，蒸汽发生器通过水蒸气传输管与气体混合箱连接，气体混合箱通过空气传输管与储气罐连接，空气传输管上设置有流量计，气体混合箱内设置有光纤探测器，光纤探测器与光谱仪的输入端连接，水箱上设置有水泵，水箱与水泵的进水口连接，蒸汽发生器通过水管与水泵的出水口连接。本实用新型专利技术系统结构简单，设计合理，实现方便，能够提供多种温度梯度并在线监测，实现水蒸气浓度梯度数据库的建立，使用效果好，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种高温水蒸气浓度测量试验系统
本技术属于水蒸气浓度测量
，具体涉及一种高温水蒸气浓度测量试验系统。
技术介绍
核电站主蒸汽管道需要进行泄漏监测，传统的监测方法主要有安全壳地坑液位和安全壳淹没液位监测。这两种方法测量精度和响应时间与泄漏蒸汽的冷凝回收情况有关，受环境条件、介质传输路径等多种因素的影响，且安全壳内其他不可识别泄漏也会造成安全壳地坑液位或安全壳淹没液位上升，监测精度和响应时间存在不确定性。采用近红外光谱法进行主蒸汽管道泄漏监测，具有灵敏度高、精度高、响应时间快、非接触式、在线实时监测等优点。要实现基于该方法的泄漏监测，前提需要设计一种高温环境水蒸气浓度测量的试验系统，通过试验建立水蒸气浓度梯度数据库。要在300℃高温环境下模拟不同水蒸气浓度，现有的试验设备很难达到。现有的温湿度环境试验箱普遍采用干湿球法进行温度湿度标定，且最高温度不超过150℃，湿度范围RH10％-RH100％，很难进行300℃下水蒸气浓度的测量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高温水蒸气浓度测量试验系统，其系统结构简单，设计合理，实现方便，能够提供温度范围20℃～300℃的多种温度梯度并在线监测，实现水蒸气浓度梯度数据库的建立，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种高温水蒸气浓度测量试验系统，包括精密高温烘箱、水箱、储气罐和光谱仪，所述精密高温烘箱内设置有蒸汽发生器和气体混合箱，所述蒸汽发生器通过水蒸气传输管与气体混合箱连接，所述气体混合箱通过空气传输管与储气罐连接，所述空气传输管上设置有流量计，所述气体混合箱内设置有光纤探测器和温度传感器，所述光纤探测器和温度传感器均与光谱仪的输入端连接，所述水箱上设置有水泵，所述水箱与水泵的进水口连接，所述蒸汽发生器通过水管与水泵的出水口连接。上述的一种高温水蒸气浓度测量试验系统，还包括工作台，所述工作台上设置有计算机，所述计算机与光谱仪连接。上述的一种高温水蒸气浓度测量试验系统，所述水蒸气传输管为铜管，且水蒸气传输管的中间部分为螺旋形。上述的一种高温水蒸气浓度测量试验系统，所述空气传输管为铜管，且靠近气体混合箱的一段空气传输管为螺旋形。上述的一种高温水蒸气浓度测量试验系统，所述气体混合箱内设置有多个将气体混合箱分割成不同体积气室的隔板，所述隔板上设置有多个过气孔。上述的一种高温水蒸气浓度测量试验系统，所述水泵为隔膜式计量泵。上述的一种高温水蒸气浓度测量试验系统，所述储气罐内储存有干燥空气。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术系统结构简单，设计合理，实现方便。2、本技术将水蒸气传输管和空气传输管设计为螺旋形，增加管道内气体在精密高温烘箱内的加热时间，使气体混合箱内待测气体温度达标。3、本技术在气体混合箱内设置多个隔板，将气体混合箱分割成不同体积的气室，且在隔板上设置多个过气孔，实现高温条件下干燥空气和水蒸气的充分混合，再通过隔膜式计量泵和储气罐及流量计的配合使用，实现不同的水蒸气浓度梯度。4、本技术通过光纤探测器、光谱仪和计算机的配合使用，实现水蒸气浓度的在线监测。5、本技术能够提供温度范围20℃～300℃的多种温度梯度，且在每个温度梯度下均可提供多种恒湿环境，并对水蒸气浓度进行在线监测，实现水蒸气浓度梯度数据库的建立，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本技术系统结构简单，设计合理，实现方便，能够提供温度范围20℃～300℃的多种温度梯度并在线监测，实现水蒸气浓度梯度数据库的建立，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的系统组成示意图；图2为本技术水蒸气传输管的结构示意图；图3为本技术空气传输管的结构示意图；图4为本技术气体混合箱的结构示意图。附图标记说明:1—精密高温烘箱；2—水箱；3—储气罐；4—光谱仪；5—蒸汽发生器；6—气体混合箱；7—水蒸气传输管；8—空气传输管；9—流量计；10—光纤探测器；11—水泵；12—水管；13—工作台；14—计算机；15—隔板；16—过气孔；17—温度传感器。具体实施方式如图1所示，本技术的高温水蒸气浓度测量试验系统，包括精密高温烘箱1、水箱2、储气罐3和光谱仪4，所述精密高温烘箱1内设置有蒸汽发生器5和气体混合箱6，所述蒸汽发生器5通过水蒸气传输管7与气体混合箱6连接，所述气体混合箱6通过空气传输管8与储气罐3连接，所述空气传输管8上设置有流量计9，所述气体混合箱6内设置有光纤探测器10和温度传感器17，所述光纤探测器10和温度传感器17均与光谱仪4的输入端连接，所述水箱2上设置有水泵11，所述水箱2与水泵11的进水口连接，所述蒸汽发生器5通过水管12与水泵11的出水口连接。具体实施时，温度传感器17用于实时检测气体混合箱6内光纤探测器10周围的环境温度。本技术还包括工作台13，所述工作台13上设置有计算机14，所述计算机14与光谱仪4连接。具体实施时，计算机14用于安装有气体浓度分析软件。本实施例中，如图2所示，所述水蒸气传输管7为铜管，且水蒸气传输管7的中间部分为螺旋形。具体实施时，水蒸气传输管7设计为铜管，且水蒸气传输管7的中间部分设计为螺旋形，提高水蒸气传输管7内水蒸气在精密高温烘箱内的加热效率。本实施例中，如图3所示，所述空气传输管8为铜管，且靠近气体混合箱6的一段空气传输管8为螺旋形。具体实施时，空气传输管8设计为铜管，且靠近气体混合箱6的一段空气传输管8设计为螺旋形，提高空气传输管8内干燥空气在精密高温烘箱内的加热效率。本实施例中，如图4所示，所述气体混合箱6内设置有多个将气体混合箱6分割成不同体积气室的隔板15，所述隔板15上设置有多个过气孔16。具体实施时，通过在气体混合箱内设置四个隔板，将气体混合箱分割成不同体积的五个气室，且在隔板上设置多个过气孔，实现高温条件下干燥空气和水蒸气的充分混合。本实施例中，所述水泵11为隔膜式计量泵。本实施例中，所述储气罐3内储存有干燥空气。本技术使用时，先打开精密高温烘箱1设置温度，当温度达到目标设定值后，打开储存有干燥空气的储气罐3，排空气体混合箱6中的残余水蒸气，温度传感器17实时检测光纤探测器10周围的环境温度，调整精密高温烘箱1的设定温度，使得气体混合箱6内温度达到目标温度；然后，打开隔膜式计量泵，将水从水箱2内泵入蒸汽发生器5内，根据试验前测定并计算的蒸汽发生器5在不同温度下水的蒸发速率，调整空气传输管8上的流量计9，控制干燥空气量，使得气体混合箱6内的干燥空气和水蒸气按一定比例混合，得到不同浓度的水蒸气，通过光纤探测器10检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温水蒸气浓度测量试验系统，其特征在于：包括精密高温烘箱(1)、水箱(2)、储气罐(3)和光谱仪(4)，所述精密高温烘箱(1)内设置有蒸汽发生器(5)和气体混合箱(6)，所述蒸汽发生器(5)通过水蒸气传输管(7)与气体混合箱(6)连接，所述气体混合箱(6)通过空气传输管(8)与储气罐(3)连接，所述空气传输管(8)上设置有流量计(9)，所述气体混合箱(6)内设置有光纤探测器(10)和温度传感器(17)，所述光纤探测器(10)和温度传感器(17)均与光谱仪(4)的输入端连接，所述水箱(2)上设置有水泵(11)，所述水箱(2)与水泵(11)的进水口连接，所述蒸汽发生器(5)通过水管(12)与水泵(11)的出水口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温水蒸气浓度测量试验系统，其特征在于：包括精密高温烘箱(1)、水箱(2)、储气罐(3)和光谱仪(4)，所述精密高温烘箱(1)内设置有蒸汽发生器(5)和气体混合箱(6)，所述蒸汽发生器(5)通过水蒸气传输管(7)与气体混合箱(6)连接，所述气体混合箱(6)通过空气传输管(8)与储气罐(3)连接，所述空气传输管(8)上设置有流量计(9)，所述气体混合箱(6)内设置有光纤探测器(10)和温度传感器(17)，所述光纤探测器(10)和温度传感器(17)均与光谱仪(4)的输入端连接，所述水箱(2)上设置有水泵(11)，所述水箱(2)与水泵(11)的进水口连接，所述蒸汽发生器(5)通过水管(12)与水泵(11)的出水口连接。


2.按照权利要求1所述的一种高温水蒸气浓度测量试验系统，其特征在于：还包括工作台(13)，所述工作台(13)上设置有计算机(14)，所述计算机(14)与光谱仪(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颖，吴鹏，徐北，王明明，邸甲峻，夏栓，江浩，张明旭，
申请(专利权)人：陕西卫峰核电子有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61