容器内熔体液位的测量系统及方法技术方案

一种容器内熔体液位的测量系统及方法。测量系统，其中，包括：气源，用于在测量系统测量液位时产生气流；进气管，其第一端连接气源；出气管，与进气管连通，以使进气管的第二端被熔体封闭时，气流由进气管进入出气管，第二端未被熔体封闭时，气流部分由进气管进入出气管，气流另一部分由第二端排出；气体测量装置，用于测量出气管内的气压和/或气体流量；在测量系统测量液位时，第二端由熔体的液面上方向下移动，气体测量装置在移动的过程中测量的气压和/或气体流量上升预设值时指示对应的第二端的位置为液面的位置。本申请提供的这种测量方法可以简单有效地测量出容器内熔体的液位。法可以简单有效地测量出容器内熔体的液位。法可以简单有效地测量出容器内熔体的液位。

【技术实现步骤摘要】
容器内熔体液位的测量系统及方法


[0001]本申请涉及容器
，具体涉及一种容器内熔体液位的测量系统及方法。

技术介绍

[0002]相关技术中的液位计可以用来测量部分容器的液位，但相关技术中的这种液位计的应用非常局限，例如，无法对冷坩埚玻璃固化技术中使用的冷坩埚的液位进行测量。
[0003]冷坩埚玻璃固化技术具有工作温度高、处理范围广、使用寿命长、熔体均一、设备体积小、退役容易等特点。冷坩埚玻璃固化技术不仅可用于核电站产生的固体废物、树脂、浓缩物等低、中水平放射性废物；还可用于高水平放射性废液及其它一些腐蚀性较强的难处理废物。因此，该技术的研究进展受到广泛关注。在核电运行中，势必产生大量放射性废物。其中，乏燃料后处理及其产生的高水平放射性废液，由于具有放射性比活度高、释热率高、并含有一些半衰期长、生物毒性高的核素等特点，其处理处置成为制约核电及核燃料循环工业可持续发展的关键问题之一。冷坩埚玻璃固化技术作为一种新的核废物处理技术，在核电废物和高水平放射性废液处理方面，有其独特的优势。
[0004]冷坩埚是由数个弧形块或管组成的圆形或椭圆形容器，弧形块或管内通入冷却水以保持冷壁，各个弧形块或管间缝隙充填绝缘物质，通过电磁场对其内部物料进行加热，冷坩埚外有由铜管绕制而成的水冷线圈。由于冷坩埚采用水冷结构，因而在靠近冷却管温度低的区域会形成一层固态玻璃壳层，避免了熔融物对冷坩埚的腐蚀。冷坩埚玻璃固化系统主要包括：冷坩埚、进料子系统、玻璃出料子系统、烟气净化子系统及仪表控制系统等。冷坩埚玻璃固化工艺主要有三种形式，分别为：两步法玻璃固化工艺、一步法玻璃固化工艺和一步法焚烧玻璃固化工艺。两步法玻璃固化工艺是先将废液在锻烧炉内煅烧后与玻璃基料混合，送人冷坩埚；一步法玻璃固化工艺是废液与玻璃基料直接送入冷坩埚；一步法焚烧玻璃固化工艺是将可燃固体废物与玻璃基料混合后，送入冷坩埚。前两种工艺主要用于处理废液，后一种工艺主要用于处理固体废物。
[0005]冷坩埚主要由水冷坩埚、电源和其它辅助设施组成。坩埚外绕有螺旋式感应线圈，感应线圈与电源相连，以产生交变电磁场。当线圈通入交变电流时，在线圈内部和周围产生1个交变电磁场。由于冷坩埚的每根金属管之间彼此绝缘，所以每根管内都产生感应电流。当感应线圈的瞬问电流为逆时针方向时，则在每根管的截面内同时产生顺时针方向的感生电流，相邻两管的截面上电流方向则相反，彼此在管问建立的磁场方向相同，向外表现为磁场增强效应。因此冷坩埚的每一缝隙处都是1个强磁场，冷坩埚如同强流器一样，将磁力线聚集到坩埚内的物料上，坩埚内的物料就被这个交变磁场的磁力线所切割。根据电磁场理论，坩埚内的物料中就产生感应电动势，由于感应电动势的存在，物料的熔体表面薄层内将形成封闭的电流回路。通常把这种电流称为涡流，冷坩埚技术正是依靠涡流对物料进行加热、处理。
[0006]冷坩埚可以将物料加热成熔体，在冷坩埚的运行过程中，熔体的液位的测量对冷坩埚的运行状态等具有重大影响。同时，针对特殊领域，如放射性废物的玻璃固化，要求相
应的测量设备不能深入熔体中且要求该测量设备反应快速、灵敏。然而，相关技术中并不能有效地对冷坩埚内的熔体的液位进行测量。

技术实现思路

[0007]根据本申请的第一个方面，提供了一种容器内熔体的液位的测量系统，其中，包括：气源，用于在所述测量系统测量所述液位时产生气流；进气管，其第一端连接所述气源；出气管，与所述进气管连通，以使所述进气管的第二端被所述熔体封闭时，所述气流由所述进气管进入所述出气管，所述第二端未被所述熔体封闭时，所述气流部分由所述进气管进入所述出气管，所述气流另一部分由所述第二端排出；气体测量装置，用于测量所述出气管内的气压和/或气体流量；在所述测量系统测量所述液位时，所述第二端由所述熔体的液面上方向下移动，所述气体测量装置在所述移动的过程中测量的气压和/或气体流量上升预设值时指示对应的所述第二端的位置为所述液面的位置。
[0008]可选地，所述液面的位置用于与所述移动的初始高度以及所述熔体的底部高度确定所述熔体的相对于所述底部的高度。
[0009]可选地，所述液面的位置用于通过确定所述第二端由所述液面的位置处移动至所述熔体的底部的距离以确定所述熔体的相对于所述底部的高度。
[0010]可选地，测量系统还包括：驱动机构，与所述进气管连接，以驱动所述进气管，并通过对所述进气管的驱动使所述第二端进行所述移动。
[0011]可选地，测量系统还包括：显示装置，设置于所述进气管以及所述出气管外部，用于显示所述气体测量装置的测量结果。
[0012]可选地，所述气源还用于在所述气体测量装置测量的气压和/或气体流量上升预设值后，且，所述第二端向上移动至与所述液面分离时产生气流。
[0013]根据本申请的第二个方面，提供了一种容器内熔体的液位的测量方法，其中，包括：将第一端连接产生气流的气源的进气管的第二端置于所述熔体的液面上方，所述进气管与出气管连通，以使所述进气管的第二端被所述熔体封闭时，所述气流由所述进气管进入所述出气管，所述第二端未被所述熔体封闭时，所述气流部分由所述进气管进入所述出气管，所述气流另一部分由所述第二端排出；使所述第二端向下移动，并在所述移动的过程中利用气体测量装置测量所述出气管内的气压和/或气体流量；在所述气压和/或气体流量上升预设值时确定对应的所述第二端的位置为所述液面的位置。
[0014]可选地，所述液面的位置用于与所述移动的初始高度以及所述熔体的底部高度确定所述熔体的相对于所述底部的高度。
[0015]可选地，所述液面的位置用于通过确定所述第二端由所述液面的位置处移动至所述熔体的底部的距离以确定所述熔体的相对于所述底部的高度。
[0016]可选地，所述进气管与驱动机构连接，所述驱动机构通过对所述进气管的驱动使所述第二端进行所述移动。
[0017]可选地，所述气体测量装置的测量结果由设置于所述进气管以及所述出气管外部的显示装置显示。
[0018]可选地，所述气源还用于在所述气体测量装置测量的气压和/或气体流量上升预设值后，且，所述第二端向上移动至与所述液面分离时产生气流。
附图说明
[0019]通过下文中参照附图对本申请所作的描述，本申请的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本申请有全面的理解。
[0020]图1是根据本申请一个实施例的容器的结构示意图；
[0021]图2是根据本申请一个实施例的测量系统在测量时处于第一位置时的示意图；
[0022]图3是根据本申请一个实施例的测量系统在测量时处于第二位置时的示意图；
[0023]图4是根据本申请一个实施例的测量系统在测量时处于第三位置时的示意图。
[0024]需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
具体实施方式
[0025]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种容器(100)内熔体的液位的测量系统(200)，其中，包括：气源(210)，用于在所述测量系统(200)测量所述液位时产生气流；进气管(220)，其第一端连接所述气源(210)；出气管(230)，与所述进气管(220)连通，以使所述进气管(220)的第二端被所述熔体封闭时，所述气流由所述进气管(220)进入所述出气管(230)，所述第二端未被所述熔体封闭时，所述气流部分由所述进气管(220)进入所述出气管(230)，所述气流另一部分由所述第二端排出；气体测量装置(240)，用于测量所述出气管(230)内的气压和/或气体流量；在所述测量系统(200)测量所述液位时，所述第二端由所述熔体的液面上方向下移动，所述气体测量装置(240)在所述移动的过程中测量的气压和/或气体流量上升预设值时指示对应的所述第二端的位置为所述液面的位置。2.根据权利要求1所述的测量系统(200)，其中，所述液面的位置用于与所述移动的初始高度以及所述熔体的底部高度确定所述熔体的相对于所述底部的高度。3.根据权利要求1所述的测量系统(200)，其中，所述液面的位置用于通过确定所述第二端由所述液面的位置处移动至所述熔体的底部的距离以确定所述熔体的相对于所述底部的高度。4.根据权利要求1所述的测量系统(200)，其中，还包括：驱动机构，与所述进气管(220)连接，以驱动所述进气管(220)，并通过对所述进气管(220)的驱动使所述第二端进行所述移动。5.根据权利要求1所述的测量系统(200)，其中，还包括：显示装置，设置于所述进气管(220)以及所述出气管(230)外部，用于显示所述气体测量装置(240)的测量结果。6.根据权利要求1所述的测量系统(200)，其中，所述气源(210)还用于在所述气体测量装置(23...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冬冬，李玉松，汪润慈，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：