【技术实现步骤摘要】
本技术属于易燃易爆气体浓度测量，具体涉及一种防喷淋式氢气浓度测量传感器。
技术介绍
1、核电厂事故工况下会产生大量氢气，该氢气主要来源于：1)事故早期，锆-水反应高速率地产生氢气；2)事故中后期，水的辐照分解、堆芯融溶物和混凝土的反应产生大量氢气。大量氢气的聚集会使安全壳内氢气浓度有超过爆炸限4％的可能，存在爆炸的危险。为避免氢爆燃事故发生，破坏安全壳完整性，并能够在事故发生后实施有效地干预，需要构建对安全壳不同位置的氢气聚集状态进行监测的氢气测量系统。
2、在事故工况下﹐反应堆放出大量的热量，安全壳内温度的升高伴随着压力的升高。如二代和二代加核电厂事故后温度可达150℃，压力可达6bar。安全壳内的气体组成是以空气与水蒸气为主，含有氢气及其他气体的高温高压混合性气体。由于事故工况下安全壳内气体呈现高温、高压、高放射性的特点,因此对于氢气浓度的测量增加了很大的难度。
3、对于安全壳内氢气浓度，常见的测量方式是将少量的安全壳内气体作为样品气抽出经传输管道送到安全壳外，在安全壳外经过气体预处理后由氢气传感器测量气体中的氢气浓度，测量过程包括的气体预处理、气体浓度分析都在安全壳外完成。这种方式国内外都有应用先例，但这种方式由于通过管路传输放射性气体,存在响应滞后、以及潜在的放射性泄露风险的缺点；同时由于测量管路的限制，一般布置为单点测量，气体在传输过程状态发生变化，测量结果的准确性受到影响；同时，由于气体预处理和气体传输管路的存在，氢气测量系统较复杂，耗能设备多、功耗大。
4、由于抽出式测量系统的上
5、目前已应用于核电厂的安全壳壳内监测系统的是德国siemens公司采用热催化原理的ws-85氢气探测系统。ws-85采用的氢气敏感探头由涂有催化剂的铂电极和参比电极组成，通过对探头内铂电极持续通电，保证在接触到氢气和氧气的混合物时,在铂电极表面发生高效的催化化合反应，反应热导致铂电极电阻变化,电阻变化值是氢气存在的特征信号，这一信号被送到惠斯通电桥上完成氢气浓度的分析。该系统的缺点是：涂有催化剂的氢气敏感探头与氢气的接触面积小，导致催化复合效率较低，为保持较高的催化复合效率，对催化电极需要持续采用外部供电进行加热，能耗大；且氢气浓度较高时供电或加热过程会形成爆炸性气体的点火或爆炸源，使用具有不稳定和不安全性。
6、另外，公开号cn102967627a，专利技术名称为催化式氢气传感器的中国专利技术专利公开了一种能够使氢气和氧气发生催化化合反应，无需外部供电的氢气传感器，其降低了能耗，且使用过程稳定和安全，但是目前该催化式氢气传感器的防护外筒的外径达到160～200mm，高度达到300～500mm，而且，其防淋罩设置在外筒外部，进一步增大了传感器的体积，使传感器的体积已无法满足更小空间工况或有更小尺寸要求的氢气浓度测量。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提供了一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其在催化反应器内填装催化剂，与气体接触面积较大，能够使氢气和氧气发生催化化合反应放热，并且将防淋引导件设置在防护外筒内部，降低了传感器的体积。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，包括防护外筒、防护外筒上盖、防护外筒下盖、催化反应器、防淋引导件、第一测温元件和第二测温元件；
4、所述防护外筒两端敞口；
5、所述防护外筒上盖设置有出气孔，且所述防护外筒上盖同轴安装于所述防护外筒的上端部；
6、所述防护外筒下盖设置有进气孔，且所述防护外筒下盖同轴安装于所述防护外筒的下端部；
7、所述催化反应器设置于所述防护外筒内部，且所述催化反应器填装有催化剂，能够使氧气和氢气反应放热；
8、所述防淋引导件设置于所述防护外筒内部，且罩设于所述催化反应器的上端；
9、所述第一测温元件从所述防护外筒上盖穿过所述防淋引导件后插入所述催化反应器内，用于测量所述催化反应器内的温度；
10、所述第二测温元件设置于所述防护外筒的侧壁，用于测量所述防护外筒外部的环境温度。
11、进一步地，还包括防爆器；
12、所述防爆器为侧壁面上设置有进气孔的筒状结构，且同轴套设于所述催化反应器外部。
13、进一步地，所述催化反应器包括催化剂容器和催化剂；
14、所述催化剂容器为侧壁面上设置有进气孔的筒状结构；
15、所述催化剂容置于所述催化剂容器内。
16、进一步地，还包括过滤器；
17、所述过滤器为侧壁面上设置有进气孔的筒状结构，且同轴套设于所述防爆器外部。
18、进一步地，所述过滤器的下端面上设置有分气头，用于通入标气进行校准。
19、进一步地，所述防护外筒的外壁上设置有安装支架，用于与小型核反应堆或高放废液贮存罐内部结构连接。
20、进一步地，除所述第一测温元件和所述第二测温元件外，防喷淋式氢气浓度测量传感器其余结构件的材料均为不锈钢。
21、进一步地，所述第二测温元件设置于所述安装支架上。
22、进一步地，所述第一测温元件和所述第二测温元件为热电偶或铂电阻测温元件；
23、所述第二测温元件竖直设置。
24、进一步地，所述催化反应器的外径为10～50mm，高度为40～90mm；
25、所述防爆器的外径为15～60mm，高度为50～100mm；
26、所述过滤器的外径为60～80mm，高度为80～120mm；
27、所述防护外筒的外径为80～160mm，高度为190～300mm；
28、所述防护外筒上盖板的直径为80～160mm；
29、所述防护外筒下盖板的直径为76～156mm。
30、有益效果：
31、1、防护外筒两端敞口；防护外筒上盖设置有出气孔，且防护外筒上盖同轴安装于防护外筒的上端部；防护外筒下盖设置有进气孔，且防护外筒下盖同轴安装于防护外筒的下端部；催化反应器设置于防护外筒内部，且催化反应器填装有催化剂，能够使氧气和氢气反应放热；防淋引导件设置于防护外筒内部，且罩设于催化反应器的上端；第一测温元件从防护外筒上盖穿过防淋引导件后插入催化反应器内，用于测量催化反应器内的温度；第二测温元件设置于防护外筒的侧壁，用于测量防护外筒外部的环境温度。
32、如此，含有氢气的爆炸性混合气体可以通过防护外筒下盖板进入防护外筒内部与催化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，包括防护外筒、防护外筒上盖、防护外筒下盖、催化反应器、防淋引导件、第一测温元件和第二测温元件；
2.根据权利要求1所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，还包括防爆器；
3.根据权利要求2所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，所述催化反应器包括催化剂容器和催化剂；
4.根据权利要求3所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，还包括过滤器；
5.根据权利要求4所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，所述过滤器的下端面上设置有分气头，用于通入标气进行校准。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，所述防护外筒的外壁上设置有安装支架，用于与小型核反应堆或高放废液贮存罐内部结构连接。
7.根据权利要求1~5任意一项所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，除所述第一测温元件和所述第二测温元件外，防喷淋式氢气浓度测量传感器其余结构件的材料均为不锈钢。
8.根据权利要求7所述
9.根据权利要求8所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，所述第一测温元件和所述第二测温元件为热电偶或铂电阻测温元件；
10.根据权利要求4或5任意一项所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，包括防护外筒、防护外筒上盖、防护外筒下盖、催化反应器、防淋引导件、第一测温元件和第二测温元件；
2.根据权利要求1所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，还包括防爆器；
3.根据权利要求2所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，所述催化反应器包括催化剂容器和催化剂；
4.根据权利要求3所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，还包括过滤器；
5.根据权利要求4所述的一种防喷淋式氢气浓度测量传感器，其特征在于，所述过滤器的下端面上设置有分气头，用于通入标气进行校准。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的一种防喷淋式氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志培，罗沙，覃亮，冉泽朋，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一八研究所，
类型：新型
国别省市：
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