本发明专利技术公开了一种反应堆堆芯水位探测器，包括内部为中空结构的两支敏感元件M1和M2；所述M1的内部设置有两支K型热电偶HT1和UHT1，以及用于对HT1加热的电加热器HE1；所述M2的内部设置有两支K型热电偶HT2和UHT2，以及用于对HT2加热的电加热器HE2；所述HT1和HT2均为主动端，UHT2为HT1的参考端，UHT1为HT2的参考端。本发明专利技术还公开了一种基于上述水位探测器的反应堆堆芯水位测量方法。本发明专利技术信号流程较为独立，受制约因素少，可满足关键点水位测量装置的需求，可以应用在反应堆压力容器水位测量、堆坑水位测量、乏燃料水池水位测量等多种场合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核电厂堆芯水位检测
，具体是指。
技术介绍
传统的差压法测量反应堆堆芯水位是利用变送器测量堆内水位差压来实现，其测量受主泵的运转状态、冷却剂密度和反应堆厂房环境变化的影响较大，故其结构复杂，需要的外部信号多，信号处理流程复杂，且测量不确定度较大；此外，这种测量方法需要在反应堆底部开孔取压，不满足先进轻水堆设计要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可避免反应堆底部开孔，以及满足反应堆正常运行、 事故时及事故后的堆芯水位测量需求的反应堆堆芯水位探测器及其水位测量方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种反应堆堆芯水位探测器，包括内部为中空结构的两支敏感元件Ml和M2 ;所述Ml的内部设置有两支K型热电偶HTl和UHTl，以及用于对HTl加热的电加热器HEl ;所述M2的内部设置有两支K型热电偶HT2和UHT2，以及用于对HT2加热的电加热器HE2 ;所述HTl和HT2均为主动端，UHT2为HTl的参考端， UHTl为HT2的参考端。实际运行过程中，对主动端进行加热，而参考端不加热用以反映环境温度，通过比较相对应的主动端和参考端的温差来判断水位点是否被冷却剂淹没。由于在事故环境条件下，压力容器内的流场比较复杂，会产生诸如偏离泡核沸腾和汽液两相流的工况，对辨别压力容器内真实水位产生影响，所以在探测器外侧设置流场稳定装置，用以稳定探测器外围流场，避免冷却剂液位波动造成测量的不确定性。为了提高测量的准确性，避免同一敏感元件中的两支K型热电偶相互之间进行热传递而影响测量结果，本专利技术在所述敏感元件Ml和M2的内部均填充有绝缘层，所述绝缘层的材质优先采用氧化镁，但不局限于氧化镁，也可根据具体情况另行选择其它绝缘材料。本专利技术基于上述反应堆堆芯水位探测器，公开了一种反应堆堆芯水位测量方法， 该方法的原理为在实际运行过程中，对主动端进行加热，而参考端不加热用以反映环境温度，通过比较主动端和参考端的温差来判断水位点是否被冷却剂淹没；其包括以下步骤(a)首先，采集水位探测器的参考端温度T，经过信号处理后送入控制模块，继而输出与该参考端相对应的主动端的加热电流Iheat，加热电流Iheat由测量的参考端温度T确定Iheat与T的关系通过试验确定，其步骤为将水位探测器置于试验装置中，分别由控制模块为探测器输出可变的加热电流，记录下探测器表面介质为水和蒸汽时的主动端温度变化曲线，在一定的时间后，当水中和蒸汽中的主动端温度的差值为TC时，记录下此时的主动端的加热电流Iheat和参考端温度T，即可确定对应于该T值的Iheat值；改变参考端温度 T，重复上述步骤，即可确定不同T值对应的Iheat值，根据测得的数值制成表格，在进行堆芯水位测量过程时，只需查表即可。(b)然后，采集水位探测器主动端温度Tra和与之相对应的参考端温度T，经过信号处理后送入处理模块，且处理模块同时接收过冷裕度信号,通过以下3个判据来判断关键点是否被水淹没，如其中任何一个条件满足即表明水位已低于关键点；权利要求1.一种反应堆堆芯水位探测器，其特征在于包括内部为中空结构的两支敏感元件Ml和M2 ;所述Ml的内部设置有两支K型热电偶HTl和UHTl，以及用于对HTl加热的电加热器HEl ;所述M2的内部设置有两支K型热电偶HT2和UHT2，以及用于对HT2加热的电加热器HE2 ;所述HTl和HT2均为主动端，UHT2为HTl的参考端，UHTl为HT2的参考端。2.根据权利要求I所述的一种反应堆堆芯水位探测器，其特征在于所述敏感元件Ml和M2的内部均填充有绝缘层。3.根据权利要求2所述的一种反应堆堆芯水位探测器，其特征在于所述绝缘层的材质为氧化镁。4.一种基于权利要求1、2或3所述的水位探测器的反应堆堆芯水位测量方法，其特征在于包括以下步骤 (a)首先，采集水位探测器的参考端温度T，经过信号处理后送入控制模块，继而输出与该参考端相对应的主动端的加热电流Iheat，加热电流Iheat由测量的参考端温度T确定； (b)然后，采集水位探测器主动端温度Tra和与之相对应的参考端温度T，经过信号处理后送入处理模块，且处理模块同时接收过冷裕度信号ATkr ,通过以下3个判据来判断关键点是否被水淹没，如其中任何一个条件满足即表明水位已低于关键点；5.根据权利要求4所述的一种反应堆堆芯水位测量方法，其特征在于所述步骤(a)中，信号处理过程为首先经过A/D转换模块将采集到的模拟信号转换为数字信号，然后将转换的数字型号通过信号放大模块进行放大，最后将放大的信号通过信号调理模块转换成控制模块能够识别的标准信号。6.根据权利要求4或5所述的一种反应堆堆芯水位测量方法，其特征在于所述步骤(b)中，信号处理过程为首先经过A/D转换模块将采集到的模拟信号转换为数字信号，然后将转换的数字信号通过信号放大模块进行放大，最后将放大的信号通过信号调理模块转换成处理模块能够识别的标准信号。全文摘要本专利技术公开了一种反应堆堆芯水位探测器，包括内部为中空结构的两支敏感元件M1和M2；所述M1的内部设置有两支K型热电偶HT1和UHT1，以及用于对HT1加热的电加热器HE1；所述M2的内部设置有两支K型热电偶HT2和UHT2，以及用于对HT2加热的电加热器HE2；所述HT1和HT2均为主动端，UHT2为HT1的参考端，UHT1为HT2的参考端。本专利技术还公开了一种基于上述水位探测器的反应堆堆芯水位测量方法。本专利技术信号流程较为独立，受制约因素少，可满足关键点水位测量装置的需求，可以应用在反应堆压力容器水位测量、堆坑水位测量、乏燃料水池水位测量等多种场合。文档编号G01F23/22GK102982853SQ201210507588公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日专利技术者何鹏, 何正熙, 余俊辉, 李小芬, 苟拓, 李文平, 杨戴博, 王华金 申请人:中国核动力研究设计院本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种反应堆堆芯水位探测器，其特征在于：包括内部为中空结构的两支敏感元件M1和M2；所述M1的内部设置有两支K型热电偶HT1和UHT1，以及用于对HT1加热的电加热器HE1；所述M2的内部设置有两支K型热电偶HT2和UHT2，以及用于对HT2加热的电加热器HE2；所述HT1和HT2均为主动端，?UHT2为HT1的参考端，UHT1?为HT2的参考端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，何正熙，余俊辉，李小芬，苟拓，李文平，杨戴博，王华金，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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