全文摘要
本实用新型公开了一种用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，包括桁架、传感器、安装筒，所述桁架包括接线盒组件、法兰、竖管、支撑板；法兰上固定接线盒组件，法兰下固定多根竖管，竖管上下开口，多个支撑板套住并固定每根竖管；多支水位、温度传感器的上端固定于法兰，并与接线盒组件电连接，传感器的管体由支撑板套住或者传感器置于竖管内；每个支撑板的侧壁上固定多个弹性组件，弹性组件的球体可横向伸缩；安装筒包括法兰和导向筒，导向筒固定于法兰下，导向筒上下开口；桁架的竖管、支撑板、传感器可插入导向筒内，支撑板上弹性组件的球体与导向筒内壁弹性接触。
主设计要求
1.用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，其特征在于：所述组合体包括桁架、传感器、安装筒，所述桁架包括接线盒组件、法兰、竖管、支撑板；法兰上固定接线盒组件，法兰下固定多根竖管，竖管上下开口，多个支撑板套住并固定每根竖管；多支水位、温度传感器的上端固定于法兰，并与接线盒组件电连接，传感器的管体由支撑板套住或者传感器置于竖管内；每个支撑板的侧壁上固定多个弹性组件，弹性组件的球体可横向伸缩；安装筒包括法兰和导向筒，导向筒固定于法兰下，导向筒上下开口；桁架的竖管、支撑板、传感器可插入导向筒内，支撑板上弹性组件的球体与导向筒内壁弹性接触。
设计方案
1.用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，其特征在于：所述组合体包括桁架、传感器、安装筒，所述桁架包括接线盒组件、法兰、竖管、支撑板；法兰上固定接线盒组件，法兰下固定多根竖管，竖管上下开口，多个支撑板套住并固定每根竖管；多支水位、温度传感器的上端固定于法兰，并与接线盒组件电连接，传感器的管体由支撑板套住或者传感器置于竖管内；每个支撑板的侧壁上固定多个弹性组件，弹性组件的球体可横向伸缩；安装筒包括法兰和导向筒，导向筒固定于法兰下，导向筒上下开口；桁架的竖管、支撑板、传感器可插入导向筒内，支撑板上弹性组件的球体与导向筒内壁弹性接触。
2.根据权利要求1所述的用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，其特征在于：所述传感器包括二支铠装加热式差分热电阻水位传感器、四支铠装加热式差分热电偶水位传感器、二支测温度用K型铠装热电偶传感器。
3.根据权利要求1所述的用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，其特征在于：所述桁架还包括导向头，导向头为锥体，固定在竖管的下端部，导向头内部设置可使液体流入竖管的孔洞。
4.根据权利要求3所述的用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，其特征在于：所述导向筒内部下端口为锥形，锥形与导向头相配。
5.根据权利要求1所述的用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，其特征在于：所述桁架的法兰、竖管、支撑板、弹性组件的材料为316L不锈钢。
6.根据权利要求2所述的用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，其特征在于：所述铠装加热式差分热电阻水位传感器套管材料为316L不锈钢、热电阻是纯镍丝、电加热电阻丝材料为Ni80Cr20、绝缘材料为MgO；铠装加热式差分热电偶水位传感器的套管材料为316L不锈钢、热电偶是K型NiCr-NiA、电加热电阻丝材料为Ni80Cr20、绝缘材料为MgO；K型铠装热电偶传感器的套管材料为316L不锈钢、绝缘材料为MgO。
7.根据权利要求1所述的用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，其特征在于：所述安装筒的法兰上固定连接体，连接体与乏燃料水池铆接。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及核电厂乏燃料水池水位、温度测量装置，尤其涉及核电厂乏燃料水池水位、温度传感器组合体。
背景技术
核电厂乏燃料水池作为乏燃料的贮存地，池中只要有乏燃料，就必须充满水，且提供必要的安全生物防护；同时，要对池水进行冷却，及时导出乏燃料元件剩余热量。日本福岛大地震引发大规模核泄露事件中，监测乏燃料水池状态的测量仪表在严重事故的恶劣环境条件下功能丧失。由于丧失了水池参数的监测，使水池的恶劣状况不能被及时发现，使事故向更恶劣的方向发展。
在福岛事故后，世界范围内的核管机构都要求增强乏燃料水池状态监测能力，要求测量装置能耐受设计基准地震事故，尤其是因为乏燃料水池的容量非常大，水位传感器的长度比传统传感器更长，大的长细比的情况下要求传感器的固定方式更牢固，同时要求可进行在线施工安装和调校，设备投入运行后可方便取出传感器进行维修或更换。另外，差压式液位计、浮子液位计、磁性液位计以及透明玻璃管(板)等液位计不抗震，存在可靠性、使用寿命等缺陷，不适用于核电厂乏燃料水池水位的测量。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体，能稳定牢固于乏燃料水池内，抗震性好，寿命长且便于检修更换。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：用于核电厂乏燃料水池水位、温度测量的传感器组合体包括桁架、传感器、安装筒，所述桁架包括接线盒组件、法兰、竖管、支撑板；法兰上固定接线盒组件，法兰下固定多根竖管，竖管上下开口，多个支撑板套住并固定每根竖管；多支水位、温度传感器的上端固定于法兰，并与接线盒组件电连接，传感器的管体由支撑板套住或者传感器置于竖管内；每个支撑板的侧壁上固定多个弹性组件，弹性组件的球体可横向伸缩；安装筒包括法兰和导向筒，导向筒固定于法兰下，导向筒上下开口；桁架的竖管、支撑板、传感器可插入导向筒内，支撑板上弹性组件的球体与导向筒内壁弹性接触。
所述传感器包括二支铠装加热式差分热电阻水位传感器、四支铠装加热式差分热电偶水位传感器、二支测温度用K型铠装热电偶传感器。
进一步改进的桁架还包括导向头，导向头为锥体，固定在竖管的下端部，导向头内部设置可使液体流入竖管的孔洞。
所述导向筒内部下端口为锥形，锥形与导向头相配。
优选的桁架的法兰、竖管、支撑板、弹性组件的材料为316L不锈钢。
优选的铠装加热式差分热电阻水位传感器套管材料为316L不锈钢、热电阻是纯镍丝、电加热电阻丝材料为Ni80Cr20、绝缘材料为MgO；铠装加热式差分热电偶水位传感器的套管材料为316L不锈钢、热电偶是K型(NiCr-NiA)、电加热电阻丝材料为Ni80Cr20、绝缘材料为MgO；K型铠装热电偶传感器的套管材料为316L不锈钢、绝缘材料为MgO。
所述安装筒的法兰上固定连接体，连接体与乏燃料水池铆接。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1、该传感器组合体由桁架为多个传感器提供支撑，支撑板可将竖管、传感器套住，并且多个支撑板均匀套住长细比非常大的传感器，使其结构非常稳定，避免因晃动造成传感器损坏，抗震能力强。2、支撑板安装的弹性组件可与导向筒内壁紧密弹性接触，保证桁架的定位，并且弹性定位保证了其抗震性能。3、通过桁架、安装筒可拆卸的固定方式，便于更换传感器。4、该组合体中桁架采用的材料、传感器的类型及材料可保证其防腐蚀性强，并可稳定可靠地实现乏燃料水池内水位的连续测量、关键水位的监测、水温\/气温的连续监测。
附图说明
图1是本实用新型桁架的结构示意图。
图2是组合体安装后支撑板的横截面示意图。
图3是弹性组件的截面示意图。
图4是安装筒的结构示意图。
图5是组合体的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图、实施例对本实用新型进一步说明。
核电厂乏燃料水池水位、温度测量装置的传感器组合体包括桁架1、传感器、安装筒2。
桁架1的结构如图1所示，桁架1包括接线盒组件11、法兰12、竖管13、支撑板14、导向头18。
接线盒组件11固定在法兰12上，接线盒组件11用于引出线路，与外部电路连接。法兰12的下端面固定三根竖直的圆形竖管13，竖管13空心，下端开口，内部也可安装传感器。
支撑板14的结构如图2所示，支撑板14为正三角形板片，其中支撑板14的三面侧壁上固定三个弹性组件141，弹性组件141的结构如图3所示。弹性组件141的座体1411固定于支撑板14，座体1411上套有固定的盖体1412，盖体1412的上端开孔。座体1411内设置弹簧1414，弹簧1414的顶部与盖体1412的开孔之间设置球体1413，球体1413的球冠漏出盖体1412的开孔。这样，球体1413受到挤压会缩回，受弹簧推力会弹出。
支撑板14上还设置三个贯穿板体的圆孔142，竖管13可穿过圆孔142并固定于支撑板14。支撑板14上还设置多个贯穿板体的安装孔143，传感器可穿过并固定于安装孔143。支撑板14共有三块，均匀套住并固定在三根竖管13外。
导向头18为锥体，固定在三根竖管13的下端部，为了使液体能进入竖管13，竖管13的上端留有气孔，导向头18内部设置可使液体流入竖管13的孔洞。
桁架1上安装多个水位、温度传感器，包括一对铠装加热式差分热电阻水位传感器5、四支铠装加热式差分热电偶水位传感器7、二支测温度用K型铠装热电偶传感器9。这些传感器的上端固定于法兰12的底面，并且引线与接线盒组件11内的电路连接。铠装加热式差分热电阻水位传感器5的下端依次穿过支撑板14上的传感器安装孔143，该传感器实现乏燃料水池内水位的连续测量。四支铠装加热式差分热电偶水位传感器7的下端依次穿过支撑板14上的传感器安装孔143，当然，根据测量位置点不同，每支四支铠装加热式差分热电偶水位传感器7的下端的位置相应分布，实现乏燃料水池内关键水位的监测。二支测温度用K型铠装热电偶传感器9安装于其中两根竖管13内（图1中虚线所示），实现乏燃料水池内水温\/气温的连续监测。
显然，这些传感器的数量、长度、安装位置可根据设计需要而改变。
桁架的组件优选材料为耐蚀性较好的316L不锈钢。铠装加热式差分热电阻水位传感器5的套管材料为316L不锈钢、热电阻是纯镍丝、电加热电阻丝材料为Ni80Cr20、绝缘材料为MgO。铠装加热式差分热电偶水位传感器7的套管材料为316L不锈钢、热电偶是K型(NiCr-NiA)、电加热电阻丝材料为Ni80Cr20、绝缘材料为MgO。K型铠装热电偶传感器9的套管材料为316L不锈钢、绝缘材料为MgO。
安装筒2的结构如图4所示，其上部设置与桁架1的法兰12相配的安装筒法兰22，安装筒法兰22上固定连接体21，连接体21用于与水池壁铆接或焊接等。安装筒法兰22下面固定筒状导向筒23，导向筒23上下两端开孔，以便液体进入。导向筒23内部下端口为锥形导向座24，导向座24与导向头18相配。
桁架1与安装筒2组装时，将桁架1的导向头18插入导向筒23内，逐渐插入时，支撑板14上的弹性组件141的球体1413与导向筒23的内壁紧密弹性接触，将桁架1定位于导向筒23的中心，支撑板14的其它部分不与导向筒23接触，插到底后，将两个法兰固定。固定后的结构如图5所示。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920094683.X
申请日:2019-01-21
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:97(宁波)
授权编号:CN209512918U
授权时间:20191018
主分类号:G01D 21/02
专利分类号:G01D21/02
范畴分类:31C;
申请人:宁波奥崎自动化仪表设备有限公司
第一申请人:宁波奥崎自动化仪表设备有限公司
申请人地址:315020 浙江省宁波市江北区东盛街52号
发明人:孙智超;孙炯;朱陈洛;查美生;张宓;黄炳臣;黄伟杰;李亮;范瑾
第一发明人:孙智超
当前权利人:宁波奥崎自动化仪表设备有限公司
代理人:徐良江
代理机构:33207
代理机构编号:宁波天一专利代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：乏燃料论文; 核电厂论文; 桁架论文; 热电偶论文; 热电偶传感器论文; 传感器技术论文; 铠装热电阻论文; 焊接法兰论文; 接线盒论文; 热电阻论文;