一种乏燃料水池液位及温度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于核工业测量技术领域，具体涉及一种乏燃料水池液位及温度测量装置。
【背景技术】
[0002]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，且维持正常水位，以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释热。2011年3月11日发生在日本福岛的大地震引发大规模核泄露事件以后，改进乏燃料水池状态监测受到了各国核安全局极大重视。在这种需求背景下，要求在核电站各种运行工况下，特别是事故时，对乏燃料水池状态的持续监测是保证安全的前提。
[0003]福岛事故后，在建核电厂为满足乏燃料水池在正常和事故工况的监测要求，多采用申请号为201210432373.7、名称为“一种乏燃料水池状态连续监测方法及系统”的中国专利中所公开的一种液位、温度测量装置，该装置采用基于热扩散原理的RTD (热电阻)元件实现连续液位、离散液位关键点测量，采用RTD元件实现连续温度测量。由于该装置的连续液位、离散液位和连续温度测量均采用RTD元件，因此存在共模失效的风险。在共模失效情况下，将失去对乏燃料水池状态的监测。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种乏燃料水池液位及温度测量装置，实现在正常及事故工况下的乏燃料水池状态的连续监测，为操作员提供及时准确的信息。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0006]一种乏燃料水池液位及温度测量装置，包括底部开口的测量筒，在测量筒内沿其高度方向安装有相互隔离的RTD连续液位传感器、差分热电偶离散液位传感器和热电偶温度传感器；RTD连续液位传感器的液位测量范围从燃料格架顶部至水池满水位，差分热电偶离散液位传感器设置在水池的设定标高水位；RTD连续液位传感器、差分热电偶离散液位传感器和热电偶温度传感器通过各自的电缆与各自对应的变送处理单元连接。
[0007]进一步，如上所述的乏燃料水池液位及温度测量装置，所述的RTD连续液位传感器包括两支电阻温度探测器RTD，一支热电阻RTD通电加热，另一支热电阻RTD不加热。
[0008]进一步，如上所述的乏燃料水池液位及温度测量装置，所述的差分热电偶离散液位传感器包括两支连接的热电偶，两支热电偶在同一铠装套管内沿径向相隔设定距离设置，一支热电偶加热，另一支不加热。
[0009]进一步，如上所述的乏燃料水池液位及温度测量装置，所述的热电偶温度传感器为K型铠装热电偶温度传感器。
[0010]进一步，如上所述的乏燃料水池液位及温度测量装置，热电偶温度传感器的温度测量范围从室温至池水沸腾。
[0011]进一步，如上所述的乏燃料水池液位及温度测量装置，RTD连续液位传感器、差分热电偶离散液位传感器和热电偶温度传感器通过测量筒中的隔离板相互隔离设置。
[0012]进一步，如上所述的乏燃料水池液位及温度测量装置，还包括在线调校机构，在线调校机构包括与测量筒顶部的预留接口相连的增压装置。
[0013]进一步，如上所述的乏燃料水池液位及温度测量装置，该测量装置通过安装支架和安装法兰安装在乏燃料水池中。
[0014]进一步，如上所述的乏燃料水池液位及温度测量装置，所述安装支架为抗震支架，所述测量装置满足抗震需求。
[0015]本发明的有益效果如下:本发明的测量装置采用连续液位、离散液位和温度传感器一体化设计，通过安装支架安装于乏燃料水池中。连续液位传感器采用基于热扩散原理的RTD元件，离散液位传感器采用差分热电偶元件，温度传感器采用K型铠装热电偶。三种测量基于不同的测量原理和相互独立的传感器元件，且在结构上三个传感器也彼此隔离。该测量装置的设计可避免由于共模失效导致同时失去乏池的连续液位、离散液位和温度的监测手段。该装置的设计同时可实现连续液位测量的在线调校，整套装置可设计为在地震发生时仍能满足结构和功能完整要求，以满足在各种运行工况下，特别是事故工况下对乏池状态的监测要求。
【附图说明】
[0016]图1为本发明【具体实施方式】中一种乏燃料水池液位及温度测量装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合说明书附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0018]图1为本发明【具体实施方式】中一种乏燃料水池液位及温度测量装置的结构示意图，该装置包括底部开口的测量筒4，在测量筒4内沿其高度方向安装有相互隔离的RTD连续液位传感器10、差分热电偶离散液位传感器7和热电偶温度传感器8 ；RTD连续液位传感器10的液位测量范围从燃料格架顶部至水池满水位，差分热电偶离散液位传感器7设置在水池的设定标高水位；RTD连续液位传感器10、差分热电偶离散液位传感器7和热电偶温度传感器8通过各自的电缆与各自对应的变送处理单元(变送器)连接。
[0019]本实施方式中的RTD连续液位传感器10采用两支热电阻RTD 5，6，一支热电阻RTD 5通电加热，另一支热电偶RTD6不加热。利用空气与液体传热性能方面的明显差异，两支敏感元件(上述两支RTD元件)中处在液体中的那一段之间的温差很小，即两支敏感元件之间的电阻差值很小，处于空气之中的这一段的温差大，即电阻差值也大。随着液位增高，两支敏感元件之间的总的电阻差值变小，即液位愈高，两支敏感元件之间总的电阻差值愈小。借助于该规律，可以导出液位H与电阻值差值AR之间的关系，以此获得连续液位值。测量范围从燃料格架顶部至满水位，该测量有较宽的测量范围，保证了乏池各种运行工况，包括事故工况的测量范围要求。
[0020]本实施方式中的差分热电偶离散液位传感器7采用两支热电偶。在同一铠装套管内，将两支热电偶沿套管径向相隔一定距离布置，其中一支热电偶的结点采用电加热丝加热，另一支热电偶的结点不加热。利用空气与液体传热性能方面的明显差异，当传感器的敏感部位处在液体中，热端加热的热电偶测得的温度低；当传感器的敏感部位处在空气中，热端加