本發(fā)明涉及在線(xiàn)成分監(jiān)測(cè)，特別是涉及一種雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鉛冷快堆是采用鉛基液態(tài)金屬(液態(tài)鉛或液態(tài)鉛鉍合金)作為冷卻劑的快中子反應(yīng)堆，是國(guó)際第iv代先進(jìn)快堆研發(fā)的六種主要堆型之一。鉛冷快堆的中子經(jīng)濟(jì)性高，固有安全性強(qiáng)，具有良好的核廢料嬗變和核燃料增殖能力，有廣闊的應(yīng)用前景。然而，鉛冷快堆在長(zhǎng)期運(yùn)行后，由于冷卻劑氧化、結(jié)構(gòu)管材腐蝕和設(shè)備磨損等情況，鉛基液態(tài)金屬冷卻劑中會(huì)產(chǎn)生如pbo、fe3o4、cr2o3、nio及鋼材碎片等成型雜質(zhì)，影響鉛基液態(tài)金屬冷卻劑的熱工性能。部分雜質(zhì)作為夾雜物隨冷卻劑流動(dòng)遷移，容易沉積在緩流區(qū)或漂浮在自由液面處，導(dǎo)致堆內(nèi)結(jié)垢，甚至堵塞、磨損堆芯，具有較大的安全隱患。

2、目前，主流的液態(tài)金屬中雜質(zhì)分析技術(shù)通過(guò)采樣-過(guò)濾設(shè)備分離捕集夾雜物，降溫后再對(duì)采樣雜質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。但是，現(xiàn)有致力于分離捕集液態(tài)冷卻劑中的成型雜質(zhì)屬于離線(xiàn)分析，通常受取樣位置的影響，誤差較大。此外。捕集后進(jìn)行雜質(zhì)的離線(xiàn)分析難以獲得高溫、密閉環(huán)境下的真實(shí)信息，將離線(xiàn)分析結(jié)果用于判斷堆內(nèi)運(yùn)行和腐蝕情況存在偏差和滯后性，影響系統(tǒng)運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要目的在于解決由于液態(tài)金屬中雜質(zhì)進(jìn)行離線(xiàn)分析導(dǎo)致的偏差和滯后性的問(wèn)題。

2、依據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供了一種雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：嵌入式測(cè)量管道和非嵌入式激光裝置；

3、所述嵌入式測(cè)量管道的流入接口和流出接口之間設(shè)置激光檢測(cè)口；所述激光檢測(cè)口用于激光的出入；

4、所述非嵌入式激光裝置包括光路組件和激光收發(fā)組件；所述光路組件將所述激光收發(fā)組件發(fā)射的激光導(dǎo)入所述激光檢測(cè)口，并將所述激光檢測(cè)口返回的激光導(dǎo)入所述激光收發(fā)組件。

5、可選地，所述激光檢測(cè)口的激光入口處設(shè)置透明鏡片和壓緊頂蓋，所述透明鏡片固定在所述激光檢測(cè)口和所述壓緊頂蓋之間的安裝槽中；

6、所述激光檢測(cè)口的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口和所述出氣口用于保護(hù)氣流過(guò)。

7、可選地，所述壓緊頂蓋和所述激光檢測(cè)口接觸所述透明鏡片的一端分別設(shè)置密封槽；在所述密封槽中嵌有密封圈，所述密封圈與所述透明鏡片接觸密封；

8、在所述透明鏡片的外圈，所述壓緊頂蓋與所述激光檢測(cè)口的接觸面之間設(shè)置環(huán)狀密封墊片。

9、可選地，所述嵌入式測(cè)量管道的所述激光檢測(cè)口的外壁設(shè)置冷卻套管或冷卻螺旋盤(pán)管；

10、可選地，除所述激光檢測(cè)口的其余管道外壁設(shè)置保溫部；所述保溫部包括電熱絲、伴熱帶和保溫棉中的至少一種。

11、可選地，在所述流入接口和所述流出接口之間還設(shè)置有輔助儀表接入口；

12、所述輔助儀表接入口至少包括液位傳感器接入口。

13、可選地，在所述流入接口和所述流出接口之間還設(shè)置有取樣口；

14、所述取樣口上能夠拆卸地設(shè)置有取樣頂蓋和密封圈，以密封所述取樣口。

15、可選地，所述系統(tǒng)還包括位置調(diào)節(jié)組件；

16、所述光路組件和所述激光收發(fā)組件固定在所述位置調(diào)節(jié)組件上，以使所述位置調(diào)節(jié)組件帶動(dòng)射入所述嵌入式測(cè)量管道的激光焦點(diǎn)在各方向上移動(dòng)。

17、可選地，所述光路組件包括反射鏡、二向色鏡和聚焦鏡；

18、所述激光收發(fā)組件發(fā)出的激光依次經(jīng)過(guò)所述二向色鏡和所述聚焦鏡投射在所述激光檢測(cè)口處的待檢測(cè)液面上；

19、所述待檢測(cè)液面反射的激光依次經(jīng)過(guò)所述聚焦鏡、所述二向色鏡和所述反射鏡投射至所述激光收發(fā)組件中。

20、可選地，所述所述激光收發(fā)組件包括光源模塊、光譜分析模塊和信號(hào)控制模塊；

21、所述光源模塊發(fā)射激光至所述二向色鏡上，通過(guò)所述二向色鏡的反射及所述聚焦鏡的聚焦將所述激光導(dǎo)入至所述嵌入式測(cè)量管道的激光檢測(cè)口；

22、所述光譜分析模塊接收所述反射鏡返回的檢測(cè)光信號(hào)，通過(guò)所述檢測(cè)光信號(hào)對(duì)液態(tài)金屬冷卻劑中的雜質(zhì)進(jìn)行在線(xiàn)分析；

23、所述信號(hào)控制模塊根據(jù)所述光譜分析模塊的檢測(cè)光信號(hào)和所述嵌入式測(cè)量管道中的液位高度向所述位置調(diào)節(jié)組件發(fā)送位置調(diào)節(jié)指令。

24、可選地，所述位置調(diào)節(jié)組件包括x、y、z三個(gè)軸面上的可移動(dòng)支架；

25、z軸面上的所述可移動(dòng)支架固定所述非嵌入式激光裝置，并基于所述信號(hào)控制模塊對(duì)所述非嵌入式激光裝置進(jìn)行上下移動(dòng)；

26、x和y軸面上的所述可移動(dòng)支架與地面接觸，并基于所述信號(hào)控制模塊對(duì)所述非嵌入式激光裝置進(jìn)行前后移動(dòng)或左右移動(dòng)。

27、借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

28、本發(fā)明提供了一種雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)在鉛基液態(tài)金屬冷卻系統(tǒng)的主流道或旁路管道中接入嵌入式測(cè)量管道，利用非嵌入式激光裝置中的激光收發(fā)組件和光路組件對(duì)鉛基液態(tài)金屬冷卻劑進(jìn)行非接觸式檢測(cè)處理。與傳統(tǒng)離線(xiàn)取樣測(cè)量相比，本發(fā)明中的嵌入式測(cè)量管道具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改造難度小，操作便捷的優(yōu)點(diǎn)。此外，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液態(tài)金屬冷卻劑的液面處雜質(zhì)進(jìn)行快速分析和追蹤，克服了傳統(tǒng)離線(xiàn)取樣測(cè)量偏差大及實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)。

29、上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括嵌入式測(cè)量管道和非嵌入式激光裝置；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光檢測(cè)口的激光入口處設(shè)置透明鏡片和壓緊頂蓋，所述透明鏡片固定在所述激光檢測(cè)口和所述壓緊頂蓋之間的安裝槽中；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述壓緊頂蓋和所述激光檢測(cè)口接觸所述透明鏡片的一端分別設(shè)置密封槽；在所述密封槽中嵌有密封圈，所述密封圈與所述透明鏡片接觸密封；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線(xiàn)雜質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入式測(cè)量管道的所述激光檢測(cè)口的外壁設(shè)置冷卻套管或冷卻螺旋盤(pán)管；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，在所述流入接口和所述流出接口之間還設(shè)置有輔助儀表接入口；所述輔助儀表接入口至少包括液位傳感器接入口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，在所述流入接口和所述流出接口之間還設(shè)置有取樣口；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括位置調(diào)節(jié)組件；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光路組件包括反射鏡、二向色鏡和聚焦鏡；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光收發(fā)組件包括光源模塊、光譜分析模塊和信號(hào)控制模塊；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述位置調(diào)節(jié)組件包括x、y、z三個(gè)軸面上的可移動(dòng)支架；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括嵌入式測(cè)量管道和非嵌入式激光裝置；所述嵌入式測(cè)量管道的流入接口和流出接口之間設(shè)置激光檢測(cè)口；所述激光檢測(cè)口用于激光的出入；所述非嵌入式激光裝置包括光路組件和激光收發(fā)組件；所述光路組件將所述激光收發(fā)組件發(fā)射的激光導(dǎo)入所述激光檢測(cè)口，并將所述激光檢測(cè)口返回的激光導(dǎo)入所述激光收發(fā)組件。本發(fā)明雜質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)離線(xiàn)取樣測(cè)量偏差大及實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)液態(tài)金屬液面處雜質(zhì)的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、分析及追蹤。

技術(shù)研發(fā)人員：唐海榮,王蘇豪,張顯均,蘭治科,王盛,李瑩,岳倪娜,婁芮凡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19