專利名稱：高壓汽包水位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬于高壓汽包水位檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
關(guān)于高壓汽包水位的檢測(cè)問(wèn)題，從五十年代至今一直是個(gè)既被重視又沒(méi)有很好解決的問(wèn)題。水位是保證高壓鍋爐安全可靠運(yùn)行的極為重要參數(shù)，當(dāng)水位值過(guò)高時(shí)，將會(huì)使高壓過(guò)飽和蒸汽帶水，降低汽輪機(jī)的效率，嚴(yán)重時(shí)可造成“飛車”事故；水位值過(guò)低時(shí)，將會(huì)造成“爆管”事故。如果一旦造成事故，所造成的損失，以廿萬(wàn)瓦千機(jī)組為例，既可達(dá)數(shù)千萬(wàn)元之多，每點(diǎn)一次火，其直接費(fèi)用也在百萬(wàn)元以上。為確保鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，國(guó)內(nèi)外大中型電站的高壓汽包水位測(cè)量大多同時(shí)并行采用雙色水位計(jì)、電接點(diǎn)水位計(jì)、差壓水位計(jì)等。目前，這三種水位計(jì)都存在著一定的缺陷，有的雖然簡(jiǎn)單可靠，卻不能連續(xù)測(cè)量，無(wú)法與調(diào)節(jié)系統(tǒng)接口。有的雖然可以連續(xù)測(cè)量，但精度較差反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，在負(fù)荷變動(dòng)幅度大或啟停時(shí)無(wú)法工作，同時(shí)都還存在著維護(hù)量大的缺陷，其原因就在于上述三種水位計(jì)的傳感元件是與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，因此，受到介質(zhì)及環(huán)境條件的影響較大。
高壓汽包水位傳感器，是采用核技術(shù)，對(duì)水位進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，其測(cè)量精度不受環(huán)境條件的影響，穩(wěn)定可靠，安裝方便，維護(hù)工作量小。另外，本傳感器還可以在不增加任何附助設(shè)備的情況下，同時(shí)在線檢測(cè)汽包中的介質(zhì)密度，這不僅會(huì)對(duì)鍋爐運(yùn)行有所補(bǔ)益，還可為設(shè)計(jì)部門提供一種實(shí)用的多參數(shù)測(cè)試方法與設(shè)備。
高壓汽包水位傳感器的結(jié)構(gòu)如附圖
所示，是由開(kāi)關(guān)手柄(1)、輻射源(2)、源室殼體(3)、源塞(4)、鑄鉛(5)、連接孔(6)、測(cè)量筒(7)、屏蔽套(8)、光電倍增管(9)、航空插頭(10)、風(fēng)冷管(11)及溫度傳感器(12)構(gòu)成。源室殼體(3)是外半徑為100mm，內(nèi)半徑為90mm的鑄鐵球體，球體內(nèi)除留安裝輻射源(2)和源塞(4)的空間外，全部鑄滿鉛。輻射源(2)是放射性物質(zhì)137CS，用園柱型不銹鋼封閉，置于源室殼體(3)的球心處。源塞(4)是由不銹鋼棒和園柱形鉛體構(gòu)成，不銹鋼棒聯(lián)結(jié)開(kāi)關(guān)手柄(1)，園柱型鉛體直徑為60mm，高度為80mm，在園柱形鉛體的一側(cè)開(kāi)有直徑為10mm，深度為80mm的園孔，園孔的園心與輻射源(2)同心。當(dāng)開(kāi)關(guān)手柄(1)帶動(dòng)源塞(4)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若源塞上的園孔與輻射源(2)同心時(shí)，開(kāi)關(guān)指針指向開(kāi)，輻射源錯(cuò)離園孔完全被源塞擋住時(shí)，開(kāi)關(guān)指針指向關(guān)。源室殼體(3)與測(cè)量筒(7)用鏍栓連接，測(cè)量筒(7)是用無(wú)縫合金鋼管按高壓容器要求設(shè)計(jì)的形狀加工而成，如附圖所示，測(cè)量筒(7)的上方和下方各有一個(gè)連接孔(6)，與高壓汽包通過(guò)無(wú)縫鋼管且有閥門控制相連接，構(gòu)成連通器，工作時(shí)，打開(kāi)閥門，測(cè)量筒(7)內(nèi)的水位與高壓汽包內(nèi)的水位一致。測(cè)量筒(7)與探測(cè)系統(tǒng)的屏蔽套(8)用連接鏍栓連接，屏蔽套(8)是鋁筒，并在其前端鑲有鉛套，屏蔽套(8)內(nèi)裝有NaI(Te)晶體和一支光電倍增管(9)用以接收探測(cè)信號(hào)，屏蔽套(8)的底部裝有航空插頭，以將探測(cè)信號(hào)輸出到控制系統(tǒng)。在屏蔽套(8)外部安有風(fēng)冷管(11)，以便對(duì)探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。溫度傳感器(12)用來(lái)測(cè)量測(cè)量筒(7)的底部溫度并將測(cè)量信號(hào)送至控制系統(tǒng)。
將高壓汽包水位傳感器與高壓汽包連通后，閥門關(guān)閉時(shí)，測(cè)量筒為空，開(kāi)啟時(shí)，測(cè)量筒內(nèi)的水位與高壓汽包內(nèi)水位一致。工作時(shí)，輻射源處于打開(kāi)狀態(tài)，其射線將穿過(guò)被測(cè)介質(zhì)，由探測(cè)器接收，探測(cè)器的輸出為電脈沖量，對(duì)應(yīng)不同的水位值，探測(cè)器將輸出不同的計(jì)數(shù)率，這些計(jì)數(shù)率經(jīng)過(guò)微機(jī)處理后即可準(zhǔn)確測(cè)量高壓汽包內(nèi)的水位。
高壓汽包水位傳感器，是高壓汽包水位探測(cè)的一次信號(hào)獲取裝置，它具有安裝簡(jiǎn)便、輻射源室開(kāi)關(guān)靈活、安全、高計(jì)數(shù)率、成本低、維修方便，輻射源所造成的環(huán)境劑量率符合國(guó)家安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.高壓汽包水位傳感器，屬于高壓汽包水位檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于它是采用核技術(shù)進(jìn)行水位非接觸式連續(xù)測(cè)量，它由開(kāi)關(guān)柄(1)、輻射源(2)、源室殼體(3)、源塞(4)、鑄鉛(5)、連接孔(6)、測(cè)量筒(7)、屏蔽套(8)、光電倍增管(9)、航空插頭(10)、風(fēng)冷管(11)、溫度傳感器(12)構(gòu)成，源室殼體(3)是外半徑為100mm，內(nèi)半徑為90mm的鑄鐵球體，球體內(nèi)除留安裝輻射源(2)和源塞(4)的空間外，全部鑄滿鉛，輻射源是放射性物質(zhì)137Cs，用園柱型不銹鋼封閉，置于源室殼體的球心處，源塞(4)是由不銹鋼棒和園柱形鉛體構(gòu)成，不銹鋼棒聯(lián)結(jié)開(kāi)關(guān)手柄(1)，源室殼體(3)與測(cè)量筒(7)用鏍栓連接，測(cè)量筒(7)是用無(wú)縫鋼管按高壓容器要求設(shè)計(jì)的形狀加工，上方和下方各有一個(gè)連接孔(6)，測(cè)量筒(7)與屏蔽套(8)也是用鏍栓連接，屏蔽套(8)內(nèi)裝有一塊NaI(Te)晶體和一支光電倍增管，屏蔽套(8)底部裝有航空插頭，屏蔽套外部安有風(fēng)冷管(11)，溫度傳感器(12)安裝在測(cè)量筒(7)的底端部。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓汽包水位傳感器，其特征在于源室殼體(3)內(nèi)的源塞(4)的園柱形鉛體的直徑為60mm，高度為80mm，在園柱形鉛體的一側(cè)開(kāi)有直徑為10mm，深度為80mm的園孔，園孔的園心與輻射源(2)同心。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓汽包水位傳感器，其特征還在于溫度傳感器(12)安裝在測(cè)量筒(7)底端部。
專利摘要高壓汽包水位傳感器，是采用核技術(shù)進(jìn)行水位非接觸式連續(xù)測(cè)量，它由開(kāi)關(guān)手柄(1)、輻射源(2)、源室殼體(3)、源塞(4)、鑄鉛(5)、連接孔(6)、測(cè)量筒(7)、屏蔽套(8)、光電倍增管(9)、航空插頭(10)、風(fēng)冷管(11)、溫度傳感器(12)構(gòu)成。它具有安裝方便，調(diào)試標(biāo)定簡(jiǎn)易，穩(wěn)定可靠，測(cè)量精度不受環(huán)境條件的影響，輻射源所造成的環(huán)境劑量符合國(guó)家安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F23/00GK2121017SQ9220459
公開(kāi)日1992年11月4日 申請(qǐng)日期1992年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月16日
發(fā)明者李念祖, 李北城, 賈勝銘, 孫普男, 趙平海, 張曉紅, 邱興祿 申請(qǐng)人:黑龍江省科學(xué)院技術(shù)物理研究所