无开孔核容器用磁指针式非接触温度、压力、液位测量变送器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种无开孔核容器用磁指针式非接触温度、压力、液位测量变送器，属 于智能控制与智能检测技术领域。
【背景技术】
[0002] 对于核原料生产，安全运行是重中之重。在核工业生产工艺流程的设计中，为保障 系统安全，不允许在压力容器上设计用于安装物料参数检测变送器的安装开孔。这一"安全 性约束"为系统安全监测和自动控制功能的设计带来了很大的麻烦。由于核工业的保密特 性，国际核行业巨头对相关核心技术机密讳莫如深。目前我国核材料的生产环节，在密闭核 压力容器内部参数非接触检测方面的实用技术还不够成熟。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种无开孔核容器用磁指针 式非接触温度、压力、液位测量变送器。
[0004] 为了实现上述发明目的，解决现有技术中所存在的问题，本发明采取的技术方案 是：无开孔核容器用磁指针式非接触温度、压力、液位测量变送器，包括采用不锈钢板制成 的核容器封闭壳体、容器内温度参数测量转换单元、容器内压力参数测量转换单元、容器内 液位参数测量转换单元及磁指针测量变送单元，所述容器内温度参数测量转换单元，包括 双金属感温元件、第一指针轴、金属保护套、第一指针、第一磁铁，所述双金属感温元件的一 端固定在金属保护套上，另一端与第一指针轴相连接，所述第一指针轴与第一指针采用刚 性连接，所述容器内压力参数测量转换单元，包括压力膜盒、刻度板、调整螺母、弧形连杆、 第二指针、膜片、曲柄、微调螺钉、拉杆、拐臂、指针固定套、固定轴、游丝、引压管接头及第二 磁铁，所述压力膜盒左端与引压管一体固定在容器内压力参数测量转换单元上，压力膜盒 右端通过轴承与弧形连杆连接，所述弧形连杆通过齿轮与曲柄相连，所述曲柄通过拉杆与 拐臂相连接，所述第二指针采用指针固定套固定在固定轴上，拐臂和游丝也固定在固定轴 上，所述调整螺钉压在膜片上，拐臂上设有可调孔眼，用以改变拐臂的长度，用于实现传动 比粗调，传动比的细调是通过调整微调螺钉改变曲柄的短臂长度来完成，零位调整是通过 调整螺母来进行的，所述容器内温度参数测量转换单元与容器内压力参数测量转换单元位 于核容器封闭壳体内的上方，所述容器内液位参数测量转换单元位于核容器封闭壳体内的 一侧，它们均焊接在第一白钢板上，所述核容器封闭壳体的内外两侧分别焊接第二、三白钢 板，所述第一白钢板通过第一螺纹与第二白钢板固定连接，所述第三白钢板通过第二螺纹 与设置在核容器封闭壳体外部的铅板固定连接，所述铅板通过第三螺纹与设置在核容器封 闭壳体外部的磁指针测量变送单元固定连接，所述磁指针测量变送单元通过铜柱与内部的 磁指针测量变送单元电路板加以固定，可同时对温度、压力、液位参数进行测量。
[0005] 所述容器内液位参数测量转换单元包括浮球、连接杆及伞齿轮传动机构，所述伞 齿轮传动机构包括浮球连接孔、旋转轴、第一、二、三轴承、第一、二伞齿轮、第二指针轴、第 三指针及第三磁铁，其中：所述浮球通过不锈钢转接头与连接杆连接、所述连接杆通过两个 螺纹与伞齿轮传动机构紧固、所述浮球连接孔与旋转轴通过焊接连接、所述旋转轴通过第 一、二轴承固定在支架上，所述第一伞齿轮焊接在旋转轴上，所述第二伞齿轮焊接在第二指 针轴上并通过第三轴承固定在支架上，所述第三指针与第二指针轴采用刚性连接。
[0006] 所述容器内温度参数测量转换单元中的第一指针端部37_处安放材质选自铝铁 硼制成的第一磁铁，用于给第一指针提供磁场。
[0007] 所述容器内压力参数测量转换单元中的第二指针端部37mm处安放材质选自铝铁 硼制成的第二磁铁，用于给第二指针提供磁场。
[0008] 所述容器内液位参数测量转换单元中的第三指针端部37mm处安放材质选自铝铁 硼制成的第三磁铁，用于给第三指针提供磁场。
[0009] 所述第一、二、三磁铁分别与外部磁指针测量变送单元之间间距为40-60mm。
[0010] 所述磁指针测量变送单元，包括电源管理模块、HALL元件测量与放大调理模块、温 度测量与补偿模块、MCU测量与数据分析模块及信号输出接口模块，其中：所述电源管理模 块分别与HALL元件测量与放大调理模块、温度测量与补偿模块、MCU测量与数据分析模块 及信号输出接口模块相连、所述温度测量与补偿模块通过AD 口与MCU测量与数据分析模块 相连、所述HALL元件测量与放大调理模块分别通过AD 口、I/O 口与MCU测量与数据分析模 块相连，所述MCU测量与数据分析模块中的SPl、UARTl及UART2 口分别与信号输出接口模 块中的 4-20ma、RS485 及 zigbee 口相连。
[0011] 所述Hall元件测量与放大调理子模块，包括12个线性、型号为SS95A1的Hall传 感器，每隔30度均匀分布于半径为37mm的圆环上。
[0012] 本发明有益效果是：无开孔核容器用磁指针式非接触温度、压力、液位测量变送 器，包括采用不锈钢板制成的核容器封闭壳体、容器内温度参数测量转换单元、容器内压力 参数测量转换单元、容器内液位参数测量转换单元及磁指针测量变送单元，所述容器内温 度参数测量转换单元，包括双金属感温元件、第一指针轴、金属保护套、第一指针、第一磁 铁，所述双金属感温元件的一端固定在金属保护套上，另一端与第一指针轴相连接，所述第 一指针轴与第一指针采用刚性连接，所述容器内压力参数测量转换单元，包括压力膜盒、刻 度板、调整螺母、弧形连杆、第二指针、膜片、曲柄、微调螺钉、拉杆、拐臂、指针固定套、固定 轴、游丝、引压管接头及第二磁铁，所述压力膜盒左端与引压管一体固定在容器内压力参数 测量转换单元上，压力膜盒右端通过轴承与弧形连杆连接，所述弧形连杆通过齿轮与曲柄 相连，所述曲柄通过拉杆与拐臂相连接，所述第二指针采用指针固定套固定在固定轴上，拐 臂和游丝也固定在固定轴上，所述调整螺钉压在膜片上，拐臂上设有可调孔眼，用以改变拐 臂的长度，用于实现传动比粗调，传动比的细调是通过调整微调螺钉改变曲柄的短臂长度 来完成，零位调整是通过调整螺母来进行的，所述容器内温度参数测量转换单元与容器内 压力参数测量转换单元位于核容器封闭壳体内的上方，所述容器内液位参数测量转换单元 位于核容器封闭壳体内的一侧，它们均焊接在第一白钢板上，所述核容器封闭壳体的内外 两侧分别焊接第二、三白钢板，所述第一白钢板通过第一螺纹与第二白钢板固定连接，所述 第三白钢板通过第二螺纹与设置在核容器封闭壳体外部的铅板固定连接，所述铅板通过第 三螺纹与设置在核容器封闭壳体外部的磁指针测量变送单元固定连接，所述磁指针测量变 送单元通过铜柱与内部的磁指针测量变送单元电路板加以固定，可同时对温度、压力、液位 参数进行测量。与已有技术相比，本发明通过对环境温度的补偿解决了线性Hall传感器的 零点电压漂移对霍尔元件间精确插值定位的影响，从而解决了因外部磁指针测量变送单元 与容器内测量转换单元距离大、磁指针磁场信号弱造成的精度下降甚至不可测量的问题， 实现磁指针角度的40-60mm远距离检测（实现0-270度内的1-2%测量精度）。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明整体结构示意图。
[0014] 图2是本发明中的容器内温度参数测量转换单元结构示意图。
[0015] 图3是本发明中的容器内压力参数测量转换单元结构示意图。
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