专利名称：一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于核材料试验设备技术领域，具体涉及一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统。
背景技术：
在乏燃料后处理工艺的溶解环节中，由于溶液为动力堆乏燃料模拟溶解液而具有很强的腐蚀性和放射性，这样对溶解设备所用材料的腐蚀抗力提出了很高的要求，为此国际上针对这一现状开展了有关的材料研究，其中包括模拟乏燃料后处理溶解工艺的腐蚀试验。我国核动力工程的进步迫切要求与之配套的后处理也同步发展，反应堆燃料及材料国家重点实验室在后处理关键设备材料的模拟溶解腐蚀试验中开发了一种低挥发的腐蚀试验装置，此装置主要以电阻丝盘式电炉为加热源，电炉通过自耦变压器与供电线路连接，电炉上放置带冷凝回流装置的容器，容器中装载腐蚀介质和试样，冷凝回流装置外接冷却水。经长期的试验应用，此试验装置系统存在下述缺点1、冷却水进水和出水软管耐热性差，寿命很短，易老化破裂从而造成冷凝回流装置失水，导致腐蚀介质大量挥发甚至容器过热破裂，值班人员每隔半小时就需目测观察是否漏水。2、作为主要加热源的盘式电炉，其加热炉丝连续工作的寿命很短，烧断后试验便无法进行，需每隔半小时目测观察是否断电，且不能获得确切的断电时间，且试验中也会发生停电停水的突然状况，都影响了腐蚀时间的精确计算。3、模拟乏燃料后处理腐蚀试验中腐蚀介质具有很强的挥发性、腐蚀性和放射性， 且试验周期长，长期留守值班使人员的劳动强度大，受辐射剂量高。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，可以实现在模拟乏燃料后处理腐蚀试验中自动处理突发情况，大幅减少人员劳动强度，以及最大程度避免人员暴露在挥发性化学试剂腐蚀和放射性的试验环境中。本实用新型的技术方案如下一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，包括盘式电炉、锥形烧瓶、冷凝回流器，其中，锥形烧瓶放置于盘式电炉上，且锥形烧瓶的瓶口设有冷凝回流器，还包括电磁水阀、干簧式水流继电器以及控制电路，其中，电磁水阀和干簧式水流继电器串联在冷凝回流器的给水管路中，控制电路连接并控制盘式电炉、电磁水阀以及干簧式水流继电器的通断。所述的控制电路包括主回路单元模块、感生电流输出单元模块、信号检测单元模块以及功能单元模块，其中，主回路单元模块包括用于计时的智能计测器模块以及加热盘式电炉的加热模块，主回路单元模块通过磁环耦合与感生电流输出单元模块相连接，感生电流输出单元模块感生获得的电压经过整流器获得直流电压，并加载到信号检测单元模块中的延迟电路模块及加热控制模块上，功能单元模块分别与主回路单元模块及信号检测单元模块相连接。所述的功能单元模块包括交流接触器以及报警器、开关A以及开关B，其中，开关 A、开关B并联并与报警器串联所组成的支路分别与干簧式水流继电器、开关F、交流接触器串联支路及开关E、电磁水阀串联支路都并联连接。所述的交流接触器与开关A连接，并控制开关A的通断；同时，交流接触器与主回路单元模块中的加热模块相连接，并能控制加热模块的通断。所述的开关F与主回路单元模块中的智能计测器模块相连接，并由智能计测器模块控制开关F的通断。所述的开关E与信号检测单元模块中的延迟电路模块相连接，并由延迟电路模块控制开关E的通断。所述的信号检测单元模块中的延迟电路模块可以任意设定延迟时间。所述的开关A、开关B并联并与报警器串联的支路上还设有开关C ；所述的开关E 和电磁水阀串联支路上还设有开关D。本实用新型的显著效果在于本实用新型所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，可以在到达设定加热时间后，自动切断加热电源及冷却水供给；同时，在加热源断电时，冷却水供给一段时间后自动关闭，记录断电时间并发出警报信息；在冷却水供给中断时，自动切断加热源供电，记录断电时间并发出警报信息。
图1为本实用新型所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统；图2为图1中的控制电路模块示意图；图3为图2中功能单元模块结构示意图；图中1、冷凝回流器；2、锥形烧瓶；3、盘式电炉；4、控制电路；5、电磁水阀；6、干簧式水流继电器；7、主回路单元模块；8、感生电流输出单元模块；9、信号检测单元模块； 10、功能单元模块；11、开关F ;12、交流接触器；13、开关A ;14、开关B、15、开关C ;16、报警器；17、开关D ;18、开关E。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1、图2所示，一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，包括盘式电炉3、锥形烧瓶2、冷凝回流器1以及控制电路4，其中，盘式电炉3与控制电路4连接，并由控制电路4控制盘式电炉3的通断，锥形烧瓶2放置于盘式电炉3上，且锥形烧瓶 2的瓶口安装有冷凝回流器1，在冷凝回流器1给水管路中串联有电磁水阀5和干簧式水流继电器6，且电磁水阀5和干簧式水流继电器6都与控制电路4连接，并由控制电路4控制。 控制电路4包括主回路单元模块7、感生电流输出单元模块8、信号检测单元模块9以及功能单元模块10，其中，主回路单元模块7包括智能计测器模块及加热盘式电炉3的加热模块，且智能计测器模块可以记录加热模块的加热时间，主回路单元模块7通过磁环耦合与感生电流输出单元模块8连接，感生电流输出单元模块8感生获得的电压经过整流器得到直流电压，并加载到信号检测单元模块9中的延迟电路模块及加热控制模块上，其中，延迟电路模块具有调节任意延迟时间功能；功能单元模块10包括交流接触器12、报警器16、开关A13以及开关B14，其中，开关A13、开关B14并联，并与开关C15、报警器16串联所组成的支路分别与干簧式水流继电器6、开关F11、交流接触器12串联支路及开关D17、开关E18、 电磁水阀5串联支路都并联连接，且交流接触器12与开关A13连接，并控制开关A13的通断，同时，交流接触器12与主回路单元模块7中的加热模块相连接，并能控制加热模块的通断；开关Fll与主回路单元模块7中的智能计测器模块连接，并由智能计测器模块控制开关 Fll的通断；开关B14与信号检测单元模块9中的加热控制模块相连接，且加热控制模块可以控制开关B14的通断；开关E18与信号检测单元模块9中的延迟电路模块相连接，且延迟电路模块可以控制开关E18的通断。 本实用新型所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统的具体工作过程为启动该系统，并关闭开关C15和开关D17，设定主回路单元模块7中智能计测器模块的试验时间，当盘式电炉3及冷凝回流器1在试验时间期间正常工作，并达到试验时间时，主回路单元模块7中的智能计测器模块控制开关Fll断开，干簧式水流继电器6将冷凝回流器1中的冷却水关闭，同时，交流接触器12控制开关A13，使报警器16启动，且交流接触器12控制断开主回路单元模块7中的加热模块，实现了到达试验时间后，自动切断电源和冷凝回流器1中的冷却水。当在试验时间期间，主回路单元模块7中的加热模块断电时，主回路单元模块7中的智能计测器记录时间，同时，与主回路单元模块7通过磁环耦合的感生电流输出模块8没有电压加载到信号检测单元模块9中的延迟电路模块与加热控制模块，加热控制模块控制开关B14闭合，使报警器16启动；同时，延迟电路模块启动，并根据设定的延迟时间，控制开关E18打开，使电磁水阀5断开，关闭冷凝回流器1中的冷却水，实现了加热源断电时，记录断电时间，并发出警报信息，且过一定时间后自动关闭冷却水。当在试验时间期间，冷却水供给中断，干簧式水流继电器6断开，交流接触器12控制主回路单元模块7中的加热模块关闭，并由智能计测器记录时间；同时，交流接触器12控制开关A13 闭合，启动报警器16，实现了冷却水供给中断时，立即自动切断加热源供电，记录断电时间并发出报警信号。开关C15为手动报警开关，在不需要报警时可以手动断开；开关D17为手动关闭冷凝回流器1中冷却水的开关装置，可以在不需要冷却水时，手动断开。
权利要求1.一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，包括盘式电炉(3)、锥形烧瓶O)、冷凝回流器(1)，其中，锥形烧瓶(2)放置于盘式电炉(3)上，且锥形烧瓶O)的瓶口设有冷凝回流器(1)，其特征在于还包括电磁水阀( 、干簧式水流继电器(6)以及控制电路，其中，电磁水阀(5)和干簧式水流继电器串联在冷凝回流器⑴的给水管路中， 控制电路⑷连接并控制盘式电炉(3)、电磁水阀(5)以及干簧式水流继电器(6)的通断。
2.根据权利要求1所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，其特征在于所述的控制电路(4)包括主回路单元模块(7)、感生电流输出单元模块(8)、信号检测单元模块(9)以及功能单元模块(10)，其中，主回路单元模块(7)包括用于计时的智能计测器模块以及加热盘式电炉(3)的加热模块，主回路单元模块(7)通过磁环耦合与感生电流输出单元模块(8)相连接，感生电流输出单元模块(8)感生获得的电压经过整流器获得直流电压，并加载到信号检测单元模块(9)中的延迟电路模块及加热控制模块上，功能单元模块(10)分别与主回路单元模块(7)及信号检测单元模块(9)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，其特征在于所述的功能单元模块(10)包括交流接触器(12)以及报警器(16)、开关A(13)以及开关B(14)，其中，开关A(13)、开关B(14)并联并与报警器(16)串联所组成的支路分别与干簧式水流继电器(6)、开关F (11)、交流接触器(1 串联支路及开关E (18)、电磁水阀 (5)串联支路都并联连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，其特征在于所述的交流接触器(12)与开关A(13)连接，并控制开关A(13)的通断；同时，交流接触器(1 与主回路单元模块(7)中的加热模块相连接，并能控制加热模块的通断。
5.根据权利要求3所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，其特征在于所述的开关F(Il)与主回路单元模块(7)中的智能计测器模块相连接，并由智能计测器模块控制开关F(Il)的通断。
6 根据权利要求3所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，其特征在于所述的开关E(18)与信号检测单元模块(9)中的延迟电路模块相连接，并由延迟电路模块控制开关E (18)的通断。
7.根据权利要求2或6所述的一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，其特征在于所述的信号检测单元模块(9)中的延迟电路模块可以任意设定延迟时间。
8.根据权利要求3 6所述的任意一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统，其特征在于所述的开关A(13)、开关B(14)并联并与报警器(16)串联的支路上还设有开关C(15)；所述的开关E(18)和电磁水阀(5)串联支路上还设有开关D(17)。
专利摘要本实用新型涉及核材料试验设备技术领域，具体公开了一种用于乏燃料后处理腐蚀试验的安全控制和报警系统。该系统包括盘式电炉、锥形烧瓶、冷凝回流器，其中，锥形烧瓶放置于盘式电炉上，且锥形烧瓶的瓶口设有冷凝回流器，还包括电磁水阀、干簧式水流继电器以及控制电路，其中，电磁水阀和干簧式水流继电器串联在冷凝回流器的给水管路中，控制电路连接并控制盘式电炉、电磁水阀以及干簧式水流继电器的通断。该系统可以在到达设定加热时间后，自动切断加热电源及冷却水供给；同时，在加热源断电时，冷却水供给一段时间后自动关闭，记录断电时间并发出警报信息；在冷却水供给中断时，自动切断加热源供电，记录断电时间并发出警报信息。
文档编号G08B21/00GK202221662SQ20112030239
公开日2012年5月16日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者刘卫, 吴正武, 杨勇飞, 陈亮 申请人:中国核动力研究设计院