一种液位双重测量装置的制作方法

本实用新型属于核电站重水堆装换料系统技术领域，具体涉及一种液位双重测量装置。

背景技术：

重水收集箱35230-TK3的液位控制配置了一个有5根探针的液位探测组件，通过液位变送器提供如下4个液位信号：超高；高控；低控；超低。正常自动情况下，水箱水位升高到高控液位时，水箱底部出口的重水收集泵P3启动，水箱水位降低到低控液位时重水收集泵P3停运。另外，超低液位提供一个联锁，水箱水位在超低以下时禁止重水收集泵启动。实际调试和运行过程中发现，由于线路及探针组件本身的不稳定性，超高，高控，低、超低液位控制会偶尔出现失效。运行期间曾发生由于液位水箱在高液位时未及时触发停泵联锁信号而导致重水从水箱的排气口溢出的事件。原始设计的不完善主要包括两个方面：1、以液位探针开/关量来测量水箱的液位受环境的影响较大，介质的导电率，探针的接触电阻及液位变送器的灵敏度、同时由于液位探针安装在同一法兰上，并均匀分布，由于探针与探针之间距离较近，有时探针之间会产生凝结水珠，导致探针接通，这样就会造成逻辑出错，该报警不报警，不该报警会报警，介于这一情况，我们采取了用进口热缩套管在探针的根部进行缩，这样即使有凝结水珠，探针之间也不会结通，但其它原因还是无法改变，均会影响到最终液位的控制，控制精度较差，造成重水泄漏；2、箱体无液位指示功能，远程操作的换料盘台操作人员无法知道水箱内的具体液位。为提高水箱液位控制系统的可靠性，需要新增一套独立、冗余的液位监测和报警装置。新的设计变更需要满足如下要求：

1、新增加的液位探测设备需能够提供一个模拟量信号，并在主控盘台配置一个指示仪表，便于操纵员能够在线时时监测重水收集箱的液位。

2、新增加的液位探测设备需能够提供超高和超低两个数字信号，超高信号引入重水收集泵的启停环路中，超低信号提供一个报警，来增加液位控制环路的可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于研制一套双重液位监测系统，原有一套保留，另外再增加一套液位监测系统冗余。确保重水不会溢出，造成工作人员受到意外剂量照射的风险及厂房污染。有效保护工作人员及环境。

本实用新型是这样实现的：

一种液位双重测量装置，包括重水收集箱、液位探针组件、进水管线、排气口、接线柱、盲板、液位变送器、液位报警器、压力变送器、液位显示器、第一截止阀门、第二截止阀门、排水泵和排水管线；盲板安装在重水收集箱的上端，用于固定液位探针组件；液位探针组件安装在盲板上，下端穿过盲板伸入重水收集箱内部；进水管线和排气口设置在盲板的一侧；接线柱固定在液位探针组件的上端，用于安装电缆线；液位变送器的一端通过电缆线与接线柱连接，另一端通过电缆线与液位报警器连接，用于传递液位信号并控制排水泵的开闭；第一截止阀门的一端分别通过管路与重水收集箱的排水口和第二截止阀门的一端连接，另一端通过管路与压力变送器连接；压力变送器通过电缆线与液位显示器连接，用于输出重水收集箱的液位信号至液位显示器；第二截止阀门的另一端通过管路与排水泵的一端连接；排水泵的另一端与排水管线连接。

如上所述的重水收集箱整体为桶状，在上端面的中心位置设有通孔，在通孔的上端设置有环形外缘，在外缘上沿周向均布有多个盲板安装孔，用于固定盲板；在重水收集箱的下端设置有排水口，用于排出重水。

如上所述的盲板整体为圆形板状，在上端面内侧沿周向均布有多个探针固定孔，用于固定液位探针组件；在探针固定孔外侧沿周向均布有多个安装孔，与重水收集箱的盲板安装孔相对应，用于固定盲板。

如上所述的所述的探针固定孔大于等于五个。

如上所述的液位探针组件包括磁接头、并紧螺母和液位探针；液位探针通过并紧螺母固定在磁接头的下端；接线柱固定在磁接头的上端；磁接头穿过盲板上的探针固定孔，通过紧固螺母固定在盲板上。

如上所述的磁接头外表面为磁与盲板形成绝缘，内部为导电材料；导电材料的上端与接线柱固定连接，下端设置有带有内螺纹的孔，与液位探针固定连接。

如上所述的液位探针的上部设置有外螺纹，用于连接磁接头和并紧螺母；液位探针分为公共探针、超低液位探针、低液位探针、高液位探针、超高液位探针，长度依次减少；液位探针组件共有五个，分别安装五种不同的液位探针。

如上所述的重水收集箱、液位探针组件和盲板均采用304不锈钢制成；进水管线和排水管线和管路均采用核级不锈钢钢管制成。

本实用新型还包括密封圈；密封圈套装在磁接头上，位于紧固螺母和盲板之间，用于实现液位探针组件和盲板之间的密封。

本实用新型还包括盲板紧固螺栓；盲板紧固螺栓安装在盲板的安装孔和重水收集箱的盲板安装孔内，用于固定盲板和重水收集箱。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中描述的双重液位测量装置，安全可靠，使用方便，稳定性强，经济效益高，确保重水不会溢出，造成工作人员受到意外剂量照射的风险及厂房污染，有效保护工作人员及环境。满足重水堆燃料操作系统3523-TK3液位监测整过使用整过寿期，创国内外相同电站液位测量类似设备先进水平。通过近几年运行，能显示超高、高、中、低、超低液位棒棒图，并发出不同的液位音响报警，至今没有发生一次重水溢出事件，起到了很好的监测作用。

附图说明

图1是本实用新型的一种液位双重测量装置的结构原理图；

图2是本实用新型的一种液位双重测量装置的盲板的俯视图；

图3是本实用新型的一种液位双重测量装置的液位探针组件与盲板的连接示意图；

图4是本实用新型的一种液位双重测量装置的液位探针组件的结构示意图。

其中：1.重水收集箱，2.液位探针组件，3.进水管线，4.排气口，5.接线柱，6.盲板，7.液位变送器，8.液位报警器，9.压力变送器，10.液位显示器，11.第一截止阀门，12.第二截止阀门，13.排水泵，14.排水管线，15.密封圈，16.盲板紧固螺栓，17.磁接头，18.并紧螺母，19.液位探针。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。

如图1所示，一种液位双重测量装置，包括重水收集箱1、液位探针组件2、进水管线3、排气口4、接线柱5、盲板6、液位变送器7、液位报警器8、压力变送器9、液位显示器10、第一截止阀门11、第二截止阀门12、排水泵13和排水管线14。盲板6安装在重水收集箱1的上端，用于固定液位探针组件2。液位探针组件2安装在盲板6上，下端穿过盲板6伸入重水收集箱1内部。进水管线3和排气口4设置在盲板6的一侧。接线柱5固定在液位探针组件2的上端，用于安装电缆线。液位变送器7的一端通过电缆线与接线柱5连接，另一端通过电缆线与液位报警器8连接，用于传递液位信号并控制排水泵13的开闭。第一截止阀门11的一端分别通过管路与重水收集箱1的排水口和第二截止阀门12的一端连接，另一端通过管路与压力变送器9连接。压力变送器9通过电缆线与液位显示器10连接，用于输出重水收集箱1的液位信号至液位显示器10。第二截止阀门12的另一端通过管路与排水泵13的一端连接。排水泵13的另一端与排水管线14连接。

重水收集箱1整体为桶状，在上端面的中心位置设有通孔，在通孔的上端设置有环形外缘，在外缘上沿周向均布有多个盲板安装孔，用于固定盲板6。在重水收集箱1的下端设置有排水口，用于排出重水。

如图2所示，盲板6整体为圆形板状，在上端面内侧沿周向均布有多个探针固定孔，用于固定液位探针组件2。在探针固定孔外侧沿周向均布有多个安装孔，与重水收集箱1的盲板安装孔相对应，用于固定盲板6。

在本实施例中，所述的探针固定孔大于等于五个。

如图3和图4所示，液位探针组件2包括磁接头17、并紧螺母18和液位探针19。液位探针19通过并紧螺母18固定在磁接头17的下端。接线柱5固定在磁接头17的上端。磁接头17穿过盲板6上的探针固定孔，通过紧固螺母固定在盲板6上。

磁接头17外表面为磁与盲板6形成绝缘，内部为导电材料。导电材料的上端与接线柱5固定连接，下端设置有带有内螺纹的孔，与液位探针19固定连接。

在本实施例中，液位探针19的上部设置有外螺纹，用于连接磁接头17和并紧螺母18。液位探针19分为公共探针、超低液位探针、低液位探针、高液位探针、超高液位探针，长度依次减少。液位探针组件2共有五个，分别安装五种不同的液位探针19。

在本实施例中，重水收集箱1、液位探针组件2和盲板6均采用304不锈钢制成；进水管线3和排水管线14和管路均采用核级不锈钢钢管制成。

优选地，本实用新型还包括密封圈15。密封圈15套装在磁接头17上，位于紧固螺母和盲板6之间，用于实现液位探针组件2和盲板6之间的密封。

优选地，本实用新型还包括盲板紧固螺栓16。盲板紧固螺栓16安装在盲板6的安装孔和重水收集箱1的盲板安装孔内，用于固定盲板6和重水收集箱1。

本实用新型的工作原理如下：

1.启动排水泵13，直至重水收集箱1排空。

2.将液位变送器7和液位报警器8连接直流电。

3.开启电源，将重水通过进水管线3注入重水收集箱1。当到超低液位时，重水溢过公共探针与超低液位探针时，由于重水导电性，之间形成电阻，通过电缆线将信号传送液位变送器7，液位变送器7通过转输出信号至液位报警器8，并有灯光指示，此时超低液位灯亮。液位显示器10显示压力值，将此压力值进行设定，液位显示器10形成超低液位棒棒图。

4.继续向重水收集箱1注水，当水溢过公共探针与低液位探针时，输出低液位信号，液位显示器10显示压力值，将此压力设定，液位显示器10形成低液位棒棒图。

5.继续向重水收集箱1注水，当水溢过公共探针与高液位探针时，输出高液位信号，液位显示器10显示压力值，将此压力设定，液位显示器10形成高液位棒棒图。

6.继续向重水收集箱1注水，当水溢过公共探针与超高液位探针时，输出超高液位信号，液位显示器10显示压力值，将此压力设定，液位显示器10形成超高液位棒棒图。

7.以上超低、低、高、超高液位设定完成后，手动启动排水泵13，将重水箱重水排至液位报警器8超低液位液位灯亮。

8.将重水从进水管线3注入重水收集箱，当到达低液位时，液位报警器8灯光显示低液位，液位显示器10棒棒图显示低液位并有声音提醒。

9.当重水收集箱水位到达高液位时，液位报警器8输出高液位灯光指示，液位显示器10棒棒图显示，同时液位变送器7输出信号至排水泵13启动排水泵。当重水收集箱1水排至低液位时，液位变送器7输出信号至排水泵13控制器停泵。

以上通过大量试验试验验证，所有功能全部满足设计功能，接线柱5、盲板6、液位变送器7、液位报警器8与压力变送器9、液位显示器10、第一截止阀门11两套液位监测系统有效防止了单一设备失效，有效提醒操作人员，防止重水溢出。

上面结合实施例对本实用新型的实施方法作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。