一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法

一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法
【专利摘要】本发明属于一种核电厂堆坑关键参数测量方法，具体涉及一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法。一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法，它包括如下步骤，步骤一：选择参考工作点；步骤二：测量平均相对介电常数；步骤三：标定；步骤四：计算水位高度H。本发明的优点是，采用分段的基于电容测量介电常数来测量堆坑水位的方法原理简单，性能可靠，实用性强。特别是采用分段连续的方法，消除了各段内部模拟处理时的累积误差，将模拟处理的误差限定在一个测量单元内，大大提高了测量精度。
【专利说明】一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种核电厂堆坑关键参数测量方法，具体涉及一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法。
【背景技术】
[0002]在三代核电技术中，部分核电厂采用了 IVR技术，能够在严重事故条件下通过在反应堆压力容器外部注入冷却水对反应堆进行冷却，防止反应堆压力容器熔穿，减轻严重事故后果。在这样的系统中，大多需要测量堆坑中冷却水的水位，以更好地对冷却注水进行控制。
[0003]但是，由于堆坑结构复杂，事故(特别是严重事故)条件下堆坑内流场和温度场都不稳定，波动很大，因此，采用传统的差压法测量堆坑水位非常困难。
[0004]由于水和水蒸气之间的相对介电常数存在很大的差异，见下表，因此，利用该物理特性测量水和气的分界面是可行的。
[0005]
【权利要求】
1.一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法，其特征在于:它包括如下步骤， 步骤一:选择参考工作点； 步骤二:测量平均相对介电常数； 步骤三:标定； 步骤四:计算水位高度H。
2.如权利要求1所述的一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法，其特征在于:所述的步骤一为选择100°C的饱和含硼水和100°C饱和蒸汽作为参考工作点。
3.如权利要求1所述的一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法，其特征在于:所述的步骤二为通过在堆坑中设置正负电极构成电容，通过测量电容可以计算出电容极板间介质的平均相对介电常数。将这样一对正负极板构成的电容定义为基本测量单元，通过从下往上设置多个基本测量单元构成测量系统，测量单元个数不小于3个，记录下每一个测量单元的高度以及其底部与测量水位零点之间的相对高度差。
4.如权利要求1所述的一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法，其特征在于:所述的步骤三为用测量单元在参考工作点分别测量水和蒸汽的介电常数，其中水的介电常数记为ε ?，蒸汽的介电常数记为ε rs。
5.如权利要求1所述的一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法，其特征在于:所述的步骤四为测量系统获得所有测量单元得到的平均相对介电常数后，根据安装位置从下往上的顺序，找出第一个测量相对介电常数小于5的测量单元，该测量单元标记为测量单元B，其测量得到的相对介电常数记为ε μ，安装在其下面依次相邻两个测量单元分别标记为测量单元C和测量单元D，其测量得到的相对介电常数分别记为εΛ，，安装在测量单元B之上相邻的一个测量单元标记为测量单元Α，其测量得到的相对介电常数分别记为ε rA,A、B、C、D四个测量单元底部距离测量水位零点之间的相对高度差分别记为La、Lb、Lc, Ld,三个测量单元的自身高度分别为Ha、Hb、H。、Hd ； O如果测量单元B是最下面一个测量单元，则当前水位为:
【文档编号】G01F23/26GK103871521SQ201210530077
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月11日 优先权日:2012年12月11日
【发明者】何正熙, 何鹏, 李小芬, 余俊辉, 陈静, 朱加良, 霍雨佳, 李红霞, 苟拓, 刘艳阳, 李文平, 王远兵, 王华金 申请人:中国核动力研究设计院