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一種放射性廢樹脂界面測量裝置及其測量方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510740981.8

申請日:

2015.11.04

公開號:

CN105241523A

公開日:

2016.01.13

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G01F 23/292申請日:20151104|||公開
IPC分類號: G01F23/292 主分類號: G01F23/292
申請人: 成都南方電子儀表有限公司
發明人: 吳身修; 范連軍; 李俊國
地址: 610017四川省成都市一環路北四段108號
優先權:
專利代理機構: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246 代理人: 裴娜
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510740981.8

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.02.10|||2016.01.13

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種放射性廢樹脂界面測量裝置及其測量方法,包括在裝有放射性廢樹脂與水的容器上方通過柔索吊裝有升降式測量架,在升降式測量架裝有光電傳感器,升降式測量架通過柔索與卷揚機連接,將卷揚機與光電傳感器分別與信號處理器電連接;當光電傳感器部分處于水面上方時,光信號衰減小、接收信號大;當光電傳感器處于水中時,光信號有一定衰減,接收信號較小;當處于樹脂中時,接收端沒有信號;卷揚機通過柔索帶動升降式測量架從初始位置下降,根據信號處理器接收到信號的變化可知光電傳感器處于空氣、水還是樹脂中,通過信號處理器的處理可測量到水面、界面的高度值。其具有結構簡單、操作方便、測量效果好、安全環保等特點。

權利要求書

權利要求書
1.  一種放射性廢樹脂界面測量裝置,其特征在于,所述裝置包括升降式測量架,所述升降式測量架通過柔鎖與卷揚機連接,所述升降式測量架上設有光電傳感器,所述光電傳感器與信號處理器電連接,所述信號處理器還與卷揚機電連接,所述升降式測量架下面設有容器,所述容器內裝有待測試的放射性廢樹脂與水。

2.  如權利要求1所述的放射性廢樹脂界面測量裝置,其特征在于,所述升降式測量架為開口向下的U形架,所述柔鎖與U形架的開口部位相對應一側的外部連接。

3.  如權利要求2所述的放射性廢樹脂界面測量裝置,其特征在于,所述光電傳感器至少設有一對,所述光電傳感器包括光源器件和光電信號轉換器件,所述光源器件與光電信號轉換器件相對應地安裝在U形架的開口端。

4.  如權利要求3所述的放射性廢樹脂界面測量裝置,其特征在于,所述光源器件為LED燈,所述光電信號轉換器件為光敏傳感器,所述LED燈通過調光器連接與信號處理器電連接。

5.  如權利要求4所述的放射性廢樹脂界面測量裝置,其特征在于,在所述光電傳感器附近設置有空間濾波器,所述空間濾波器為絲網罩或為有機玻璃罩殼。

6.  如權利要求5所述的放射性廢樹脂界面測量裝置,其特征在于,所述卷揚機中的驅動電機為伺服電機,所述伺服電機與信號處理器的信號輸出端連接,在所述卷揚機旁設置有吹掃裝置。

7.  一種放射性廢樹脂界面測量方法,其特征在于,所述測量方法包括:在裝有放射性廢樹脂與水的容器上方通過柔索吊裝有升降式測量架,在升降式測量架裝有光電傳感器,升降式測量架通過柔索與卷揚機連接,將卷揚機與光電傳感器分別與信號處理器電連接;當光電傳感器部分處于水面上方時,光信號衰減小、接收信號大;當光電 傳感器處于水中時,光信號有一定衰減,接收信號較小;當處于樹脂中時,接收端沒有信號;卷揚機通過柔索帶動升降式測量架從初始位置下降,根據信號處理器接收到信號的變化可知光電傳感器處于空氣、水還是樹脂中,通過信號處理器的處理可測量到水面、界面的高度值。

8.  如權利要求7所述的放射性廢樹脂界面測量方法,其特征在于,所述水面、界面的高度值與卷揚機牽引柔鎖的距離成正比。

9.  如權利要求7所述的放射性廢樹脂界面測量方法,其特征在于,在所述信號處理器的輸出端連接有液晶顯示器和/或USB接口。

10.  如權利要求7所述的放射性廢樹脂界面測量方法,其特征在于,所述的柔鎖為鋼絲繩。

說明書

說明書一種放射性廢樹脂界面測量裝置及其測量方法
技術領域
本發明涉及核電站中使用的輔助測量技術領域,具體涉及一種放射性廢樹脂界面測量裝置及其測量方法。
背景技術
在現有技術中,由于核電站和其它許多核設施在運行中使用了大量的離子交換樹脂作凈化劑,用來對水中的帶放射性的雜質進行清除,以保持水的純度。因而產生了大量帶有放射性的廢樹脂。對這些廢物進行妥善處理,不使環境受到核污染,是核領域的一項重要工作。根據國家規定,處理流程包括輸送、貯存、固化在內的各個環節都要保證絕對的安全。
對于貯存,應對貯存罐內的水位和樹脂量進行監控,保證水面絕對淹蓋樹脂面,且不能溢出罐外。對于固化,應對計量罐內的樹脂量進行精確控制,使樹脂、水、水泥三者的比例符合設計標準,所以,對樹脂量的測量控制是固化處理中的一項重要內容。但是由于此項測量技術難度大,國內外還未見到能有效可靠地對樹脂界面進行測量的相關產品。
樹脂界面測量方案分析
樹脂特點:密度為1.06,比水略大,流動性好、界面高差較小。
常見測量固液或氣固分界面的方法有:浮球法、壓力法、反射法、介電常數法及透射法。
浮球法:由于水與樹脂密度相差很小,要求浮球等效密度精確(1.03最合適)。在測量過程中,水中所常溶解的雜質比率不斷發生變化,當密度低于1或高于1.06時,則浮球不會處于固液分界面處,導致結果完全錯誤。當水密度在1-1.06之間變化時,浮球處于固液分界面處,但由于密度發生變化,浮球相對界面位置也會發生變化,其變化大小與浮球直徑成正比。當水密度變化1%時(由1變為1.01),則 出現浮球直徑六分之一的誤差。故浮球法存在誤差較大甚至可靠性問題。
壓力法:同浮球法,當水密度發生變化時,會出現較大誤差。
反射法:光(超聲波)靜止處于界面之上,發射一束脈沖光,光遇界面反射,通過測量脈沖光發射到返回間的時差可以換算出界面距離。或通過高度變化,反射角的變化計算出界面高度的變化。由于樹脂顆粒小,反射為漫反射,反射角度不確定(反射角度法不適用),反射回的強度很小(且波動大,甚至接收元件處沒有光信號)。所以反射法可靠性較低。另外超聲波探頭不能處于水面之上,否則水面處會反射絕大部分聲信號,若探頭處于水中,超聲換能器上的聲楔為工程塑料,在放射環境中容易損壞。
介電常數法:水與樹脂介電常數基本一致,而且水中溶解雜質變化會導致介電常數有較大變化,故無論是電容還是微波波速測量都會產生很大誤差。
透射法:射線在水中和樹脂中的衰減基本一致,故誤差很大。
因此,有必要對現有的放射性廢樹脂界面測量裝置及其測量方法進行必要的技術改造。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷,設計一種結構簡單、操作方便、測量效果好、安全環保的放射性廢樹脂界面測量裝置及其測量方法。
為實現上述目的,本發明所采用的技術方案是:
一種放射性廢樹脂界面測量裝置,所述裝置包括升降式測量架,所述升降式測量架通過柔鎖與卷揚機連接,所述升降式測量架上設有光電傳感器,所述光電傳感器與信號處理器電連接,所述信號處理器還與卷揚機電連接,所述升降式測量架下面設有容器,所述容器內裝有待測試的放射性廢樹脂與水。
其中優選的技術方案是,所述升降式測量架為開口向下的U形架,所述柔鎖與U形架的開口部位相對應一側的外部連接。
優選的技術方案還有,所述光電傳感器至少設有一對,所述光電傳感器包括光源器件和光電信號轉換器件,所述光源器件與光電信號轉換器件相對應地安裝在U形架的開口端。
進一步優選的技術方案是,所述光源器件為LED燈,所述光電信號轉換器件為光敏傳感器,所述LED燈通過調光器連接與信號處理器電連接。
進一步優選的技術方案還有,在所述光電傳感器附近設置有空間濾波器,所述空間濾波器為絲網罩或為有機玻璃罩殼。
進一步優選的技術方案還有,所述卷揚機中的驅動電機為伺服電機,所述伺服電機與信號處理器的信號輸出端連接,在所述卷揚機旁設置有吹掃裝置。
一種放射性廢樹脂界面測量方法,其特征在于,所述測量方法包括:在裝有放射性廢樹脂與水的容器上方通過柔索吊裝有升降式測量架,在升降式測量架裝有光電傳感器,升降式測量架通過柔索與卷揚機連接,將卷揚機與光電傳感器分別與信號處理器電連接;當光電傳感器部分處于水面上方時,光信號衰減小、接收信號大;當光電傳感器處于水中時,光信號有一定衰減,接收信號較小;當處于樹脂中時,接收端沒有信號;卷揚機通過柔索帶動升降式測量架從初始位置下降,根據信號處理器接收到信號的變化可知光電傳感器處于空氣、水還是樹脂中,通過信號處理器的處理可測量到水面、界面的高度值。
其中優選的技術方案是,所述水面、界面的高度值與卷揚機牽引柔鎖的距離成正比。
優選的技術方案還有在所述信號處理器的輸出端連接有液晶顯示器和/或USB接口。
優選的技術方案還有,所述的柔鎖為鋼絲繩。
本發明所述放射性廢樹脂界面測量裝置及其測量方法的優點和有益效果在于:
1、增加了空間濾波,可避免空氣中和水中懸浮物對測量的影響;
2、在卷揚機處有一吹掃裝置,消除了光源、光接收端處窗口粘附物對測量的影響;
3、采用調制光源,消除光源、光敏元件的各種漂移產生的影響;
4、對電纜線、電路及元件采取加固防護措施,保證使用壽命。
附圖說明
圖1是本發明放射性廢樹脂界面測量裝置的結構示意圖。
圖中:1、升降式測量架;2、柔鎖;3、卷揚機;4、信號處理器;5、容器;6、放射性廢樹脂;7、水;8、光源器件;9、光電信號轉換器件。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案,而不能以此來限制本發明的保護范圍。
如附圖1所示:本發明是一種放射性廢樹脂界面測量裝置,所述裝置包括升降式測量架1,所述升降式測量架1通過柔鎖2與卷揚機3連接,所述升降式測量架1上設有光電傳感器,所述光電傳感器與信號處理器4電連接,所述信號處理器4還與卷揚機3電連接,所述升降式測量架1下面設有容器5,所述容器5內裝有待測試的放射性廢樹脂6與水7。
本發明優選的實施方案是,所述升降式測量架1為開口向下的U形架,所述柔鎖2與U形架的開口部位相對應一側的外部連接。
本發明優選的實施方案還有,所述光電傳感器至少設有一對,所述光電傳感器包括光源器件8和光電信號轉換器件9,所述光源器件8與光電信號轉換器件9相對應地安裝在U形架的開口端。
本發明進一步優選的實施方案是,所述光源器件8為LED燈,所述光電信號轉換器件9為光敏傳感器,所述LED燈通過調光器(圖中未示)連接與信號處理器4電連接。
本發明進一步優選的實施方案還有,在所述光電傳感器附近設置有空間濾波器(圖中未示),所述空間濾波器為絲網罩或為有機玻璃罩殼。
本發明進一步優選的實施方案還有,所述卷揚機3中的驅動電機為伺服電機,所述伺服電機與信號處理器4的信號輸出端連接,在所述卷揚機3旁設置有吹掃裝置(圖中未示)。
一種放射性廢樹脂界面測量方法,所述測量方法包括:在裝有放射性廢樹脂6與水7的容器5上方通過柔索2吊裝有升降式測量架1,在升降式測量架1上裝有光電傳感器,升降式測量架1通過柔索2與卷揚機3連接,將卷揚機3和光電傳感器分別與信號處理器4電連接;當光電傳感器部分處于水面上方時,光信號衰減小、接收信號大;當光電傳感器處于水中時,光信號有一定衰減,接收信號較小;當處于樹脂中時,接收端沒有信號;卷揚機3通過柔索2帶動升降式測量架1從初始位置下降,根據信號處理器4接收到信號的變化可知光電傳感器處于空氣中、水中還是樹脂中,通過信號處理器4的處理可測量到水面、界面的高度值。
本發明優選的實施方案是,所述水面、界面的高度值與卷揚機3牽引柔鎖2的距離成正比。
本發明優選的實施方案還有,在所述信號處理器4的輸出端連接有液晶顯示器和/或USB接口。
本發明優選的技術實施方案還有,所述的柔鎖2為鋼絲繩。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。

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一種 放射性 樹脂 界面 測量 裝置 及其 測量方法
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