[发明专利]一种安全壳内氢气浓度测量系统

权利要求书

1.一种安全壳内氢气浓度测量系统，其特征在于：所述系统包括：温度采集单元、信号处理单元和氢气浓度显示单元；其中，信号处理单元包括：模拟量输入模块、CPU模块和模拟量输出模块； 

温度采集单元、模拟量输入模块、CPU模块、模拟量输出模块和氢气浓度显示单元依次相连； 

所述温度采集单元位于核电厂安全壳内，信号处理单元和氢气浓度显示单元集成在核电厂安全壳外的测量柜中； 

温度采集单元：采集核电厂安全壳内的环境温度和氢氧化合反应温度，并将温度的电信号输出给信号处理单元中的模拟量输入模块； 

模拟量输入模块：接收来自温度采集单元的温度电信号转化成温度值，并输出给CPU模块； 

CPU模块：接收来自模拟量输入模块的温度值，先根据式（I）计算氢氧化合反应的温升值，再根据式（II）计算氢气浓度，并将氢气浓度值输出给模拟量输出模块； 

AT＝T2-T1                    （I） 

其中，AT为催化反应的温升值，T1为环境温度，T2为氢氧化合反应温度； 

其中，为氢气浓度，K为表征参数，K的取值是通过对氢气和氧气化合反应进行大量的实验后得出的合理值； 

模拟量输出模块：接收来自CPU模块的氢气浓度值，将浓度值转化为电信号，并输出给氢气浓度显示单元； 

氢气浓度显示单元：接收来自模拟量输出模块的氢气浓度电信号，将氢气浓度电信号转化为氢气浓度值，并显示。 

2.根据权利要求1所述的一种安全壳内氢气浓度测量系统，其特征在于：所述温度采集单元通过催化式氢气传感器采集核电厂安全壳内的环境温度和氢氧化合反应温度，所述催化式氢气传感器包括：催化反应器（1）、防爆器（2）、防护外筒（3）、第一热敏感元件（4）、第一卡套（5）、第二卡套（6）、上花板（7）、定位杆（8）、安装杆（9）、第二热敏感元件（10）、防护保护过滤层（11）、 托板（12）和下花板（13）； 

其中，催化反应器（1）是一端开口的圆筒结构，开口端带有外螺纹；防爆器（2）为一端开口的圆筒结构，开口端带有内螺纹，开口内径与催化反应器（1）开口端外径相配合，筒体内径大于催化反应器（1）的外径；防护保护过滤层（11）为一端开口的圆筒结构，开口端内径与防爆器（2）开口端外径相配合，防护保护过滤层（11）侧壁为由内层侧壁和外层侧壁构成的中间有空隙的双层结构，内层侧壁的内径大于防爆器（2）的外径；托板（12）为圆形板，直径大于防护保护过滤层（11）外层侧壁的外径；防护外筒（3）为两端开口的圆筒结构；上花板（7）的直径与防护外筒（3）的外径相同，下花板（13）的直径与防护外筒（3）的内径相同，上花板（7）和下花板（13）上有均匀分布的通孔，用于气体扩散； 

所述催化式氢气传感器中各组件的连接关系如下： 

上花板（7）位于防护外筒（3）上方，上花板（7）底面与防护外筒（3）筒壁顶端固连，下花板（13）位于防护外筒（3）底部内侧，并与防护外筒（3）筒壁内侧固连； 

催化反应器（1）装入防爆器（2）内部，催化反应器（1）开口端与防爆器（2）开口端均朝上、且通过螺纹连接，催化反应器（1）底部与防爆器（2）底部留有间隙；防护保护过滤层（11）套装在防爆器（2）外部，且开口端朝上，防护保护过滤层（11）顶部与防暴器顶部固连，防护保护过滤层（11）底部位于防爆器（2）底部下方，并与防爆器（2）底部固连，防护保护过滤层（11）内层侧壁与防爆器（2）的侧壁之间留有空隙；催化反应器（1）、防爆器（2）、防护保护过滤层（11）构成氢气敏感组件；托板（12）位于氢气敏感组件下方，与防护保护过滤层（11）底部固连；氢气敏感组件通过安装杆（9）固定于防护外筒（3）内，安装杆（9）有3个，其顶端与上花板（7）固连，底端与托板（12）固连，3个安装杆（9）均匀分布于氢气敏感组件的外侧； 

第一热敏感元件（4）穿过上花板（7）伸入防护外筒（3）内，底端与防护外筒（3）底部之间留有空隙，上端位于防护外筒（3）外部，并通过第一卡套（5）与上花板（7）固连； 

定位杆（8）上端与上花板（7）固连，下端与催化反应器（1）开口中心相对，第二热敏感元件（10）穿过上花板（7）伸入防护外筒（3）内，并通过定 位杆（8）定位，下端伸入催化反应器（1）内，并与催化反应器（1）底部之间留有空隙，上端位于防护外筒（3）外部，并通过第二卡套（6）与上花板（7）固连。