[发明专利]用于监视反应器表面的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的用于监视反应器表面的设备。另外本发明涉及一种用于监视反应器表面的方法。

定义：当在下面使用术语光、光射线或光信号时，由此指光谱范围中的特别是从XUV到FIR的电磁射线。相应地在本申请的范围中，光波导或光导纤维应用作用于光谱范围中的电磁射线的传输介质。

背景技术

工业反应器有时具有大的、不规则成形的表面，对于这些表面例如期望监视温度或应变。单点式传感器由于面式监视而需要大量的传感器和与此相关的高的安装和联网费用而显现出是不适宜的。用于分布式测量感兴趣的参量的纤维光学系统例如DTS系统(分布式温度传感(Distributed Temperature Sensing))能够沿玻璃纤维或者纤维光学传感器电缆来测量大量的测量点，并且例如在表面上成螺旋状或波纹状铺设传感器电缆的情况下非常适宜监视面。

从US2006/0115204 A1中已知一种文首述及类型的设备和方法。在此采用外部参考线圈和双端测量方式。反应器监视通常是与安全相关的任务。因此高的故障安全保护是必要的。在US2006/0115204 A1中虽然已经建议双端测量以提高故障安全保护。但是这在光纤断裂的情况下不足以连续地监视整个反应器表面，这是因为在断裂位置附近产生干扰，这些干扰阻碍完美地测量。此外对于分析单元的故障未提及预防措施。

另外必要的是：传感器电缆适宜安置在反应器表面上。已知的固定系统不总是能够使用，因为例如反应器材料的热应变不同以及用于固定的材料不同。另外固定材料经常在恶劣的环境条件例如高的温度或湿度下不持久耐用。此外存在的可能性是：在反应器上不存在销栓或其它固定元件或不允许安置这类元件，因为例如禁止在需检验的压力容器上钻孔或焊接。另外许多固定系统不适宜形成在传感器电缆与反应器表面之间的热接触，这例如指的是在不规则的例如凹的表面上的夹紧设备。经常地，用已知的固定系统布设传感器电缆的花费也太大。

发明内容

基于本发明的问题提供一种文首述及类型的设备，该设备使得传感器电缆在反应器表面上的安置变得简单，亦或能够在不利的条件下能够实现传感器电缆在反应器表面上的安置。此外还应提供一种文首述及类型的方法，该方法为分析单元的故障和/或光导纤维的断裂提供较高的故障安全保护。

这根据本发明通过文首述及类型的、具有权利要求1特征部分的特征的设备得以实现，以及通过文首述及类型的、具有权利要求12特征部分的特征的方法得以实现。从属权利要求涉及本发明的优选的设计方案。

根据权利要求1设定：所述设备包括磁保持机构，该磁保持机构用于将至少一根传感器电缆安置在反应器表面上。在此，保持机构例如可以在它的在所述设备运行中朝向反应器表面的那侧上具有缝隙用于容纳所述至少一根传感器电缆。由此可以通过将磁保持机构安放在反应器壁上来非常简单地固定传感器电缆并且建立良好的热接触。

此外存在的可能性是：所述设备包括至少两根光导纤维。通过使用两根光导纤维，所述设备为光导纤维的断裂提供高的故障安全保护。

特别可以设定：分析机构包括至少两个分析单元，其中每个分析单元与其中一根光导纤维连接，以便分析从该光导纤维中输出耦合的光。由此所述设备是完全冗余的并且也为分析单元的故障提供高的故障安全保护。

在此可以设定：所述至少两根光导纤维设置在同一根传感器电缆内。这保障的是：两根光导纤维互相靠近地设置，因此在两根光导纤维中的一根光导纤维发生故障的情况下，另一根提供可比的测量值。

此外存在的可能性是：其中每根光导纤维在两侧与分析机构和/或至少一个激光源连接。两根光导纤维与双端测量的组合为高温设备的温度监视提供这样的优点：在一根纤维断裂的情况下能够继续监视整个设备。此外在一根纤维老化的情况下，例如在激光的用于测量的一个或多个波长在高温影响下差分衰减增加的情况下，由此能够自动地进行对温度测量的再校准。

此外可以设定：所述设备包括控制机构，其中每个分析单元与该控制机构连接。该控制机构特别能够监视分析单元的功能从而保证可靠地识别分析单元的故障。

可以设定：所述设备包括垫状或网状的保持机构用于将所述至少一根传感器电缆安置在反应器表面。在此例如该至少一根传感器电缆可以与保持机构连接。优选地，垫状或网状的保持机构在所述设备运行中至少部分围绕反应器表面设置。保持机构的这种设计结构特别适合具有凸出表面的设备。

根据权利要求12，用于监视反应器表面的方法的特征在于下面的方法步骤：