[实用新型]用于堆芯温度监测的声热传感装置

说明书

技术领域

本实用新型属于堆芯温度监测技术领域，特别涉及一种用于堆芯温度监测的声热传感装置。具体说在核电厂发生彻底断电，核电厂电气开关失效时能满足自供能的声热传感装置。

背景技术

温度传感装置是核电站中一个重要的控制监测设备。利用温度传感器，操作员可以对设备运行工况是否正常进行判断，如核燃料是否接近熔点、机械部件是否处在热膨胀极限内。当危险工况发生时，温度数据对操作员决策有重要指导作用，如启动冷却系统或撤离危险区域等。目前，核电站反应堆内使用的温度传感器是热电阻(RTDs)和热电偶。尽管这两种传感器已经成功地应用多年了，但在反应堆内的恶劣工况下，他们仍有不少缺点。热电阻在低绝缘、有铂族元素、存在布线问题等情况下有裂缝倾向。而热电偶由于堆内的长期辐射，在测量高温时常会失效。此外，当失去外界供能时，如外电网遭破坏、备用电源失效，热电阻和热电偶都将无法正常工作，严重影响反应堆内部的温度监测。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中当失去外界供能时，如外电网遭破坏、备用电源失效，热电阻和热电偶都将无法正常工作，严重影响反应堆内部的温度监测的不足，而提出一种用于堆芯温度监测的声热传感装置，其特征在于，所述用于堆芯温度监测的声热传感装置由不锈钢管1、加热电阻丝2、陶瓷堆栈3、法兰螺母组成4、密封盘5、螺丝钉6、密封腔体7、声传感器8、热电偶9、引线接出管10、保温桶11、扇叶12、电动机13、桶盖14、水温测量仪15组成：其中，不锈钢管1热端接法兰螺母4，法兰螺母4的中心引出加热电阻丝2和热电偶9，热电偶9分布在不锈钢管1的中间和两端；密封腔体7通过密封盘5、螺丝钉6密封固定在不锈钢管1的环境端；声传感器8固定在密封腔体7内，引线接出管10导出声传感器8的电源线；所述不锈钢管1的环境端与密封腔体7 完全浸没在保温桶11内，装有声传感器8的保温桶11与桶盖14紧密结合；不锈钢管1的环境端与密封腔体7完全浸没在保温桶11内的冷却剂中；桶盖14中间开设卡口，不锈钢管外径小的部分固定在桶盖14的卡口处，使不锈钢管1保持热端朝外的垂直状态；保温桶11的水浴底部放置的扇叶12作搅拌器，扇叶12 外接电动机13；水温测量仪15安装在保温桶11外周壁上。

所述加热电阻丝2以蛇形缠绕在陶瓷堆栈3的一面，陶瓷堆栈3的靠近不锈钢管1的热端，位于不锈钢管1管径小的部分，以25-35w的功率给不锈钢管1 的热端加热。

所述保温桶11内装的冷却剂水位略低于不锈钢管内部陶瓷堆栈3所在的位置。

本实用新型的有益效果是该装置模拟了核燃料棒内部的环境，利用核燃料本身的热量作为能源，将热量转化为可远程测量的声波。在核电厂遭遇地震、海啸等灾害导致大规模断电，克服了传统的传感器和仪表在断电时不能工作的缺陷，本装置在断电时仍然可以测量声波的频率，进而推测燃料或者周围冷却剂的温度，解决了测量核反应堆的有效温度的问题；实现自供电温度传感。

附图说明

图1为声热传感装置结构示意图。

图2为声热传感装置及其模拟环境整体示意图。

图3为密封盘结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提出一种用于堆芯温度监测的声热传感装置，下面结合附图予以说明。

如图1和图2所示的用于堆芯温度监测的声热传感装置由不锈钢管1、加热电阻丝2、陶瓷堆栈3、法兰螺母组成4、密封盘5、螺丝钉6、密封腔体7、声传感器8、热电偶9、引线接出管10、保温桶11、扇叶12、电动机13、桶盖14、水温测量仪15组成：其中，不锈钢管1热端接法兰螺母4，法兰螺母4的中心引出加热电阻丝2和热电偶9；加热电阻丝2以蛇形缠绕在陶瓷堆栈3的一面，陶瓷堆栈3的靠近不锈钢管1的热端，位于不锈钢管1管径小的部分，以25-35w 的功率给不锈钢管1的热端加热。热电偶9分布在不锈钢管1的中间和两端；密封腔体7通过密封盘5(如图3所示)、螺丝钉6密封固定在不锈钢管1的环境端；声传感器8固定在密封腔体7内，引线接出管10导出声传感器8的电源线；所述不锈钢管1的环境端与密封腔体7完全浸没在保温桶11内，装有声传感器8的保温桶11与桶盖14紧密结合；不锈钢管1的环境端与密封腔体7完全浸没在保温桶11内的冷却剂水中；桶盖14中间开设卡口，不锈钢管外径小的部分固定在桶盖14的卡口处，使不锈钢管1保持热端朝外的垂直状态；保温桶11 的水浴底部放置的扇叶12作为搅拌器，扇叶12外接电动机13；水温测量仪15 安装在保温桶11外周壁上。