[发明专利]一种用于核电站冷却剂泄漏监测的温湿度探头

说明书

本发明公开了一种用于核电站冷却剂泄漏监测的温湿度探头，包括金属保护帽、温度传感器、湿度传感器、插针组件、走线管、探头电路板、探头壳体、上盖和出线管。温湿度传感器主要通过监测主管道和保温层之间的相对温度与湿度变化，以监测管道内冷却剂是否泄露及泄露情况。该温湿度传感器探头通过安装结构置于被监测环境中，传输线缆将相对温湿度信号传递到后端的信号处理模块，经信号处理模块对信号进行转换及计算等处理，最终输出与泄露情况相关的显示数据。该温湿度传感器探头面对复杂的核辐射照射环境，能够及时有效监测冷却剂的泄露情况，在核电站辅助监测系统中十分必要且关键。

技术领域

本发明属于核电站辅助监测技术领域，特别是一种用于核电站冷却剂泄漏监测的温湿度探头，是核电站冷却剂泄漏监测系统的关键组成部分。

背景技术

保障核电站的安全运行，有多种辅助监测方式，以便及时发现异常情况并做出迅速反应。其中核电站冷却剂泄漏监测系统主要通过监测主管道和保温层之间的相对温度与湿度变化来监测并计算冷却剂的泄露情况，温湿度传感器探头作为该冷却剂泄露监测系统的重要一环，将温湿度传感器探头置于被监测的环境中，通过传输电缆将探头采集的温湿度信号输送到信号处理模块，再经信号处理模块对这些信号进行转换及计算等处理，最终输出与泄露情况相关的显示数据。工业中通常使用的数字式温湿度传感器探头，这类探头使用集成芯片，直接输出与环境变化相关的电压或者数字信号，通过传输线缆将输出信号输送到处理模块中做进一步处理。这类数字式温湿度传感器探头是有源器件，难以抗核辐射干扰，在核辐射环境中无法使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于核电站冷却剂泄漏监测的温湿度探头，该探头不受核辐射照射的影响，稳定可靠，能够有效精准检测主管道外表面和保温层内表面之间空气温度和湿度变化。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于核电站冷却剂泄漏监测的温湿度探头，该探头安装在被检测管道上的探头基座上，位于被检测位置，包括金属保护帽、温度传感器、湿度传感器、插针组件、走线管、探头电路板、探头壳体、上盖和出线管；所述插针组件的一端外部套有金属保护帽，该金属保护帽内部设置温度传感器和湿度传感器，另一端设有线缆且插入走线管内，并与走线管的一端固连；走线管的另一端与探头壳体下端固连，探头壳体的上端开口处设置上盖，走线管、探头壳体、上盖构成探头内腔，探头壳体的腔体内设有探头电路板，该探头电路板用于判断温度传感器和湿度传感器的器件、接线以及信号处理电路是否异常，同时将探测到的温湿度信号传输给外部信号处理模块；所述探头壳体的侧壁上设有出线管，用于放置探头与其外部信号处理模块之间的传输线缆；探头工作时，金属保护帽及内部的温度传感器、湿度传感器完全置于监测环境中。

进一步地，所述温度传感器和湿度传感器分别采用热敏电阻和湿敏电容。

进一步地，所述探头电路板包括参考电阻、参考电容和微型继电器，用于实现自检功能的切换，当探头处于自检状态时，信号处理模块给微型继电器供电，微型继电器闭合，将温、湿度传感器切换到电路板上标称的参考电阻和参考电容，通过读取参考电阻和参考电容的值来判断温、湿度传感器的器件、接线以及信号处理电路是否异常。

进一步地，所述插针组件包括镀金插针、玻璃珠和插针壳体，镀金插针通过玻璃珠安装在插针壳体内部，形成一个整体，且镀金插针与插针壳体绝缘，镀金插针的一端设置温度传感器和湿度传感器，另一端与连接探头电路板的线缆连接。

进一步地，所述出线管内设置线缆保护管稳定块、线缆锁紧螺母、线缆保护管，线缆保护管内部为金属波纹管，外部为一层热缩套管；探头与其外部信号处理模块之间的传输线缆设置于线缆保护管中，线缆保护管稳定块与线缆保护管的金属波纹管固定，线缆保护管锁紧螺母与探头壳体采用螺纹方式安装固定，螺纹旋紧后将线缆稳定块限制在探头壳体的出线管中，对传输线缆保护管进行固定。

进一步地，该探头通过套于走线管外部的探头安装螺母安装在被检测管道上的探头基座上。

进一步地，该探头还包括套于走线管外部的螺母限位环，用于对探头安装螺母进行限位。