[发明专利]一种用于堆芯高温高压环境下坍塌液位实时测量探针及装置

说明书

本发明公开了一种用于堆芯高温高压环境下坍塌液位实时测量探针及装置，单个液位测量探针装配设置在待测通道的内部且不与通道内壁接触，液位测量探针包括底部支撑架、半圆筒电极外壳、短圆筒、直电极丝、筒内支撑架、顶端支撑架，底部支撑架、半圆筒电极外壳、短圆筒、直电极丝、筒内支撑架和顶端支撑架从下到上依次同轴连接；直电极丝位于半圆筒电极外壳内部，并由底部支撑架、筒内支撑架和顶端支撑架保持两者平行排列且不相互接触，半圆筒电极外壳和直电极丝之间间距相等，用于构成探针主体；直电极丝作为一极，半圆筒电极外壳作为另一极，由导线引出分别连接在电路上，用于构成探针信号传输的两极从而实现信号的传递与接收。

技术领域

本发明涉及多相流流动参数测量技术领域，特别涉及一种用于堆芯高温高压环境下坍塌液位实时测量探针及装置。

背景技术

为了实现节能减排，核能作为清洁高效的能源有广泛的发展空间，但是对其安全性有着严格的要求。核反应堆冷却剂液位是重要的安全参数，而压力容器破口事故下更加需要实时测量坍塌液位来反映堆芯的冷却状态。当发生破口类事故时，堆芯内压力、温度和介质密度等急剧变化，导致冷却剂发生闪蒸，出现汽水两相混合状态。破口位置介质喷放产生压力波形震动，可传播至整个压力容器，为冷却剂坍塌液位的准确测量带来很大困难。此外，堆芯内高温高压环境和内部复杂、狭窄的通道结构也限制了很多测量仪表的使用。

综上所述，目前亟待开发可以测量堆芯内高温高压环境下坍塌液位的测量装置，以实现对堆芯内冷却剂液位的高分辨率实时测量。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种用于堆芯高温高压环境下坍塌液位实时测量探针及装置，可以实现对堆芯内冷却剂液位的高分辨率实时测量。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种用于堆芯高温高压环境下坍塌液位实时测量探针，单个所述液位测量探针装配设置在待测通道的内部且不与通道内壁接触，所述液位测量探针包括底部支撑架、半圆筒电极外壳、短圆筒、直电极丝、筒内支撑架、顶端支撑架，其中：

所述底部支撑架、半圆筒电极外壳、短圆筒、直电极丝、筒内支撑架和顶端支撑架从下到上依次同轴连接；

所述直电极丝位于所述半圆筒电极外壳内部，并由所述底部支撑架、筒内支撑架和顶端支撑架保持两者平行排列且不相互接触，所述半圆筒电极外壳和直电极丝之间间距相等，用于构成探针主体；

所述直电极丝作为一极，所述半圆筒电极外壳作为另一极，由导线引出分别连接在电路上，用于构成探针信号传输的两极从而实现信号的传递与接收。

进一步的，所述半圆筒电极外壳上包含N个完整短圆筒，N为不小于2的整数；

所述半圆筒电极外壳上的若干完整短圆筒之间的间距相等，切割过程中所述短圆筒不发生形变，切割线不发生偏斜。

优选的，所述半圆筒电极外壳和直电极丝均采用相同的不锈钢304制作，所述半圆筒电极外壳由完整金属管从中间切割制作而成，所述直电极丝为直棒型金属丝。

进一步的，所述半圆筒电极外壳和直电极线表面使用电镀技术镀一层厚度均匀的耐高温疏水导电金属膜，分别形成直电极丝表面镀层和半圆筒电极外壳表面镀层，所述直电极丝表面镀层和半圆筒电极外壳表面镀层覆盖整个探针且不会脱落，镀膜过程中不发生形变。

进一步的，所述半圆筒电极外壳两端不切割，用以安装所述底部支撑架和顶端支撑架。

进一步的，所述半圆筒电极外壳和直电极丝在安装和测量过程中均保持绷直状态，不发生弯曲。

进一步的，所述底部支撑架、筒内支撑架和顶端支撑架由耐高温的绝缘材料制成，所述筒内支撑架的中心孔比所述直电极丝的直径大。