Спосіб визначення параметрів теплоносія в реакторі

Реферат: Спосіб визначення параметрів теплоносія в реакторі за допомогою поміщеного в реактор датчика, при якому параметри теплоносія в реакторі визначають за допомогою встановленого в штатний отвір у корпусі реактора, зануреного в теплоносій, коаксіального датчика, приєднаного до блока генерування, прийому й обробки електромагнітного зондувального сигналу й відбитого сигналу від межі розділу середовищ. В коаксіальний датчик посилають електромагнітний зондувальний сигнал і за часом затримки відбитого сигналу відносно зондувального визначають рівень теплоносія. За величиною (амплітудою) відбитого сигналу за допомогою тарувальних таблиць і/або емпіричних залежностей визначають температуру теплоносія. UA 83289 U (12) UA 83289 U UA 83289 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки й може бути застосована під час визначення рівня й температури теплоносія в реакторі, переважно у водо-водяних реакторах. Відомий спосіб визначення температури й рівня теплоносія в реакторі, що передбачає розподіл по висоті реактора спаїв термоелектричних перетворювачів, що нагріваються й що не нагріваються, безперервну реєстрацію електричних сигналів, що надходять із термоелектричних перетворювачів і характеризують температури і різниці температур у зонах розміщення спаїв, і визначення рівня теплоносія на підставі обробки сигналів, що реєструються; при цьому про положення рівня теплоносія в зоні розташування якого-небудь спаю, що нагрівається, судять за величиною різниці електричних сигналів, що надходять із спаїв термоелектричних перетворювачів, що нагрівається й не нагрівається (Патент США № 4592230, G01F 23/22, G21C 17/035, опубл. 1990). Недоліками відомого способу є низька інформативність і точність вимірювання, можливість помилкового спрацьовування, низька оперативність контролю параметрів, обумовлена інерційністю елементів контролю вимірювального пристрою, а також необхідність технічного обслуговування вимірювальних пристроїв. Технічне задача корисної моделі полягає в удосконаленні способу визначення параметрів теплоносія в реакторі за допомогою поміщеного в реактор датчика шляхом визначення параметрів теплоносія в реакторі за допомогою встановленого в штатний отвір у корпусі реактора, зануреного в теплоносій, коаксіального датчика, приєднаного до блока генерування, прийому й обробки електромагнітного зондувального сигналу й відбитого сигналу від межі розділу середовищ, при цьому в коаксіальний датчик посилають зондувальний сигнал і за часом затримки відбитого сигналу відносно зондувального визначають рівень теплоносія, а за величиною діелектричної проникності теплоносія, оцінюваною за величиною (амплітудою) відбитого сигналу, визначають температуру теплоносія. Технічний результат полягає в оперативному й точному визначенні рівня теплоносія й в оперативному визначенні температури теплоносія з достатньою точністю, що забезпечує підвищення інформативності й точності визначення параметрів теплоносія в реакторі при одночасному підвищенні оперативності контролю. Спосіб визначення параметрів теплоносія в реакторі за допомогою поміщеного в реактор датчика передбачає визначення параметрів теплоносія в реакторі за допомогою встановленого в штатний отвір у корпусі реактора, зануреного в теплоносій, коаксіального датчика, приєднаного до блока генерування, прийому й обробки електромагнітного зондувального сигналу й відбитого сигналу від межі розділу середовищ, при цьому в коаксіальний датчик посилають зондувальний сигнал і за часом затримки відбитого сигналу відносно зондувального визначають рівень теплоносія й за величиною (амплітудою) відбитого сигналу, по який судять про величину діелектричної проникності теплоносія, за допомогою тарувальних таблиць і/або емпіричних залежностей визначають температуру теплоносія. На фіг. 1 показаний пристрій для здійснення способу визначення параметрів теплоносія в реакторі, на фіг. 2 показані співвідношення в часі, що розкривають спосіб, на фіг. 3 показаний відбитий сигнал при різних температурах теплоносія. У зовнішній герметичній оболонці 1 розміщений корпус реактора 2, у якому розташована активна зона 3; корпус реактора 2 заповнений теплоносієм 4 (Фіг. 1). До складу пристрою для здійснення способу визначення параметрів теплоносія 4 у реакторі 2 входить коаксіальний датчик 5, встановлений у штатний отвір у корпусі реактора 2 для установки вимірювальних приладів; датчик 5 занурений у теплоносій 4, а штатний отвір у корпусі реактора 2, у який вставлений датчик 5, загерметизировано за допомогою ущільнення 6. За допомогою лінії зв'язку в радіаційно-захисній оболонці 7, пропущеної крізь герметичне ущільнення 8, датчик 5 з'єднаний з блоком 9 генерування, прийому й обробки електромагнітного зондувального сигналу й відбитого сигналу від межі розділу середовищ, що знаходиться зовні герметичної оболонки 1. Відомі різні коаксіальні датчики (двохелектродний коаксіальний датчик описаний, наприклад, в патенті України на винахід № 30946, G01F 23/28, 15.12.2000 та ін., триелектродний - в статті Гордеев Б. Н. Полиметрический датчик [Текст] / Гордеев Б.Н., Жуков Ю.Д., Зивенко А.В., Зивенко В.А.// Тези IV Міжнародної науково-технічної конференції "Датчики, прилади та системи -2008". - Черкаси-Гурзуф, 2008. - С 63-64). Як коаксіальний датчик 5 може бути застосований відомий двоелектродний коаксіальний датчик, виконаний у вигляді двох ізольований один від одного провідників - коаксіальних ліній (див., наприклад, Г.Н.Бобровников и А.Г.Катков. Методи измерения уровня. - М.: Машиностроение, 1977. - С. 127, 128, рис. 5.19). Лінія 7 може бути виконаною з коаксіального кабелю достатньої довжини. Блок 9 генерування, прийому й обробки електромагнітного зондувального сигналу й відбитого сигналу від межі розділу середовищ може бути виконаний наприклад відповідно до патенту України на винахід № 11006, G01F 23/28, 1 UA 83289 U 5 10 15 20 25 пріоритет від 27.07.1992, і складатися з генератора зондувального імпульсного сигналу, приймача, стробоскопічного перетворювача, аналогово-цифрового перетворювача й обчислювача, виробляючи один із трьох видів сигналів - відеосигнал, перепад напруги й суперпозицію відеосигналу й перепаду напруги. Спосіб визначення параметрів теплоносія в реакторі здійснюють наступним чином. За допомогою блока 9 генерування, прийому й обробки електромагнітного зондувального сигналу й відбитого сигналу від межі розділу середовищ посилають зондувальний імпульсний електромагнітний сигнал А0 (наприклад, як за патентом України на винахід № 31791, G01F 23/28, пріоритет від 30.10.1998) у лінію зв'язку 7 і далі в частково занурений у теплоносій 4 чутливий елемент - коаксіальний датчик 5 і приймають відбитий сигнал А1 від межі розділу середовищ - парової й рідкої фази теплоносія 4 усередині реактора 2 (Фіг. 2). За допомогою математичного забезпечення обчислювача за часом затримки t відбитого сигналу А1 відносно зондувального сигналу А0 визначають рівень теплоносія 4 (положення межі розділу середовищ рідкої та парової фаз теплоносія) у реакторі 2, а за величиною (амплітудою) відбитого сигналу А1, за якою судять про величину показника діелектричної проникності є теплоносія 4, застосовуючи тарувальні таблиці й/або емпіричні залежності, визначають температуру T1 теплоносія 4 у реакторі 2; причому, чим вище температура Т1 {Т11, Т12,…Т1і) теплоносія 4, тим менше величина (амплітуда) відбитого сигналу A1(А11, А12,… А1і), (Фіг. 3). Пропонований спосіб визначення параметрів теплоносія в реакторі характеризується швидкодією й забезпечує високу точність визначення рівня теплоносія й достатню для задачі, що розглядається, точність індикаторних вимірів температури теплоносія. Технічні засоби для здійснення заявленого способу визначення параметрів теплоносія в реакторі прості, не дорогі й не вимагають проведення технічного обслуговування протягом тривалого часу. Заявлений спосіб забезпечує підвищення оперативності, інформативності й точності контролю параметрів (положення рівня й температури) теплоносія в реакторі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб визначення параметрів теплоносія в реакторі за допомогою поміщеного в реактор датчика, який відрізняється тим, що параметри теплоносія в реакторі визначають за допомогою встановленого в штатний отвір у корпусі реактора, зануреного в теплоносій, коаксіального датчика, приєднаного до блока генерування, прийому й обробки електромагнітного зондувального сигналу й відбитого сигналу від межі розділу середовищ, при цьому в коаксіальний датчик посилають електромагнітний зондувальний сигнал і за часом затримки відбитого сигналу відносно зондувального визначають рівень теплоносія, а за величиною (амплітудою) відбитого сигналу за допомогою тарувальних таблиць і/або емпіричних залежностей визначають температуру теплоносія. 2 UA 83289 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3