專利名稱：放射性廢樹脂界面測量裝置的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及料位測量裝置，尤其是對放射性廢樹脂在水中的界面進行測量的裝置。
二背景技術：
放射性廢樹脂是一種半衰期很長的固體核廢料，密度為1.07～1.12，與水的密度差非常小。個體顆粒平均直徑0.7mm，長期貯存在水中，待進一步衰變后進行固化處理(如，采用水泥固化混合器將放射性廢液或廢樹脂用水泥固化法進行處理，在工藝要求方面，無論是貯存還是處理，都必須對樹脂量和水量作出精確測量，以確保安全。目前國內國外均沒有合用的測量儀器能夠解決這個問題。中國核動力院引進過德國的VEGALOT 369型測試儀進行放射性廢樹脂界面測量，沒有取得成功。
VEGALOT 369說明書載稱測量原理是，位于電纜下端系有重錘傳感器，進行測量時，電機帶動重錘下落，當它接觸到被測物的表面后，自動停止降落，并被電機反轉即刻提起，返回初始位置，從其放纜的長度便可測得被測物的界面高度。它所能測量的典型物質有礦砂、煤、水泥、石頭、粉末、膠泥、污水等(見德國VEGA公司VEGALOT 369安裝使用說明書)。
在實際應用中，這種儀器探測不到樹脂界面，沒有起到樹脂界面儀的作用。且機械故障率高，已被棄之不用。
VEGALOT 369不適用的原因是1、機電結構復雜，機械故障率高；2、測量錘不能識別樹脂與水的不同界面；3、測量不連續。
此外，中國專利文獻專利公開了一種“超聲波油水界面檢測儀”(CN2413273)，它采用由兩個水平測管和一個垂直測管構成的三通探頭，用超聲方法來分別測量上、下兩個水平測管內實時溫度下的聲時(油和水的聲速)及垂直測管內的聲時(油水混合聲速)，由計算機自動進行溫度補償并計算出垂直測管內油水分界面的高度。這一類超聲波液(料)位計以及目前先進雷達液(料)位計均不能使用，這是由于廢樹脂的密度與水的非常接近，再加上廢樹脂以微粒形式存在于水中，超聲波和雷達波只能測量一個介質的界面，無法識別不同介質的上、下兩個界面，其次，由于核工業中的廢樹脂和廢水是不斷排出、裝入容器的，容器內的水面高度是隨生產過程而變化的，因此，不能確定此類液位計的安裝位置(它必須安裝在水面以下、樹脂界面以上)；同時，由于廢樹脂的放射性(干擾電子儀器)和腐蝕性，也決定了此類料位計液不能安裝在水下，因此，現有超聲波液位計和雷達液位計均不能用于廢樹脂界面的測量。
三、實用新型內容本實用新型的任務是提供一種能跟蹤廢樹脂界面的變化而進行連續測量的放射性廢樹脂界面測量裝置。
本新型的任務由以下技術方案實現一種放射性廢樹脂界面測量裝置，包括位置傳感器，傳感信號變送器以及傳感信號處理裝備，還具有測量桿；所述位置傳感器設置在測量桿上；測量桿上還活動地設有其密度大于水而小于廢樹脂的密度傳感器，其結構為用作與測量桿套合的導管上固聯有環盒，環盒內的導管外壁面上固定有用作發生磁致效用、與位置傳感器相匹配的磁環；上述位置傳感器以及傳感信號變送器均設置在測量桿上部。
本新型的基本原理是可識別水和樹脂間的微小密度差的密度傳感器，在進行工作時，其位置能夠處于水界面之下的樹脂界面上，將兩個不同的界面加以識別，然后用位置傳感器將密度傳感器的位置顯示出來，實現對樹脂界面的連續測量。
使用時，將套有密度傳感器的測量桿置入容器內，由于密度傳感器的密度大于水而小于廢樹脂，因而，密度傳感器由于浮力原因而位于廢樹脂與水的分界面上，即位于廢樹脂的界面上，并隨樹脂界面的升高而升高，或隨樹脂界面的下降而下降，即實時跟蹤樹脂界面的變化；此時，位于密度傳感器密閉內腔中的磁環的磁致效用使位置傳感器得到該界面位置的信號，該傳感信號由變送器處理后用標準信號(例如4～20mA)傳輸出來，最后由現有傳感信號處理器或進行顯示，或與計算機通訊等等。
本測量裝置能將水和樹脂的密度差探測出來，正確識別水界面和樹脂界面，并且能夠跟蹤樹脂界面的變化，進行連續測量，適合樹脂貯存和處理的工藝要求。
本新型的有益效果是1、解決了水下廢樹脂界面測量的難題利用密度介于水和廢樹脂之間的密度傳感器實時跟蹤廢樹脂界面，并由位于位置傳感器環盒內的磁環標示廢樹脂界面的位置，再由與磁環發生磁致效用的位置傳感器得到該界面的位置信號，以及由傳感信號變送器處理和送出廢樹脂界面的位置信號，最終由傳感信號處理器將廢樹脂界面位置加以顯示或輸出。
2、實現了對廢樹脂界面的連續測量由于位置傳感器的密度大于水而小于廢樹脂，它漂浮在廢樹脂料界面上，隨廢樹脂界面的升降而升降，因而，其測量值是連續變化的。而前述德國VEGALOT369的測量是由錘的物理接觸來完成的，因而該測量是斷續的，不連貫的。
3、測量精度高，完全能滿足廢樹脂監測和處理的技術要求本新型的樣機經中國核動力院(2004年2月26日中國核動力院第一研究所)和部隊(2004年2月26日海軍92330部隊裝備部)的試用證明，“可對容器內水中樹脂界面進行跟蹤測量，可實時連續測量樹脂界面的位置，誤差為±5mm”。
本新型為放射性廢樹脂的貯存和固化處理提供實時監測數據創造了有利條件。
四
圖1是本新型使用時的結構示意圖；圖2是圖1所示密度傳感器的結構圖。
五具體實施方式
圖1示出，本測量裝置主要由密度傳感器1，位置傳感器2，傳感信號變送器21以及傳感信號處理器(現有技術)等組成，其結構如下測量桿3的上部固定設置有位置傳感器2以及傳感信號變送器21，位置傳感器可在現有位置傳感器中選用(如，KYCM-L磁致伸縮位移傳感器)。測量桿上活動地設有其密度大于水而小于廢樹脂的密度傳感器。密度傳感器1的結構為用作與測量桿套合的導管1b上固聯有環盒1a，環盒內的導管1b外壁面上固定有用作發生磁致效用與位置傳感器2相匹配的磁環1c；使用時，位置傳感器2以及傳感信號變送器21安裝在廢樹脂容器4(容器中盛裝水和廢樹脂)頂板上，傳感信號變速器21位于容器外，以免變速器的電子元器件受到廢樹脂放射的干擾和腐蝕，測量桿3插入容器中，密度傳感器1由于比重原因，漂浮和停留在廢樹脂界面位置，隨著由進料管4a的進料或由出料管4b的出料，廢樹脂的料位隨之升高或下降，同時，密度傳感器實時地跟蹤廢樹脂料位的升降，即隨料位的升降而升降。因而，密度傳感器中的磁環始終對料位的升降進行示蹤，最后，位置傳感器接收來自磁環的位置信號，完成對廢樹脂界面的連續跟蹤測量。
權利要求1.一種放射性廢樹脂界面測量裝置，包括位置傳感器，傳感信號變送器以及傳感信號處理器，其特征是還具有測量桿(3)；所述位置傳感器(2)設置在測量桿上；測量桿上活動地設有其密度大于水而小于廢樹脂的密度傳感器(1)，密度傳感器的結構為用作與測量桿套合的導管(1b)上固聯有環盒(1a)，環盒內的導管(1b)外壁面上固定有用作發生磁致效用、與位置傳感器(2)相匹配的磁環(1c)。
2.根據權利要求1所述的放射性廢樹脂界面測量裝置，其特征是所述位置傳感器(2)以及傳感信號變送器(21)均設置在測量桿(3)上部。
專利摘要一種放射性廢樹脂界面測量裝置，包括位置傳感器，傳感信號變送器以及傳感信號處理器，還具有測量桿；測量桿上還活動地設有其密度大于水而小于廢樹脂的密度傳感器，其結構為用作與測量桿套合的導管上固聯有環盒，環盒內的導管外壁面上固定有用作發生磁致效用、與位置傳感器相匹配的磁環。它能實時跟蹤廢樹脂界面，實現了對樹脂界面的連續測量，且測量精度高。為放射性廢樹脂的貯存和固化處理創造了有利條件。
文檔編號G01F23/00GK2911661SQ200620034410
公開日2007年6月13日 申請日期2006年5月31日 優先權日2006年5月31日
發明者孫益暉, 孫琳 申請人:孫益暉
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
