一种用于核电厂的硼表自动标定系统的制作方法

1.本技术属于核电厂硼和水补给系统技术领域，更具体地说，是涉及一种用于核电厂的硼表自动标定系统。


背景技术：

2.标定，主要是指使用标准的计量仪器对所使用仪器的准确度(精度)进行检测是否符合标准，一般大多用于精密度较高的仪器。标定也可以认为是校准，在科学测量中，标定是一个不容忽视的重要步骤。
3.标定的主要作用：
4.1、确定仪器或测量系统的输入—输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；
5.2、确定仪器或测量系统的静态特性指标；
6.3、消除系统误差，改善仪器或系统的精确度。
7.核电厂中的能量是通过自持链式核裂反应获得的，反应堆功率大小取决于堆芯中子通量密度水平。在压水堆核电厂中，控制反应堆功率运行的方法之一是在一回路冷却剂中加入中子吸收剂——硼酸，通过调节一回路中硼浓度来控制反应堆链式反应。因此，对一回路冷却剂中的硼浓度进行实时监测尤为重要，而在线硼表是核电厂唯一能对一回路冷却剂中的硼浓度进行实时监测的仪器设备，硼表的标定可理解为让预设浓度的硼酸溶液流经硼表后对硼表进行校准，以提高硼表对硼浓度检测的准确性。
8.现有的在线硼表标定装置配制不同梯度的硼溶液时，需要先手动计算所置换的液体体积，再用10l的塑料烧杯将标定水箱的硼溶液按计算的体积舀出，根据烧杯壁上的刻度目视定容，目视确定体积无误后倒入废储液腔，再用10l烧杯向标定水箱内加入硼酸溶液，以达到配制目标硼溶液的目的。因此，现有的在线硼表标定装置主要存在以下不足：
9.1、需要人工进行配液，劳动强度较大，流程较为复杂，效率也较低；
10.2、放射性的废液可能会滴落在设备或地面上，存在较大辐射沾污的风险；
11.3、认为操作过多，导致最终标定的误差来源因素较多，影响硼表标定的准确性。


技术实现要素：

12.本技术实施例的目的在于提供一种用于核电厂的硼表自动标定系统，主要解决现有硼表标定作业由于人工配液而导致配液效率较低及配液准确性较差的技术问题。
13.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种用于核电厂的硼表自动标定系统，用于标定硼表，其包括标定水箱、测量装置及补液装置；
14.所述标定水箱具有用于存储硼酸溶液的储液腔；
15.所述补液装置具有用于存储补充液的补液腔；
16.所述测量装置具有测量腔，所述测量装置能够将所述储液腔内的硼酸溶液输入至所述测量腔内，并将所述补液腔内的所述补充液输入至所述测量腔内，所述测量装置能够在加入补充液前测量所述测量腔内的液体重量，及在加入补充液后测量所述测量腔内的液
体重量；当加入补充液后测量的所述测量腔内的液体重量达到预设测量值时，所述测量装置能够将所述测量腔内的液体输至所述储液腔中，以使所述储液腔内的硼酸溶液的浓度达到预设值。
17.在其中一个实施例中，所述硼表自动标定系统还包括第一连接管和第二连接管；
18.所述第一连接管的一端连接于所述标定水箱，所述第一连接管的另一端用于连接所述硼表的输入端，所述第二连接管的一端用于连接所述硼表的输出端，所述第二连接管的另一端延伸至所述储液腔内，以使所述储液腔内的硼酸溶液能够依次经过所述第一连接管、所述硼表和所述第二连接管后回流至所述储液腔内。
19.在其中一个实施例中，所述第一连接管上设有循环泵及流量开关，所述流量开关用于检测及调节所述储液腔内的硼酸溶液流入至所述硼表内的流量；
20.所述循环泵与所述流量开关信号连接，当所述流量开关检测到硼酸溶液的流量低于设定值时，所述循环泵停止运转。
21.在其中一个实施例中，所述标定水箱内设有加热器，所述加热器用于加热所述储液腔内的硼酸溶液，所述第一连接管上设有温度传感器，所述温度传感器与所述加热器信号连接。
22.在其中一个实施例中，所述温度传感器包括本体及温度探头，所述第一连接管内设有管路，所述管路连通所述储液腔和所述硼表的输入口，所述温度探头设于所述管路内。
23.在其中一个实施例中，所述标定水箱的一侧设有液位传感器，所述液位传感器用于判断所述储液腔内的硼酸溶液的液位是否低于阈值；
24.所述液位传感器与所述加热器信号连接，当所述液位传感器检测出所述储液腔内的硼酸溶液的液位低于阈值时，所述加热器停止加热。
25.在其中一个实施例中，所述测量装置和所述标定水箱之间设有排液管道，所述排液管道上设有排液电磁阀，所述排液电磁阀与所述测量装置信号连接；
26.所述排液管道的第一端连接于所述第二连接管，所述排液管道的第二端延伸至所述测量装置，所述排液管道的第二端的液体压强高于所述排液管道的第一端的液体压强，以使当所述排液电磁阀处于打开状态时所述第二连接管内的硼酸溶液能够自动沿所述排液管道流入至所述测量装置。
27.在其中一个实施例中，所述测量装置包括计量箱及设于所述计量箱下方的重力传感器，所述测量腔设于所述计量箱上，所述测量腔的槽壁上开设有出液口，所述出液口用于供所述测量腔内的液体向外排出。
28.在其中一个实施例中，所述测量装置还包括排废管道，所述排废管道连接于所述出液口，所述排废管道上设有排废电磁阀。
29.在其中一个实施例中，所述补液装置和所述测量装置之间设有第一进液管道，所述第一进液管道用于供所述补液腔内的补充液流入至所述测量腔内，所述第一进液管道上设有进液泵及进液电磁阀；
30.所述测量装置和所述标定水箱之间设有第二进液管道，所述第二进液管道用于供所述测量腔内的补充液流入至所述储液腔内，所述第二进液管道上设有补液电磁阀。
31.与现有技术相比，本技术提供的用于核电厂的硼表自动标定系统的有益效果在于：
32.工作时，当储液腔内的硼酸溶液的浓度不符合标定硼表所需的浓度时，储液腔内的部分硼酸溶液可排到测量装置内，测量装置可检测由储液腔排出的硼酸溶液的重量是否达到所需数值，当达到所需数值后，补液腔内的补充液流入到测量装置内，测量装置检测到补充液的重量是否达到另一所需数值，当达到时，测量腔内的补充液将会流入到储液腔内，此时储液腔内的硼酸浓度即为标定硼表所需的浓度。采用本技术的技术方案，能够自动完成硼酸的配液过程，从而降低人力成本，提高硼表标定的工作效率，还能够避免由于人工操作不当所导致硼酸溶液玷污外界环境的问题，并提高硼表标定的准确性。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本技术实施例提供的用于核电厂的硼表自动标定系统和硼表对接后的结构示意图；
35.图2为本技术实施例提供的温度传感器的安装结构示意图；
36.图3为本技术实施例细化后的用于核电厂的硼表自动标定系统与硼表对接后的结构示意图。
37.其中，图中各附图标记：
38.10、标定水箱；101、储液腔；102、加热器；103、液位传感器；
39.20、第一连接管；201、管路；
40.21、温度传感器；211、本体；212、温度探头；22、循环泵；23、流量开关；
41.30、第二连接管；100、硼表；
42.40、测量装置；401、计量箱；4011、测量腔；4012、出液口；402、重力传感器；403、排废管道；4031、排废电磁阀；
43.50、补液装置；501、补液腔；
44.60、排液管道；601、排液电磁阀；
45.70、第一进液管道；701、进液泵；702、进液电磁阀；
46.80、第二进液管道；801、补液电磁阀。
具体实施方式
47.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
48.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
49.需要理解的是，术语、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或
暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
50.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
51.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
52.请参阅图1，现对本技术实施例提供的用于核电厂的硼表自动标定系统进行说明。所述用于核电厂的硼表自动标定系统，包括标定水箱10、第一连接管20和第二连接管30。
53.其中，标定水箱10具有储液腔101，该储液腔101用于存储硼酸溶液，对硼表100进行标定作业的时候，第一连接管20的一端连接到储液腔101内，第一连接管20的另一端和硼表100的输入端相连接，第二连接管30的一端连接到硼表100的输出端，第二连接管30的另一端延伸到储液腔101，使得储液腔101内的硼酸溶液能够依次经过第一连接管20、硼表100和第二连接管30后回流到储液腔101内，进而可对硼表100进行校准。
54.请参阅图1，作为优选的，标定水箱10内设有加热器102，该加热器102用于加热储液腔101内的硼酸溶液，另外，第一连接管20上设有温度传感器21。请参阅图2，于本实施例中，温度传感器21具体包括本体211及温度探头212，其中温度探头212插入到第一连接管20的管路201(该管路201连通储液腔101和硼表100)内，与贴合在第一连接管20外壁的温度传感器相比，本实施例的温度传感器21由于直接和管路201内的硼酸液体相接触，所以本实施例的温度传感器21所探测到的温度更加准确，当温度探头212探测到管路201内的硼酸溶液达到设定温度时，温度探头212反馈信息给控制系统，控制系统控制加热器102停止加热，反之，加热器102持续加热储液腔101内的硼酸溶液，通过加热器102和温度传感器21的配套使用，可使得硼表100能够在某一温度值下进行标定，从而提到硼表100的校准精度。其次，标定水箱10的一侧还设有液位传感器103，该液位传感器103能够探测到储液腔101内的硼酸溶液的液位，当硼酸溶液的液位低于加热器102所处的高度时，液位传感器103反馈信息给控制系统，控制系统控制加热器102停止加热，通过设置液位传感器103，可解决当储液腔101内的硼酸溶液的液位过低时加热器102出现干烧的问题，从而提高了本标定系统工作时的安全性。
55.请参阅图1，第一连接管20上还设有循环泵22和流量开关23，其中，循环泵22的作用在于可靠地让储液腔101内的硼酸溶液泵入到硼表100内后回流至储液腔101内，而流量开关23的作用在于能够实时检测并可调节硼酸溶液的流量大小，若硼酸溶液经过流量开关23的流量过小，则流量开关23反馈信息给控制系统，控制系统控制循环泵22停止运转，以解决循环泵22空转的问题，从而进一步提高了本标定系统工作时的安全性。
56.但是，上述储液腔101内的硼酸溶液的浓度不一定符合硼表100标定所需的浓度。当储液腔101内的硼酸溶液的浓度低于所需浓度时，储液腔101需要先排出适量的硼酸溶液，然后加入浓度更高的硼酸溶液；当储液腔101内的硼酸溶液的浓度高于所需浓度时，储液腔101内需要先排出适量的硼酸溶液，然后加入适量的水。对此，请参阅图3，本实施例的硼表自动标定系统还引入了测量装置40和补液装置50，目的是为了实现标定水箱10的自动
配液，使储液腔101内的硼酸溶液的浓度符合硼表100标定所需的浓度值。
57.具体的，标定水箱10和测量装置40之间设有排液管道60，排液管道60的一端连通储液腔101，排液管道60的另一端延伸至测量装置40。另外，排液管道60上设有排液电磁阀601，当排液电磁阀601打开时，可供储液腔101内的部分硼酸溶液排出到测量装置40内，测量装置40的作用在于能够获取从储液腔101排出的部分硼酸溶液的质量，当测量装置40检测到由储液腔101排到测量装置40内的硼酸溶液的质量达到预设值时，测量装置40将信号反馈到控制系统，控制系统控制排液电磁阀601关闭。
58.作为优选地，本实施例的排液管道60的第一端直接连接到第二连接管30上，排液管道60的第二端延伸至测量装置40，而且，排液管道60的内部还填满硼酸液体，并且，排液管道60的第二端比排液管道60的第一端要低，使得排液管道60的第二端的液体压强比排液管道60的第一端的液体压强要高。通过采用以上的结构设计，根据虹吸原理，当排液电磁阀601处于打开状态时，第二连接管30内的硼酸溶液将会自动沿着排液管道60流入到测量装置40内，此自动排液的结构设计具有结构简单、成本较低及可靠性较高的优点。当然，于其他实施例，排液管道60也可单独连通到储液腔101内，然后在排液管道60上加一个电动泵，此时也可实现储液腔101内的硼酸溶液向测量装置40排出的目的，但是此结构设计相对于本实施例而言成本较高。
59.更具体的，本实施例的测量装置40具体包括计量箱401、重力传感器402和排废管道403，其中，重力传感器402布置在计量箱401的底部，计量箱401具有测量腔4011，测量腔4011的作用在于能够暂存待测的液体，工作时，重力传感器402将会获得计量箱401加上测量腔4011内的液体的总重量，此重量反馈到控制系统后，控制系统运算时将会减去计量箱401的重量，从而得出测量腔4011内的液体的重量。另外，测量腔4011的槽底还开设有出液口4012，上述的排废管道403则连接于该出液口4012，并且，排废管道403上还设有排废电磁阀4031，当排废电磁阀4031处于打开状态时，测量腔4011内的液体可从出液口4012并沿着排废管道403向外排出。
60.进一步的，本实施例的补液装置50具有用于存储补充液的补液腔501，此补充液为水或硼酸，并且，补液装置50和计量箱401之间设有第一进液管道70，并且，第一进液管道70上还设有进液泵701和进液电磁阀702。工作时，进液泵701可驱动补液腔501内的补充液沿着第一进液管道70流入到测量腔4011内，当重力传感器402检测到补充液的重量足够时，重力传感器402反馈信号给控制系统，控制系统控制进液电磁阀702关闭，以阻断补液腔501和测量腔4011之间的连通。
61.更进一步的，计量箱401和标定水箱10之间设有第二进液管道80，第二进液管道80连通测量腔4011和储液腔101。另外，第二进液管道80上设有补液电磁阀801，当补液电磁阀801打开时，测量腔4011内的补充液可沿着第二进液管道80流入到储液腔101内。
62.需要说明一点的是，于其他实施例中，测量腔4011可以包括两个分腔，其中一个分腔的作用是暂存由储液腔101排出的硼酸溶液，以便于称量储液腔101排出的硼酸溶液的重量，另一个分腔的作用是暂存补充液，以便于称量补充液的重量，此设计同样也能实现自动配液的目的。
63.以下为本实施例提供的硼表自动标定系统完整的工作过程：
64.首先，将第一连接管20远离标定水箱10的一端接入到硼表100的输入端，并将第二
连接管30远离标定水箱10的一端接入到硼表100的输出端，此时循环泵22运转，循环泵22驱动储液腔101内的硼酸溶液沿着第一连接管20进入到硼表100内，然后从硼表100出去并沿着第二连接管30回流到储液腔101内，依次循环多次。同时，加热器102和温度传感器21也一起工作，使得储液腔101内的硼酸溶液稳定在所需的温度；
65.接着，若储液腔101内的硼酸浓度不是标定硼表100所需的浓度，作业人员可设定储液腔101所需的硼酸浓度，然后控制系统将会根据目前储液腔101内的硼酸浓度，自动计算储液腔101需要排出硼酸溶液的量，并自动计算储液腔101所需加入的补充液的量。具体而言，此时控制系统可驱动排液电磁阀601打开，由于虹吸原理，此时第二连接管30内的硼酸溶液不会回流到储液腔101内，而是沿着排液管道60流入到测量腔4011内，此时排废电磁阀4031和补液电磁阀801都处于关闭状态。当重力传感器402检测到测量腔4011内的硼酸溶液的重量足够时，重力传感器402将反馈信息给控制系统，控制系统控制排液电磁阀601关闭，同时，控制系统控制排废电磁阀4031打开，此时第二连接管30内的硼酸溶液将不会流入到测量腔4011内，而是重新回流至储液腔101内。同时，并且，此时测量腔4011内的硼酸溶液将会沿着排废管道403向外界排出。
66.紧接着，当测量腔4011内的硼酸溶液完全排出后，控制系统控制排废电磁阀4031关闭，并控制进液电磁阀702打开，此时由进液泵701带动补液腔501内的补充液沿着第一进液管道70流入到测量腔4011内，当重力传感器402检测到测量腔4011内的补充液的重量足够时，重力传感器402将反馈信息给控制系统，控制系统将控制进液电磁阀702关闭，并控制补液电磁阀801打开，此时测量腔4011内的补充液将会沿着第二进液管道80流入到标定水箱10的储液腔101内，此时储液腔101内的硼酸浓度即为标定硼表100所需的浓度。
67.综上所述，采用本实施例的标定系统，可自动完成硼酸溶液的配液过程，降低人力成本，提高了硼表100标定的工作效率，还能够避免由于人工操作不当所导致硼酸溶液玷污外界环境的问题，并提高硼表100标定的准确性。
68.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。