[發明專利]硼濃度監測裝置

有效

• 申請號: 201310310595.6
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103390438A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 王紅波;鄧圣;趙海江;卓文彬;萬海生;何紹群;鄧朝平;蹤訓成
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/022
• 分類號: G21C17/022
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及核工業領域，具體涉及一種用于監測壓水堆核電站冷卻劑回路中硼濃度的硼濃度監測裝置。

背景技術

硼表系統用于連續監測壓水堆核電站冷卻劑回路中的硼濃度，防止一回路冷卻劑硼濃度意外下降，保證反應堆的安全運行。硼濃度監測裝置是硼表系統的關鍵設備，用于對取樣回路水中的硼(¹⁰B)進行探測并輸出表示硼濃度的中子脈沖信號，利用安裝在探測裝置取樣容器出口接管上的溫度探測器監測取樣回路的硼溶液溫度。

現有的硼濃度監測裝置中，中子源通過緊定螺釘和鎖定裝置安裝到源保持器上，再將源保持器和裸露的中子源一起安裝到監測裝置內部的取樣容器源座中，中子源安裝非常煩瑣和困難。另外，現有的硼濃度監測裝置缺少可靠的屏蔽手段，監測裝置表面最大中子劑量率和最大g劑量率比較大，中子源的屏蔽效果不是很好。

發明內容

本發明的目的即在于克服現有的硼濃度監測裝置存在的中子源屏蔽效果不佳，中子源安裝困難的問題，提供一種硼濃度監測裝置。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

硼濃度監測裝置，包括屏蔽體，設置于屏蔽體內的取樣容器，設置于取樣容器內的中子探測器，還包括內部封閉的中子源組件，中子源組件的前端穿過屏蔽體并與取樣容器接觸；還包括設置于所述中子源組件內部的中子源。

本發明主要通過內部封閉的中子源組件來保持中子源，使得中子源處于非裸露狀態。這種結構一方面減少了中子泄漏，同時將中子源組件與中子源作為一個整體進行安裝，其安裝過程更加簡單。另外，屏蔽體的設置能夠有效減少中子泄漏量，提高了本發明的中子源屏蔽效果。

進一步的，所述屏蔽體包括多塊層疊設置的屏蔽塊，相鄰的屏蔽塊通過相互配合的凸起和凹槽鑲嵌連接。要實現最大程度提高中子源屏蔽效果的目的，需要對取樣容器和中子源組件進行全方位的包裹（考慮到安裝的問題，整體式的屏蔽體無法提供全方位的包裹），同時還要考慮取樣容器和中子源組件如何安裝進屏蔽體的問題。本發明中，屏蔽體有多塊屏蔽塊層疊組成，在安裝時，可以將屏蔽塊依次套在取樣容器和中子源組件上，在對取樣容器和中子源組件完全包裹的同時，實現了安裝的便利性。

相鄰的屏蔽塊之間難以避免的會出現間隙，降低了本發明的屏蔽性能。為了解決這個問題，本發明中，相鄰的屏蔽塊通過凸起和凹槽鑲嵌連接。凸起和凹槽的配合能夠提高密封效果，即使在相鄰的屏蔽塊之間存在間隙時，也能保持完整的密封性。同時，凸起和凹槽的配合也提高了屏蔽體的定位精度和穩定性。

進一步的，所述中子源為圓柱形，所述中子源的軸線垂直設置，所述中子探測器的軸線垂直設置，所述中子源的軸向中心與所述中子探測器的軸向中心對齊，以保證中子探測效率最大。

優選的，所述中子源組件包括源罐以及設置于源罐內部前端的定位塊A和定位塊B，定位塊A左右對稱設置對所述中子源進行周向限位，定位塊B上下對稱設置對所述中子源進行軸向限位。采用上述結構對中子源進行定位，可以保證中子源垂直設置，同時也可以保證中子源的軸向中心與中子探測器的軸向中心對齊。同時，上述結構并不包括傳統的介入式固定裝置（如螺栓等）對中子源進行固定，使得中子源的更換更加方便。

進一步的，所述中子源組件還包括固定于所述源罐內的壓塊，設置于壓塊前端的彈簧，弧形壓板，弧形壓板與彈簧連接并與所述中子源接觸，弧形壓板通過彈簧將所述中子源壓緊在所述定位塊A上。上述結構用于防止中子源脫離定位塊A而導致的中子源的垂直度產生偏差，提高了本發明的監測準確性。

進一步的，所述中子源組件還包括設置于所述源罐內的源罐內屏蔽塊。源罐內屏蔽塊用于在中子源組件內部對中子源進行屏蔽，進一步提高了本發明的屏蔽性能。

進一步的，所述取樣容器包括容器筒體和中子源管座，中子源管座嵌入容器筒體中，所述中子源組件的前端嵌入中子源管座中。中子源管座對中子源組件的前端起限位作用，同時，還可以使中子源組件前端的中子源與中子探測器之間的距離變短，提高了本發明的監測準確性。