[發(fā)明專利]用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911098751.0 | 申請日： | 2019-11-12 |
| 公開（公告）號： | CN110793581A | 公開（公告）日： | 2020-02-14 |
| 發(fā)明（設計）人： | 韓云學 | 申請（專利權）人： | 韓云學 |
| 主分類號： | G01F1/66 | 分類號： | G01F1/66 |
| 代理公司： | 32295 蘇州謹和知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) | 代理人： | 田媛 |
| 地址： | 215000 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 換能器驅(qū)動 數(shù)據(jù)處理組件 超聲波換能器 測量單元 通訊連接 發(fā)送 核電站 超聲波流量計系統(tǒng) 驅(qū)動控制信號 顯示輸出單元 截面積參數(shù) 主給水管道 待機狀態(tài) 發(fā)送控制 回波信號 集控系統(tǒng) 流體流量 流體流速 信號連接 | ||
1.一種用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于，包括：
換能器單元，至少包括多對超聲波換能器，多對所述的超聲波換能器布置在核電站主給水管道上且組成多個超聲波聲路；
兩個相對獨立且并聯(lián)設置的測量單元，均包括數(shù)據(jù)處理組件和換能器驅(qū)動組件，所述的數(shù)據(jù)處理組件與換能器驅(qū)動組件之間通訊連接，所述的換能器驅(qū)動組件與多對所述的超聲波換能器分別通訊連接，所述的數(shù)據(jù)處理組件能夠接收來自所述換能器驅(qū)動組件發(fā)送的流體流速信息并基于核電站主給水管道的截面積參數(shù)計算流體流量，以及向所述的換能器驅(qū)動組件發(fā)送控制信號，所述的換能器驅(qū)動組件能夠接收來自多對所述超聲波換能器分別發(fā)送的回波信號，以及向多對所述超聲波換能器分別發(fā)送驅(qū)動控制信號，其中一個測量單元處于工作狀態(tài)時，則另一個測量單元處于待機狀態(tài)；
核電站集控系統(tǒng)，與兩個獨立的測量單元的數(shù)據(jù)處理組件分別通訊連接，且能夠讀取處于工作狀態(tài)下的測量單元的數(shù)據(jù)處理組件的流體流量信息；
顯示輸出單元，與兩個獨立的測量單元的數(shù)據(jù)處理組件分別信號連接，且能夠?qū)⑻幱诠ぷ鳡顟B(tài)下的測量單元的數(shù)據(jù)處理組件發(fā)送的流體流量信息輸出顯示。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：所述的換能器單元還包括安裝在核電站主給水管道上的換能器安裝座，所述的換能器安裝座上配置有閥門，所述換能器安裝座的內(nèi)部、所述閥門的內(nèi)部共同構成與核電站主給水管道相連通且用于容納所述超聲波換能器的插孔，所述的超聲波換能器與該插孔之間可拆卸的連接，所述的超聲波換能器與所述插孔的孔壁之間設置有密封件，當所述的超聲波換能器從該插孔內(nèi)移除時，所述的閥門能夠關閉該插孔。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：所述的密封件為套設在所述超聲波換能器外周側(cè)的O形密封圈。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：所述的超聲波換能器包括換能器殼體和封裝在所述換能器殼體內(nèi)的換能器芯片，所述的換能器芯片通過一對信號線與所述換能器驅(qū)動組件通訊連接，所述的換能器芯片由高溫壓電陶瓷材料制成。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：所述的超聲波換能器具有8對，8對所述的超聲波換能器組成8個相對獨立的超聲波聲路，8個所述的超聲波聲路分為4組，每組有2個相互交叉的超聲波聲路，4組所述的超聲波聲路沿核電站主給水管道的橫截面上下間距布置。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)處理組件為CPU處理器。
7.根據(jù)權利要求6所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：所述的CPU處理器與核電站集控系統(tǒng)之間通過RS485接口/ ETHERNET接口/4~20mA接口連接。
8.根據(jù)權利要求6所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：所述的CPU處理器與所述換能器驅(qū)動組件之間通過RS485接口連接。
9.根據(jù)權利要求1所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：該超聲波流量計系統(tǒng)的流量測量不確定度為小于0.3%。
10.根據(jù)權利要求5所述的用于核電站主給水管道流量測量的超聲波流量計系統(tǒng)，其特征在于：該超聲波流量計系統(tǒng)的流量測量基于下列公式計算：
其中，Q是管道截面流速，R是管道半徑，n是管道橫截面上的聲路數(shù)，Wi是第i聲路的加權系數(shù)，Vi是第i聲路上的流速。
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