[發明專利]一種高溫高壓傳感器性能試驗裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 202010578614.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111693085A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 喻丹萍;馬建中;羅飛;孫磊;徐昱根
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00;G01M3/02;G01R31/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了一種高溫高壓傳感器性能試驗裝置及其使用方法，本發明的試驗裝置采用高壓釜和穩壓器組成的雙釜系統，且穩壓器的液面高于高壓釜中最高液面，在冷態充水時確保高壓釜中全部為水；在高壓釜升溫過程中，裝置壓力一直高于水的汽化壓力，保證高壓釜中的水在高溫下不汽化而保持為全水狀態，和反應堆中的高溫高壓水環境一致；當高壓釜降溫時，穩壓器中壓縮氣體膨脹以補償高溫水體積的收縮量，確保高壓釜不出現負壓。本發明的試驗裝置可同時達到最高350℃工作溫度和最高25MPa工作壓力，按照傳感器性能試驗要求的時間保溫保壓，檢測傳感器的密封性能、絕緣性能、電氣參數、高溫效應等。

技術領域

本發明涉及高溫高壓傳感器性能考驗試驗技術領域，具體涉及一種高溫高壓傳感器性能試驗裝置及其使用方法。

背景技術

對于反應堆，需要高流速的冷卻劑帶走核反應產生的大量熱量，冷卻劑流動會導致堆內結構振動，只要反應堆運行，堆內結構就存在流致振動問題。冷卻劑流動誘發的反應堆系統結構部件的振動是重要的動力學問題之一，壓水反應堆因流致振動而發生的眾多事故中涉及吊籃、熱屏蔽板、二次支承組件、螺栓、銷釘、熱交換器傳熱管等部件的損壞。

我國在軍民兩用核動力技術自主化過程中，為評價反應堆堆內結構在流體激勵下的結構安全性，需要在反應堆運行時，通過安裝于結構上的高溫高壓傳感器，測量堆內結構的響應，而用于高溫高壓水環境的傳感器的性能可靠性直接影響試驗的成敗。目前，國際上有少量幾個公司研制了用于反應堆內的高溫高壓傳感器，大部分對中國核行業禁運，即使采購到部分產品，當應用于實際反應堆結構測量前，均應進行考驗試驗，以確保傳感器性能滿足試驗要求。國內也于近幾年開始自主研發這些高溫高壓傳感器，但研發這些傳感器的廠家，一般只能進行高溫空氣中試驗，或常溫高壓試驗，而難以進行高溫高壓全水中試驗，通過高溫空氣中試驗的傳感器可以用于空氣中的高溫試驗如火箭、航空、汽車發動機等高溫結構的測量。對于反應堆這種高溫高壓水環境的特殊工況，還需要通過高溫高壓防水試驗才能判斷傳感器的性能可靠性。

因此，結合科研生產的需求，為了反應堆內部結構測量的要求，需要設計一套可滿足高溫高壓傳感器性能考驗的試驗裝置，該裝置高度集成化，涵蓋了高溫、高壓，水環境的要求，溫度和壓力精密可調，提高了試驗測量可靠性。

發明內容

本發明提供了一種高溫高壓傳感器性能試驗裝置。該試驗裝置可根據傳感器試驗環境的需要，為高溫高壓傳感器提供不同溫度、壓力、水環境下長時間的性能考驗試驗，檢驗傳感器的性能和篩選合格的傳感器，提高傳感器用于反應堆環境下結構測量的可靠性。

本發明通過下述技術方案實現：

一種高溫高壓傳感器性能試驗裝置，包括高壓釜和穩壓器；

其中，高壓釜和穩壓器通過管道連接，且穩壓器的液面高于高壓釜中最高液面，在冷態充水時確保高壓釜中全部為水；

在高壓釜升溫過程中，高壓釜中膨脹的水通過管道進入穩壓器，壓縮穩壓器中的氣體，同時穩壓器能夠按照壓力設置值自動泄壓，高壓釜和穩壓器的壓力保持一致，且該壓力一直高于水的汽化壓力，保證高壓釜中的水在高溫下不汽化而保持為全水狀態，和反應堆中的高溫高壓水環境一致；

當高壓釜降溫時，穩壓器中壓縮氣體膨脹以補償高溫水體積的收縮量，確保高壓釜不出現負壓。