[发明专利]用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统

权利要求书

1.一种用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于，包括：

换能器单元，至少包括多对超声波换能器，多对所述的超声波换能器布置在核电站主给水管道上且组成多个超声波声路；

两个相对独立且并联设置的测量单元，均包括数据处理组件和换能器驱动组件，所述的数据处理组件与换能器驱动组件之间通讯连接，所述的换能器驱动组件与多对所述的超声波换能器分别通讯连接，所述的数据处理组件能够接收来自所述换能器驱动组件发送的流体流速信息并基于核电站主给水管道的截面积参数计算流体流量，以及向所述的换能器驱动组件发送控制信号，所述的换能器驱动组件能够接收来自多对所述超声波换能器分别发送的回波信号，以及向多对所述超声波换能器分别发送驱动控制信号，其中一个测量单元处于工作状态时，则另一个测量单元处于待机状态；

核电站集控系统，与两个独立的测量单元的数据处理组件分别通讯连接，且能够读取处于工作状态下的测量单元的数据处理组件的流体流量信息；

显示输出单元，与两个独立的测量单元的数据处理组件分别信号连接，且能够将处于工作状态下的测量单元的数据处理组件发送的流体流量信息输出显示。

2.根据权利要求1所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：所述的换能器单元还包括安装在核电站主给水管道上的换能器安装座，所述的换能器安装座上配置有阀门，所述换能器安装座的内部、所述阀门的内部共同构成与核电站主给水管道相连通且用于容纳所述超声波换能器的插孔，所述的超声波换能器与该插孔之间可拆卸的连接，所述的超声波换能器与所述插孔的孔壁之间设置有密封件，当所述的超声波换能器从该插孔内移除时，所述的阀门能够关闭该插孔。

3.根据权利要求2所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：所述的密封件为套设在所述超声波换能器外周侧的O形密封圈。

4.根据权利要求1所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：所述的超声波换能器包括换能器壳体和封装在所述换能器壳体内的换能器芯片，所述的换能器芯片通过一对信号线与所述换能器驱动组件通讯连接，所述的换能器芯片由高温压电陶瓷材料制成。

5.根据权利要求1所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：所述的超声波换能器具有8对，8对所述的超声波换能器组成8个相对独立的超声波声路，8个所述的超声波声路分为4组，每组有2个相互交叉的超声波声路，4组所述的超声波声路沿核电站主给水管道的横截面上下间距布置。

6.根据权利要求1所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：所述的数据处理组件为CPU处理器。

7.根据权利要求6所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：所述的CPU处理器与核电站集控系统之间通过RS485接口/ ETHERNET接口/4~20mA接口连接。

8.根据权利要求6所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：所述的CPU处理器与所述换能器驱动组件之间通过RS485接口连接。

9.根据权利要求1所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：该超声波流量计系统的流量测量不确定度为小于0.3%。

10.根据权利要求5所述的用于核电站主给水管道流量测量的超声波流量计系统，其特征在于：该超声波流量计系统的流量测量基于下列公式计算：

其中，Q是管道截面流速，R是管道半径，n是管道横截面上的声路数，W_i是第i声路的加权系数，V_i是第i声路上的流速。