[发明专利]传感器支持系统

说明书

本发明大体上关于化学加工系统的传感器，特别是化学加工领域中化学反应堆堆芯压力容器中的传感器，此类传感器须有效地发挥它们的传感功能。

化学工业一般对液体的加工工艺，通常须要对化学产品在生产的各阶段进行各种特性的测量。这些测量是用来决定化学加工系统从头到尾当原料通过各种相态时各预计点所相应的加工状态的精确特性，化学加工这个名词是有很宽的含义，既包括食品生产，也包括液体和气体的生产。

化学加工领域的一个主要部分，包括使用各种型式和设计的封密的反应容器来完成各种加工的计划工步。在这些反应容器中，各种不同的条件加于通过的化学制品上，以造成或加速这些化学制品在这加工工步相应的化学的，物理的和/或电气的反应。许多在这种反应容器中造成或加速的反应，倾向于把包容它们的反应容器造成或加速腐蚀反应。这样，和这些反应容器或它们有关的管道连接的传感器需要能抗蚀。不用说，这些容器和它们的有关管道也应该能抗蚀。

一种对于这些反应容器及其有关管道的高度有效的抗蚀方法是把这些和化学反应所产生腐蚀物相接触的容器及管道的表面涂覆玻璃。另一种有效的方法是把这些反应容器及其有关管道的里面衬上高度耐蚀金属如钽或钛的薄层。这两种型式的化学反应容器都被纽约州罗彻斯特市的鲍特拉公司所制造，在市场上各自采用的商标是“格拉斯蒂”（Glasteel）和“累西斯塔克来得”（Resista-Clad）。

除了要能抗蚀，许多化学反应容器还被要求长期工作在变化着的温度和压力条件下，包括内部的加压状态到真空状态。同时，在很多场合下，这些反应容器被要求在高温下工作。

市场上能买到各种现成的传感器。不少是用于抗蚀运作的，也用于有巨大压力差和温度差的场合。例如，在美国专利第3，787，307号中公开的一种涂覆玻璃的酸碱度传感器现已被纽约州罗彻斯特市的鲍特拉公司和德国许威辛根的鲍特拉工厂推上市场。其他各种抗蚀传感器用于检测温度、氢离子浓度、抗蚀层缺陷、局部压力等等，也快要上市了。通常这些传感器的实际形状是一个细长的圆柱体。

多数在化学工业中使用的化学反应容器趋向于大型化，其容积超过数百加仑。关于这些大的容器，大多是独立放置的，它们不接触到其他的机器设备。由于工艺特性的需要，有时候这些容器需要放置在建筑物内。对于这些建筑物来说这些化学反应容器趋向于变大到使建筑物容纳不下的程度。特别是，它们趋向于变大到从地板伸向天花板，增加长度而不增加面积的目的是为了节省占地面积。再有，由于通常需要以重力使原料从管道流入反应容器，在多数情况下在反应容器的上面聚集着管道。这样装置就使上部空间很挤。那就是在好多情况下，化学反应容器的顶部趋向于靠近屋顶或者建筑物内部的天花板或者紧靠顶部的管道。

为了有效起见，传感器必须在长度上做得很长，在此化学反应容器的内部从最高的部分伸到它的底部。原因在于需要在容器充满时和几乎空时都得检测化学流体的各种情况。把传感器从反应容器的顶部和其他部位插入，是因为时时要把它打开，会影响化学制品从容器中溅漏出来。

这些用在相当高的化学反应容器中的传感器，因为反应容器上部屋顶和/或管道的限制，通常在维修和/或更换时要停止化学操作，放空容器和从容器上移去部分盖，以便一个人占进去。这样的操作既困难又费时。再有，对于完成这个任务的人来说也十分危险。这也是一件伤财的事，因为它需要化学操作的管道或至少与此反应容器有关的那些部分必须停止，不能工作。传感器需要时时进行维修和/或更换，以排除积聚在传感器上的化学制品并且调整检测元件以保证精确的读数和监控性能，以及纠正泄漏和其他缺陷的维修。

由此，需要有一个系统，可以不用放空装着的工作液体也不需要派人爬进容器就能在反应容器内装拆传感器。由于大多数传感器是垂直地装在反应容器内，需要穿过容器外套的顶部而进入容器，这就需要此系统能在顶部空间很小的状况下把传感器由容器顶上的孔中放入一直伸到容器的底部。

本发明包括一种系统可以把传感器垂直地向下穿入反应容器的顶部，把这传感器装在靠近此反应容器的底部。这系统包括有装置使这容器中的传感器处于防漏耐高温抗蚀的密封中。这系统更包括有装置把传感器从反应容器内的传感器支持装置中移出反应容器的外面来。另外，还有装置用以在反应容器顶部空间很低的状况下把长的传感器放入和拿出反应容器。为了进一步了解本发明的特点和优点，可以参考下面按本发明传感器支持系统优先实施例所作的说明和附图。

图1    是一个装在化学操作容器顶部的传感器安装系统优先实施例的剖视图。