[其他]液位传感器系统无效

专利信息
申请号: 87101632 申请日: 1987-02-26
公开(公告)号: CN87101632A 公开(公告)日: 1987-11-18
发明(设计)人: 约翰·C·霍默尔 申请(专利权)人: 通用信号公司
主分类号: G01F23/22 分类号: G01F23/22;G01D5/24
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利代理部 代理人: 王以平
地址: 美国康*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 传感器 系统
【说明书】:

发明涉及液位传感系统,特别是感受和测量容器中液体和带液体残渣的高度的系统。

本发明特别适合于用在核反应堆的废料脱水的装置中,这些废料诸如离子交换树脂,过滤介质和残渣,都有低度的放射性,必须在埋入前在容器中(称作核废料容器)除去游离水,液位传感系统也可用于需要测量液位和/或带液体的残渣的其它应用中。

测量在衬砌容器中的游离水的量以保证政府规定的要求得到满足是需要的。因为衬砌容器中材料是放射性的,当然希望装在容器中的液位传感器组合造价足够低,从而可与装满的衬砌容器一起丢弃于埋藏地。另一方法是不用液位传感器,而让脱水过程继续一个很长的时间以保证水已从衬砌容器中的废料中渗出。需要这样长时间的过程增加了核废料处理的成本,更不用说对人的不必要的放射性照射及因衬砌容器中存在足够的水而使容器损坏从而增加了放射性废料释放到环境中去的危险性。

脱水的控制系统也要求液位测量的精度及分辨率要高,这就使提供一个低价的,可弃去的传感系统遇到更严重的问题。液位传感应用在除核废料脱水之外的其它过程中还需要测量精度。

另一个问题是需要测量液浆或悬浮液的液面,而不论其中固体材料的密度如何。进一步的问题是提供一个传感系统,它不占大量的空间。这个问题的解决在核废料处理中特别重要,因为埋藏处理的价格是由装核废料的衬砌容器或其它埋藏装置的体积决定的。

因此,本发明的主要目的是提供一个改进的传感器系统来测量液位和/或带液体残渣的高度,它可以低造价实现,有必要的精度并在运行中有足够的分辨率。

本发明另一个目的是提供一个改进了的液位传感探测器,它可以低造价实现,从而可以与要测量液位的物质例如核废料一起丢弃掉。

本发明一个进一步的目的是提供一个改进的传感器系统以测量液体和/或带液体残渣的高度,它能测量容器中的液位高度,而与其中的带液体残渣的高度无关。

本发明更进一步的一个目的是提供改进的液位传感器系统,它用电容性探测器进行工作,并提供测量精度和分辨率而不受系统被扰动的影响,例如不受探测器的杂散电容的影响。

本发明再一个目的是提供改进的液位传感器系统以测量和探测液体和/或带液体残渣的高度,其中上述的问题都已避免。

简单地说,本发明提供了传感器,它有一个与容器中物质高度相应的输出电容。容器和其中的物质是导电的,探测器有一个部件,它纵向地伸入容器中并且支撑一个与容器物质绝缘的导电元件。导电元件成为一个电容器的一块板,支承作为另一个电容器的一块板的导电元件的另一个部件可以用来提供一个探测器组合,用以不受容器中残渣物质的影响而独立测量液体物质的高度。安置这些部件使得在它们之间限定一个封闭空间,其中只有一个流动控制元件(例如在空间底部的一个屏网)。在空间顶部有一个排气孔,使其中的空气可以被排除。液体通过屏网进入该空间,探测器之一的输出电容相应于空间中的液面高度,而另一探测器的输出电容相应于残渣的高度。液体和残渣的高度差可以被探测并用以控制容器的装填,例如保持液体比废弃的离子交换树脂珠粒的表面高,这样有利于它们下沉形成致密排列以宜于脱水。

该系统把一个或多个探测器提供的输出电容转换成数字输出,其值相应于输出电容并与一参考电容有关。一个计数器用来提供数字输出。产生一个相应于一个记录在计数器中的予定计数和容器中物质的一个予定高度的参考电压。产生一个相应于输出电容值的输出电压。当输出电压被产生时,所记数被存入计数器中。当相应于输出电容值的输出电压等于参考电压时,在计数器上得到与输出电容和容器中物质高度相应的数字输出。计数可以被阻塞到与系统中杂散电容相应的输出电压达到参考电压时为止。参考电压是通过在测量循环的一个初始阶段向参考电容器充电得到的。探测器的输出电容和杂散电容的充电在循环的测量阶段开始,参考电容器在参考阶段结束时放电,输出电容和杂散电容则在测量阶段的结尾放电。

通过阅读下面的说明及附图可以使关于本发明前面说过的及其他的目的、特征和优点以及较佳实施例更为清楚。在附图中:

图1是实施本发明的双液位探测器的正视图。

图2是装有图1所示液位探测器和为废弃的离子交换树脂脱水的其它装置的核废料容器的部分剖面正视图,废弃的离子交换树脂装在该容器中。

图3是实施本发明的传感器系统的示意图。

图4是表示在图3所示系统的几个不同点的电压波形随时间变化的图。

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