[发明专利]一种核电氢浓度检测装置

摘要

本发明公开了一种核电氢浓度检测装置，该装置能进行核电站密闭空间内多点氢浓度实时在线监测。该装置由基于光纤的氢浓度传感器阵列、标准气室、光耦合器、光源、光电转换器、信号处理单元和计算机输出单元组成。氢浓度传感器阵列安装在安全壳内，其他设备位于安全壳外的仪器操作平台上。基于光纤传感技术的核电氢浓度检测装置能同时满足安全、实时在线检测、不干扰被测环境的要求，并且具有体积小、重量轻、柔韧性好的特点，特别适合于要求载荷轻和安装空间小的核电站安全壳环境。核电氢浓度检测装置还具备抗化学腐蚀，适应恶劣的环境温度，没有电磁干扰的优点，适合于远程大规模多点复用检测。

主权项

一种核电氢浓度检测装置，其特征在于，包括：氢浓度传感器阵列、标准气室、光耦合器、光源、光电转换器、信号处理单元和计算机输出单元；氢浓度传感器阵列由多个相同的溶锥型的光纤氢敏传感器S1～SN组成；光纤氢敏传感器中光纤溶锥区的外部涂覆钯金属形成钯膜；各光纤氢敏传感器以多点分布形式安装在核电安全壳内的各监测点处，并通过一根抗辐射光纤将各光纤氢敏传感器串联在一起；核电安全壳内的抗辐射光纤外部安装屏蔽铠甲；标准气室、光耦合器、光源、光电转换器、信号处理单元和计算机输出单元设置在核电安全壳n外的仪器安装平台上；标准气室和光耦合器通过光纤相连，光源和光电转换器分别通过光纤与光耦合器3相连；标准气室内部密封一只与核电安全壳内的光纤氢敏传感器相同的光纤氢敏传感器和已知浓度C0的氢气；光源向光纤光路提供光脉冲；光电转换器将光路反馈的后向反射光强的光信号转换为电信号，通过信号处理单元的调理送入计算机输出单元；计算机输出单元采集到标准气室和各光纤氢敏传感器的后向反射光强，从中获取标准气室后向反射光强的衰减强度h0和各光纤氢敏传感器后向反射光强的衰减强度hSn，n为1到N的整数；计算光纤氢敏传感器Sn的氢气浓度CSn：CSn＝C0×hSn/h0。