一种浮筒液位开关在线标定装置以及液体容器的制作方法

1.本发明具体涉及一种浮筒液位开关在线标定装置以及液体容器。


背景技术：

2.压水堆核电站有相当数量的浮筒液位开关采用侧装的方式安装(据不完全统计，单台华龙一号机组共计使用121台)，如图1所示，这种浮筒液位开关2结构简单，可靠性高，能在恶劣的工况下准确识别液位，进行开关动作，从而与其他装置配合实现液位的控制、报警、故障联锁等功能。
3.这种类型的浮筒液位开关2通常安装在液体容器旁侧，其内部与液体容器内部相连(连通器原理)，液位开关的测量筒21内部的浮球23系在一根与弹簧24连接的刚性连杆25上，浮球23自重总是大于测量介质产生的浮力，因此弹簧24总是拉长的。在自由状态下，弹簧24被拉伸到一定的长度。弹簧24上部连接导杆26，在导杆26顶端安放一级磁铁27，它可以随着弹簧24的伸缩变化在磁性轴套28内上下移动。磁性轴套28外面套装有一个可调节高度的安装顶板29，安装顶板29上连接一个可通过磁铁的磁力调整开关状态的磁性开关22。当测量筒21内部的液面上升淹没浮球23，根据阿基米德浮力定律，浮力增加的量减轻了浮球23对弹簧24的拉力，弹簧24收缩，一级磁铁27随之向上运动，触发磁性开关22。当液位下降时，浮球23露出液面，弹簧24伸长，一级磁铁27向下移动使磁性开关22复位。
4.对于大多数在建在役的压水堆核电站，液体容器的液位开关设计要求精度较高(允许误差
±
10mm)，需要反复调试确定安装顶板上磁性开关的位置，以将触发位置校准。然而随着时间推移，现场设备尤其是管道，会受到振动影响，虽然存在磁性轴套28进行横向限位，但仍然很容易使液位开关的初始触发位置发生漂移，从而导致液位开关指示不准确，引发报警、故障联锁等功能异常，使操作员对系统状态产生误判。如果液位开关连接的液体容器是高温、高压的容器，在调试热试、运行期间，测量筒温度较高，很难进行在线调节，考虑到维修人员的人身安全，一般都会将系统状态后撤，恢复至常温、常压之后再进行处理，因此处理过程可能会延误主线计划，导致整个调试工期延长。如果液位开关连接的液体容器是存储放射性废物质的容器，在线标定时，为了保证操作人员安全需要排空放射性废液，反复的充、排过程中会产生大量的放射性废液，不仅增加了核电运行成本，还大大增加了工作人员的工作量、工作时间及额外的辐射剂量。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种浮筒液位开关在线标定装置，通过简单的结构实现触发位置的在线调整，从而可加快调试效率，本发明还提供一种液体容器。
6.本发明提供的一种浮筒液位开关在线标定装置，所述在线标定装置包括连接组件、升降组件和调节组件，所述连接组件用于连接浮筒液位开关中的测量筒，所述升降组件用于托持浮筒液位开关中磁性开关的底部，所述调节组件连接在连接组件和升降组件之
间，用于沿竖直方向调节连接组件和升降组件之间的间距，从而通过调整磁性开关的位置来调整浮筒液位开关的触发位置。
7.优选的，所述调节组件包括轴套和调节杆，所述轴套通过螺纹套接连接在调节杆上，轴套可回转的连接在连接组件上，调节杆顶端顶撑升降组件，通过转动轴套使所述调节杆升降来带动升降组件升降。
8.优选的，所述调节杆上设有沿自身轴向设置的刻度，和/或，轴套上环绕回转轴线的圆周上设有刻度，所述刻度用于标示调节杆的升降高度。
9.优选的，所述调节组件为微分头。
10.优选的，所述连接组件可拆卸连接在测量筒上，包括连接框架和抱箍，抱箍包绕在测量筒外部，且两端通过紧固件连接在连接框架上，连接框架与调节组件连接。
11.优选的，所述连接框架上设有横向的条形孔，所述抱箍的两端均滑设在条形孔中并通过紧固件固定，以改变抱箍的抱紧直径。
12.优选的，所述连接框架包括滑轨和第一滑块，所述滑轨沿竖直方向布置，第一滑块滑设在滑轨上，所述调节组件连接在第一滑块上。
13.优选的，所述升降组件包括托持件和第二滑块，托持件沿水平方向布置，托持于磁性开关的底部，所述第二滑块滑设在托持件上，并通过沿竖直方向穿入第二滑块的紧固件拧紧固定，所述调节组件连接在第二滑块上。
14.优选的，所述第二滑块的底部开设有凹槽，调节组件的顶端嵌入该凹槽中。
15.本发明还提供一种液体容器，包括容器本体和浮筒液位开关，还包括上述的浮筒液位开关在线标定装置，所述容器本体的内部和浮筒液位开关的测量筒内部连通，所述在线标定装置安装在浮筒液位开关上，用于调整磁性开关的位置，以使浮筒液位开关的触发位置可调。
16.本发明中的在线标定装置，其连接组件与测量筒之间的相对位置固定，升降组件托持浮筒液位开关中磁性开关的底部，调节组件沿竖直方向调节连接组件和升降组件之间的间距，从而改变磁性开关和测量筒之间竖直方向上的相对位置，即让磁性开关的触发位置发生升降变化。
17.这一装置可以直接在浮筒液位开关的外部调节触发位置，相比于传统的调节方式来说，不需要接触内部含有液体介质的浮筒液位开关，因此不论浮筒液位开关内部介质是高温高压液体还是放射性液体，都不会对在外部进行操作的人员产生不良影响，安全性能更高。
18.且无需对浮筒液位开关内部液体进行排空或是状态后撤，操作人员可以直接在线完成调试，避免生产线中止，不会延误主线计划，生产和调试可以同时进行，生产效率得到了有效提高。
附图说明
19.图1是传统浮筒液位开关的安装位置示意图；
20.图2是本发明实施例1中浮筒液位开关在线标定装置的结构示意图；
21.图3是本发明实施例1中浮筒液位开关在线标定装置的安装位置示意图。
22.图中：1、在线标定装置；11、连接组件；111、连接框架；112、抱箍；113、条形孔；114、
滑轨；115、第一滑块；12、升降组件；121、托持件；122、第二滑块；13、调节组件；131、轴套；132、调节杆；2、浮筒液位开关；21、测量筒；22、磁性开关；23、浮球；24、弹簧；25、刚性连杆；26、导杆；27、一级磁铁；28、磁性轴套；29、安装顶板；3、容器本体。
具体实施方式
23.下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.实施例1
28.传统的浮筒液位开关2结构如图1所示，与液体容器的容器本体3相连通，包括测量筒21、磁性开关22、浮球23、弹簧24、刚性连杆25、导杆26、一级磁铁27、磁性轴套28和安装顶板29等部件。
29.本实施例的浮筒液位开关在线标定装置如图2和图3所示，在线标定装置1包括连接组件11、升降组件12和调节组件13，连接组件11用于连接浮筒液位开关2中的测量筒21，升降组件12用于托持浮筒液位开关2中磁性开关22的底部，调节组件13连接在连接组件11和升降组件12之间，用于沿竖直方向调节连接组件11和升降组件12之间的间距，从而通过调整磁性开关22的位置来调整浮筒液位开关2的触发位置。
30.本实施例的在线标定装置1可以直接在浮筒液位开关2的外部调节触发位置，相比于传统的调节方式来说，不需要接触内部含有液体介质的浮筒液位开关2，因此不论浮筒液位开关2内部介质是高温高压液体还是放射性液体，都不会对在外部进行操作的人员产生不良影响，安全性能更高。
31.且正是由于操作不受介质影响，所以调节时无需对浮筒液位开关2内部液体进行排空或是状态后撤，操作人员可以直接在线完成调试，避免生产线中止，不会延误主线计划，生产和调试可以同时进行，生产效率得到了有效提高。本装置解决了在高温、高压的情况下液位开关无法在线标定的问题，以及在放射性环境中，放射性废液大量排放的问题，从而达到提高作业人员的工作效率和浮筒液位开关的测量精度的目的。
32.本实施例中，调节组件13包括轴套131和调节杆132，轴套131通过螺纹套接连接在调节杆132上，轴套131可回转的连接在连接组件11上，调节杆132顶端顶撑升降组件12，通
过转动轴套131使调节杆132升降来带动升降组件12升降。
33.操作时，工作人员转动轴套131，调节杆132会沿着螺纹方向相对轴套131进行轴向移动，从而带动顶部的升降组件12升降，实现磁性开关22所处位置的调整，磁性开关22的位置发生变化后，浮筒液位开关2中的一级磁铁27需要到达调整后的位置时才能触发磁性开关22，即实现了浮筒液位开关2触发位置的调整。可以根据预先的记录数据对应操作调节组件13，使由于振动等因素发生飘逸的触发位置复位。
34.本实施例中，调节杆132上设有沿自身轴向设置的刻度，且轴套131上环绕回转轴线的圆周上也设有刻度，刻度用于标示调节杆132的升降高度，方便根据记录数据进行精确操作。
35.本实施例中，调节组件13为微分头，微分头为市面上的常规结构，其原理与螺旋测微器类似，微分头的上下调节行程为-50mm～50mm，精度为0.002mm，可精准调节控制。
36.本实施例中，连接组件11可拆卸连接在测量筒21上，包括连接框架111和抱箍112，抱箍112包绕在测量筒21外部，且两端通过紧固件连接在连接框架111上，连接框架111和调节组件13连接。本实施例中，该紧固件可以是螺栓螺母等紧固件，也可以采用调节手轮等紧固件，起到可调节固定方式即可。
37.本实施例中，连接框架111上设有横向的条形孔113，抱箍112的两端均滑设在条形孔113中并通过紧固件固定，以改变抱箍112的抱紧直径，使抱箍112可以适用于不同规格的浮筒液位开关2。
38.本实施例中，连接框架111包括滑轨114和第一滑块115，滑轨114沿竖直方向布置，第一滑块115滑设在滑轨114上，调节组件13连接在第一滑块115上，可以根据现场安装的测量筒21高度对整个装置初始位置进行调节。
39.本实施例中，连接框架111包括四根具有隔热性的铝合金板，围合成矩形框架结构，铝合金板的截面规格为40mm*5mm，两根水平方向的长度为350mm，一根竖直方向的较短为200mm，另一根竖直方向的较长为400mm，该较长的铝合金板超出矩形框架的部分作为滑轨114。
40.本实施例中，升降组件12包括托持件121和第二滑块122，托持件121沿水平方向布置，托持于磁性开关22的底部，第二滑块122滑设在托持件121上，并通过沿竖直方向穿入第二滑块122的紧固件拧紧固定，调节组件13连接在第二滑块122上。第二滑块122的底部开设有凹槽，调节组件13的顶端嵌入该凹槽中。
41.通过调整第二滑块122和托持件121之间的位置，可以确保托持件121位于磁性开关22的下方，保证调节组件13能够通过升降组件12调节磁性开关22的升降。本实施例中，托持件121是规格为600mm*30mm*4mm的高合金方钢。固定第二滑块122的紧固件为蝶形头螺杆。本实施例中，托持件121实际位于磁性开关22所在的安装顶板29的下方。
42.本实施例的装置，在使用时，先通过抱箍112将浮筒液位开关2固定在连接框架111上，之后安装升降组件12和调节组件13，再通过调整第一滑块115的位置调整调节组件13，使托持件121托持于磁性开关22所在的安装顶板29的底部。后期液位开关触发位置发生漂移时，可以根据记录数据通过调整调节组件13使触发位置复位。
43.本实施例的装置可以在液位开关的外部对其进行触发位置调整，无需停机或中止生产线，因此调整过程不影响生产进程，提高了生产效率，同时还提高了操作人员的安全
性。
44.实施例2
45.本实施例的液体容器，包括容器本体3和浮筒液位开关2，还包括实施例1中的浮筒液位开关在线标定装置，容器本体3的内部和浮筒液位开关2的测量筒21内部连通，在线标定装置1安装在浮筒液位开关2上，用于调整磁性开关22的位置，以使浮筒液位开关2的触发位置可调。
46.当液体容器容纳的是高温高压液体介质时，在高温、高压环境下，本实施例的在线标定装置1能够有效的将操作人员与浮筒液位开关2进行隔离，解决了在此工况下设备无法在线标定的问题，同时也避免了操作过程中人员被烫伤的风险。
47.当液体容器容纳的是放射性液体介质时，在核电站等辐射环境下，本实施例的在线标定装置1可进行在线调节，避免大量放射性废液的排放，节能高效，不仅降低了电厂运行成本，还极大减少了工作人员的工作量、工作时间及额外的辐射剂量，有效的助力了碳达峰碳中和目标的实现。
48.本实施例的液体容器不仅解决了只能通过改变系统状态才可进行维修工作的情况，还减少了工作人员的工作量、工作时间。
49.同时，本实施例不限于核电厂的工作环境，也适用于其他高温、高压或者处于辐射环境下的浮筒液位开关2的在线标定，除上述环境外，在常温下使用此装置，也具有方便快捷、可节省大量的人力物力的功效。
50.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。