無開孔核容器用磁指針式非接觸溫度、壓力、液位測量變送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無開孔核容器用磁指針式非接觸溫度、壓力、液位測量變送器，屬 于智能控制與智能檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于核原料生產(chǎn)，安全運(yùn)行是重中之重。在核工業(yè)生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)中，為保障 系統(tǒng)安全，不允許在壓力容器上設(shè)計(jì)用于安裝物料參數(shù)檢測變送器的安裝開孔。這一"安全 性約束"為系統(tǒng)安全監(jiān)測和自動(dòng)控制功能的設(shè)計(jì)帶來了很大的麻煩。由于核工業(yè)的保密特 性，國際核行業(yè)巨頭對相關(guān)核心技術(shù)機(jī)密諱莫如深。目前我國核材料的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在密閉核 壓力容器內(nèi)部參數(shù)非接觸檢測方面的實(shí)用技術(shù)還不夠成熟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種無開孔核容器用磁指針 式非接觸溫度、壓力、液位測量變送器。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案 是：無開孔核容器用磁指針式非接觸溫度、壓力、液位測量變送器，包括采用不銹鋼板制成 的核容器封閉殼體、容器內(nèi)溫度參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元、容器內(nèi)壓力參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元、容器內(nèi) 液位參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元及磁指針測量變送單元，所述容器內(nèi)溫度參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元，包括 雙金屬感溫元件、第一指針軸、金屬保護(hù)套、第一指針、第一磁鐵，所述雙金屬感溫元件的一 端固定在金屬保護(hù)套上，另一端與第一指針軸相連接，所述第一指針軸與第一指針采用剛 性連接，所述容器內(nèi)壓力參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元，包括壓力膜盒、刻度板、調(diào)整螺母、弧形連桿、 第二指針、膜片、曲柄、微調(diào)螺釘、拉桿、拐臂、指針固定套、固定軸、游絲、引壓管接頭及第二 磁鐵，所述壓力膜盒左端與引壓管一體固定在容器內(nèi)壓力參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元上，壓力膜盒 右端通過軸承與弧形連桿連接，所述弧形連桿通過齒輪與曲柄相連，所述曲柄通過拉桿與 拐臂相連接，所述第二指針采用指針固定套固定在固定軸上，拐臂和游絲也固定在固定軸 上，所述調(diào)整螺釘壓在膜片上，拐臂上設(shè)有可調(diào)孔眼，用以改變拐臂的長度，用于實(shí)現(xiàn)傳動(dòng) 比粗調(diào)，傳動(dòng)比的細(xì)調(diào)是通過調(diào)整微調(diào)螺釘改變曲柄的短臂長度來完成，零位調(diào)整是通過 調(diào)整螺母來進(jìn)行的，所述容器內(nèi)溫度參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元與容器內(nèi)壓力參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元位 于核容器封閉殼體內(nèi)的上方，所述容器內(nèi)液位參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元位于核容器封閉殼體內(nèi)的 一側(cè)，它們均焊接在第一白鋼板上，所述核容器封閉殼體的內(nèi)外兩側(cè)分別焊接第二、三白鋼 板，所述第一白鋼板通過第一螺紋與第二白鋼板固定連接，所述第三白鋼板通過第二螺紋 與設(shè)置在核容器封閉殼體外部的鉛板固定連接，所述鉛板通過第三螺紋與設(shè)置在核容器封 閉殼體外部的磁指針測量變送單元固定連接，所述磁指針測量變送單元通過銅柱與內(nèi)部的 磁指針測量變送單元電路板加以固定，可同時(shí)對溫度、壓力、液位參數(shù)進(jìn)行測量。
[0005] 所述容器內(nèi)液位參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元包括浮球、連接桿及傘齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述傘 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括浮球連接孔、旋轉(zhuǎn)軸、第一、二、三軸承、第一、二傘齒輪、第二指針軸、第 三指針及第三磁鐵，其中：所述浮球通過不銹鋼轉(zhuǎn)接頭與連接桿連接、所述連接桿通過兩個(gè) 螺紋與傘齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊固、所述浮球連接孔與旋轉(zhuǎn)軸通過焊接連接、所述旋轉(zhuǎn)軸通過第 一、二軸承固定在支架上，所述第一傘齒輪焊接在旋轉(zhuǎn)軸上，所述第二傘齒輪焊接在第二指 針軸上并通過第三軸承固定在支架上，所述第三指針與第二指針軸采用剛性連接。
[0006] 所述容器內(nèi)溫度參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元中的第一指針端部37_處安放材質(zhì)選自鋁鐵 硼制成的第一磁鐵，用于給第一指針提供磁場。
[0007] 所述容器內(nèi)壓力參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元中的第二指針端部37mm處安放材質(zhì)選自鋁鐵 硼制成的第二磁鐵，用于給第二指針提供磁場。
[0008] 所述容器內(nèi)液位參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元中的第三指針端部37mm處安放材質(zhì)選自鋁鐵 硼制成的第三磁鐵，用于給第三指針提供磁場。
[0009] 所述第一、二、三磁鐵分別與外部磁指針測量變送單元之間間距為40-60mm。
[0010] 所述磁指針測量變送單元，包括電源管理模塊、HALL元件測量與放大調(diào)理模塊、溫 度測量與補(bǔ)償模塊、MCU測量與數(shù)據(jù)分析模塊及信號輸出接口模塊，其中：所述電源管理模 塊分別與HALL元件測量與放大調(diào)理模塊、溫度測量與補(bǔ)償模塊、MCU測量與數(shù)據(jù)分析模塊 及信號輸出接口模塊相連、所述溫度測量與補(bǔ)償模塊通過AD 口與MCU測量與數(shù)據(jù)分析模塊 相連、所述HALL元件測量與放大調(diào)理模塊分別通過AD 口、I/O 口與MCU測量與數(shù)據(jù)分析模 塊相連，所述MCU測量與數(shù)據(jù)分析模塊中的SPl、UARTl及UART2 口分別與信號輸出接口模 塊中的 4-20ma、RS485 及 zigbee 口相連。
[0011] 所述Hall元件測量與放大調(diào)理子模塊，包括12個(gè)線性、型號為SS95A1的Hall傳 感器，每隔30度均勻分布于半徑為37mm的圓環(huán)上。
[0012] 本發(fā)明有益效果是：無開孔核容器用磁指針式非接觸溫度、壓力、液位測量變送 器，包括采用不銹鋼板制成的核容器封閉殼體、容器內(nèi)溫度參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元、容器內(nèi)壓力 參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元、容器內(nèi)液位參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元及磁指針測量變送單元，所述容器內(nèi)溫 度參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元，包括雙金屬感溫元件、第一指針軸、金屬保護(hù)套、第一指針、第一磁 鐵，所述雙金屬感溫元件的一端固定在金屬保護(hù)套上，另一端與第一指針軸相連接，所述第 一指針軸與第一指針采用剛性連接，所述容器內(nèi)壓力參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元，包括壓力膜盒、刻 度板、調(diào)整螺母、弧形連桿、第二指針、膜片、曲柄、微調(diào)螺釘、拉桿、拐臂、指針固定套、固定 軸、游絲、引壓管接頭及第二磁鐵，所述壓力膜盒左端與引壓管一體固定在容器內(nèi)壓力參數(shù) 測量轉(zhuǎn)換單元上，壓力膜盒右端通過軸承與弧形連桿連接，所述弧形連桿通過齒輪與曲柄 相連，所述曲柄通過拉桿與拐臂相連接，所述第二指針采用指針固定套固定在固定軸上，拐 臂和游絲也固定在固定軸上，所述調(diào)整螺釘壓在膜片上，拐臂上設(shè)有可調(diào)孔眼，用以改變拐 臂的長度，用于實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比粗調(diào)，傳動(dòng)比的細(xì)調(diào)是通過調(diào)整微調(diào)螺釘改變曲柄的短臂長度 來完成，零位調(diào)整是通過調(diào)整螺母來進(jìn)行的，所述容器內(nèi)溫度參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元與容器內(nèi) 壓力參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元位于核容器封閉殼體內(nèi)的上方，所述容器內(nèi)液位參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元 位于核容器封閉殼體內(nèi)的一側(cè)，它們均焊接在第一白鋼板上，所述核容器封閉殼體的內(nèi)外 兩側(cè)分別焊接第二、三白鋼板，所述第一白鋼板通過第一螺紋與第二白鋼板固定連接，所述 第三白鋼板通過第二螺紋與設(shè)置在核容器封閉殼體外部的鉛板固定連接，所述鉛板通過第 三螺紋與設(shè)置在核容器封閉殼體外部的磁指針測量變送單元固定連接，所述磁指針測量變 送單元通過銅柱與內(nèi)部的磁指針測量變送單元電路板加以固定，可同時(shí)對溫度、壓力、液位 參數(shù)進(jìn)行測量。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明通過對環(huán)境溫度的補(bǔ)償解決了線性Hall傳感器的 零點(diǎn)電壓漂移對霍爾元件間精確插值定位的影響，從而解決了因外部磁指針測量變送單元 與容器內(nèi)測量轉(zhuǎn)換單元距離大、磁指針磁場信號弱造成的精度下降甚至不可測量的問題， 實(shí)現(xiàn)磁指針角度的40-60mm遠(yuǎn)距離檢測（實(shí)現(xiàn)0-270度內(nèi)的1-2%測量精度）。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2是本發(fā)明中的容器內(nèi)溫度參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖3是本發(fā)明中的容器內(nèi)壓力參數(shù)測量轉(zhuǎn)換單元結(jié)構(gòu)示意圖。
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