[实用新型]一种多路水流量精确测量仪

说明书

技术领域

本实用新型属于磁约束核聚变工程技术，具体涉及一种多路水流量精确测量仪。

背景技术

在受控核聚变实验研究中，实验装置中的主要热负荷部件通常需要水冷，特别是大功率辅助加热系统，循环去离子冷却水系统是一个重要组成部分。冷却管道水流量监测不仅是系统的安全手段，而且还是量热功率测量中的重要参数。如中性束注入(NBI)加热系统中束截获部件的束截获功率测量，必须测量其冷却水路的水流量。水流量的测量通常采用成熟的流量计，工业生产的流量计种类繁多，对于中小水流量管路，最常用的LWGY型涡轮流量计。涡轮流量计不能直接用于磁约束聚变中NBI注入器部件的冷却水流量测量，主要是由于，磁约束聚变装置周边电磁环境恶劣，必须进行外加电磁屏蔽，另外涡轮流量计可选择两种输出，即简易周期脉冲输出，仪表电流(4～20mA)模拟输出，涡轮流量计需要单独配备12或24V电源。其中仪表电流模拟输出型价格贵，输出精度和响应时间不能满足高精度的量热测量。另外NBI系统、LHCD系统以及ECRH系统中水冷量热部件的数量较大，仪表电流模拟输出加上独立24V电源，占用体积大，不利于安装和数据采集，另外单个仪表型流量计(不包括24V电源)的价格超过3千元人民币，一套25个冷却通道的NBI注入器，如果全部采用仪表和电流模拟输出型流量计，价格超过7万，非常不经济。

发明内容

本实用新型主要针对受控聚变实验装置的恶劣电磁环境、大功率辅助加热系统中冷却部件多的问题，提供一种用于磁约束聚变实验装置水冷部件的多路水流量精确测量仪。

本实用新型的技术方案是：

一种多路水流量精确测量仪，包括一个或多个用于测量水流的涡轮流量计，各个涡轮流量计的前置脉冲放大器输出脉冲信号，脉冲信号通过脉冲滤波整形和比较放大模块得到方波信号，方波信号经FV转换电路转换为电压信号，电压信号经过滤波器并由电缆传输给外部数据采集模块。

如上所述的一种多路水流量精确测量仪，其中：所述FV转换电路采用VFC32芯片。

如上所述的一种多路水流量精确测量仪，其中：所述滤波器为1dB带宽DC～100Hz的低通滤波器。

如上所述的一种多路水流量精确测量仪，其中：所述滤波整形模块、比较放大模块、FV转换电路、低通滤波器由12V电源供电。

如上所述的一种多路水流量精确测量仪，其中：在所述涡轮流量计外增加磁屏蔽套筒。

如上所述的一种多路水流量精确测量仪，其中：所述磁屏蔽套筒由进水端屏蔽筒、出水端屏蔽筒、脉冲输出器屏蔽筒组成，进水端屏蔽筒和出水端屏蔽筒由连接卡扣连接，脉冲输出器屏蔽筒通过连接半圆头螺钉与进水端屏蔽筒和出水端屏蔽筒相连；所述屏蔽筒静磁衰减量大于15dB，套筒采用DT4型工业纯铁，厚度5mm，表面喷塑，并经过真空热处理。

如上所述的一种多路水流量精确测量仪，其中：所述涡轮流量计的型号为LWGY-4，LWGY-6LWGY-10，LWGY-15，或LWGY-25型。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过使用输出脉冲的涡轮流量计和FV转换电路，可以低成本的实现磁约束聚变实验装置中水冷部件的多路水流量测量，并且不仅用于磁约束核聚变测量工程，还可以用于工业中多路中小水流量的瞬态精确测量。

2.本实用新型测量仪通过FV转换电路直接输出与水流量成线性关系的电压信号，其测量精度高和时间响应快，满足辅助加热水冷部件量热功率测量要求。

3.本实用新型通过在涡轮流量计外增加磁屏蔽套筒，可以隔离干扰，使测量更精确。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种多路水流量精确测量仪的结构框图；

图2是图1中FV变换电路的电路图；

图3是涡轮流量计磁屏蔽套筒结构图；

图4是涡轮流量计磁屏蔽套筒剖面图；

图5为本实用新型在环流器2号A装置中性束注入器中的流量测量结果；

图中：1.进水端屏蔽筒，2.出水端屏蔽筒，3.连接半圆头螺钉，4.脉冲输出器屏蔽筒，5.连接卡扣。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型提出的一种多路水流量精确测量仪进行进一步的介绍：