[发明专利]一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种核电厂堆坑关键参数测量方法，具体涉及一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法。 

背景技术

在三代核电技术中，部分核电厂采用了IVR技术，能够在严重事故条件下通过在反应堆压力容器外部注入冷却水对反应堆进行冷却，防止反应堆压力容器熔穿，减轻严重事故后果。在这样的系统中，大多需要测量堆坑中冷却水的水位，以更好地对冷却注水进行控制。 

但是，由于堆坑结构复杂，事故（特别是严重事故）条件下堆坑内流场和温度场都不稳定，波动很大，因此，采用传统的差压法测量堆坑水位非常困难。 

由于水和水蒸气之间的相对介电常数存在很大的差异，见下表，因此，利用该物理特性测量水和气的分界面是可行的。 

温度（℃） 饱和水相对介电常数 饱和水蒸气相对介电常数 100 55.5271 1.0059 110 53.0183 1.0079 120 50.6197 1.0105 130 48.3259 1.0138 140 46.1313 1.0177

由于电容法是测量相对介电常数常用的方法，因此，研制一种结构简单、安全可靠的采用电容变化量的新型水位测量方法十分必要。 

发明内容

本发明的目的是提供一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法，它的结构简单，性能可靠，可以在严重事故条件下连续测量堆坑水位的测量方法。 

本发明是这样实现的，一种采用电容变化量测量堆坑水位的方法，它包括如下步骤， 

步骤一：选择参考工作点； 

步骤二：测量平均相对介电常数； 

步骤三：标定； 

步骤四：计算水位高度H。 

所述的步骤一为选择100℃的饱和含硼水和100℃饱和蒸汽作为参考工作点。 

所述的步骤二为通过在堆坑中设置正负电极构成电容，通过测量电容可以计算出电容极板间介质的平均相对介电常数。将这样一对正负极板构成的电容定义为基本测量单元，通过从下往上设置多个基本测量单元构成测量系统，测量单元个数不小于3个，记录下每一个测量单元的高度以及其底部与测量水位零点之间的相对高度差。 

所述的步骤三为用测量单元在参考工作点分别测量水和蒸汽的介电常数，其中水的介电常数记为ε_rw，蒸汽的介电常数记为ε_rs。