超聲波液位計(jì)使用過(guò)程中跳變的原因分析
1.超聲波液位計(jì)跳變超聲波液位計(jì)用于測(cè)量三門核電站污水、廢液處理系統(tǒng)和堆芯被動(dòng)冷卻系統(tǒng)中部分容器的液位。本批超聲液位計(jì)為分體式，發(fā)射機(jī)類型為L(zhǎng)UT400，超聲探頭元件為STH，共使用19臺(tái)。這批超聲波液位計(jì)在調(diào)試和預(yù)運(yùn)行過(guò)程中，由于各種原因發(fā)生了數(shù)次跳變。2.安裝原因跳轉(zhuǎn)當(dāng)超聲探頭正常工作時(shí)，在發(fā)射脈沖的激勵(lì)下振動(dòng)，從而發(fā)出超聲脈沖信號(hào)。當(dāng)超聲換能器正常工作時(shí)，探頭表面可感受到機(jī)械振動(dòng)。STH探頭尺寸約φ51mm。在三門核電站的污水液系統(tǒng)中，儀表安裝在罐體上的方形立管上。立管尺寸為2英寸，有些探頭在安裝過(guò)程中會(huì)與立管壁產(chǎn)生擠壓和摩擦。因此，探頭元件中的超聲換能器在脈沖振動(dòng)過(guò)程中會(huì)干擾管壁，導(dǎo)致晶體不能自由振動(dòng)。從回波曲線可以看出，當(dāng)元件受到擠壓和摩擦?xí)r，超聲液位計(jì)的初始脈沖基本信號(hào)強(qiáng)度受到很大的影響。另外，根據(jù)STH手冊(cè)技術(shù)規(guī)范，探頭元件的發(fā)射角度為12°，立管的安裝過(guò)高，無(wú)法滿足超聲光束發(fā)射角度的要求。然后超聲波的回波質(zhì)量進(jìn)一步惡化。使液位計(jì)的那部分頻繁跳動(dòng)。切割立管，研磨對(duì)面管內(nèi)壁后，超聲回波曲線質(zhì)量明顯增強(qiáng)，跳變現(xiàn)象基本消除。3.空罐跳下在廢液系統(tǒng)中，廢液臨時(shí)儲(chǔ)存罐收集反應(yīng)堆安全殼冷卻、乏燃料池內(nèi)襯泄漏、設(shè)備和區(qū)域去污等廢水，并共使用2個(gè)不銹鋼水箱臨時(shí)儲(chǔ)存廢液，然后進(jìn)行后續(xù)處理。每個(gè)廢液臨時(shí)儲(chǔ)罐都配有西門子超聲波液位計(jì)監(jiān)測(cè)液位。調(diào)試時(shí)將超聲液位計(jì)的量程設(shè)置為0.468-5.77 m, 4mA時(shí)設(shè)置輸出電流0.533m, 20mA時(shí)設(shè)置輸出電流5.307 m。儀器調(diào)試完成后，液位在測(cè)量范圍內(nèi)顯示準(zhǔn)確，但排空液體時(shí)液位跳動(dòng)頻繁。發(fā)現(xiàn)罐體底部呈錐形，排空罐體液位時(shí)存在聚焦反射現(xiàn)象。空罐時(shí)，超聲波回波曲線在其反射與罐底是聚焦反射的現(xiàn)象，導(dǎo)致一定距離會(huì)超過(guò)回波在反射強(qiáng)度曲線上的抑制，而聚焦反射后的回波信號(hào)不固定，隨機(jī)出現(xiàn)在一定高度，導(dǎo)致識(shí)別算法在沒(méi)有真實(shí)液位回波的情況下，將隨機(jī)放大的回波作為“真實(shí)”液位信號(hào)，導(dǎo)致頻繁跳變。
