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
【技術領域】
[0001] 本發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領域。
【背景技術】
[0002] 對于核原料生產，安全運行是重中之重。在核工業生產工藝流程的設計中，為保障 系統安全，不允許在壓力容器上設計用于安裝物料參數檢測變送器的安裝開孔。這一"安全 性約束"為系統安全監測和自動控制功能的設計帶來了很大的麻煩。由于核工業的保密特 性，國際核行業巨頭對相關核心技術機密諱莫如深。目前我國核材料的生產環節，在密閉核 壓力容器內部參數非接觸檢測方面的實用技術還不夠成熟。
【發明內容】
[0003] 為了克服現有技術中存在的不足，本發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] 為了實現上述發明目的，解決現有技術中所存在的問題，本發明采取的技術方案 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、容器內溫度參數測量轉換單元、容器內壓力參數測量轉換單元、容器內 液位參數測量轉換單元及磁指針測量變送單元，所述容器內溫度參數測量轉換單元，包括 雙金屬感溫元件、第一指針軸、金屬保護套、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，所述容器內壓力參數測量轉換單元，包括壓力膜盒、刻度板、調整螺母、弧形連桿、 第二指針、膜片、曲柄、微調螺釘、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壓力參數測量轉換單元上，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，所述調整螺釘壓在膜片上，拐臂上設有可調孔眼，用以改變拐臂的長度，用于實現傳動 比粗調，傳動比的細調是通過調整微調螺釘改變曲柄的短臂長度來完成，零位調整是通過 調整螺母來進行的，所述容器內溫度參數測量轉換單元與容器內壓力參數測量轉換單元位 于核容器封閉殼體內的上方，所述容器內液位參數測量轉換單元位于核容器封閉殼體內的 一側，它們均焊接在第一白鋼板上，所述核容器封閉殼體的內外兩側分別焊接第二、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部的 磁指針測量變送單元電路板加以固定，可同時對溫度、壓力、液位參數進行測量。
[0005] 所述容器內液位參數測量轉換單元包括浮球、連接桿及傘齒輪傳動機構，所述傘 齒輪傳動機構包括浮球連接孔、旋轉軸、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接頭與連接桿連接、所述連接桿通過兩個 螺紋與傘齒輪傳動機構緊固、所述浮球連接孔與旋轉軸通過焊接連接、所述旋轉軸通過第 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] 所述容器內溫度參數測量轉換單元中的第一指針端部37_處安放材質選自鋁鐵 硼制成的第一磁鐵，用于給第一指針提供磁場。
[0007] 所述容器內壓力參數測量轉換單元中的第二指針端部37mm處安放材質選自鋁鐵 硼制成的第二磁鐵，用于給第二指針提供磁場。
[0008] 所述容器內液位參數測量轉換單元中的第三指針端部37mm處安放材質選自鋁鐵 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元件測量與放大調理模塊、溫 度測量與補償模塊、MCU測量與數據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元件測量與放大調理模塊、溫度測量與補償模塊、MCU測量與數據分析模塊 及信號輸出接口模塊相連、所述溫度測量與補償模塊通過AD 口與MCU測量與數據分析模塊 相連、所述HALL元件測量與放大調理模塊分別通過AD 口、I/O 口與MCU測量與數據分析模 塊相連，所述MCU測量與數據分析模塊中的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元件測量與放大調理子模塊，包括12個線性、型號為SS95A1的Hall傳 感器，每隔30度均勻分布于半徑為37mm的圓環上。
[0012] 本發明有益效果是：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、容器內溫度參數測量轉換單元、容器內壓力 參數測量轉換單元、容器內液位參數測量轉換單元及磁指針測量變送單元，所述容器內溫 度參數測量轉換單元，包括雙金屬感溫元件、第一指針軸、金屬保護套、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，所述容器內壓力參數測量轉換單元，包括壓力膜盒、刻 度板、調整螺母、弧形連桿、第二指針、膜片、曲柄、微調螺釘、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壓力參數 測量轉換單元上，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，所述調整螺釘壓在膜片上，拐臂上設有可調孔眼，用以改變拐 臂的長度，用于實現傳動比粗調，傳動比的細調是通過調整微調螺釘改變曲柄的短臂長度 來完成，零位調整是通過調整螺母來進行的，所述容器內溫度參數測量轉換單元與容器內 壓力參數測量轉換單元位于核容器封閉殼體內的上方，所述容器內液位參數測量轉換單元 位于核容器封閉殼體內的一側，它們均焊接在第一白鋼板上，所述核容器封閉殼體的內外 兩側分別焊接第二、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部的磁指針測量變送單元電路板加以固定，可同時對溫度、壓力、液位 參數進行測量。與已有技術相比，本發明通過對環境溫度的補償解決了線性Hall傳感器的 零點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 與容器內測量轉換單元距離大、磁指針磁場信號弱造成的精度下降甚至不可測量的問題， 實現磁指針角度的40-60mm遠距離檢測（實現0-270度內的1-2%測量精度）。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發明整體結構示意圖。
[0014] 圖2是本發明中的容器內溫度參數測量轉換單元結構示意圖。
[0015] 圖3是本發明中的容器內壓力參數測量轉換單元結構示意圖。
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