巴黎氣候變化大會(huì)后,中國(guó)作為碳排放大國(guó)指定了一系列環(huán)保政策,對(duì)清潔能源的需求越來越大。在十三五計(jì)劃中,核電技術(shù)作為一種清潔能源在未來我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的占比得到提升。福島事件后,世界各國(guó)對(duì)核電的態(tài)度是審慎的。對(duì)該事故發(fā)生的各個(gè)中間過程的研究結(jié)論認(rèn)為安全殼氫氣濃度過高引發(fā)氫爆是事故超出控制的重要原因。我國(guó)秦山核電站建于上世紀(jì)80年代,氫氣分析設(shè)備服役時(shí)間長(zhǎng)已經(jīng)到了需要更新?lián)Q代階段。因此,基于當(dāng)前傳感器技術(shù)研究高可靠性事故后氫氣分析設(shè)備是保證核電站安全可靠運(yùn)行的重要舉措。本文首先根據(jù)核電站氫氣分析設(shè)備工作環(huán)境特點(diǎn)及現(xiàn)有設(shè)備狀態(tài)選擇了抽氣式測(cè)量方式。對(duì)當(dāng)前各類氣體濃度分析傳感器的特點(diǎn)進(jìn)行分析選擇了熱導(dǎo)式傳感器進(jìn)行氫氣濃度采集。并以此為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了氫氣濃度分析儀表。并根據(jù)核電站輻照劑量特點(diǎn)進(jìn)行了耐輻照設(shè)計(jì)。其次本文對(duì)儀表中所涉及的元器件進(jìn)行了失效模式及影響分析,根據(jù)元器件的失效后果設(shè)定了四個(gè)等級(jí),分別為會(huì)造成其他設(shè)備或儀表故障的危害性失效、導(dǎo)致輸出的氫氣濃度信號(hào)超量程的損害性失效、無(wú)法從輸出直接觀察的性能下降失效、對(duì)儀表正常使用無(wú)影響的元器件失效。并利用故障樹分析模型計(jì)算了各類失效的失效率,在一定程度上反應(yīng)了本儀表的可靠性。然后,通過實(shí)驗(yàn)與分析得到了儀表使用中的環(huán)境因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,并擬合了公式采用數(shù)字方式進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)償。最后,通過模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)儀表進(jìn)行了標(biāo)定,證明了精度滿足設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM623.8;TH83
【部分圖文】：

壚逡逑｜灥咖＿逡逑圖２－２熱導(dǎo)式氫氣傳感器探頭逡逑２．３．１工作原理逡逑由于氫氣與空氣（氮?dú)�、氧氣）相比，熱�?dǎo)率更大，氫氣傳感器運(yùn)用電橋原逡逑理，將采樣氣體傳遞的熱量換成電壓信號(hào)，將氣體的溫度、濕度、壓力用傳感器逡逑轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)作為補(bǔ)償，經(jīng)采樣、ＡＤ轉(zhuǎn)換后和運(yùn)算處理電路，輸出一個(gè)經(jīng)過逡逑補(bǔ)償?shù)呐c氫氣濃度滿足線性關(guān)系的４？２０ｍＡ電流信號(hào)，進(jìn)行遠(yuǎn)傳。逡逑混合氣熱導(dǎo)率與各組分濃度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，在氣體濃度測(cè)量時(shí)混合氣體的逡逑熱導(dǎo)率近似為組成氣體的熱導(dǎo)率之和：ｉ：邋，艮Ｐ：逡逑（２－１）逡逑式中＆——混合氣體的平均熱導(dǎo)率？，逡逑＼邐各組分１體的熱導(dǎo)率；逡逑ｎ

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑氫氣＾分析儀表需要在嚴(yán)重事故發(fā)生后向消氫系統(tǒng)發(fā)送安全殼l#氣濃度信號(hào)，逡逑當(dāng)氫氣濃度高于４．０％邋（體積濃度），消氫系統(tǒng)將工作以除去安全殼大氣中的Ｈ２。逡逑因此，本氫氣分析儀需要準(zhǔn)確、可靠地傳輸Ｈ２濃度信號(hào)。逡逑３）通訊功能逡逑為了保持信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，使用４－２０ｍＡ輸出濃度信息。逡逑２．５系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑氫氣濃度分析儀通過熱傳導(dǎo)的方式測(cè)量環(huán)境中氫氣濃度，由于氣體的熱導(dǎo)系逡逑數(shù)與氣體的環(huán)境參數(shù)有關(guān)，因此，需通過補(bǔ)償運(yùn)算的方式來處理所測(cè)的氫氣濃度。逡逑儀表的基本組成部分包括：氣體濃度探頭、濕度傳感器、信號(hào)采集放大、補(bǔ)償信逡逑號(hào)采集、信號(hào)輸出等。原理框圖如圖２－４所示。逡逑加熱電流信邐氫氣濃度電逡逑

邐５Ｖ線性電源邐３．３Ｖ線性電源逡逑圖２－６電源處理結(jié)構(gòu)圖逡逑２．６＿３邋２４ＶＤＣ輸入供電處理逡逑電源輸入受外部條件影響較大，來自工業(yè)電網(wǎng)的波動(dòng)往往會(huì)造成儀表供電不逡逑穩(wěn)，為了防止外部供電電Ｅ波動(dòng)引發(fā)儀表故障，應(yīng)采用有較寬電壓調(diào)理能力的輸逡逑２７逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2809557