背景: 71700承擔著核反應堆廠房內各系統正常疏水、異常泄漏放射性水的收集、處理和排放功能。 各類水首先收集到相應區域的基坑中，達到一定量后，基坑內液位開關啟動，啟動疏水泵排水。 71700系統使用Q*型浮球液位開關，通過自重懸掛在底坑壁附近，一個開關對應于液位控制點，當水位上升到此高度時，開關浮起并翻轉，中央觸點動作。 單個坑多為低/低、低、高、高/高、超高級控制/警報5個浮球，懸掛在不同的高度。 由于71700系統的基坑收集的水質污染，浮動開關的工作環境不好，故障率高。 據不完全統計，20002007年秦三廠兩臺機組71700系統發生浮動開關故障132次，現場和設備浸水33次，更換浮動105個。

浮球開關的故障原因是球體和導線的結合部無法密封，球體浸水，內部開關機構浸水，有可能污損的不同高度水平的開關導線纏繞在一起，球體無法反轉的球體被導線和凹坑壁夾持，無法反轉的球體內的開關機構發生故障，無法觸發和復位的開關端子箱位于地面 FQ300型浮球級開關可靠性低，影響71700系統的功能，需要改造。

2選擇方案

2.1靜壓投入式液位計

工作原理如圖1所示。 靜壓式也稱為投入式，將測量元件放入容器的底部后，來自介質的靜壓會引起測量元件

圖1

靜壓投入式液位計動作回路圖2

超聲波液位工作原理內的電容變化將電容值傳遞給主體(振蕩器)，變換為4-20mA. 0-SVdc等的輸出信號。

可行性分析。 靜壓投入式液位計容易設置，不受設置空間大小的影響，但由于測量元件長期埋入底部，因此要求密封性和耐腐蝕性，測量膜必須清潔，埋入砂土后不能正確測量靜壓。 71700系統的大部分坑水中堆積了放射性或酸堿性砂土，測量元件易于填埋，同時坑水浸水和排水中測量元件在水中晃動時，連接電纜磨損或膜片破裂。

結論:靜壓式液位計較清潔，適用于整體平穩的介質水平測量，不適合71700系統。

2.2超聲波液位計

工作原理如圖2所示。

在非接觸式中，探頭從被測定介質的上部發出超聲波脈沖( 35 )，到達被測定介質的表面后被反射回來，探頭被接收。 超聲波脈沖的傳播速度一定，從發送到接收回波的時間與從探頭到被測定介質表面的距離成比例，從被處理的液位計輸出電信號。

可行性分析。 超聲波液位計采用非接觸測量，設置/調整簡單，維護方便，但聲波以一定的波束角度發射，不影響傳導發射區域內的內需。 71700系統的基坑有金屬柵板、排水管、潛水泵和電纜，基坑邊/直徑通常不大，基坑壁回波干擾正常測量。 超聲波探頭具有如果氣溫、濕度變化，水蒸氣在探頭表面凝結，聲波正常發射，不能接收，影響測定的共通性。

結論超聲液位計適用于開放池、水處理等水平測量，不適用于71700系統。

2.3波導雷達液位計

工作原理如圖3所示。

從探頭發射的電磁脈沖以光速在包括鋼絲繩、棒或棒的同軸套筒中傳播，接觸被測量介質時，脈沖的一部分被反射，回波沿著原來的路徑返回發射探頭。 電磁脈沖的傳播速度一定，從發射到接收回波的時間與從探頭到被測定介質表面的距離成比例，從被處理的液位計輸出電信號。

圖3波導雷達液位計工程圖4波導雷達液位計的安裝圖

做原理可行性分析。 波導雷達液位計的發射、測量、傳感器元件都在報頭中，電纜只是作為天線傳導雷達波，靜壓式液位計那樣的具有用砂土埋入破損元件和計量器的問題的優點的微波沿著鋼絲繩發射，精度為5mm 超聲波液位計等不產生虛假回波測量錯誤的鋼絲繩均采用不銹鋼316L材質，耐腐蝕的電磁波具有良好的透過性，鋼絲繩上附著的泥沙、垃圾不影響測量。

結論:導波

雷達液位計測量原理成熟，適應性廣，無材料調整，安裝、調整成本低，適用于71700系統。

3儀表選型

選擇的波導雷達液位計必須滿足現場控制需要。 同時，工作的電源、安裝方式在當地采訪，盡量不要改變原來的設計和配置。 具體要求是實現五級設置點的測量和報警。 開關信號直接進入原電路的儀表動作電源為110Vac，使用凹坑蓋上的現有安裝孔，儀表性能的維護容易，可靠性高。 相比之下，蕞終選擇某品牌的智能儀表，通過液位測量探針、信號處理器(帶顯示，輸出低/低/高/高液位開關量)和警報模塊(輸出超高液位警報)，安裝意見圖40

4安裝和調試

4.1安裝

探針:設置在原來的浮動開關電纜的貫通孔位置的凹坑蓋中央(參照圖5 )用法蘭固定。 為了穩定探針下的波導電纜，將原來的懸掛錘更換為不銹鋼制的接線板。 感測頭輸出電纜采用不銹鋼密封接頭，提高了防水性。 探針的動作電源由信號處理器供給，輸出4-20mA的電流信號。

信號處理器:如果定位儀表箱有空間，沒有設置信號處理器的空間，請安裝其他儀表箱，取出電纜并行走保護套。 110Vac操作電源由控制電路引入，并且沒有額外增加。 所述處理器可以接收探測器的測量信號，并且，所輸出的四路開關信號可以訪問控制電路的相應位置。

報警模塊:與信號處理器串聯設置在同一計量箱中(參照圖6 )，將探針的輸出信號轉換為開關量，送至控制臺室實現超高等級報警功能。

4.2調試

探針如圖7所示。 探針安裝在坑前端的蓋板上，距底部的高度h (已知常數)通過測定探針與水面的距離d，換算積水深度L=h-D，s為液面水平的深度，已知常數的探針測定距離d:0液位時，L=0，D (0)=h； 液面水平滿時，L=s，D (100%) =h-s。 將D (0)和D (100% )這兩個數值通過硬件通信器設置在探針上，可以確認從探針輸出了4^-20mA信號。 圖7測量液位計算

信號處理器帶顯示和四路開關輸出功能:顯示設定。 輸入4^-20mA信號后，顯示設定為對應坑液位的深度，例如0^-5米的開關設定。 將原來的液位警報值換算成30%0等對應的百分比

以上設定可以是處理器上的鍵操作。

報警模塊:模擬輸入與超高報警等級對應的電流信號，調節設定值旋鈕。

5效果評價

波導雷達液位計集成化、模塊化程度高、設置、設置簡單的探針外殼可用于不銹鋼、全密封設計、防腐蝕、防潮防水、廢水、海水等惡劣水質。 71700系統浮球水平開關于2008年完成改造，迄今波導雷達液位計沒有因自身問題發生故障，大大降低了維護人員的工作量和維護材料成本。

由于坑內環境不好，排水泵停電、故障、進水過多，坑的積水溢出/探頭、探頭附著異物等，發生后清理探頭即可。 另外，探針可以與計算機連接，通過設定軟件檢查反射波曲線，為噪聲源的判斷提供了有效的手段。 在日常維護中，搭載設定軟件的PC可以遠距離觀察反射波的圖表，定期檢查反射波是否受到干擾。 如果存在，檢查探針的安裝位置附近是否有金屬物和固體雜質。 由于設備可靠、免維修等特點，波導雷達液位計在方家山、三門、大亞灣等核電站得到廣泛應用。

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