技术领域
本公开涉及一种用于感测由泄漏蒸汽导致的水分的湿度传感器的传感器管、湿度传感器组件、管组件和湿度传感器系统。
背景技术
核反应堆冷却剂系统调节标准要求针对反应堆冷却剂压力边界检测反应堆冷却剂泄漏，并且提供用于识别实际可接受范围内的泄漏源的泄漏检测系统。因此，使用满足某些标准的各种措施来检测和识别反应堆冷却剂泄漏。
因为反应堆冷却剂系统在高温和高压下操作，所以反应堆冷却剂系统被隔绝物围绕。因此，很难检测泄漏并且识别泄漏源。称作“FLUS”的湿度传感器用作应用于反应堆冷却剂系统的泄漏检测设备。
如图1所示，在现有的FLUS系统中，从T形传感器管100的一侧突出的侧分支101填充有多孔材料102。外部水分通过使用扩散通过多孔材料102引入至传感器管100中，在与传感器管100相连接的测量空气连接管道104中循环的空气将水分移动至湿度传感器，并且湿度传感器感测湿度变化。连接至传感器管100和湿度传感器的测量空气连接管道104可以通过使用紧固构件103(诸如螺母)紧固至传感器管。然而，由于水分通过使用扩散通过填充有多孔材料102的侧分支101引入至传感器管100中，所以水分能够渗入的区域的表面积非常小。因此，水分渗入内部需要花费很长时间(响应时间至少为15分钟至1小时左右)。
发明内容
本公开在保持现有技术所实现的优点不变的情况下，解决了在现有技术中出现的上述问题。
本公开的一个方面提供了一种传感器管、湿度传感器组件、管组件以及湿度传感器系统，用于促进水分引入至检测水分的湿度传感器组件中。
本公开要解决的技术问题不局限于上述问题，并且本公开所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其它技术问题。
根据本公开的一方面，一种传感器管，包括：主体，其包括主体延伸部和开口，该主体延伸部具有连接至测量空气连接管道的相反端，该测量空气连接管道与湿度传感器相连接，以使用测量空气将水分输送至湿度传感器，或者允许从湿度传感器释放的测量空气流动通过该测量空气连接管道，并且开口形成在主体延伸部中，以使主体延伸部的内部空间与外部彼此连通，使得水分从外部通过开口引入至主体延伸部的内部空间中；以及开闭部，其通过主体延伸部的内部空间与外部之间的压力差操作而选择性地打开或关闭开口。
根据本公开的另一个方面，一种管组件，包括：主体，该主体包括主体延伸部、开口、活塞开口和主体连接部，主体延伸部具有连接至测量空气连接管道的相反端，测量空气连接管道与湿度传感器相连接以使用测量空气将水分输送至湿度传感器，开口形成在主体延伸部中，使得水分从外部通过该开口引入至主体延伸部的内部空间，活塞开口形成在主体延伸部中，主体连接部从主体延伸部向外突出并且围绕活塞开口；开闭部，其包括阀体和活塞，该阀体向上或向下移动以选择性地打开或关闭开口，该活塞能滑动地联接至主体连接部以升高或降低阀体并且将与内部空间连通的内侧空间和外侧空间彼此分开，该活塞通过内侧空间中的压力与外侧空间中的压力的差来操作；以及接头，其与主体连接部相联接，以向外侧空间供应压力控制空气以在外侧空间中形成压力，并且该接头具有与外侧空间相连通的内部空间。
根据本公开的另一方面，一种湿度传感器组件，包括：湿度传感器，其获取输送湿度传感器的空气中的湿度；传感器管，其包括主体和开闭部，主体中形成有开口，开闭部通过气动压力驱动以调节开口的打开/关闭，传感器管形成为选择性地允许或阻止水分从外部引入主体内；以及测量空气连接管道，其连接传感器管的相反端和湿度传感器的相反端，使得允许空气在湿度传感器和传感器管之间流动。
根据本公开的另一方面，一种湿度传感器系统，包括：湿度传感器，其获取输送湿度传感器中的空气中的湿度；传感器管，其包括主体和开闭部，该主体中形成有开口，开闭部通过气动压力驱动以调节开口的打开/关闭，传感器管形成为选择性地允许或阻止水分从外部引入至主体内；压力发生器，其供应在开闭部外部流动的压力控制空气，以在开闭部的内部和外部之间提供压力差以操作开闭部；以及接头，其在覆盖开闭部的外部的同时与主体联接，并且将从压力发生器输送的压力控制空气供应至开闭部的外部。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述中，本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显：
图1是现有技术的T形传感器管的透视图；
图2是根据本公开的实施例的湿度传感器系统的概念图；
图3是根据本公开的实施例的管组件的截面图；
图4是示出根据本公开的实施例的空气通过由开闭部打开的开口而部分地释放的情况的截面图；
图5是示出根据本公开的实施例的在通过开闭部打开的开口时引入水分的情况的截面图；
图6是示出根据本公开的实施例的开闭部关闭开口的情况的截面图；
图7是根据本公开的实施例的变型例的管组件的截面图；并且
图8是根据本公开的实施例的变型例的湿度传感器系统的概念图。
具体实施方式
在下文中，将参照示例性附图详细描述本公开的一些实施例。在将附图标记添加到各个附图的构件中时，应注意的是，即使在其他附图上显示相同或等同的构件，也通过相同的附图标记来表示相同或等同的构件。此外，在描述本公开的实施例时，将排除对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本公开的主旨。
在描述根据本公开的实施例的构件时，可以使用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)之类的术语。这些术语仅旨在将一个构件与另一构件区分开，并且这些术语不限制构件的性质、顺序或次序。当一个构件描述为“连接”、“联接”或“链接”至另一个构件时，这不仅可以是指这些构件直接“连接”、“联接”或“链接”，而且可以是指经由第三构件间接地“连接”、“联接”或“链接”。
图2是根据本公开的实施例的湿度传感器系统的概念图。图3是根据本公开的实施例的管组件的截面图。
参照图2和图3，根据本公开的实施例的用于获得外部湿度的湿度传感器系统包括：湿度传感器组件、接头3、压力控制空气连接管道7以及压力发生器5。湿度传感器组件是用于从引入至内部的含水分的测量空气测量湿度的组件，该湿度传感器组件可以包括湿度传感器4、测量空气连接管道6以及传感器管1。湿度传感器4和接头3可以构成管组件，该管组件具有供给测量空气和压力控制空气并且通过压力差而打开或关闭的部分。
本文中使用的上、下、左、右、前、后方向的描述是为了更好地理解，并且上、下、左、右、前、后方向不局限于所描述的内容，并且可以取决于湿度传感器系统的放置位置进行更改。
测量空气连接管道6和压力控制空气连接管道7通过实线示意性地示出。测量空气连接管道6和压力控制空气连接管道7可以是具有与所连接的管组件相同内径的管或管道。
压力发生器5迫使压力控制空气进入接头3。因此，压力发生器5可以包括气泵。压力发生器5可以通过压力控制空气连接管道7与接头3连接，并且可以通过压力控制空气连接管道7将压力控制空气输送至接头3，或者可以通过压力控制空气连接管道7从接头3接收压力控制空气。压力发生器5可以增加或减小压力控制空气连接管道7中的压力控制空气的压力，以增加或减小连接至压力控制空气连接管道7的接头3的内部空间中的压力。
压力控制空气连接管道7连接接头3和压力发生器5，并且允许压力控制空气在接头3和压力发生器5之间流动。在湿度传感器系统包括一个压力发生器5和一个接头3的情况下，可以设置两个压力控制空气连接管道7。两个压力控制空气连接管道7中的一个可以连接压力发生器5的入口和接头3的一端，并且两个压力控制空气连接管道7中的另一个可以连接压力发生器5的出口和接头3的相反端。因此，接头3可以连接压力控制空气连接管道7的端部。
湿度传感器4是用于获取输送至湿度传感器4的测量空气中的湿度的构件，湿度传感器4可以是FLUS型的湿度传感器4。然而，湿度传感器4的类型不局限于上述类型，只要湿度传感器4能够获取输送至湿度传感器4的测量空气中所包含的水分的量即可。
湿度传感器4具有入口和出口。湿度传感器4通过入口从传感器管1(将在下文进行描述)接收含水分的测量空气，并且通过出口释放测量空气。
测量空气连接管道6连接传感器管1和湿度传感器4，并允许测量空气在湿度传感器4和传感器管1之间流动。可以设置两个测量空气连接管道6。两个测量空气连接管道6中的一个可以连接传感器管1的一端和湿度传感器4的出口，并且两个测量空气连接管道6中的另一个可以连接传感器管1的相反端和湿度传感器4的入口。因此，传感器管1可以连接测量空气连接管道6的端部。
测量空气连接管道6中的一个可以用于将测量空气输送至传感器管1，并且测量空气连接管道6中的另一个可以用于将与在传感器管1中的水分混合并且从传感器管1释放的测量空气输送至湿度传感器4。
传感器管1可以包括主体10和开闭部20。主体10可以包括主体延伸部11和开口113，并且可以包括主体连接部12和活塞开口114。主体延伸部11是这样的构件：其连接与湿度传感器4连接的两个测量空气连接管道6以使用测量空气将水分输送至湿度传感器4或允许从湿度传感器4释放的测量空气流过。主体延伸部11形成为沿一个方向延伸的管道的形式，并且在其中形成有空的内部空间110。测量空气可以流过内部空间110。尽管示出主体延伸部11为沿水平方向延伸，但是主体延伸部11延伸的方向不局限于此。
主体延伸部11中形成有开口113。开口113通过从主体延伸部11切除一部分而形成，并且使得流体能够在主体延伸部11的内部空间110与外部之间流动。因此，可以通过开口113将主体延伸部11的内部空间110中的测量空气释放至外部，并且空气和外部水分可以从外部引入至主体延伸部11的内部空间110中。外部水分可能由泄漏蒸汽产生。
主体延伸部11可以包括阀座115，阀座115围绕并限定开口113。阀座115可以形成为与阀体21(将在下文描述)的形状相对应的形状，使得阀体21在与阀座115接触时关闭开口113，以将主体延伸部11的内部空间110与外部隔离。具体地，阀座115可以具有从主体延伸部11的外部朝向内部减小的宽度。当从主体延伸部11的外部观察时，阀座115可以具有向内凹入形状。然而，阀座115的形状不限于此。
主体10可以包括活塞开口114，该活塞开口114通过从主体延伸部11切掉一部分而形成。活塞开口114与开口113一起可以位于主体延伸部11的一个直径上。因此，活塞开口114和开口113可以布置在相对于主体延伸部11的中心彼此对称的位置，并且可以以彼此背离的方式打开。活塞开口114可以具有比开口113小的横截面积。
主体延伸部11可以包括活塞开口围绕部111，该活塞开口围绕部111围绕并限定活塞开口114。活塞开口围绕部111可以具有从主体连接部12(将在下文描述)沿径向向内突出的形状。主体延伸部11可以分为活塞开口围绕部111和外侧部分112，该活塞开口围绕部111位于主体连接部12内侧，该外侧部分112位于主体连接部12外侧并且连接至测量空气连接管道6。
主体连接部12围绕活塞开口114，并且从主体延伸部11向外突出。因此，与主体延伸部11类似，主体连接部12可以形成为管道的形式。然而，主体连接部12的内表面可以布置为与活塞开口14间隔开，使得主体连接部12具有比活塞开口114大的横向横截面积。
活塞开口114可以形成在图中的主体延伸部11的下部，并且主体连接部12可以在围绕活塞开口114的同时从主体延伸部11向下突出。如图所示，主体连接部12可以沿与主体延伸部11延伸的方向垂直的方向突出，并且主体10可以整体具有“T”形形状。
主体连接部12与接头3相联接，该接头3将在下文描述。主体连接部12可以与接头连接部32相联接。传感器管1和接头3通过主体连接部12和接头连接部32相联接以形成具有“H”形形状的管组件。
活塞22的一部分可以与主体连接部12的内表面相接触，以便在主体连接部12的内表面上滑动。因此，主体连接部12可以用作活塞22的运动所需的缸体。
开闭部20是通过由气动压力驱动来调节开口113的打开/关闭(开闭)的构件。开闭部20可以包括阀体21和活塞22，并且活塞22可以包括活塞杆221和活塞板222。
阀体21竖直地升高或降低，以选择性地打开或关闭开口113。阀体21可以从主体延伸部11的外部向内移动以与阀座115相接触从而关闭开口113。在开口113关闭的状态下，阀体21可以移动至主体延伸部11的外部以从阀座115脱离，从而打开开口113。
阀体21可以具有从阀体延伸部11的外部向内部减小的宽度。阀体21可以具有朝向主体延伸部11的内部空间110凸出的形状。阀座115可以具有与阀体21的形状相对应的形状，并且当阀体21就位于阀座115上并且与阀座115相接触时，阀体21可以将主体延伸部11的内部空间110与外部分开，从而保持气密性。
除了所示之外，阀体21可以具有倒三角形或半球形的竖直横截面，并且阀座115可以形成为类似于圆形管道的内表面的形状。因此，阀体21和阀座115可以基本上沿环形线彼此线接触。
活塞杆221连接活塞板222和阀体21。在图中，活塞杆221可以竖直延伸。活塞杆221的一端可以与阀体21的下端相联接，并且活塞杆221的相反端可以与活塞板222相联接。因此，活塞杆221可以跨过主体延伸部11的内部空间110。
活塞杆221可以穿过活塞开口114。活塞杆221插入活塞开口114中，但不完全闭合活塞开口114。因此，主体延伸部11的内部空间110可以通过活塞开口114与主体连接部12的内侧空间131相连通。
活塞板222布置在主体连接部12的内部，并且通过活塞板222上下之间的压力差而移动，以升高或降低阀体21。活塞板222可以形成为板状，并且可以与主体连接部12的内表面相接触，以便竖直滑动。活塞板222可以将主体连接部12的内部空间13分为内侧空间131与外侧空间132，该内侧空间131与主体延伸部11的内部空间110相连通，该外侧空间132与接头3(将在下文描述)的内部空间相连通。在图中，示出了内侧空间131布置在活塞板222的上侧，并且示出了外侧空间132布置在活塞板222的下侧。
活塞板222可以通过在内侧空间131中流动的测量空气的压力与在外侧空间132中流动的压力控制空气的压力之间的差而滑动至低压力侧，以升高或降低开闭部20，从而打开或关闭开口113。
开闭部20还可以包括弹性部件23。该弹性部件23可以布置在主体10的活塞开口围绕部111的外表面和活塞板222的面向主体延伸部11的表面之间，并且弹性部件23的相反两端可以连接至活塞开口围绕部111的外表面和活塞板222的表面。弹性部件23由具有弹性的材料形成。弹性部件23向活塞22施加弹力，以将活塞22定位在预定的默认位置。该默认位置可以是当测量空气的压力与压力控制空气的压力相同时阀体21关闭开口113的位置。
弹性部件23可以是螺旋弹簧。然而，不限于此，弹性部件23可以由具有通过弹性恢复至初始状态的特性的部件来实现。
接头3连接至传感器管1并且供应压力控制空气，以使得开口113能够通过压力差来打开或关闭。具体地，接头3可以与主体连接部12相联接，以向外侧空间132供应压力控制空气，该压力控制空气在外侧空间132中形成压力。当接头3与主体连接部12相联接时，接头3的内部空间可与外侧空间132相连通。
接头3可以包括接头延伸部31和接头连接部32。接头延伸部31可以连接输送压力控制空气的两个压力控制空气连接管道7。接头延伸部31可以平行于主体延伸部11形成。接头延伸部31可以形成为管道的形式。
接头连接部32从接头延伸部31向外突出。如图所示，接头连接部32可以从接头延伸部31向上突出。接头连接部32可以沿与接头延伸部31延伸的方向垂直的方向突出，并且接头3可以整体具有“T”形形状。
接头连接部32也可以形成为管道的形式。因此，接头延伸部31的内部空间310和接头连接部32的内部空间可以彼此连通。
接头连接部32可以与主体连接部12相联接。因此，如上所述，管组件可以形成为“H”形形状。当接头连接部32和主体连接部12联接在一起时，接头连接部32的内部空间和主体连接部12的外侧空间132可以彼此连通。因此，接头连接部32可以用作向活塞22输送压力控制空气的缸体的一部分。
如图所示，接头连接部32可以通过插入至主体连接部12中而与主体连接部12相联接。因此，与主体连接部12的内表面相接触以在主体连接部12的内表面上滑动的活塞板222可以被由接头连接部32形成的台阶部阻挡，并且可以阻止活塞板222朝向接头3的内部的移动。
接头3还可以包括套圈34，以在接头连接部32插入主体连接部12并与主体连接部12相联接时更好地保持气密性。套圈34可以形成为环形形状，该环形形状围绕接头连接部32的外表面，并且可以布置在接头连接部32的外表面上。如图所示，套圈34可以具有朝向接头连接部32的远端减小的宽度的形状。此外，当在竖直截面中观察时，在主体连接部12的内表面上可以形成与套圈34的形状相对应的形状的倾斜的联接表面121。套圈34可以布置在接头连接部32和主体连接部12之间以更牢固地保持气密性。可以布置多个套圈34。
为了更好地保持气密性，接头3还可以包括接头联接部33。接头联接部33在接头连接部32和主体连接部12联接在一起的位置处覆盖接头连接部32和主体连接部12的同时，可以与接头连接部32和主体连接部12相联接。接头连接部32和主体连接部12可以各自具有形成在其外表面上的外部阳螺纹，并且接头联接部33可以具有形成在其内表面上的内部阴螺纹。接头联接部33可以螺纹连接至接头连接部32和主体连接部12上。然而，将接头联接部33与接头连接部32和主体连接部12相联接的方法不局限于此。
图4示出了根据本公开的实施例的空气通过由开闭部20打开的开口113部分地释放的情况的截面图。
活塞板222可以通过在内侧空间131中流动的测量空气的压力与在外侧空间132中流动的压力控制空气的压力之间的差而滑动至低压力侧。活塞板222可以通过压力差升高或降低，并且通过活塞杆221连接至活塞板222的阀体21可以升高或降低。
当压力控制空气的压力高于测量空气的压力时，活塞22可以升高，使得开口113打开，并且水分和空气可以从外部引入至主体延伸部11的内部空间110中。相反，当测量空气的压力高于压力控制空气的压力时，可以降低活塞22，使得开口113关闭，并且可以阻止流体通过开口113进入或离开主体延伸部11。
在图4的情况下，在外侧空间132中流动的压力控制空气的压力通过压力发生器5增加。同时，由于内侧空间131中的测量空气没有变化，所以外侧空间132中的压力高于内侧空间131中的压力。因此，活塞22通过压力差被向上按压，并且使开闭部20升高。
开闭部20在升高的同时可以打开开口113。主体延伸部11的内部空间110中的干燥测量空气可以通过开口113部分地释放至外部。
图5是示出根据本公开的实施例的在通过开闭部20打开开口113时引入水分的情况的截面图。
参照图5，压力发生器5以预定压力将空气供应至外侧空间132中，并且开闭部20打开开口113。如图4所示，在释放少量的干燥空气后，由于主体延伸部11的内部和外部之间的水分浓度差，外部空气和水分可以引入至主体延伸部11的内部空间110中。
引入的水分可以由在主体延伸部11的内部空间110中流动的测量空气通过测量空气连接管道6输送至湿度传感器4。
图6是示出根据本公开的实施例的开闭部20关闭开口113的情况的截面图。
参照图6，通过压力发生器5减小在外侧空间132中流动的压力控制空气的压力。同时，由于开口113保持打开，所以水分引入至内侧空间131中以将内侧空间131中的测量空气改变为潮湿空气，并且在这种状态下没有变化。因此，外侧空间132中的压力变得低于内侧空间131中的压力，使得活塞22被向下按压并且开闭部20被降低。此外，外侧空间132中的压力减小并且变得与内侧空间131中的压力相类似，并且活塞22通过弹性部件23的弹力而降低。开闭部20降低并且就位于阀座15上以关闭开口113。当开口113关闭时，内侧空间131增加，并且产生负压。因此，在关闭过程中，可能会引入更多的外部水分。
参照图4至图6的操作，通过取决于压力控制空气的压力来控制开闭部20的向上或向下移动，外部水分可以易于引入传感器管1中并且通过使用测量空气可以将外部水分输送至湿度传感器4。通过允许水分更快速地渗透通过传感器管1，可以获得更高的响应速度。另外，可以防止水分或者测量空气从传感器管1泄漏。
图7是根据本公开的实施例的变型例的管组件的截面图。
根据本公开的实施例的变型例，管组件可以包括接头3b，该接头3b包括接头连接部32b，该接头连接部32b在未插入主体连接部12的状态下与主体连接部12相联接。在这种情况下，可以通过焊接在表面上形成焊接接头W使主体连接部12和接头连接部32彼此联接。
图8是根据本公开的实施例的变型例的湿度传感器系统的概念图。
根据本公开的实施例的变型例，湿度传感器系统可以包括多个管组件，并且可以布置这些管组件。管组件可以沿主体延伸部11延伸的方向串联连接。
最外的传感器管1可以通过外测量空气连接管道61和62与湿度传感器4相连接，并且彼此邻接的传感器管1可以通过中间测量空气连接管道63连接。同样，最外的接头3可以通过外压力控制空气连接管道71和72与压力发生器5相连接，并且彼此邻接的接头3可以通过中间压力控制空气连接管道73连接。
即使沿主体延伸部11延伸的方向串联连接的状态下使用具有“H”形形状的多个管组件，也可以防止占用太多的连接管道和太多的空间，并且可以以容易且简单的方式连接管组件。
因此，通过使水分能够更快速地渗透通过传感器管，可以获得更高的响应速度。
可以防止水分或测量空气从传感器管泄漏。
在上文中，即使在本公开的上述实施例的描述中所有构件都联接成一体或以组合状态操作，但是本公开不局限于这些实施例。即，所有构件可以在本公开的目的范围内以一个或多个选择性组合来操作。还应该理解的是，说明书中的“包括”，“包含”或者“具有”这些术语是“开放式”表达，仅用于说明存在相对应的构件，并且除非有相反的具体描述，否则不排除而是可以包括另外的构件。除非另有定义，否则本文所用的所有术语，包括技术和科学术语，具有与本公开内容所属领域的技术人员通常理解的那些相同的含义。在通常使用的词典中定义的这些术语将解释为具有与相关领域的上下文含义等同的含义，除非在本申请中清楚地定义为具有这样的含义，否则不应解释为具有理想的或过度形式化的含义。
在上文中，尽管已经参考示例性实施例和附图描述了本公开，但是本公开不局限于此，而是可以由本公开所属领域的技术人员在不脱离所附权利要求中要求保护的本公开的要旨和范围的情况下进行各种修改和改变。因此，提供本公开的示例性实施例是为了解释本公开的要旨和范围，而不是限制它们，使得本公开的要旨和范围不受实施例限制。本公开的范围应当基于所附权利要求进行解释，并且在与权利要求等同的范围内的所有技术思想均应当包括在本公开的范围内。
本申请要求于2019年11月08日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0142814的优先权的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
机译： 传感器管湿度传感器，湿度传感器组件，管组件和湿度传感器系统
机译： 传感器管湿度传感器，湿度传感器组件，管组件和湿度传感器系统
机译： 传感器管湿度传感器，管组件和湿度传感器系统
