An ultrasonic method is developed for the measurement of two-phase mixture level in the reactor vessel or steam generator. The ultrasonic method is selected among several non-nuclear two-phase mixture level measurement methods through two steps of selection procedure.
A commercial ultrasonic level measurement method is modified for application into the high temperature, pressure, and other conditions. The calculation method of the ultrasonic velocity is modified to consider the medium as the homogeneous mixture of air and steam, and to be applied into the high temperature and pressure conditions. The cross-correlation technique is adopted as a detection method to reduce the effects of the attenuation and the diffused reflection caused by suface fluctuation. The waveguides are developed to reduce the loss of echo and to remove the effects of obstructs.
The present experimental study shows that the developed ultrasonic method measures the two-phase mixture level more accurately than the conventional methods do.
원자로 용기나 증기발생기에 이용 가능한 이상류 수위 측정방법으로, 초음파를 이용한 방법을 연구 개발하였다. 초음파를 이용한 방법은 여러 종류의 non-nuclear 이상류 수위 측정 방법 중에서 두 단계의 선정과정을 거쳐 선택되었다.
기존의 초음파 수위 측정방법을 고온.고압이나 기타 다른 조건에 적용하기 위해 다음과 같이 개선하였다. 첫번째로, 기존의 공기만을 매질로 고려하여 보정되어 오던 초음파 속도 계산방법을 공기와 증기가 균일하게 혼합된 매질로 가정한 보정식으로 개선하여, 고온.고압에서 적용이 가능하도록 하였다. 두 번째로, 수면의 흔들림이나 공기 중에서의 초음파 감쇄현상에 의한 효과를 줄이기 위해, 반사파의 검출방법으로 cross-correlation기법이 채택되었고, 상당히 정확한 결과를 얻었다. 마지막으로 장애물에 의한 거짓 신호의 발생을 막고, 반사파의 소멸이나 감쇄를 줄이기 위한 방법으로 waveguide를 설계.개발하였고, waveguide의 최적 설계치를 도출하였다.
이상류의 수위 측정을 위해 초음파 측정방법을 개선한 이 연구는, 위와 같은 개선과정을 통해 기존의 방법보다 정확히 이상류 수위를 측정할 수 있었다.
