(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010895503.5
(22)申请日 2020.08.31
(71)申请人 中国核电工程有限公司
地址 100840 北京市海淀区西三环北路117
号
(72)发明人 郑仕建 林佳 胡靖 钟小华
刘文杰 刘海峰
(74)专利代理机构 北京天悦专利代理事务所
(普通合伙) 11311
代理人 田明 任晓航
(51)Int.Cl.
G01F 17/00(2006.01)
G01G 17/04(2006.01)
(54)发明名称
系统
(57)摘要
本发明公开了一种测量任意形状房间自由
容积的方法和系统，方法包括：测量待测房间中
体；测量加入示踪气体后的待测房间中与上述预
设体积相同的气体质量；计算待测房间的自由容
积。系统包括：第一测量单元，用于测量预设体积
的气体质量；示踪单元，用于加入示踪气体；第二
测量单元，用于预设体积的气体质量；计算单元，
用于计算待测房间的自由容积。本发明的有益效
果是：采用示踪气体法，通过示踪气体注入质量
体积变化测量自由容积的体积，大大缩短了原有
迭代计算的试验周期，降低了迭代计算中自由容
积内杂物体积测量工作量，提高了自由容积的测
量精度。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 112229473 A 2021.01.15
C N 112229473
A
1.一种测量任意形状房间自由容积的方法，其特征在于，包括：
测量待测房间中预设体积的气体质量；
待测房间中加入示踪气体；
测量加入示踪气体后的待测房间中与上述预设体积相同的气体质量；
根据加入的示踪气体质量、两次测量的气体质量差和所述预设体积计算待测房间的自由容积。
2.如权利要求1所述的测量任意形状房间自由容积的方法，其特征在于：
所述测量待测房间中预设体积的气体质量包括：
将待测房间中的其他扩散至预设体积的容器中；
测量预设体积的容器中气体的质量。
3.如权利要求2所述的测量任意形状房间自由容积的方法，其特征在于：所述待测房间中加入示踪气体时，将已经扩散至预设体积容器中的气体转移回所述待测房间以便所述示踪气体与待测房间的气体充分混合。
4.如权利要求1-3任一所述的测量任意形状房间自由容积的方法，其特征在于：
所述根据加入的示踪气体质量、两次测量的气体质量差和所述预设体积计算待测房间的自由容积的计算公式为：
其中，V测为待测房间自由容积，m0为加入待测房间的示踪气体质量，m2-m1为两次测量预设体积的气体质量差，V为预设体积。
5.一种测量任意形状房间自由容积的系统，其特征在于，包括：
第一测量单元，用于测量待测房间中预设体积的气体质量；
示踪单元，用于在待测房间中加入示踪气体；
第二测量单元，用于测量加入示踪气体后的待测房间中与上述预设体积相同的气体质量；
计算单元，用于根据加入的示踪气体质量、两次测量的气体质量差和所述预设体积计算待测房间的自由容积。
6.如权利要求5所述的测量任意形状房间自由容积的系统，其特征在于：
所述测量待测房间中预设体积的气体质量包括：
将待测房间中的其他扩散至预设体积的容器中；
测量预设体积的容器中气体的质量。
7.如权利要求6所述的测量任意形状房间自由容积的系统，其特征在于：
所述待测房间中加入示踪气体时，将已经扩散至预设体积容器中的气体转移回所述待测房间以便所述示踪气体与待测房间的气体充分混合。
8.如权利要求5-7任一所述的测量任意形状房间自由容积的系统，其特征在于：
所述根据加入的示踪气体质量、两次测量的气体质量差和所述预设体积计算待测房间的自由容积的计算公式为：
其中，V测为待测房间自由容积，m0为加入待测房间的示踪气体质量，m2-m1为两次测量预设体积的气体质量差，V为预设体积。
一种测量任意形状房间自由容积的方法及系统
技术领域
[0001]本发明属于核电领域，具体涉及一种测量任意形状房间自由容积的方法及系统。
背景技术
[0002]自由容积是指气体可达到房间部位的容积总和，自由容积与房间的换气率息息相关，该项技术在核电、核工程主控制室、应急指挥中心、地下人防工程的可居留性评价(防辐射、防生化袭击等)；超精密制造、生物制药等生产车间的洁净度控制与保持等领域有重要应用价值。
[0003]核电厂主控制室是核电厂的神经中枢和控制中心，对核电厂的安全运行具有决定性意义。在核电厂发生事故后(比如：LOCA、弹棒等DBA以及堆芯融化严重事故、生化袭击等)，主控制室区域内必须为操纵员控制电厂状态，减轻事故后果提供必要的可居留条件。为满足此要求，所有核电厂都采用不同手段来保证主控制室压力边界的完整性。
[0004]美国材料与试验协会(US-ASTM)公布的标准ASTME741用示踪气体稀释法测定单区内浓度变化规律计算其内渗透率(即非过滤渗透)，标准测试方法介绍了三种方法包括：浓度衰减法、恒定注入法、恒定浓度法，这三种方法在核电行业可用于测量主控室内漏率。[0005]浓度衰减法是将一定量示踪气体注入主控室边界，并确保浓度均匀，之后测量并绘制示踪气体浓度随时间变化曲线，可以计算出试验时间内的换气率，进而间接测量内漏值。关键参数：本方法在初始示踪气体注入量和最终内漏计算过程中都需要主控室的自由容积(试验状态下主控室边界内，示踪气体可达区域。具体为主控室边界内总体积减去边界内控制台、各类机械管道和电气管道等后的容积)作为计算输入值。而自由容积的实际计算需要现场勘测主控室边界内影响自由容积的所有因子的尺寸，进而通过计算机三维模拟计算出初始自由容积，然后通过内漏试验数据迭代计算下一个自由容积，如此反复计算得到更接近于实际的自由容积，试验周期长，工程量大。
[0006]有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
[0007]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种测量任意形状房间自由容积的方法及系统，该方案能够对方便快捷地测量任意形状房间自由容积。
[0008]本发明的技术方案为：
[0009]一种测量任意形状房间自由容积的方法，包括：
[0010]测量待测房间中预设体积的气体质量；
[0011]待测房间中加入示踪气体；
[0012]测量加入示踪气体后的待测房间中与上述预设体积相同的气体质量；
[0013]根据加入的示踪气体质量、两次测量的气体质量差和所述预设体积计算待测房间的自由容积。
[0014]进一步地，上述的测量任意形状房间自由容积的方法，所述测量待测房间中预设
体积的气体质量包括：
[0015]将待测房间中的其他扩散至预设体积的容器中；
[0016]测量预设体积的容器中气体的质量。
[0017]进一步地，上述的测量任意形状房间自由容积的方法，所述待测房间中加入示踪气体时，将已经扩散至预设体积容器中的气体转移回所述待测房间以便所述示踪气体与待测房间的气体充分混合。
[0018]进一步地，上述的测量任意形状房间自由容积的方法，所述根据加入的示踪气体质量、两次测量的气体质量差和所述预设体积计算待测房间的自由容积的计算公式为：
[0019]
[0020]其中，V测为待测房间自由容积，m0为加入待测房间的示踪气体质量，m2-m1为两次测量预设体积的气体质量差，V为预设体积。
[0021]相应地，本发明还提供了一种测量任意形状房间自由容积的系统，包括：[0022]第一测量单元，用于测量待测房间中预设体积的气体质量；
[0023]示踪单元，用于在待测房间中加入示踪气体；
[0024]第二测量单元，用于测量加入示踪气体后的待测房间中与上述预设体积相同的气体质量；
[0025]计算单元，用于根据加入的示踪气体质量、两次测量的气体质量差和所述预设体积计算待测房间的自由容积。
[0026]进一步地，上述的测量任意形状房间自由容积的系统，所述测量待测房间中预设体积的气体质量包括：
[0027]将待测房间中的其他扩散至预设体积的容器中；
[0028]测量预设体积的容器中气体的质量。
[0029]进一步地，上述的测量任意形状房间自由容积的系统，所述待测房间中加入示踪气体时，将已经扩散至预设体积容器中的气体转移回所述待测房间以便所述示踪气体与待测房间的气体充分混合。
[0030]进一步地，上述的测量任意形状房间自由容积的系统，所述根据加入的示踪气体质量、两次测量的气体质量差和所述预设体积计算待测房间的自由容积的计算公式为：
[0031]
[0032]其中，V测为待测房间自由容积，m0为加入待测房间的示踪气体质量，m2-m1为两次测量预设体积的气体质量差，V为预设体积。
[0033]本发明的有益效果是：
[0034]本发明专利采用示踪气体法，通过示踪气体注入质量体积变化测量自由容积的体积，大大缩短了原有迭代计算的试验周期，降低了迭代计算中自由容积内杂物体积测量工作量，提高了自由容积的测量精度。
附图说明
[0035]图1为本发明的测量任意形状房间自由容积方法的流程图。
[0036]图2为本发明的测量任意形状房间自由容积系统的框图。
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