CN102359806A - 一种液态金属液位探针及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态金属液位探针及其使用方法，包括高液位探针、低液位探针、不锈钢套管和刚玉管；所述低液位探针套接有上部压紧螺帽，上部压紧螺帽下侧安装聚四氟乙烯块A，上部压紧螺帽与上部凸台配合，上部凸台内安装聚四氟乙烯块B，上部凸台下侧焊接不锈钢套管，不锈钢套管中部套有下部压紧螺帽，下部压紧螺帽下侧安装聚四氟乙烯块C，下部压紧螺帽与下部凸台配合，下部凸台内安装聚四氟乙烯块D，下部凸台焊接在筒体上，不锈钢套管内部装有刚玉管，刚玉管下侧为聚四氟乙烯块E，不锈钢套管外侧焊接高液位探针。本装置可以有效的对液态金属罐体内液位进行检测，可以在高温下使用，密封绝缘性能良好，工作安全可靠，结果易于观察，设计合理，结构紧凑，适合装配于液态金属容器上。

Description

一种液态金属液位探针及其使用方法

技术领域

本发明属于液态金属的检测设备技术领域，具体涉及一种应用于液态金属钠试验回路中检测罐体液位的装置及其使用方法。

背景技术

液态金属钠回路中各罐体中的液位反应了罐体内液态金属的存量。回路运行时，如罐体内液位过低，会导致气体进入电磁泵，致使依靠电磁驱动的电磁泵无法正常工作并使电磁泵发热量增加，冷却能力下降，损伤电磁泵线圈；如液位过高，会导致罐顶密封装置或其他检测控制设备与高温液态金属直接接触而失效。因此，对液态金属回路罐体内液位准确可靠的测量是回路安全正常运行的必要前提。这就需要一套适用于液态金属回路的液位测量装置。

对于液位测量，有很多不同技术。

例如，中国专利90205613.1提供了一种液位传感器，包括电机、转轮、动、定光栅，拉线和浮子等部件。本实用新型为机、光、电一体的新型结构。测量精度高、范围大、稳定性好，并具有防火、防爆的特点，可用于油罐内油位和其它各种液体的液位测量。体积小，造价低廉。易于与计算机连接实时控制，可广泛应用于油库、水库和其它工业部门。但是由于液态金属回路运行温度较高(超过200℃)且不能与空气等接触，对密封性要求高，因此该液位传感器不适合应用于液态金属系统中。

又如，中国专利99202908.2提供了一种浮力式液位测量仪，主要由浮子、系浮子的绳索、测量轮、以及与测量轮同轴安装的盘簧大轮、信号转换输出装置、一端卷绕在盘簧大轮上，另一端盘绕在盘簧小轮上的盘簧等部件组成，解决了浮子钢带型液位测量仪安装复杂，示值不精确的问题，可广泛用于液位的测量。但是其机械结构较多，无法达到对于高温和高密封的要求，而且也无法解决液态钠的高腐蚀性问题。因此不适合应用于液态金属系统。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术的缺点，提供了一种即能够在高温下使用、保证系统密封性，而且可以对容器内液态金属液位进行准确测量并易于观察的液位探针及其使用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

液态金属液位探针包括探针主体及附属电路两部分。

其中探针主体构成如下：

中间为较长的低液位探针，低液位探针距上端10cm处套有上部压紧螺帽(外螺纹)，上部压紧螺帽下侧安装聚四氟乙烯块A，上部压紧螺帽与上部凸台(内螺纹)配合，上部凸台内安装聚四氟乙烯块B，上部凸台下侧焊接不锈钢套管，不锈钢套管中部套有下部压紧螺帽(外螺纹)，下部压紧螺帽下侧安装聚四氟乙烯块C，下部压紧螺帽与下部凸台(内螺纹)配合，下部凸台内安装聚四氟乙烯块D，下部凸台焊接在筒体上，套管内部装有用于定位的刚玉管，刚玉管下侧为旋紧的下端带锥度的聚四氟乙烯块E，起固定和隔离作用，套管外侧焊接高液位探针。

附属电路主要包括24V直流电源，两个指示灯，以及信号导线等。

本发明具有以下优点和有益效果：

1.不锈钢探针具有足够的强度，不易弯曲变形，测量结果可靠；

2.不锈钢探针不与液态金属钠反应，保证了液态金属的纯度；

3.聚四氟乙烯块可以承受一定温度，且具有一定柔韧性，易于加工，绝缘性能优秀；

4.密封工艺为采用带有相同锥度的聚四氟乙烯块密封，上部和下部各包括两块聚四氟乙烯，螺帽旋紧时凸块与凹块自然压紧密封，且凸块可以抱紧探针(套管)，从而保证密封性；

5.采用刚玉管对探针和套管进行定位，刚玉管强度高，绝缘性好；

6.套管下部设有旋紧的下端带锥度的聚四氟乙烯块，可以固定刚玉管位置同时有效的防止液态金属蒸气在此凝结破坏套管与低液位探针之间的绝缘；

7.附属电路设计简单有效，检测结果易于观察。

总之，本装置可以有效的对液态金属罐体内液位进行检测，可以在高温下使用，密封绝缘性能良好，工作安全可靠，结果易于观察，设计合理，结构紧凑，适合装配于液态金属容器上。

附图说明

图1为本发明组装后的整体结构示意图；

图2为本发明附属电路示意图；

如图1所示，1为低液位探针，2为上部压紧螺帽，3为聚四氟乙烯块A，4为聚四氟乙烯块B，5为上部凸台，6为不锈钢套管，7为下部压紧螺帽，8为聚四氟乙烯块C，9为聚四氟乙烯块D，10为下部凸台，11为刚玉管，12为筒体，13为聚四氟乙烯块E，14为高液位探针。

如图2所示，1为低液位指示灯，2为高液位指示灯，3为高液位探针，4为直流电源，5为低液位探针，6为液态金属。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，该装置中间为较长的低液位探针1，低液位探针1距上端10cm处套有上部压紧螺帽(外螺纹)2，上部压紧螺帽2下侧安装聚四氟乙烯块A，上部压紧螺帽2与上部凸台(内螺纹)5配合，上部凸台5内安装聚四氟乙烯块B，上部凸台5下侧焊接不锈钢套管6，不锈钢套管6中部套有下部压紧螺帽(外螺纹)7，下部压紧螺帽7下侧安装聚四氟乙烯块C，下部压紧螺帽7与下部凸台(内螺纹)10配合，下部凸台10内安装聚四氟乙烯块D，下部凸台10焊接在筒体上12，不锈钢套管6内部装有用于定位的刚玉管11，刚玉管11下侧为旋紧的下端带锥度的聚四氟乙烯块E，起固定和隔离作用，不锈钢套管6外侧焊接高液位探针14。

下面结合图2，对该装置的工作方式做进一步阐述。首先，从结构上，低液位探针5，高液位探针3，与筒体之间均是绝缘的，而两探针到直流电源4正极为并联连接，且每个支路上安装一个指示灯1，2，直流电源4负极与筒体连接。工作时，当液态金属页面上升至与低液位探针5下端接触时，则低液位探针与筒体之间连通，即低液位探针支路导通，此时指示灯1亮，表明液位到达低液位探针指示高度；随着液位上升，当液位到达高液位探针3下端时，则高液位探针与筒体亦连通，高液位探针支路导通，指示灯2亮，表明液位到达高液位探针指示高度，此时应该停止向筒体内注入液态金属。当排放液态金属时，相当于顺序断开高液位探针支路和低液位探针支路，指示灯2与指示灯1相继熄灭。

经过在某液态金属钠试验回路中使用，发现其工作可靠，能够达到预期功能，检测结果易于观察，整个装置操作简便。因此本发明非常适合液态金属回路装配。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (5)

1.一种液态金属液位探针，其特征在于：包括高液位探针、低液位探针、不锈钢套管和刚玉管；所述低液位探针套接有上部压紧螺帽，上部压紧螺帽下侧安装聚四氟乙烯块A，上部压紧螺帽与上部凸台配合，上部凸台内安装聚四氟乙烯块B，上部凸台下侧焊接不锈钢套管，不锈钢套管中部套有下部压紧螺帽，下部压紧螺帽下侧安装聚四氟乙烯块C，下部压紧螺帽与下部凸台配合，下部凸台内安装聚四氟乙烯块D，下部凸台焊接在筒体上，不锈钢套管内部装有刚玉管，刚玉管下侧为聚四氟乙烯块E，不锈钢套管外侧焊接高液位探针。

2.如权利要求1所述液态金属液位探针，其特征在于：所述上部压紧螺帽距低液位探针顶端的距离为10cm。

3.如权利要求1所述液态金属液位探针，其特征在于：所述液态金属液位探针上连接有附属电路；该附属电路包括直流电源、高液位指示灯和低液位指示灯；所述高液位探针与高液位指示灯串联后与直流电源正极连接；所述低液位探针与低液位指示灯串联后与直流电源正极连接；直流电源负极与筒体连接，待测的液态金属设置在筒体内部。

4.如权利要求1所述液态金属液位探针的使用方法，其特征在于：

将高液位探针与高液位指示灯串联后与直流电源正极连接；所述低液位探针与低液位指示灯串联后与直流电源正极连接；直流电源负极与液态金属连接；

工作时，当液态金属页面上升至与低液位探针下端接触时，则低液位探针与筒体之间连通，即低液位探针支路导通，此时低液位指示灯亮，表明液位到达低液位探针指示高度；随着液位上升，当液位到达高液位探针下端时，则高液位探针与筒体亦连通，高液位探针支路导通，高液位指示灯亮，表明液位到达高液位探针指示高度，此时应该停止向筒体内注入液态金属，当排放液态金属时，相当于顺序断开高液位探针支路和低液位探针支路，高液位指示灯与低液位指示灯相继熄灭。

5.如权利要求4所述液态金属液位探针的使用方法，其特征在于：所述高液位探针和低液位探针均与筒体绝缘。

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