CN106782961B - 一种液态金属变阻器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液态金属变阻器，其包括：盛装液态金属并相互连通的盛液容器和管道，所述管道内设有延伸至管道外以连接外部导线、具有导电性的移动接头，所述移动接头位于所述管道内的一端连接与所述管道内端面形状相同、紧密动配合的推移装置，所述盛液容器的末端设有用于连接外部导线的固定接头。本发明的一种液态金属变阻器，结构简单，调节方便，能够实现电阻值的无极连续变化。
Description
技术领域
本发明涉及变阻器，更具体地，涉及一种液态金属变阻器。
背景技术
现有的变阻器一般采用固体导线作为电阻丝，电阻丝缠绕在绝缘材料上，两端接导线使用。但是固体变阻器在高温下长时间使用，容易出现电线老化，电阻丝断易等问题，而且制作工艺复杂。
在交流电动机软启动的过程中，应用最多的就是液体变阻器。液体变阻器以化学盐溶液(如碳酸钠或氯化钠的水溶液)为导电介质，将液体电阻串入电动机的转子回路，通过伺服电动机改变极板间距，从而改变液体电阻的大小，达到无级连续调整电动机起动转矩和启动电流的目的。
液体变阻器具有结构简单、无级变电阻的特点，但液体变阻器使用的是化学盐的水溶液，如中国实用新型专利申请CN20122031433.8公开了一种用于高压绕线型电动机上液态变阻软启动器。参见图1所示，该软启动器的装有电液3的绝缘箱体2内设有液位检测器8，用于检测电液的液位，一旦液位检测器8检测到液面低于液位线，启动器不能启动，必须确认高压电源断开的情况下方可通过加水孔注入清水(自来水)直到允许启动指示灯亮。
但是，采用液体变阻器，存在以下问题：
(1)通常结构复杂、散热困难、体积庞大；
(2)腐蚀性强,容易出现行程开关外壳锈蚀和导电接点接触不良等故障；
(3)液体溶液在常温下易挥发，需要不断补充，增加操作复杂性。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种利用液态金属的导电性、良好散热性和流动性的液态金属变阻器。
根据本发明的一个方面，一种液态金属变阻器，其包括：盛装液态金属并相互连通的盛液容器和管道，所述管道内设有延伸至管道外以连接外部导线、具有导电性的移动接头，所述移动接头位于所述管道内的一端连接与所述管道内端面形状相同、紧密动配合的推液装置。所述盛液容器的末端设有用于连接外部导线的固定接头。
移动管道中推液装置以改变管道中盛装的液态金属的长度，从而改变变阻器的电阻值，结构简单，调节方式简便，同时，由于管道中盛装的液态金属的长度在推液装置的推动下，能够连续的发生变化，从而实现电阻值的无极连续变化。
此外，采用液态金属作为工作介质，充分避免了液体变阻器需要定时补充液体、高温下易沸腾蒸发且散热困难的问题。
本发明的有益效果主要如下：
(1)在相连通的横截面积较大的盛液容器和横截面积较小的管道中盛装液态金属组成变阻器，结构简单；
(2)管道中设置推液装置改变管道中盛装液态金属的长度，以改变变阻器的阻值，调节方式简便；
(3)采用液态金属作为工作介质，既有良好的导电性，同时，又充分避免了液体变阻器以腐蚀设备组件、散热慢、需定时补充液体的问题；
(4)在管道中分别设置前截止头和后截止头，保证推液装置的正常运行，避免滑出管道；
(5)管道的形状以及与盛液容器的位置关系，设置方式多样、灵活；
(6)液态金属、管道、盛液容器、推液装置、移动接头的材质可选性多、无毒，并且，多为价廉易得的材料，便于变阻器的应用。
附图说明
图1为现有技术中一种用于高压绕线型电动机上液态变阻软启动器的结构示意图；
图2为根据本发明实施例中一种液态金属变阻器的结构示意图；
图3为根据本发明实施例中一种液态金属变阻器的结构示意图；
图4为根据本发明实施例中一种液态金属变阻器的结构示意图；
图5为根据本发明实施例中一种液态金属变阻器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参见图2所示，一种液态金属变阻器，其包括管道2和盛液容器4，管道2与盛液容器4相连通，并且，管道2与盛液容器4中都盛放有液态金属3。
管道2中设置有具有导电性的移动接头6，移动接头6用于连接外部导线；盛液容器4的末端设置有固定接头5，固定接头5用于连接外部导线。移动接头6为铁棒或铜棒；固定接头5与盛液容器4中的液态金属3相连。
移动接头6和固定接头5作为变阻器两端的接头，分别连接外部导线，用于使变阻器连接到电路中。
管道2和盛液容器4中盛装液态金属3，两端分别设置连接外部导线的移动接头6和固定接头5；移动接头6移动位置，能够改变阻值的大小。
相连通的管道2与盛液容器4中盛放液态金属3，形成电阻，阻值为R。该变阻器由管道2内盛装的液态金属和盛液容器4内盛装的液态金属形成的两部分电阻组成，管道2内的液态金属3的阻值为R1，盛液容器4内的液态金属3的阻值为R2，R＝R1+R2。
移动接头6位于管道2内的一端连接推液装置1。推液装置1的外端面与管道2的内端面的形状相同。推液装置1与管道2的内端面完全贴合，使管道2和盛液容器4中盛装的液态金属3处于封闭的空间内，不会发生泄露。
推液装置1与管道2之间形成紧密的动配合。推液装置1能够相对于管道2滑动，推动管道2中盛装的液态金属3沿管道2移动，使管道2中盛装的液态金属3的长度发生变化，从而改变变阻器的阻值。
推液装置1推动管道2中的液态金属3，能够使管道2中的液态金属3的长度连续的发生变化，从而连续的、无极调节变阻器阻值的大小。这种特性能够应用于一些设备的软启动过程中，例如，应用到无级连续调整电动机起动转矩和启动电流的过程中。
管道2的长度为1000mm-2000mm，横截面积为10mm2-100mm2。
盛液容器4的长度为10mm-200mm，横截面积为0.01m2-0.03m2。
电阻的计算公式R＝ρ·L/S。式中，ρ为电阻率、L为电阻的长度、S为电阻的横截面积。
由于管道2的长度远大于盛液容器4的长度，而管道2的横截面积远小于盛液容器4的横截面积，由电阻的计算公式可知，管道2中的液态金属3的电阻R1远大于盛液容器4中的液态金属3的电阻R2，则变阻器的总电阻R＝R1+R2≈R1。因此，通过调节管道2中盛装的液态金属3的长度，即能够调节变阻器的总电阻R的大小，调节方式简单，控制方式准确。
由于管道2与盛液容器4相连，当推液装置1向盛液容器4入口的方向移动时，推动管道2中的盛装的液态金属3向盛液容器4中移动，管道2中盛装的液态金属3的长度变短。由电阻的计算公式可知，管道2中盛装的液态金属3的电阻值R1变小。
由于盛液容器4的横截面积远大于管道2的横截面积，因此，由管道2中移动进入盛液容器4中的液态金属3的量很小，盛液容器4中盛装的液态金属3的量变化很小，盛液容器4中盛装的液态金属3的长度和横截面积变化很小，电阻值R2基本保持不变，总电阻值R的变化约等于R1的变化。
当推液装置1向远离盛液容器4入口的方向移动时，盛液容器4中盛装的液态金属3向管道2中移动，管道2中盛装的液态金属3的长度变长。由电阻的计算公式可知，管道2中盛装的液态金属3的电阻值R1变大。
由于盛液容器4的横截面积远大于管道2的横截面积，因此，由盛液容器4中移动进入管道2中的液态金属3的量很小，盛液容器4中盛装的液态金属3的量变化很小，盛液容器4中盛装的液态金属3的长度和横截面积变化很小，电阻值R2基本保持不变，总电阻值R的变化约等于R1的变化。
推液装置1的推进方式为机械推进或气推式。采用气推式推动推液装置1时，采用惰性气体。在一个具体实施例中，惰性气体为氩气。推液装置1的推进方式简单、选择灵活。
推液装置1的材质为导电金属、陶瓷、橡胶、塑料或硅胶。在一个具体的实施例中，导电金属采用价格便宜、容易获取的铜或铁。
当推液装置1的材质为导电金属时，移动接头6直接固定在推液装置1上。移动接头6与推液装置1以及管道2中盛装的液态金属3构成导电的通路，便于电阻连接到电路中。
当推液装置1的材质为不易导电的陶瓷、橡胶、塑料或硅胶时，移动接头6穿过推液装置1伸入到管道2中，与盛装在管道2中的液态金属3接触，使移动接头6与管道2中盛装的液态金属3构成导电的通路，便于电阻连接到电路中。
在管道2的顶端和尾端分别设置有前截止头7和后截止头8，前截止头7和后截止头8均设置在管道2的内侧，并且，推液装置1位于前截止头7和后截止头8之间。
在一个具体的实施例中，前截止头7和后截止头8为管道2内侧的突起结构。
当推液装置1在管道2内向盛液容器4入口处移动位置时，设置在管道2尾端的后截止头8能够避免推液装置1进入到盛液容器4中，从而避免影响变阻器的正常工作状态。
当推液装置1在管道2内向远离盛液容器4入口的位置移动时，设置在管道2顶端的前截止头7能够避免推液装置1脱离管道2而被完全拉出。推液装置1被完全拉出管道2，不仅会影响变阻器的正常工作状态，还会造成管道2和盛液容器4中盛装的液态金属3的泄露，影响使用安全。
液态金属3采用低熔点金属。采用低熔点金属作为工作介质，能够使变阻器的阻值变化呈无极变化。液态金属具有耐高温、不易挥发、热导率高、无毒及性质稳定的特点。变电阻工作过程中产生的热量能够及时散发；由于液态金属性质稳定，工作过程中不会挥发而造成工作介质的损失，因此，不需要定时补充工作介质；此外，液态金属性质稳定，不易锈蚀电极，使变阻器运行更加稳定。
液态金属3采用的低熔点金属为镓、镓基二元/多元合金或铟基合金。其中镓基二元/多元合金为镓铟合金、镓铅合金、镓铟锡合金或镓铟锡锌铋合金；铟基合金为铟锡合金、铟镉合金、铟锡铅镉合金、铟银合金。通过改变合金中各金属组分的含量，使合金在应用环境的温度条件下，保持为液态。
以下为常用的组分含量，镓基合金如Ga75.5In24.5、Ga96.4Zn3.6、Ga99.2Al0.8、Ga86.5Sn13.5、Ga72In12Zn16、Ga62.5In21.5Sn16、Ga68.5In21.5Sn10、Ga61In25Sn13Zn1,铟基合金如In52Sn48、In74Cd26、In97Ag3、In99.3Ga0.7、In99.6Ga0.4、In70Sn15Pb9.6Cd5.4、Bi44.7Pb22.6In19.1Sn8.3Cd5.3。
盛装液态金属3的盛液容器4的材质为弹性材料或刚性材料。
盛液容器4的材质采用弹性材料，当推液装置1在管道2内滑动，从而使盛液容器4与管道2中盛装的液态金属3发生流动，盛液容器4的体积随着盛液容器4中盛装的液态金属3的体积的微量变化而发生微小变化，盛液容器4中盛装的液态金属3的阻值基本保持不变。
盛液容器4的材质采用刚性材料时，当推液装置1在管道2内滑动，从而使盛液容器4与管道2中盛装的液态金属3发生流动，由于盛液容器4的横截面积远大于管道2的横截面积，因此，盛液容器4中盛装的液态金属3的量的变化而导致的体积变化非常小，最终盛液容器4中盛装的液态金属3的阻值依然基本保持不变。
盛液容器4的材质为弹性材料时，该弹性材料具体为塑料或硅胶；盛液容器4的材质为刚性材料时，该刚性材料为不锈钢、铜或陶瓷。
管道2的材质为刚性材料或弹性材料。刚性材料为不锈钢、铜或陶瓷；弹性材料为塑料，该塑料为聚乙烯类材料、聚丙烯类材料、聚氯乙烯类材料或聚碳酸酯类材料。
盛液容器4上设有一与管道2相对应的开孔，根据盛液容器4与管道2的材质，对应设置该开孔与管道2的连接方式。
当盛液容器4的材质采用弹性材料，管道2的材质也为弹性材料时，盛液容器4与管道2的连接方式采用胶黏剂粘结。
当盛液容器4的材质采用弹性材料，而管道2的材质为刚性材料时，将盛液容器4套接到管道2外侧，并用铁箍或不锈钢箍将盛液容器4固定到管道2上。
当盛液容器4的材质采用刚性材料，而管道2的材质为弹性材料时，将管道2套接到盛液容器4外侧，并用铁箍或不锈钢箍将管道2固定到盛液容器4上。
当盛液容器4的材质采用刚性材料，管道2的材质也为刚性材料时，盛液容器4与管道2的连接方式采用螺接或焊接。在盛液容器4与管道2的连接段分别设置对应的螺纹或直接焊接，使盛液容器4与管道2相连通。
管道2位于盛液容器4的外部，管道2设置在盛液容器4上与固定接头5相对的一侧。
管道2与固定接头5分别设置在盛液容器4上相对的侧面上，便于最大限度利用盛液容器4的体积，以保证盛液容器4在一定体积容量时，其横截面积远大于管道2的横截面积。
当液态金属3在管道2与盛液容器4之间流动时，使盛液容器4中盛装的液态金属3的体积变化量很小，以使盛液容器4中盛装的液态金属3的阻值基本保持不变。
管道2为直管或具有圆滑过渡曲面的弯管。当管道2采用直管时，采用机械推进或气推式均能够很方便的推进推液装置1在管道2内滑动位置，以改变管道2中盛装的液态金属3的长度，从而改变变阻器的阻值。
当管道2采用弯管时，在不便于采用机械推进方式的情况下，采用气推式的方法推进推液装置1在管道2内滑动位置，以改变管道2中盛装的液态金属3的长度，从而改变变阻器的阻值。采用具有圆滑过渡曲面的弯管，使推液装置1在管道2内能够便利的移动位置，从而改变管道2中盛装的液态金属3的长度，而不会受到弯管尺寸的影响。
实施例2
参见图3所示，一种液态金属变阻器，其包括管道2和盛液容器4，管道2与盛液容器4相连通，并且，管道2与盛液容器4中都盛放有液态金属3。
管道2中设置有具有导电性的移动接头6，移动接头6用于连接外部导线；盛液容器4的末端设置有固定接头5，固定接头5用于连接外部导线。移动接头6为铁棒或铜棒；固定接头5与盛液容器4中的液态金属3相连。
移动接头6和固定接头5作为变阻器两端的接头，分别连接外部导线，用于使变阻器连接到电路中。
管道2和盛液容器4中盛装液态金属3，两端分别设置连接外部导线的移动接头6和固定接头5；移动接头6移动位置，能够改变阻值的大小。
相连通的管道2与盛液容器4中盛放液态金属3，形成电阻，阻值为R。该变阻器由管道2内盛装的液态金属和盛液容器4内盛装的液态金属形成的两部分电阻组成，管道2内的液态金属3的阻值为R1，盛液容器4内的液态金属3的阻值为R2，R＝R1+R2。
参见图4所示，移动接头6位于管道2内的一端连接推液装置1。推液装置1的外端面与管道2的内端面的形状相同。推液装置1与管道2的内端面完全贴合，使管道2和盛液容器4中盛装的液态金属3处于封闭的空间内，不会发生泄露。
推液装置1与管道2之间形成紧密的动配合。推液装置1能够相对于管道2滑动，推动管道2中盛装的液态金属3沿管道2移动，使管道2中盛装的液态金属3的长度发生变化，从而改变变阻器的阻值。
推液装置1推动管道2中的液态金属3，能够使管道2中的液态金属3的长度连续的发生变化，从而连续的、无极调节变阻器阻值的大小。这种特性能够应用于一些设备的软启动过程中，例如，应用到无级连续调整电动机起动转矩和启动电流的过程中。
参见图3所示，管道2的长度为1000mm-2000mm，横截面积为10mm2-100mm2。
盛液容器4的长度为10mm-200mm，横截面积为0.01m2-0.03m2。
电阻的计算公式R＝ρ·L/S。式中，ρ为电阻率、L为电阻的长度、S为电阻的横截面积。
由于管道2的长度远大于盛液容器4的长度，而管道2的横截面积远小于盛液容器4的横截面积，由电阻的计算公式可知，管道2中的液态金属3的电阻R1远大于盛液容器4中的液态金属3的电阻R2，则变阻器的总电阻R＝R1+R2≈R1。因此，通过调节管道2中盛装的液态金属3的长度，即能够调节变阻器的总电阻R的大小，调节方式简单，控制方式准确。
由于管道2与盛液容器4相连，当推液装置1向盛液容器4入口的方向移动时，推动管道2中的盛装的液态金属3向盛液容器4中移动，管道2中盛装的液态金属3的长度变短。由电阻的计算公式可知，管道2中盛装的液态金属3的电阻值R1变小。
由于盛液容器4的横截面积远大于管道2的横截面积，因此，由管道2中移动进入盛液容器4中的液态金属3的量很小，盛液容器4中盛装的液态金属3的量变化很小，盛液容器4中盛装的液态金属3的长度和横截面积变化很小，电阻值R2基本保持不变，总电阻值R的变化约等于R1的变化。
当推液装置1向远离盛液容器4入口的方向移动时，盛液容器4中盛装的液态金属3向管道2中移动，管道2中盛装的液态金属3的长度变长。由电阻的计算公式可知，管道2中盛装的液态金属3的电阻值R1变大。
由于盛液容器4的横截面积远大于管道2的横截面积，因此，由盛液容器4中移动进入管道2中的液态金属3的量很小，盛液容器4中盛装的液态金属3的量变化很小，盛液容器4中盛装的液态金属3的长度和横截面积变化很小，电阻值R2基本保持不变，总电阻值R的变化约等于R1的变化。
推液装置1的推进方式为机械推进或气推式。采用气推式推动推液装置1时，采用惰性气体。在一个具体实施例中，惰性气体为氩气。推液装置1的推进方式简单、选择灵活。
推液装置1的材质为导电金属、陶瓷、橡胶、塑料或硅胶。在一个具体的实施例中，导电金属采用价格便宜、容易获取的铜或铁。
当推液装置1的材质为导电金属时，移动接头6直接固定在推液装置1上。移动接头6与推液装置1以及管道2中盛装的液态金属3构成导电的通路，便于电阻连接到电路中。
当推液装置1的材质为不易导电的陶瓷、橡胶、塑料或硅胶时，移动接头6穿过推液装置1伸入到管道2中，与盛装在管道2中的液态金属3接触，使移动接头6与管道2中盛装的液态金属3构成导电的通路，便于电阻连接到电路中。
在管道2的顶端和尾端分别设置有前截止头7和后截止头8，前截止头7和后截止头8均设置在管道2的内侧，并且，推液装置1位于前截止头7和后截止头8之间。
在一个具体的实施例中，前截止头7和后截止头8为管道2内侧的突起结构。
当推液装置1在管道2内向盛液容器4入口处移动位置时，设置在管道2尾端的后截止头8能够避免推液装置1进入到盛液容器4中，从而避免影响变阻器的正常工作状态。
当推液装置1在管道2内向远离盛液容器4入口的位置移动时，设置在管道2顶端的前截止头7能够避免推液装置1脱离管道2而被完全拉出。推液装置1被完全拉出管道2，不仅会影响变阻器的正常工作状态，还会造成管道2和盛液容器4中盛装的液态金属3的泄露，影响使用安全。
液态金属3采用低熔点金属。采用低熔点金属作为工作介质，能够使变阻器的阻值变化呈无极变化。液态金属具有耐高温、不易挥发、热导率高、无毒及性质稳定的特点。变电阻工作过程中产生的热量能够及时散发；由于液态金属性质稳定，工作过程中不会挥发而造成工作介质的损失，因此，不需要定时补充工作介质；此外，液态金属性质稳定，不易锈蚀电极，使变阻器运行更加稳定。
液态金属3采用的低熔点金属为镓、镓基二元/多元合金或铟基合金。其中镓基二元/多元合金为镓铟合金、镓铅合金、镓铟锡合金或镓铟锡锌铋合金；铟基合金为铟锡合金、铟镉合金、铟锡铅镉合金、铟银合金。通过改变合金中各金属组分的含量，使合金在应用环境的温度条件下，保持为液态。
以下为常用的组分含量，镓基合金如Ga75.5In24.5、Ga96.4Zn3.6、Ga99.2Al0.8、Ga86.5Sn13.5、Ga72In12Zn16、Ga62.5In21.5Sn16、Ga68.5In21.5Sn10、Ga61In25Sn13Zn1,铟基合金如In52Sn48、In74Cd26、In97Ag3、In99.3Ga0.7、In99.6Ga0.4、In70Sn15Pb9.6Cd5.4、Bi44.7Pb22.6In19.1Sn8.3Cd5.3。
盛装液态金属3的盛液容器4的材质为弹性材料或刚性材料。
盛液容器4的材质采用弹性材料，当推液装置1在管道2内滑动，从而使盛液容器4与管道2中盛装的液态金属3发生流动，盛液容器4的体积随着盛液容器4中盛装的液态金属3的体积的微量变化而发生微小变化，盛液容器4中盛装的液态金属3的阻值基本保持不变。
盛液容器4的材质采用刚性材料时，当推液装置1在管道2内滑动，从而使盛液容器4与管道2中盛装的液态金属3发生流动，由于盛液容器4的横截面积远大于管道2的横截面积，因此，盛液容器4中盛装的液态金属3的量的变化而导致的体积变化非常小，最终盛液容器4中盛装的液态金属3的阻值依然基本保持不变。
盛液容器4的材质为弹性材料时，该弹性材料具体为塑料或硅胶；盛液容器4的材质为刚性材料时，该刚性材料为不锈钢、铜或陶瓷。
管道2的材质为刚性材料或弹性材料。刚性材料为不锈钢、铜或陶瓷；弹性材料为塑料，该塑料为聚乙烯类材料、聚丙烯类材料、聚氯乙烯类材料或聚碳酸酯类材料。
参见图5所示，盛液容器4上设有一与管道2相对应的开孔，根据盛液容器4与管道2的材质，对应设置该开孔与管道2的连接方式。
当盛液容器4的材质采用弹性材料，管道2的材质也为弹性材料时，盛液容器4与管道2的连接方式采用胶黏剂粘结。
当盛液容器4的材质采用弹性材料，而管道2的材质为刚性材料时，将盛液容器4套接到管道2外侧，并用铁箍或不锈钢箍将盛液容器4固定到管道2上。
当盛液容器4的材质采用刚性材料，而管道2的材质为弹性材料时，将管道2套接到盛液容器4外侧，并用铁箍或不锈钢箍将管道2固定到盛液容器4上。
当盛液容器4的材质采用刚性材料，管道2的材质也为刚性材料时，盛液容器4与管道2的连接方式采用螺接或焊接。在盛液容器4与管道2的连接段分别设置对应的螺纹或直接焊接，使盛液容器4与管道2相连通。
在一个具体的实施例中，管道2盘绕在盛液容器4的一端面上。管道2盘绕在盛液容器4的端面上，减小了变阻器的长度，节约了其占用的空间。
盘绕在盛液容器4一端面上的管道2为直管或具有圆滑过渡曲面的弯管。当管道2采用直管时，采用机械推进或气推式均能够很方便的推进推液装置1在管道2内滑动位置，以改变管道2中盛装的液态金属3的长度，从而改变变阻器的阻值。
当管道2采用弯管时，在不便于采用机械推进方式的情况下，采用气推式的方法推进推液装置1在管道2内滑动位置，以改变管道2中盛装的液态金属3的长度，从而改变变阻器的阻值。采用具有圆滑过渡曲面的弯管，使推液装置1在管道2内能够便利的移动位置，从而改变管道2中盛装的液态金属3的长度，而不会受到弯管尺寸的影响。
在另一个具体的实施例中，管道2环绕在盛液容器4的外端面上。管道2环绕在盛液容器4的外端面上，减小了变阻器的长度，节约了其占用的空间。
盘绕在盛液容器4外端面上的管道2为具有圆滑过渡曲面的弯管。管道2采用弯管时，在不便于采用机械推进方式的情况下，采用气推式的方法推进推液装置1在管道2内滑动位置，以改变管道2中盛装的液态金属3的长度，从而改变变阻器的阻值。采用具有圆滑过渡曲面的弯管，使推液装置1在管道2内能够便利的移动位置，从而改变管道2中盛装的液态金属3的长度，而不会受到弯管尺寸的影响。
本发明的一种液态金属变阻器，其包括盛液容器4和管道2，盛液容器4和管道2相互连通并且都盛装有液态金属3；盛液容器4的底端设置连接外部导线的固定接头5，管道2内设置推液装置1和连接在推液装置1上的移动接头6，移动接头6用于连接外部导线；推液装置1在管道2内移动位置，以改变管道2内液态金属3的长度，从而改变管道2内液态金属3的电阻值R1，以改变变阻器的电阻值R。
管道2内的顶端和尾端分别设置前截止头7和后截止头8，用于防止推液装置1滑出管道2外而影响变阻器的正常运行。
管道2为直管或弯管，设置于盛液容器4的一侧或盘绕/环绕在盛液容器4上，管道2的形状设置灵活度大，与盛液容器4的位置关系处置设置灵活。
能够用于管道2、盛液容器4、液态金属3、推液装置1、移动接头6的材质种类多，可选性大，并且，主要为无毒、价廉易得的材料，便于该变阻器的制造和应用。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种液态金属变阻器，其特征在于，其包括：盛装液态金属(3)并相互连通的盛液容器(4)和管道(2)，所述管道(2)内设有延伸至管道(2)外以连接外部导线、具有导电性的移动接头(6)，所述移动接头(6)位于所述管道(2)内的一端连接与所述管道(2)内端面形状相同、紧密动配合的推液装置(1)，所述盛液容器(4)的末端设有用于连接外部导线的固定接头(5)。
2.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述管道(2)的长度为1000mm-2000mm，横截面积为10mm2-100mm2；所述盛液容器(4)的长度为10mm-200mm，横截面积为0.01m2-0.03m2。
3.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述推液装置(1)的推进方式为机械推进或气推式。
4.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述推液装置(1)的材质为导电金属、陶瓷、橡胶或塑料。
5.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述移动接头(6)通过所述推液装置(1)与所述管道(2)内的液态金属(3)接触。
6.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述管道(2)的顶端和尾端的内侧分别设置用于限制所述推液 装置(1)位移量的前截止头(7)和后截止头(8)，所述推液装置(1)位于所述前截止头(7)和后截止头(8)之间。
7.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述液态金属(3)为低熔点金属。
8.如权利要求7的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述液态金属(3)为镓，或镓与铟、锡、锌或铋组成的二元或多元合金。
9.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述盛液容器(4)的材质为刚性材料或弹性材料，所述刚性材料为不锈钢、铜或陶瓷；所述弹性材料为塑料或硅胶。
10.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述管道(2)的材质为刚性材料或弹性材料，所述刚性材料为不锈钢、铜或陶瓷；所述弹性材料为塑料。
11.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述管道(2)与盛液容器(4)之间的连接方式根据所述管道(2)与盛液容器(4)的材质采用粘接、套接、螺接或焊接。
12.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述管道(2)为直管或具有圆滑过渡曲面的弯管。
13.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述管道(2)设置于所述盛液容器(4)的一侧。
14.如权利要求1的一种液态金属变阻器，其特征在于：所述管道(2)盘绕或环绕在所述盛液容器(4)的外端面上。
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