CN107290025A - 一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铀转化生产中流化床料位的测量技术领域，具体涉及一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器。传感器通过螺纹安装在射频导纳料位计上的传感器密封锁紧仓内，传感器内部是套管式连接的结构，从里向外依次是中心连接管、云母绝缘管二、屏蔽层连接管、云母绝缘管一、地极；在传感器密封锁紧仓内部设置一个螺杆，上述螺杆穿过传感器的中心并与中心探杆刚性连接，从上到下依次将地极、地极密封环槽、石墨密封垫一、重晶石绝缘环一、石墨密封垫二、屏蔽层电极、石墨密封垫三、重晶石绝缘环二、石墨密封垫四、中心探杆密封环槽紧密压接在一起；重晶石对氢氟酸有较强的耐腐蚀性，可以满足铀转化生产中流化床料位测量的使用要求。

Description

一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器
技术领域
本发明属于铀转化生产中流化床料位的测量技术领域，具体涉及一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器。
背景技术
射频导纳物位检测技术是在电容式料位计的基础上发展起来的，具有防挂料功能，测量更精确。由于射频导纳技术采用的是探头及绝缘材料与被测介质直接接触的测量方式，因此面对不同被测介质和不同检测环境时，对探头及绝缘材料在材质上的选取有不同的要求。
通常射频导纳物位计应用在温度不高，无腐蚀或弱腐蚀环境。探头的选取多为不锈钢，对于一般腐蚀性介质用哈氏合金，绝缘材料的选取通常是塑料或陶瓷。
在流化床生产中，二氧化铀与氟化氢反应生成四氟化铀和水。由于反应温度达到400℃左右，且氟化氢遇水变为氢氟酸，具有极强的腐蚀性，因此样机的探杆以及绝缘材料的选择至关重要。铀转化生产中氢氟化工艺系统中二级床料位的检测控制是整个生产系统正常、连续、稳定运行的关键因素之一，但由于二级床内部受高温及氢氟酸腐蚀的限制，长期以来，二级床料位检测技术一直处于空白状态，对工艺运行带来很多不利影响。
射频导纳技术比较先进，但由于现今射频导纳物位计的绝缘材料不能应用在氢氟化生产中的高温(500℃)和强腐蚀(氢氟酸)环境，因此无法得到应用。在这种特殊介质的场合中，射频导纳物位计绝缘材料是无法采用塑料或陶瓷的，这也是现今射频导纳物位计不能应用在高温和强腐蚀环境的原因。对在高温(500℃)和强酸腐蚀(氢氟酸)环境下射频导纳物位计的绝缘材料的选取在国内外都无先例，亟需解决这方面的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，通过对射频导纳物位计绝缘材料的选取，研制出试验样机，以解决反应温度高，氢氟酸腐蚀等影响，从而使用射频导纳物位计对氢氟化工艺系统中二级床料位进行测量，满足工艺运行的要求。
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，适用于铀转化生产中氢氟化工艺系统中二级床料位的检测控制，传感器通过螺纹安装在射频导纳料位计上的传感器密封锁紧仓内，传感器内部是套管式连接的结构，从里向外依次是直径为14mm的中心连接管、直径为16.5mm的云母绝缘管二、直径为19mm的屏蔽层连接管、直径为23mm的云母绝缘管一、直径为35mm的地极；
在传感器密封锁紧仓内部设置一个直径为14mm的螺杆，上述螺杆穿过传感器的中心并与中心探杆刚性连接，从上到下依次将地极、地极密封环槽、石墨密封垫一、重晶石绝缘环一、石墨密封垫二、屏蔽层电极、石墨密封垫三、重晶石绝缘环二、石墨密封垫四、中心探杆密封环槽紧密压接在一起；
地极的直径为35mm，地极的下端焊接固定连接直径为35mm的地极密封环槽；
地极密封环槽的槽宽为3.5mm，深度为3mm，与直径为30mm、厚度为3.5mm的重晶石绝缘环一之间通过厚度为1mm的石墨密封垫一密封配合；
在重晶石绝缘环一的下面是直径为35mm的屏蔽层电极，屏蔽层电极与屏蔽层连接管的外壁焊接在一起，屏蔽层电极的上端通过厚度为1mm的石墨密封垫二与重晶石绝缘环一密封配合；屏蔽层电极的下端通过厚度为1mm的石墨密封垫三与直径为30mm、厚度为3.5mm的重晶石绝缘环二密封配合；
中心探杆密封环槽的直径是35mm，中心探杆密封环槽的内表面与中心连接管的外壁焊接在一起，中心探杆密封环槽的下端与中心探杆焊接；
中心探杆密封环槽的上端通过厚度1mm的石墨密封垫四与重晶石绝缘环二密封配合；
其中，地极和中心探杆的材料是蒙乃尔合金。
进一步的，如上所述的一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，重晶石绝缘环一和重晶石绝缘环二的材料是以硫酸钡为主要成分的正交斜方晶系矿产品，硬度为3～3.3，电阻率为1011～1016欧姆·米；
进一步的，如上所述的一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，重晶石绝缘环的材料的硫酸钡纯度>99％；
进一步的，如上所述的一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，重晶石绝缘环一和重晶石绝缘环二的上下两个端面进行研磨处理以达到根据传感器密封性能的要求确定的光洁度。
本发明技术方案的有益效果在于：通过选取重晶石作为传感器中探杆的中心杆和屏蔽端及接地端之间的绝缘材料，对其在二级床内进行长时间考核，从外观看，重晶石材料样品试验前后外观变化不大，试验后样品表面无腐蚀、疏松现象；通过试验可以判定重晶石对氢氟酸有较强的耐腐蚀性，可以满足铀转化生产中流化床料位测量的使用要求。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1中心连接管、2云母绝缘管二、3屏蔽层连接管、4云母绝缘管一、5地极、6地极密封环槽、7石墨密封垫一、8重晶石绝缘环一、9石墨密封垫二、10屏蔽层电极、11石墨密封垫三、12重晶石绝缘环二、13石墨密封垫四、14中心探杆密封环槽、15中心探杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
如图1所示，本发明一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，适用于铀转化生产中氢氟化工艺系统中二级床料位的检测控制，传感器通过螺纹安装在射频导纳料位计上的传感器密封锁紧仓内，传感器内部是套管式连接的结构，从里向外依次是直径为14mm的中心连接管、直径为16.5mm的云母绝缘管二、直径为19mm的屏蔽层连接管、直径为23mm的云母绝缘管一、直径为35mm的地极；
在传感器密封锁紧仓内部设置一个直径为14mm的螺杆，上述螺杆穿过传感器的中心并与中心探杆刚性连接，从上到下依次将地极、地极密封环槽、石墨密封垫一、重晶石绝缘环一、石墨密封垫二、屏蔽层电极、石墨密封垫三、重晶石绝缘环二、石墨密封垫四、中心探杆密封环槽紧密压接在一起；
地极的直径为35mm，地极的下端焊接固定连接直径为35mm的地极密封环槽；
地极密封环槽的槽宽为3.5mm，深度为3mm，与直径为30mm、厚度为3.5mm的重晶石绝缘环一之间通过厚度为1mm的石墨密封垫一密封配合；
在重晶石绝缘环一的下面是直径为35mm的屏蔽层电极，屏蔽层电极与屏蔽层连接管的外壁焊接在一起，屏蔽层电极的上端通过厚度为1mm的石墨密封垫二与重晶石绝缘环一密封配合；屏蔽层电极的下端通过厚度为1mm的石墨密封垫三与直径为30mm、厚度为3.5mm的重晶石绝缘环二密封配合；
中心探杆密封环槽的直径是35mm，中心探杆密封环槽的内表面与中心连接管的外壁焊接在一起，中心探杆密封环槽的下端与中心探杆焊接；
中心探杆密封环槽的上端通过厚度1mm的石墨密封垫四与重晶石绝缘环二密封配合；
其中，地极和中心探杆的材料是蒙乃尔合金。
在本实施例中，重晶石绝缘环一和重晶石绝缘环二的材料是以硫酸钡为主要成分的正交斜方晶系矿产品，硬度为3～3.3，电阻率为1011～1016欧姆·米；重晶石绝缘环的材料的硫酸钡纯度>99％；重晶石绝缘环一和重晶石绝缘环二的上下两个端面进行研磨处理以达到根据传感器密封性能的要求确定的光洁度。

Claims (4)

1.一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，适用于铀转化生产中氢氟化工艺系统中二级床料位的检测控制，其特征在于：
传感器通过螺纹安装在射频导纳料位计上的传感器密封锁紧仓内，传感器内部是套管式连接的结构，从里向外依次是直径为14mm的中心连接管、直径为16.5mm的云母绝缘管二、直径为19mm的屏蔽层连接管、直径为23mm的云母绝缘管一、直径为35mm的地极；
在传感器密封锁紧仓内部设置一个直径为14mm的螺杆，上述螺杆穿过传感器的中心并与中心探杆刚性连接，从上到下依次将地极、地极密封环槽、石墨密封垫一、重晶石绝缘环一、石墨密封垫二、屏蔽层电极、石墨密封垫三、重晶石绝缘环二、石墨密封垫四、中心探杆密封环槽紧密压接在一起；
地极的直径为35mm，地极的下端焊接固定连接直径为35mm的地极密封环槽；
地极密封环槽的槽宽为3.5mm，深度为3mm，与直径为30mm、厚度为3.5mm的重晶石绝缘环一之间通过厚度为1mm的石墨密封垫一密封配合；
在重晶石绝缘环一的下面是直径为35mm的屏蔽层电极，屏蔽层电极与屏蔽层连接管的外壁焊接在一起，屏蔽层电极的上端通过厚度为1mm的石墨密封垫二与重晶石绝缘环一密封配合；屏蔽层电极的下端通过厚度为1mm的石墨密封垫三与直径为30mm、厚度为3.5mm的重晶石绝缘环二密封配合；
中心探杆密封环槽的直径是35mm，中心探杆密封环槽的内表面与中心连接管的外壁焊接在一起，中心探杆密封环槽的下端与中心探杆焊接；
中心探杆密封环槽的上端通过厚度1mm的石墨密封垫四与重晶石绝缘环二密封配合；
其中，地极和中心探杆的材料是蒙乃尔合金。
2.如权利要求1所述的一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感 器，其特征在于：重晶石绝缘环一和重晶石绝缘环二的材料是以硫酸钡为主要成分的正交斜方晶系矿产品，硬度为3～3.3，电阻率为1011～1016欧姆·米。
3.如权利要求2所述的一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，其特征在于：重晶石绝缘环的材料的硫酸钡纯度>99％。
4.如权利要求1所述的一种应用于射频导纳料位计的抗高温抗强腐蚀传感器，其特征在于：重晶石绝缘环一和重晶石绝缘环二的上下两个端面进行研磨处理以达到根据传感器密封性能的要求确定的光洁度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108267191A (zh) * 2017-12-25 2018-07-10 北京航天计量测试技术研究所 一种耐高温高压辐照的测量探头

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035141A (en) * 1984-09-04 1991-07-30 Baird William E Apparatus for measuring small changes in liquid level in a container
CN101199924A (zh) * 2006-12-15 2008-06-18 辽宁弘光科技集团有限公司 一种管式连续反应器
CN201097218Y (zh) * 2007-09-25 2008-08-06 上海平迪凯特仪器仪表有限公司 射频导纳物位控制器
CN101393461A (zh) * 2007-09-21 2009-03-25 上海平迪凯特仪器仪表有限公司 射频导纳物位控制器
CN202648740U (zh) * 2012-06-01 2013-01-02 江苏横河自控设备有限公司 一体化探极射频导纳料位开关
CN202869594U (zh) * 2012-10-24 2013-04-10 朱更君 一种无测量盲区的柔性多段导纳物位计
CN203241114U (zh) * 2013-05-08 2013-10-16 瑞大集团有限公司 耐高温高粘度射频导纳液位计
CN103542910A (zh) * 2013-11-18 2014-01-29 于浩业 一种导纳或电容物位计的多段缆式测量电极
CN203581719U (zh) * 2013-10-21 2014-05-07 瓮福（集团）有限责任公司 一种负压密闭容器的液位测量装置
CA2678726C (en) * 2007-02-23 2014-08-19 Warren Michael Levy Fluid level sensing device and methods of using same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035141A (en) * 1984-09-04 1991-07-30 Baird William E Apparatus for measuring small changes in liquid level in a container
CN101199924A (zh) * 2006-12-15 2008-06-18 辽宁弘光科技集团有限公司 一种管式连续反应器
CA2678726C (en) * 2007-02-23 2014-08-19 Warren Michael Levy Fluid level sensing device and methods of using same
CN101393461A (zh) * 2007-09-21 2009-03-25 上海平迪凯特仪器仪表有限公司 射频导纳物位控制器
CN201097218Y (zh) * 2007-09-25 2008-08-06 上海平迪凯特仪器仪表有限公司 射频导纳物位控制器
CN202648740U (zh) * 2012-06-01 2013-01-02 江苏横河自控设备有限公司 一体化探极射频导纳料位开关
CN202869594U (zh) * 2012-10-24 2013-04-10 朱更君 一种无测量盲区的柔性多段导纳物位计
CN203241114U (zh) * 2013-05-08 2013-10-16 瑞大集团有限公司 耐高温高粘度射频导纳液位计
CN203581719U (zh) * 2013-10-21 2014-05-07 瓮福（集团）有限责任公司 一种负压密闭容器的液位测量装置
CN103542910A (zh) * 2013-11-18 2014-01-29 于浩业 一种导纳或电容物位计的多段缆式测量电极

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姜伟凊 马建昌 等: "《燃料设备运行与检修技术》", 31 August 2015, 中国电力出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108267191A (zh) * 2017-12-25 2018-07-10 北京航天计量测试技术研究所 一种耐高温高压辐照的测量探头

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