CN110715680B - 一种高温熔液流体热工性能综合实验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高温熔液流体热工性能综合实验系统，在测试材料性能的同时对金属熔液进行回收，并能够实现对金属熔液流速的精确测量和控制，提高实验结果的准确性。一种高温熔液流体热工性能综合实验系统，包括实验段和循环装置，实验段包括管，管内填充有金属熔液，待测材料容纳于管内，管上设有进液口和出液口；循环装置的一端与进液口连通、循环装置的另一端与出液口连通。待测材料的耐腐蚀性能检测完成后，金属熔液从出液口流出至循环装置，循环装置将金属熔液与杂质分离、并将金属熔液输送至实验段，从而实现循环装置对金属熔液的循环回收。

Description

一种高温熔液流体热工性能综合实验系统

技术领域

本发明涉及一种高温熔液流体热工性能综合实验系统。

背景技术

下面的背景技术用于帮助读者理解本发明，而不能被认为是现有技术。

在工业领域中有一些材料需要长期与高温金属熔液接触。为了保证材料在使用过程中的机械性能，例如强度、硬度、耐腐蚀性等，往往需要事先通过实验模拟的方法对材料的性能进行检测。现有的技术中，在检测材料对高温金属熔液的耐腐蚀性能时，把材料放置在一定流速、温度和气压的金属熔液中，然后将腐蚀前后的材料性能进行对比，从而测试材料的耐腐蚀性能。但是，用于进行腐蚀性能检测的金属熔液在检测之后往往被废弃，不能被重复利用，造成金属熔液较大的浪费。

另外，在控制金属熔液的流速时，需要使用流量计对金属熔液的流量进行检测。为了减少金属熔液对涡轮流量计叶轮的腐蚀，现有的技术改用结构简单、无磨损的电磁流量计。但是，金属熔液在流动过程中和其他流体一样，流体内部的流动情况较为复杂，而现有的电磁流量计仅选取两个测量点来测量流体电势，选取的测量点不同，测得的结果也不同。因而在检测材料的耐腐蚀性能时，使用现有的电磁流量计会造成检测结果的不准确。

发明内容

本发明提供一种高温熔液流体热工性能综合实验系统，在测试材料性能的同时对金属熔液进行回收，并能够实现对金属熔液流速的精确测量和控制，提高实验结果的准确性。

一种高温熔液流体热工性能综合实验系统，包括实验段和循环装置，实验段包括管，管内填充有金属熔液，待测材料容纳于管内，管上设有进液口和出液口；循环装置的一端与进液口连通、循环装置的另一端与出液口连通。金属熔液通过进液口流入实验段的管中，在实验段的管中，待测材料部分或全部浸在金属熔液中。待测材料的耐腐蚀性能检测完成后，金属熔液从出液口流出至循环装置，循环装置将金属熔液与杂质分离、并将金属熔液输送至实验段，从而实现循环装置对金属熔液的循环回收。

实验段

在实验段对待侧材料的性能进行检测。

优选的，实验段包括加热棒。加热棒用于对实验段的金属熔液进行加热。优选的，实验段的管上设有管道表面热电偶。管道表面热电偶的用于测试实验段管表面的温度。

循环装置

作为优选的方案，循环装置包括金属储罐、驱动段、流量测量段、一次分离装置和换热器；实验段的进液口与流量测量段连通、实验段的出液口与一次分离装置连通；一次分离装置、换热器、金属储罐、驱动段和流量测量段通过管道依次连通。优选的，连通流量测量段与实验段进液口的通道上设有电动阀。优选的，连通驱动段与流量测量段的通道上设有电动阀。电动阀用于控制通道的导通。优选的，驱动段包括电磁泵和/或机械泵。

作为优选的方案，流量测量段包括两个并联的通道，两个并联通道的其中一条上设有流量计；两条通道上均设有电动阀。流量计用于测量管道内金属熔液的流场。电动阀用于控制通道的导通。当需要对金属熔液的流量进行检测时，设有流量计的通道打开、另一条通道关闭，金属熔液从设有流量计的通道流入实验段，流量计对通道内金属熔液流量进行检测；当不需要对金属熔液的流量进行检测时，设流量计的通道关闭、另一条通道打开，金属熔液从未设有流量计的通道流入实验段。优选的，流量计为超导流量计。优选的，设有超导流量计的通道上还设有常规流量计，常规流量计用于评估超导流量计的测量精度。

作为优选的方案，流量测量段还包括定容计量罐，定容计量罐一端与流量计连通，定容计量罐的另一端与金属储罐连通。定容计量罐的体积是固定的，当需要对流量计的测量精度进行评估时，驱动段将金属熔液从金属储罐抽出，金属熔液流经流量计流至定容计量罐，当定容计量罐注满时、定容计量罐的体积即为金属熔液流量。将定容计量罐的体积与流量计测得的流量进行比较，即可评估流量计的测量精度。优选的，流量计和定容计量罐之间的通道上设有电动阀，定容计量罐和金属储罐之间的通道上设有电动阀。电动阀用于控制定容计量罐与流量计、定容计量罐与金属储罐之间金属通道的导通。优选的，定容计量罐的高度高于金属储罐的高度。当利用定容计量罐对流量计的评估完成后，金属熔液因势能自动从定容计量罐流入金属储罐。优选的，定容计量罐外设有加热装置。加热装置用于对定容计量罐内的金属熔液加热、保证金属的熔融状态。优选的，定容计量罐上设有液位计。液位计用于检测定容计量罐中金属熔液的液位。优选的，定容计量罐上设有压力传感器，压力传感器的一端插入定容计量罐、压力传感器另一端外露于定容计量罐。优选的，定容计量罐上设有冷却剂热电偶，冷却剂热电偶的一端插入定容计量罐、与定容计量罐中的金属熔液接触，冷却剂热电偶的另一端外露于定容计量罐。优选的，定容计量罐上设有管道表面热电偶。管道表面热电偶用于测量定容计量罐外壁的温度。压力传感器和热电偶外露于定容计量罐的一端与测量仪器连接，分别用于测试定容计量罐内金属熔液的压力和温度。优选的，定容计量罐连接惰性气体储存罐。惰性气体可以是氩气或氦气。惰性气体存储罐将惰性气体输送至定容计量罐中，保持定容计量罐中的金属熔液不与活性气体反应生成杂质。

作为优选的方案，流量测量段还包括控制中心，控制中心控制加热装置和驱动段。将循环装置中所有热电偶测得的温度数据和所有流量计测得的流量数据输入控制中心，判断温度和流量是否符合要求；如果温度和流量不符合要求，则控制中心通过控制驱动段和加热装置来调节金属熔液的温度和流量。

作为优选的方案，一次分离装置包括稳压罐、净化箱和过滤器。经过实验段后，金属熔液流入稳压罐，在稳压罐内金属熔液与杂质分离。杂质与金属熔液分离后在稳压罐中产生的废气依次通过净化箱和过滤器排出。优选的，稳压罐外设有加热装置。加热装置用于对稳压内的金属熔液加热、保证金属的熔融状态，并利用金属熔液与杂质的气化点不同，将杂质与金属熔液分离。优选的，稳压罐上设有液位计。液位计用于检测稳压罐中金属熔液的液位。优选的，稳压罐上设有压力传感器，压力传感器的一端插入稳压罐、压力传感器另一端外露于稳压罐。优选的，稳压罐上设有冷却剂热电偶，冷却剂热电偶的一端插入稳压罐、与稳压罐中的金属熔液接触，冷却剂热电偶的另一端外露于稳压罐。压力传感器和冷却剂热电偶外露于稳压罐的一端与测量仪器连接，分别用于测试稳压罐内金属熔液的压力和温度。优选的，稳压罐上设有管道表面热电偶。管道表面热电偶用于测量稳压罐外壁的温度。优选的，稳压罐连接惰性气体储存罐。惰性气体可以是氩气或氦气。惰性气体存储罐将惰性气体输送至稳压罐中，保持稳压罐中的金属熔液不与活性气体反应生成杂质。优选的，稳压罐上设有氧气传感器，氧气传感器的一端插入稳压罐内、与稳压罐内的金属熔液接触，氧气传感器的另一端外露于稳压罐与测量仪器连接。氧气传感器用于测量稳压罐内金属熔液内的氧气含量。

作为优选的方案，换热器包括油换热器和水换热器。油换热器用于与金属熔液换热、使金属熔液降温，水换热器用于与油换热器中的油换热、使油换热器中的油降温。优选的，油换热器和水换热器之间设有油泵。油泵用于使油在管道内循环流动。油换热器和水换热器上以及连通油换热器和水换热器的表面设有管道表面热电偶。

作为优选的方案，换热器与金属储罐之间的通道上设有二次分离装置。二次分离装置用于对金属熔液进行第二次除杂。优选的，二次分离装置上还连接有废液罐。废液罐用于存储第二次除杂从金属熔液中分离出来的杂质。优选的，废液罐外设有加热装置。优选的，废液罐上设有液位计。优选的，废液罐上设有压力传感器、冷却剂热电偶和管道表面热电偶。优选的，废液罐连接惰性气体储存罐。惰性气体可以是氩气或氦气。

作为优选的方案，金属储罐外设有加热设备。加热设备用于使金属储罐内的金属保持熔融状态。优选的，金属储罐上设有液位计。液位计用于检测金属储罐中金属熔液的液位。优选的，金属储罐上设有压力传感器，压力传感器的一端插入金属储罐、压力传感器另一端外露于金属储罐。优选的，金属储罐上设有冷却剂热电偶，冷却剂热电偶的一端插入金属储罐、与金属储中的金属熔液接触，热冷却剂电偶的另一端外露于金属储罐。压力传感器和热电偶外露于金属储罐的一端与测量仪器连接，分别用于测试金属储罐内金属熔液的压力和温度。优选的，金属储罐上设有管道表面热电偶。管道表面热电偶用于测量金属储罐外壁的温度。优选的，金属储罐连接惰性气体储存罐。惰性气体可以是氩气或氦气。惰性气体存储罐将惰性气体输送至金属储罐中，保持金属储罐中的金属熔液不与活性气体反应生成杂质。

作为优选的方案，连通实验段和一次分离装置的通道上、连通一次分离装置和换热器的通道上以及连通换热器和二次分离装置的通道上均设有手动阀和热电偶。手动阀用于手动控制通道的导通；热电偶用于检测通道内金属熔液的温度和/或管道表面的温度。

作为优选的方案，流量测量段与二次分离装置之间通过通道连通，通道上设有手动阀、电动阀和热电偶。该通道的设置是为了增加测量点，测量管道温度。

超导流量计

作为优选的方案，超导流量计包括管道和磁场，管道与磁场方向垂直；管道的壁上分布有多个电势检测单元，每个电势检测单元具有多个检测电极，每个电势检测单元对应一个管道的横截面，检测电极一端与管道内的金属流体接触、另一端外露于管道；所有检测电极的电势表征管道内导电流体的电场分布。管道与磁场方向垂直是指管道内金属流体的流动方向与磁场方向垂直。多个检测电极指的是检测电极的数量不少于3个。以管道的轴向作为纵向，与轴向垂直的方向作为横向。

作为优选的方案，电势检测单元沿管道轴向等间距分布。这样的设置使电势检测单元沿管道轴向等间距测量流体的电场分布，使测得的电场分布更加准确。

作为优选的方案，每个电势检测单元中的检测电极之间等间距分布。每个电势检测单元中的多个检测电极位于同一管道横截面上，多个检测电极沿管道横向等距测量流体的电场分布，使测得的电场分布更加准确。每个检测电极对应一个导电流体的测量位置，每个检测电极的电势代表其对应测量位置的电势。

对管道内的导电流体进行检测时，任意选择两个检测电极，测量两个检测电极之间的电势差；或者，使用标准电极，测量每个检测电极与标准电极之间的电势差，得到每个检测电极测量位置的相对电势，从而得到管道内导电流体的电场分布。

根据本发明测得的电场分布得到管道内导电流体流场分布的方法：(1)使用该实验装置测试流场分布已知的流体，用检测电极检测管道内导电流体在各点的电势，得到已知流体的电场分布，将流场分布与电场分布对应，制得电场-流场经验表；(2)用本发明的实验装置测试待测流体的电势分布；(3)将测得的待测流体的电势分布与电场-流场经验表对应，从而得到待测流体在管道中的流场分布。

磁场由超导磁极产生，超导磁极位于管道两侧，或者，超导磁极为半圆筒状，管道位于两个超导磁极围成的筒内。

优选的，超导磁极被充满冷却介质的杜瓦包围；超导磁极上设有水套，水套套设在杜瓦之外；超导磁极上套设有磁屏蔽套，磁屏蔽套套设在杜瓦之外，磁屏蔽套位于超导磁极背向管道的一侧。充满冷却介质的杜瓦保持超导磁极的低温状态，保证超导磁极稳定地产生磁场。冷却介质可以是液氮或液氦。优选的，水套是充满水的封闭腔体，起隔热作用，避免管道内的金属流体的热量传导至超导磁极影响超导磁极的正常工作。优选的，水套位于超导磁极面向管道的一侧，或者水套包围整个超导磁极。磁屏蔽套使超导磁极与外界环境进行磁隔离，同时不影响超导磁极在管道内建立磁场。

本发明的有益效果：1、可以实现金属熔液在综合实验系统中的循环利用，减少金属熔液的浪费。

2、循环装置对用于检测材料性能的金属熔液进行两次除杂，能够在较大程度上保证金属熔液的纯度。

3、采用超导流量计，能够对用于检测材料性能的金属熔液的流量进行精确的检测。

4、本发明在系统的多处设有加热装置、热电偶、液位计、手动阀、电动阀惰性气罐，保证测试条件的准确性，提高检测的精确度。

附图说明

图1是本发明一个实施例的高温熔液流体加工性能综合实验系统。

图2是本发明一个实施例的超导流量计的立体图。

图3是本发明一个实施例的超导流量计的示意图。

具体实施方式

下面对本发明涉及的结构或这些所使用的技术术语结合附图做进一步的详细说明，并不能对本发明构成任何的限制。图中相同的附图标记表示同一种部件；其中，“BH”表示加热带，“CLT”表示液位计，“OS”表示氧气传感器，“PT”表示压力传感器，“TC”表示冷却剂热电偶，“TS”表示管道表面热电偶。

实施例1

如图1所示，一种高温熔液流体热工性能综合实验系统，包括实验段1和循环装置2，实验段包括管101，管101内填充有金属熔液，待测材料容纳于管101 内，管101上设有进液口1011和出液口1012；循环装置2的一端与进液口1011 连通、循环装置的另一端与出液口1012连通。金属熔液通过进液口流入实验段的管中，在实验段的管中，待测材料部分或全部浸在金属熔液中。待测材料的耐腐蚀性能检测完成后，金属熔液从出液口流出至循环装置，循环装置将金属熔液与杂质分离、并将金属熔液输送至实验段，从而实现循环装置对金属熔液的循环回收。

实验段

在实验段对待侧材料的性能进行检测。

实验段包括加热棒102。加热棒用于对实验段的金属熔液进行加热。实验段的管上设有管道表面热电偶。管道表面热电偶的用于测试实验段管表面的温度。

循环装置

如图1所示，循环装置2包括金属储罐201、驱动段202、流量测量段203、一次分离装置204和换热器205；实验段的进液口1011与流量测量段203连通、实验段的出液口1012与一次分离装置204连通；一次分离装置204、换热器205、金属储罐201、驱动段202和流量测量段203通过管道依次连通。连通流量测量段203与实验段进液口1011的通道上设有电动阀。连通驱动段202与流量测量段203的通道上设有电动阀。电动阀用于控制通道的导通。驱动段是电磁泵。

在一些实施例中，驱动段是机械泵。

流量测量段203包括两个并联的通道，两个并联通道的其中一条上设有流量计3；两条通道上均设有电动阀。流量计用于测量管道内金属熔液的流场。电动阀用于控制通道的导通。当需要对金属熔液的流量进行检测时，设有流量计的通道打开、另一条通道关闭，金属熔液从设有流量计的通道流入实验段，流量计对通道内金属熔液流量进行检测；当不需要对金属熔液的流量进行检测时，设有流量计的通道关闭、另一条通道打开，金属熔液从未设有流量计的通道流入实验段。流量计为超导流量计。设有超导流量计的通道上还设有常规流量计2033，常规流量计2033用于评估超导流量计3的测量精度。

流量测量段203还包括定容计量罐2031，定容计量罐2031一端与超导流量计3连通，定容计量罐2031的另一端与金属储罐201连通。定容计量罐的体积是固定的，当需要对超导流量计的测量精度进行评估时，驱动段将金属熔液从金属储罐抽出，金属熔液流经超导流量计流至定容计量罐，当定容计量罐注满时、定容计量罐的体积即为金属熔液流量。将定容计量罐的体积与超导流量计测得的流量进行比较，即可评估超导流量计的测量精度。超导流量计和定容计量罐之间的通道上设有电动阀，定容计量罐和金属储罐之间的通道上设有电动阀。电动阀用于控制定容计量罐与超导流量计、定容计量罐与金属储罐之间金属熔液的导通。定容计量罐的高度高于金属储罐的高度。当利用定容计量罐对流量计的评估完成后，金属熔液因势能自动从定容计量罐流入金属储罐。定容计量罐外设有加热装置。加热装置用于对定容计量罐内的金属熔液加热、保证金属的熔融状态。定容计量罐上设有液位计。液位计用于检测定容计量罐中金属熔液的液位。定容计量罐上设有压力传感器，压力传感器的一端插入定容计量罐、压力传感器另一端外露于定容计量罐。定容计量罐上设有冷却剂热电偶，冷却剂热电偶的一端插入定容计量罐、与定容计量罐中的金属熔液接触，冷却剂热电偶的另一端外露于定容计量罐。定容计量罐上设有管道表面热电偶。管道表面热电偶用于测量定容计量罐外壁的温度。压力传感器和热电偶外露于定容计量罐的一端与测量仪器连接，分别用于测试定容计量罐内金属熔液的压力和温度。定容计量罐连接惰性气体储存罐。惰性气体是氩气。惰性气体存储罐将惰性气体输送至定容计量罐中，保持定容计量罐中的金属熔液不与活性气体反应生成杂质。

在一些实施例中，惰性气体是氦气。

流量测量段203还包括控制中心2032，控制中心2032控制加热装置和驱动段202。将循环装置中所有热电偶测得的温度数据和所有流量计测得的流量数据输入控制中心，判断温度和流量是否符合要求；如果温度和流量不符合要求，则控制中心通过控制驱动段和加热装置来调节金属熔液的温度和流量。

一次分离装置204包括稳压罐2041、净化箱2042和过滤器2043。经过实验段后，金属熔液流入稳压罐，在稳压罐内金属熔液与杂质分离。杂质与金属熔液分离后在稳压罐中产生的废气依次通过净化箱和过滤器后排出。稳压罐外设有加热装置。加热装置用于对稳压内的金属熔液加热、保证金属的熔融状态，并利用金属熔液与杂质的气化点不同，将杂质与金属熔液分离。稳压罐上设有液位计。液位计用于检测稳压罐中金属熔液的液位。稳压罐上设有压力传感器，压力传感器的一端插入稳压罐、压力传感器另一端外露于稳压罐。稳压罐上设有冷却剂热电偶，冷却剂热电偶的一端插入稳压罐、与稳压罐中的金属熔液接触，冷却剂热电偶的另一端外露于稳压罐。压力传感器和冷却剂热电偶外露于稳压罐的一端与测量仪器连接，分别用于测试稳压罐内金属熔液的压力和温度。稳压罐上设有管道表面热电偶。管道表面热电偶用于测量稳压罐外壁的温度。稳压罐连接惰性气体储存罐。惰性气体是氩气。惰性气体存储罐将惰性气体输送至稳压罐中，保持稳压罐中的金属熔液不与活性气体反应生成杂质。稳压罐上设有氧气传感器，氧气传感器的一端插入稳压罐内、与稳压罐内的金属熔液接触，氧气传感器的另一端外露于稳压罐与测量仪器连接。氧气传感器用于测量稳压罐内金属熔液内的氧气含量。

换热器205包括油换热器2051和水换热器2052。油换热器用于与金属熔液换热、使金属熔液降温，水换热器用于与油换热器中的油换热、使油换热器中的油降温。油换热器2051和水换热器2052之间设有油泵2053。油泵用于使油在管道内循环流动。油换热器和水换热器上以及连通油换热器和水换热器的表面设有管道表面热电偶。

换热器205与金属储罐201之间的通道上设有二次分离装置206。二次分离装置用于对金属熔液进行第二次除杂。二次分离装置上还连接有废液罐2061。废液罐用于存储第二次除杂从金属熔液中分离出来的杂质。废液罐外设有加热装置。优选的，废液罐上设有液位计。废液罐上设有压力传感器、冷却剂热电偶和管道表面热电偶。优选的，废液罐连接惰性气体储存罐。惰性气体是氩气。

金属储罐201外设有加热装置。加热装置用于使金属储罐内的金属保持熔融状态。金属储罐上设有液位计。液位计用于检测金属储罐中金属熔液的液位。金属储罐上设有压力传感器，压力传感器的一端插入金属储罐、压力传感器另一端外露于金属储罐。金属储罐上设有冷却剂热电偶，冷却剂热电偶的一端插入金属储罐、与金属储中的金属熔液接触，冷却剂热电偶的另一端外露于金属储罐。压力传感器和热电偶外露于金属储罐的一端与测量仪器连接，分别用于测试金属储罐内金属熔液的压力和温度。金属储罐上设有管道表面热电偶。管道表面热电偶用于测量金属储罐外壁的温度。金属储罐连接惰性气体储存罐。惰性气体是氩气。惰性气体存储罐将惰性气体输送至金属储罐中，保持金属储罐中的金属熔液不与活性气体反应生成杂质。

连通实验段和一次分离装置的通道上、连通一次分离装置和换热器的通道上以及连通换热器和二次分离装置的通道上均设有手动阀和热电偶。手动阀用于手动控制通道的导通；热电偶用于检测通道内金属熔液的温度。

流量测量段与二次分离装置之间通过通道连通，通道上设有手动阀、电动阀和热电偶。该通道的设置是为了增加测量点，测量管道温度。

超导流量计

如图2所示，超导流量计3包括管道301和磁场，管道301与磁场方向垂直；管道的壁上分布有多个电势检测单元，每个电势检测单元具有多个检测电极3011，每个电势检测单元对应一个管道的横截面，检测电极一端与管道内的金属流体接触、另一端外露于管道；所有检测电极3011的电势表征管道内导电流体的电场分布。管道与磁场方向垂直是指管道内金属流体的流动方向与磁场方向垂直。多个检测电极指的是检测电极的数量不少于3个。以管道的轴向作为纵向，与轴向垂直的方向作为横向。

电势检测单元沿管道轴向等间距分布。这样的设置使电势检测单元沿管道轴向等间距测量流体的电场分布，使测得的电场分布更加准确。

每个电势检测单元中的检测电极3011之间等间距分布。每个电势检测单元中的多个检测电极位于同一管道横截面上，多个检测电极沿管道横向等距测量流体的电场分布，使测得的电场分布更加准确。每个检测电极对应一个导电流体的测量位置，每个检测电极的电势代表其对应测量位置的电势。

对管道内的导电流体进行检测时，任意选择两个检测电极，测量两个检测电极之间的电势差；或者，使用标准电极，测量每个检测电极与标准电极之间的电势差，得到每个检测电极测量位置的相对电势，从而得到管道内导电流体的电场分布。

根据本发明测得的电场分布得到管道内导电流体流场分布的方法：(1)使用该实验装置测试流场分布已知的流体，用检测电极检测管道内导电流体在各点的电势，得到已知流体的电场分布，将流场分布与电场分布对应，制得电场-流场经验表；(2)用本发明的实验装置测试待测流体的电势分布；(3)将测得的待测流体的电势分布与电场-流场经验表对应，从而得到待测流体在管道中的流场分布。

磁场由超导磁极302产生，超导磁极302为半圆筒状，管道位于两个超导磁极围成的筒内。

在一些实施例中，超导磁极位于管道两侧。

在一些实施例中，如图3所示，超导磁极302被充满冷却介质的杜瓦303 包围；超导磁极上设有水套304，水套套设在杜瓦303之外；超导磁极上套设有磁屏蔽套305，磁屏蔽套305套设在杜瓦之外，磁屏蔽套305位于超导磁极背向管道的一侧。充满冷却介质的杜瓦保持超导磁极的低温状态，保证超导磁极稳定地产生磁场。冷却介质可以液氮。水套是充满水的封闭腔体，起隔热作用，避免管道内的金属流体的热量传导至超导磁极影响超导磁极的正常工作。水套位于超导磁极面向管道的一侧。磁屏蔽套使超导磁极与外界环境进行磁隔离，同时不影响超导磁极在管道内建立磁场。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (7)

1.一种高温熔液流体热工性能综合实验系统，其特征在于：包括实验段和循环装置，实验段包括管，管内填充有金属熔液，待测材料容纳于管内，管上设有进液口和出液口；循环装置的一端与进液口连通、循环装置的另一端与出液口连通；金属熔液通过进液口流入实验段的管中，在实验段的管中，待测材料部分或全部浸在金属熔液中，待测材料的耐腐蚀性能检测完成后，金属熔液从出液口流出至循环装置，循环装置将金属熔液与杂质分离、并将金属熔液输送至实验段，从而实现循环装置对金属熔液的循环回收；

循环装置包括金属储罐、驱动段、流量测量段、一次分离装置和换热器；实验段的进液口与流量测量段连通、实验段的出液口与一次分离装置连通；一次分离装置、换热器、金属储罐、驱动段和流量测量段通过管道依次连通；

换热器包括油换热器和水换热器；油换热器用于与金属熔液换热、使金属熔液降温，水换热器用于与油换热器中的油换热、使油换热器中的油降温；油换热器和水换热器之间设有油泵；油泵用于使油在管道内循环流动；油换热器和水换热器上以及连通油换热器和水换热器的表面设有管道表面热电偶；

当需要对金属熔液的流量进行检测时，设有流量计的通道打开、另一条通道关闭，金属熔液从设有流量计的通道流入实验段，流量计对通道内金属熔液流量进行检测；当不需要对金属熔液的流量进行检测时，设有流量计的通道关闭、另一条通道打开，金属熔液从未设有流量计的通道流入实验段；流量计为超导流量计；设有超导流量计的通道上还设有常规流量计；

超导流量计包括管道和磁场，管道与磁场方向垂直；管道的壁上分布有多个电势检测单元，每个电势检测单元具有多个检测电极，每个电势检测单元对应一个管道的横截面，检测电极一端与管道内的金属流体接触、另一端外露于管道；所有检测电极的电势表征管道内导电流体的电场分布；

对管道内的导电流体进行检测时，使用标准电极，测量每个检测电极与标准电极之间的电势差，得到每个检测电极测量位置的相对电势，从而得到管道内导电流体的电场分布。

2.如权利要求1所述的高温熔液流体热工性能综合实验系统，其特征在于：流量测量段还包括定容计量罐，定容计量罐一端与流量计连通，定容计量罐的另一端与金属储罐连通。

3.如权利要求1所述的高温熔液流体热工性能综合实验系统，其特征在于：流量测量段还包括控制中心，控制中心控制加热装置和驱动段。

4.如权利要求1所述的高温熔液流体热工性能综合实验系统，其特征在于：换热器与金属储罐之间的通道上设有二次分离装置。

5.如权利要求1或4所述的高温熔液流体热工性能综合实验系统，其特征在于：连通实验段和一次分离装置的通道上、连通一次分离装置和换热器的通道上以及连通换热器和二次分离装置的通道上均设有手动阀和热电偶。

6.如权利要求1所述的高温熔液流体热工性能综合实验系统，其特征在于：流量测量段与二次分离装置之间设有通道，通道上设有手动阀、电动阀和热电偶。

7.如权利要求1所述的高温熔液流体热工性能综合实验系统，其特征在于：超导磁极被充满冷却介质的杜瓦包围；超导磁极上设有水套，水套套设在杜瓦之外；超导磁极上套设有磁屏蔽套，磁屏蔽套套设在杜瓦之外，磁屏蔽套位于超导磁极背向管道的一侧。

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