CN111579303A - 用于液态金属中氢的取样装置 - Google Patents

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罗锐
孟雷
艾长军
甘谛
王旭
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Abstract

本发明公开了一种用于液态金属中氢的取样装置，包括外套管、内套管、电磁泵和氢渗透结构。内套管设置在外套管内，内套管的第一端与液态金属管道连通，内套管的第二端与外套管的第二端之间形成流体转向空间，内套管与外套管之间形成进流通道，进流通道的第一端与液态金属管道连通，进流通道的第二端、流体转向空间和内套管的第二端相互连通，以使进流通道、流体转向空间和内套管的管内通道共同形成液态金属流路；电磁泵用于驱动液态金属管道中的液态金属流体从进流通道流入；氢渗透结构与高真空系统连接，氢渗透结构位于液态金属流路内。本发明的技术方案能够有效地解决现有技术的取样装置的工作行程长、响应时间长的问题。

Description

用于液态金属中氢的取样装置
技术领域
本发明涉及液态金属中氢组分取样技术领域，具体涉及一种用于液态金属中氢的取样装置。
背景技术
长久以来，核电一直被认为是人类和平利用核能方面的伟大壮举。目前全世界已有核电站400多座，占全世界发电总量的17％。核电凭借其安全、高效、清洁的诸多特性，开始为越来越多的国家重视。
根据《中国核能发展报告2019》来看，2019年核电发电量占比达到4.2％，到2035年可以达到10％，占比很少，发展的潜力非常大，未来我国的核电必然会大提速。
而钠冷快堆就是我国核电领域的重要发展方向。钠冷快堆采用钠-钠-水三回路传热系统，以钠作为冷却剂，二回路蒸汽发生器作为钠水回路的边界，存在着发生钠水反应的隐患。长期以来，钠水型蒸汽发生器换热管发生小泄漏以至引起大泄漏的事故在世界上现有的快中子反应堆上屡有发生。世界上多个国家如美国、俄罗斯、法国、德国、日本等都对钠冷快堆蒸汽发生器泄漏问题进行了大量的研究，包括换热管自破损、相邻管破损研究、微小泄漏向中大泄漏的发展过程研究、钠水反应产物在回路中扩散机理研究以及泄漏探测器的研究，通过大量的模拟泄漏试验，校准泄漏探测器及报警系统。目前各国研发出了多种泄漏探测器，如钠中氢计、脉冲噪声探测器、声学探测器等。其中钠中氢计系统是目前广泛认为可靠、灵敏、应用最多的探测器。
取样装置就是氢计中重要的一部分。取样装置的功能是提取所测量液态金属钠管道中的液态金属钠，使其流过镍管并使其中溶解的氢经镍管渗透进入高真空系统中，从而被探测出来。
在现有技术中，国内的氢计取样装置的取样管道一般是两端分别具有取样口和回流口，取样口和回流口与液态金属钠管道连通，以使取样管道与金属钠管道形成一个回路，镍管、加热器、回热器及电磁泵设置在该回路中，高真空系统与镍管连接。上述取样装置的设备构成部件繁多，比较复杂，空间利用率低。此外，上述取样装置占地长约1.5米，宽约2米，整个管路长约7米，取样管路长约2米，工作行程长，也就是液态金属钠被取样至到达镍管的时间长，从而在一定程度上影响了响应时间。
而在国外方面，法国Phenix快堆采用的氢取样装置同样存在设计复杂、体积庞大、维修不便等问题，这将导致在设备安装和布置方面受到很多影响。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于液态金属中氢的取样装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种，用于液态金属中氢的取样装置，包括：外套管，外套管的第一端连接在液态金属管道上，外套管的第二端封闭；内套管，设置在外套管内，内套管的两端开口，内套管的第一端与液态金属管道连通，内套管的第二端的端壁与外套管的第二端的端壁之间形成流体转向空间，内套管的周向外壁与外套管的周向内壁之间形成进流通道，进流通道的第一端与液态金属管道连通，进流通道的第二端、流体转向空间和内套管的第二端相互连通，以使进流通道、流体转向空间和内套管的管内通道共同形成液态金属流路；电磁泵，用于驱动液态金属管道中的液态金属流体从进流通道流入；氢渗透结构，与高真空系统连接，氢渗透结构位于液态金属流路内。
进一步地，电磁泵套设在外套管上，内套管对应电磁泵的部分由磁场屏蔽材料制成，进流通道对应电磁泵的部分形成电磁泵的泵沟。
进一步地，氢渗透结构的第一端连接在外套管的第二端的端壁上，氢渗透结构的第二端伸入至内套管的管内通道内。
进一步地，氢渗透结构为镍管。
进一步地，还包括加热器，加热器用于对氢渗透结构和/或液态金属流路内位于氢渗透结构上游的液态金属流体进行加热。
进一步地，加热器设置在外套管的周向外壁上。
进一步地，还包括测温结构，测温结构用于测量氢渗透结构周围的液态金属流体的温度。
进一步地，测温结构位于液态金属流路内，测温结构与氢渗透结构并排设置。
进一步地，测温结构包括：测温套筒，测温套筒的一端封闭一端开口，测温套筒与外套管固定连接，并且测温套筒的内部通过测温套筒的开口与外套管的外部连通；温度传感器，温度传感器从测温套筒的开口插入至测温套筒内，温度传感器与测温套筒可拆卸连接。
进一步地，氢渗透结构的第一端连接在外套管的第二端的端壁上，氢渗透结构的第二端伸入至内套管的管内通道内，测温套筒的开口端连接在外套管的第二端的端壁上，测温套筒的封闭端伸入至内套管的管内通道内，氢渗透结构和/或测温套筒与内套管的周向内壁相贴合。
进一步地，氢渗透结构的第一端连接在外套管的第二端的端壁上，氢渗透结构的第二端伸入至内套管的管内通道内，氢渗透结构与内套管同心设置，测温结构位于外套管的周向外壁上。
进一步地，外套管和内套管同心设置。
应用本发明的技术方案，取样装置采用外套管和内套管的双层管结构，内套管与外套管之间形成进流通道，内套管的第二端的端壁与外套管的第二端的端壁之间形成流体转向空间。在电磁泵的驱动下，液态金属管道中的液态金属流体从进流通道流入取样装置、流到流体转向空间触碰外套管封闭的第二端的端壁后调转方向，从内套管的管内通道流回到液态金属管道中。也就是说，液态金属管道中被取样的液态金属流体在进流通道、流体转向空间和内套管的管内通道共同形成的液态金属流路中流动。在此过程中，液态金属流体流经位于液态金属流路内的氢渗透结构，液态金属流体中溶解的氢经氢渗透结构渗透进入高真空系统，通过高真空系统对氢浓度的大小进行检测与判断。上述取样装置中液态金属流路较短，减小了液态金属钠从流入取样装置至流到氢渗透结构的路径长度及时间，在一定程度上缩短了响应时间，提高了探测效率。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明的实施例一的用于液态金属中氢的取样装置的剖视示意图；以及
图2是根据本发明的实施例二的用于液态金属中氢的取样装置的剖视示意图。
需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
附图标记说明：
11、外套管；12、内套管；13、流体转向空间；14、进流通道；15、电磁泵；16、氢渗透结构；17、加热器；18、测温结构；181、测温套筒；182、温度传感器；19、管道三通；20、高真空系统。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
实施例一的用于液态金属中氢的取样装置具体是用于从钠冷快堆的液态金属钠管道中安全、快速地将液态金属钠中的氢提取出来，从而便于后续的对氢浓度的大小进行检测与判断，进而实现探测水或水蒸汽向钠冷快堆蒸汽发生器的钠侧的泄漏。
如图1所示，在实施例一的取样装置中，取样装置包括外套管11、内套管12、电磁泵15以及氢渗透结构16。其中，外套管11的第一端为支管式结构，其上设置有一个管道三通19。外套管11的第一端与管道三通19的一个接口连接，管道三通19的其余两个接口接在液态金属钠管道上，也就是说，外套管11的第一端通过管道三通19连接在液态金属钠管道上。外套管11的第二端的开口通过外套管封头封闭。内套管12设置在外套管11内。内套管12的两端开口。内套管12的第一端与外套管11的第一端相对应，内套管12的第一端的开口与管道三通19连通，从而与液态金属钠管道连通。内套管12的第二端的端壁与外套管11的第二端的端壁之间形成流体转向空间13。内套管12的周向外壁与外套管11的周向内壁之间形成进流通道14。进流通道14的第一端与管道三通19连通，从而与液态金属钠管道连通。
进流通道14的第二端、流体转向空间13和内套管12的第二端相互连通，以使进流通道14、流体转向空间13和内套管12的管内通道共同形成液态金属流路。电磁泵15用于驱动液态金属钠管道中的液态金属钠从进流通道14流入。氢渗透结构16与高真空系统20连接，氢渗透结构16位于液态金属流路内。在本实施例中，外套管11和内套管12同心设置，进流通道14纵截面呈均匀的环形，这样能够使液态金属钠流动更加均匀。外套管11和内套管12之间设置多个点块，通过点块将两者焊接连接。
应用本实施例的取样装置，采用外套管11和内套管12的双层管结构，外套管11作为承压边界承担介质包容功能，有效地起到了保护作用，内套管12与外套管11之间形成进流通道14，内套管12的第二端的端壁与外套管11的第二端的端壁之间形成流体转向空间13。在电磁泵15的驱动下，液态金属钠管道中的液态金属钠从进流通道14流入取样装置、流到流体转向空间13触碰外套管11封闭的第二端的端壁后调转方向，从内套管12的管内通道流回到液态金属钠管道中。也就是说，液态金属钠管道中被取样的液态金属钠在进流通道14、流体转向空间13和内套管12的管内通道共同形成的液态金属流路中流动。在此过程中，液态金属钠流经位于液态金属流路内的氢渗透结构16，液态金属钠中溶解的氢经氢渗透结构16渗透进入高真空系统20，通过高真空系统20对氢浓度的大小进行检测与判断。上述取样装置中液态金属流路较短，减小了液态金属钠从流入取样装置至流到氢渗透结构16的路径长度及时间，在一定程度上缩短了响应时间，提高了探测效率。此外，由于进流通道14与液态金属钠管道连通处(可看作是流体进口)和内套管12与液态金属钠管道连通处(可看作是流体出口)位于同一位置，通过管道三通19连接到液态金属钠管道上，液态金属钠管道仅设置一个连接点即可，相比于现有的回路型取样装置(需要两个连接点)，对液态金属钠管道的接口要求降低。
需要说明的是，本实施例的取样装置不限于从钠冷快堆的液态金属钠中提取氢，在其他实施方式中，取样装置可以应用在其他场景中，与液态金属管道连接，用于从其他类型的液态金属流体中提取溶解的氢，这些金属一般熔点较低，加热后可作为流体形式在管道中流动，例如，锂、镓、铅、铋等。此外，进流通道14的具体结构不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，外套管和内套管可以不同心，从而形成纵截面非均匀的环形进流通道；或者，外套管和内套管相切，这样可以形成纵截面呈月牙状的进流通道。
如图1所示，在实施例一的取样装置中，电磁泵15为双平面型感应泵，电磁泵15分为上下两部分，这两部分夹装在外套管11上。该电磁泵15包括铁芯、线圈、预埋在线圈上用于测量电磁泵15内部温度的热电偶以及位于外表面的散热部等结构。外套管11位于电磁泵15的上下两部分线圈的中间。在本实施例中，外套管11由耐高温的材料制成，例如316H(不锈钢)，其含碳量高，抗脱碳性更高，更适于高温条件使用。内套管12由耐高温的磁场屏蔽材料制成，例如P91(铁素体合金钢)，其具有良好的导磁性，对磁场屏蔽效果好。由于内套管12可以屏蔽磁场，电磁泵15的工作磁场只存在于外套管11与内套管12之间的进流通道14内，内套管12的管内通道中没有工作磁场。因此，在电磁泵15的驱动下，液态金属钠只会从进流通道14流入，从内套管12的管内通道中流出。此外，进流通道14对应电磁泵15的部分形成电磁泵15的泵沟，电磁泵15不用自带钠流管道，不与外套管11焊接，这样可随时进行拆卸维修。
将上述电磁泵15套设在外套管11上的设置方式，在保证电磁泵15的驱动性能的同时，使结构更加紧凑。通过结合内套管12材质的设计实现电磁泵15仅驱动进流通道14内的液态金属钠流动，结构更加简单，可行性更高。当然，电磁泵15的设置方式不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，电磁泵也可以独立于双层管结构设置，电磁泵自带钠流管道，该钠流管道与外套管和内套管之间的进流通道连通，也能够实现仅驱动进流通道内的液态金属钠流动。电磁泵15的类型也不限于双平面型感应泵，在其他实施方式中，电磁泵可以根据需要选择其他类型。此外，外套管11和内套管12的材质也不限于此，在其他实施方式中，外套管可以为其他类型的耐高温材料，内套管也可以为其他类型的磁场屏蔽材料，内套管也可以不是整体均由磁场屏蔽材料制成，而是仅对应电磁泵的部分应用磁场屏蔽材料。
如图1所示，在实施例一的取样装置中，还包括加热器17。加热器17用于对液态金属流路内位于氢渗透结构16上游的液态金属钠进行加热。由于氢渗透结构16在一定温度范围内透氢性能较好，因此设置加热器17对液态金属钠进行加热，以使该部分液态金属钠到达氢渗透结构16后提高氢渗透结构16及其周围环境的温度，保证透氢性能。需要说明的是，加热器17不限于对液态金属流路内位于氢渗透结构16上游的液态金属钠进行加热，在其他实施方式中，也可以直接对氢渗透结构进行加热。此外，在某些特殊情况下，例如被取样的液态金属流体本身的温度处于氢渗透结构的最佳透氢温度范围，也可以不设置加热器，也能达到良好的透氢效果。
如图1所示，在实施例一的取样装置中，加热器17设置在外套管11的周向外壁上，这样使结构更加紧凑。氢渗透结构16的第一端连接在外套管11的第二端的外套管封头上并与真空接管的一端连接，真空接管的另一端与高真空系统20连接。氢渗透结构16的第二端伸入至内套管12的管内通道内。上述氢渗透结构16的布置可以尽量增长液态金属钠在氢渗透结构16上游的流路长度，也就是使液态金属钠从进流通道14的流体进口进入、流经整个进流通道14后再到达氢渗透结构16进行渗透，这样可以使设置在外套管11的周向外壁上的加热器17对液态金属钠进行充分加热，提高透氢效率。加热器17的内部可镶嵌热电偶，用于监测加热器17的温度。
需要说明的是，氢渗透结构16的布置方式不限于此，在图中未示出的其实施方式中，氢渗透结构可以以其他方式布置，只要保证氢渗透结构在液态金属流路内、实现透氢功能即可。例如，如果进流通道和流体转向空间的空间足够大，氢渗透结构也可以设置在进流通道和/或流体转向空间中。此外，加热器17的设置位置不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，加热器也可以设置在外套管或内套管的内部，具体地，加热器为加热棒，如果周围有足够空间，可以将多个加热棒沿着氢渗透结构的周围排布。
如图1所示，在实施例一的取样装置中，加热器17为两个，电磁泵15位于两个加热器17之间，既保证了加热效果又利于空间布置。两个加热器17选用不同形式的加热方式，靠近管道三通19的加热器17为夹持式的陶瓷加热器，陶瓷加热器重量轻，可减轻取样装置的前端重量，即使在取样装置无支撑的情况下，也不会使与管道三通19的连接失效；另一个加热器17为将多根加热棒嵌入夹持在外套管11上的带凹槽的板体的形式，该加热器17也位于氢渗透结构16的外侧，在对液态金属钠加热的同时，对氢渗透结构16及其周围环境在一定程度上也起到加热的作用。当然，加热器17的数量和设置位置不限于此，在其他实施方式中，加热器可以选择其他类型，也可以根据需要设置在其他位置。
在实施例一的取样装置中，氢渗透结构16为镍管。镍对于氢的渗透效果好，镍管在450℃～500℃的温度范围内透氢性能较好。但是氢渗透结构16不限于镍管。在其他实施方式中，氢渗透结构可以采用其他氢渗透材料制成，例如，钯、铁等，其中，钯的透氢性能比镍好，但是价格昂贵，还有一些金属材料或者非金属材料透氢性能可以，但是强度不行，综合考虑到透氢能力和强度，镍是目前最佳选择。
在本实施例中，液态金属钠从流入取样装置至流到氢渗透结构16的路径长度缩短，使得液态金属钠的速度降低，液态金属流路内的阻力降低，从而降低了对于加热器17和电磁泵15的要求。例如，液态金属钠的速度降低，加热器17的功率选择在900W～1800W范围内，即可将液态金属钠加热至450℃～500℃，达到镍管温度要求；液态金属流路内的阻力降低，电磁泵15最大扬程在500Pa～1000Pa就可以满足液态金属钠的驱动要求。对加热器17的功率和电磁泵15的最大扬程要求的降低有助于结构的简化和尺寸的缩小，整体更加紧凑。
如图1所示，在实施例一的取样装置中，还包括测温结构18。测温结构18用于测量氢渗透结构16周围的液态金属钠的温度，以保证氢渗透结构16周围的温度在最佳透氢温度范围。在本实施例中，测温结构18位于液态金属流路内。测温结构18与氢渗透结构16并排设置，具体地，测温结构18为长条状，测温结构18与氢渗透结构16相对于内套管12的中心线对称分布在内套管12的管内通道的两侧。上述结构能够使测温结构18更靠近氢渗透结构16的周围，液态金属钠同时流过测温结构18和氢渗透结构16，从而使测温结构18的外侧与氢渗透结构16的周围的液态金属钠温度更具有一致性，测温结果更加准确。当然，测温结构18的设置位置不限于此，在其他实施方式中，测温结构可以设置在能够测量出氢渗透结构周围温度的其他位置。此外，测温结构18与氢渗透结构16也不限于对称设置，在其他实施方式中，测温结构与氢渗透结构也可以不对称设置。
如图1所示，在实施例一的取样装置中，测温结构18包括测温套筒181和温度传感器182。测温套筒181的一端封闭一端开口。测温套筒181的开口端固定连接在外套管11的第二端的外套管封头上，测温套筒181的内部通过开口端的开口与外套管11的外部连通。测温套筒181的封闭端伸入至内套管12的管内通道内。温度传感器182从测温套筒181的开口插入至测温套筒181内，温度传感器182与测温套筒181可拆卸连接。测温套筒181起到隔离取样装置的内部与外部的作用，当需要更换温度传感器182时，直接将温度传感器182拆卸下来即可，操作更加方便。在本实施例中，温度传感器182采用三个单点式热电偶的组装形式，三个单点式热电偶的头部与测温套筒181之间通过螺纹连接。
需要说明的是，测温结构18的具体结构不限于此，在其他实施方式中，测温结构18也可以仅包括温度传感器，温度传感器直接设置在内套管的管内通道内。此外，温度传感器的具体类型也不限于热电偶，温度传感器182与测温套筒181也不限于螺纹连接，在其他实施方式中，可以为其他类型的温度传感器，例如热电阻等；温度传感器与测温套筒也可以通过卡接等方式实现可拆卸连接。
如图1所示，在实施例一的取样装置中，氢渗透结构16和测温套筒181与内套管12的周向内壁相贴合，这样更加方面固定。在本实施例中，氢渗透结构16和测温套筒181的端部先与外套管封头焊接连接，再一起焊接到外套管11的第二端上。当然，在其他实施方式中，也可以仅将氢渗透结构和测温套筒中的一个与内套管的周向内壁相贴合，或者，氢渗透结构和测温套筒与内套管的周向内壁之间均具有缝隙。
综上所述，在本实施例的取样装置中，电磁泵15、加热器17、测温结构18均以上述方式布置在外套管11上或外套管11内，部件简单，结构紧凑，空间利用率高，由于体积小，节省了制造所需的材料和成本，并且能够减少使用面积，更加方便布置。在本实施例的取样装置的占地长约0.5米，宽约1米，液态金属流路总长约2米。
在本实施例中，取样装置通过真空接管连接高真空系统20，镍管、真空接管、高真空系统20的真空腔室组成了一个封闭的高真空环境，发生钠水反应时，液态金属钠中氢浓度升高，氢经镍管进入高真空环境，与真空腔室连接的相关仪表检测出氢浓度变化，从而探测水/水蒸汽向蒸汽发生器钠侧的泄漏及泄漏率的大小。镍管扩散面积为100cm2～150cm2，高真空系统20中离子泵的抽速为35L/s～55L/s，通过对取样装置和高真空系统20的结构及布置形式改进，可实现响应时间小于45s。
具体地，采用长度为0.66m的外套管11和长度为0.65m的内套管12组成的取样双层管结构，镍管的扩散面积为120cm2，两个加热器17的总功率为1800W，电磁泵15的最大扬程为600Pa，高真空系统20中离子泵的抽速为40L/s。
取样装置用电磁泵15通过外套管11与内套管12之间的进流通道14从液态金属钠管道中引入液态金属钠流体，在引入过程中，两个加热器17对液态金属钠进行加热，液态金属钠遇到外套管封头后倒转方向，流入内套管12，经过镍管时液态金属钠中的氢通过渗透穿过面积为120cm2的镍膜扩散到抽速为40L/s的高真空系统20，高真空系统20保持高真空状态，通过电流的变化可以探测水或水蒸气向蒸汽发生器钠侧的泄漏及泄漏率的大小。液态金属钠通过内套管12回到液态金属钠管道，完成探测。
如图2所示，实施例二的取样装置与实施例一的主要区别在于，氢渗透结构16与内套管12同心设置，测温结构18位于外套管11的周向外壁上。测温结构18采用一体化的多点式热电偶，分别对外套管11上不同的点进行测温。加热器17为缠绕在外套管11的中部和尾部的加热丝，电磁泵15采用圆柱泵，电磁泵15固定在外套管11的头部。实施例二的取样装置与实施例一的其他结构和工作原理相同，在此不再赘述。
在本实施例中，采用长度为0.86m的外套管11和长度为0.85m的内套管12组成的取样双层管结构，镍管的扩散面积为150cm2，加热器17的功率为900W，高真空系统20中离子泵的抽速为55L/s。
取样装置用电磁泵15通过外套管11与内套管12之间的进流通道14从液态金属钠管道中引入液态金属钠流体，在引入过程中，两个加热器17对液态金属钠进行加热，液态金属钠遇到外套管封头后倒转方向，流入内套管12，经过镍管时液态金属钠中的氢通过渗透穿过面积为150cm2的镍膜扩散到抽速为55L/s的高真空系统20，高真空系统20保持高真空状态，通过电流的变化可以探测水或水蒸气向蒸汽发生器钠侧的泄漏及泄漏率的大小。液态金属钠通过内套管12回到液态金属钠管道，完成探测。
对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种用于液态金属中氢的取样装置，其特征在于，包括：
外套管(11)，所述外套管(11)的第一端连接在液态金属管道上，所述外套管(11)的第二端封闭；
内套管(12)，设置在所述外套管(11)内，所述内套管(12)的两端开口，所述内套管(12)的第一端与所述液态金属管道连通，所述内套管(12)的第二端的端壁与所述外套管(11)的第二端的端壁之间形成流体转向空间(13)，所述内套管(12)的周向外壁与所述外套管(11)的周向内壁之间形成进流通道(14)，所述进流通道(14)的第一端与所述液态金属管道连通，所述进流通道(14)的第二端、所述流体转向空间(13)和所述内套管(12)的第二端相互连通，以使所述进流通道(14)、所述流体转向空间(13)和所述内套管(12)的管内通道共同形成液态金属流路；
电磁泵(15)，用于驱动所述液态金属管道中的液态金属流体从所述进流通道(14)流入；
氢渗透结构(16)，与高真空系统(20)连接，所述氢渗透结构(16)位于所述液态金属流路内。
2.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述电磁泵(15)套设在所述外套管(11)上，所述内套管(12)对应所述电磁泵(15)的部分由磁场屏蔽材料制成，所述进流通道(14)对应所述电磁泵(15)的部分形成所述电磁泵(15)的泵沟。
3.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述氢渗透结构(16)的第一端连接在所述外套管(11)的第二端的端壁上，所述氢渗透结构(16)的第二端伸入至所述内套管(12)的所述管内通道内。
4.根据权利要求1所述的取样装置，其特征在于，所述氢渗透结构(16)为镍管。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的取样装置，其特征在于，还包括加热器(17)，所述加热器(17)用于对所述氢渗透结构(16)和/或所述液态金属流路内位于所述氢渗透结构(16)上游的所述液态金属流体进行加热。
6.根据权利要求5所述的取样装置，其特征在于，所述加热器(17)设置在所述外套管(11)的周向外壁上。
7.根据权利要求5所述的取样装置，其特征在于，还包括测温结构(18)，所述测温结构(18)用于测量所述氢渗透结构(16)周围的所述液态金属流体的温度。
8.根据权利要求7所述的取样装置，其特征在于，所述测温结构(18)位于所述液态金属流路内，所述测温结构(18)与所述氢渗透结构(16)并排设置。
9.根据权利要求8所述的取样装置，其特征在于，所述测温结构(18)包括：
测温套筒(181)，所述测温套筒(181)的一端封闭一端开口，所述测温套筒(181)与所述外套管(11)固定连接，并且所述测温套筒(181)的内部通过所述测温套筒(181)的开口与所述外套管(11)的外部连通；
温度传感器(182)，所述温度传感器(182)从所述测温套筒(181)的开口插入至所述测温套筒(181)内，所述温度传感器(182)与所述测温套筒(181)可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的取样装置，其特征在于，所述氢渗透结构(16)的第一端连接在所述外套管(11)的第二端的端壁上，所述氢渗透结构(16)的第二端伸入至所述内套管(12)的所述管内通道内，所述测温套筒(181)的开口端连接在所述外套管(11)的第二端的端壁上，所述测温套筒(181)的封闭端伸入至所述内套管(12)的所述管内通道内，所述氢渗透结构(16)和/或所述测温套筒(181)与所述内套管(12)的周向内壁相贴合。
11.根据权利要求7所述的取样装置，其特征在于，所述氢渗透结构(16)的第一端连接在所述外套管(11)的第二端的端壁上，所述氢渗透结构(16)的第二端伸入至所述内套管(12)的所述管内通道内，所述氢渗透结构(16)与所述内套管(12)同心设置，所述测温结构(18)位于所述外套管(11)的周向外壁上。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的取样装置，其特征在于，所述外套管(11)和所述内套管(12)同心设置。
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