CN205561964U - 一种钠液位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液位检测领域，尤其是涉及一种钠液位检测装置，包括钠液位传感器及与其电连接的信号处理机，所述钠液位传感器包括置于钠液中的保护套管、设置在所述保护套管内的绕线骨架，以及同轴绕制在所述绕线骨架上且均覆盖所述钠液位传感器全测程的初级线圈、感应线圈和补偿线圈。本实用新型具有背景信号低、灵敏度高和稳定性好以及不存在测量盲区，安全性高的有益效果。

Description

一种钠液位检测装置

技术领域

本实用新型属于液位检测领域，具体而言，涉及一种钠液位检测装置。

背景技术

快中子反应堆（简称“快堆”）是世界上第四代先进核能系统的主力堆型，液态金属钠以其优良的热工特性成为快堆的冷却剂，用于将热量从堆芯带走。必须准确实时地知道液态钠在诸多容器（如主容器、缓冲罐、膨胀罐等）中的液位，从而保证反应堆的正常运行。

当前，国内外普遍利用电磁感应的原理采用两线圈（初级线圈、感应线圈）的传感器结构用于在线检测钠液位，其缺点是背景信号大、灵敏度低、稳定性差。也有公开了三线圈的传感器结构用于在线检测钠液位：激励线圈（初级线圈）覆盖全测程、感应线圈设置在测程上部以及补偿线圈设置在测程下部。虽然这种技术方案的背景信号、灵敏度和稳定性相比两线圈的有较大改善，但缺点是存在测量盲区即不能测量位于补偿线圈区间的钠液位，从而具有安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钠液位检测装置，拟解决现有两线圈传感器背景信号大、灵敏度低、稳定性差以及三线圈传感器存在测量盲区等技术问题。

为此，本实用新型提供了一种钠液位检测装置，包括钠液位传感器及与其电连接的信号处理机，所述钠液位传感器包括置于钠液中的保护套管、设置在所述保护套管内的绕线骨架，以及同轴绕制在所述绕线骨架上且均覆盖所述钠液位传感器全测程的初级线圈、感应线圈和补偿线圈。

进一步地，所述补偿线圈至所述初级线圈的间距小于所述感应线圈至所述初级线圈的间距，补偿线圈的匝数小于感应线圈的匝数。

进一步地，所述绕线骨架包括同轴设置的内层绕线骨架和外层绕线骨架，其中，所述初级线圈和所述补偿线圈相互平行地螺旋绕制在所述内层绕线骨架上，所述感应线圈螺旋绕制在所述外层绕线骨架上。

进一步地，所述绕线骨架包括同轴设置的内层绕线骨架、中层绕线骨架和外层绕线骨架，其中，所述补偿线圈螺旋绕制在所述内层绕线骨架上，所述初级线圈螺旋绕制在所述中层绕线骨架上，所述感应线圈螺旋绕制在所述外层绕线骨架上。

进一步地，所述钠液位传感器还包括与信号处理机电连接的温度传感器。

进一步地，所述温度传感器为热电偶。

进一步地，所述钠液位传感器还包括与信号处理机电连接的金属探针，用于测量钠液是否泄漏到保护套管内。

在本实用新型实施例提供的钠液位检测装置中，钠液位传感器采用均覆盖其全测程的初级线圈、感应线圈和补偿线圈的结构，具有背景信号低、灵敏度高和稳定性好以及不存在测量盲区和安全隐患的有益效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型的一种钠液位检测装置示意图；

图2示出了本实用新型实施例一中的钠液位传感器结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例二中的钠液位传感器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种钠液位检测装置，包括钠液位传感器及与其电连接的信号处理机3，其中，钠液位传感器包括置于钠液1中的保护套管2、设置在所述保护套管2内的绕线骨架6，以及同轴绕制在所述绕线骨架6上且均覆盖所述钠液位传感器全测程L的初级线圈8、感应线圈9和补偿线圈7。感应线圈9和补偿线圈7各自感应的信号在信号处理机3中进行差值运算后再转换成液位值，这能极大地减少温度变化对测量信号的影响，从而提高测量的灵敏度和稳定性。此外，初级线圈8、感应线圈9和补偿线圈7的绕线长度均覆盖了钠液位传感器的全测程L，因而不存在测量盲区，安全性高。

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面通过两个实施例来进一步说明。

实施例一

如图2所示，钠液位传感器的绕线骨架6包括同轴的内层绕线骨架602和外层绕线骨架601，初级线圈901和补偿线圈701相互平行地螺旋绕制在内层绕线骨架602上，感应线圈801螺旋绕制在外层绕线骨架601上，补偿线圈701至初级线圈901的间距d1小于感应线圈801至初级线圈901的间距d2，补偿线圈701的匝数小于感应线圈801的匝数。一方面，由于补偿线圈701至初级线圈901的间距d1小于感应线圈801至初级线圈901的间距d2，因而降低了初级线圈901在感应线圈801中产生的背景信号，用匝数较小的补偿线圈701就可以抵消初级线圈901在匝数较多的感应线圈801中产生的背景信号；另一方面，由于补偿线圈701至钠液1的距离大于感应线圈801至钠液1的距离，初级线圈901在钠液1中产生的涡电流在匝数较少的补偿线圈701中产生的有用信号远小于该涡电流在匝数较多的感应线圈801中产生的有用信号，因而，补偿线圈701在抵消初级线圈在感应线圈801中产生的背景信号的同时，对钠液1中的涡电流在感应线圈中产生的有用信号的减弱甚微，从而提高测量的灵敏度和稳定性。

实施例二

如图3所示，钠液位传感器的绕线骨架6包括同轴的内层绕线骨架613、中层绕线骨架612和外层绕线骨架611，其中补偿线圈711螺旋绕制在内层绕线骨架613上，初级线圈911螺旋绕制在中层绕线骨架612上，感应线圈811螺旋绕制在外层绕线骨架611上，补偿线圈701至初级线圈901的间距d1小于感应线圈801至初级线圈901的间距d2，补偿线圈701的匝数小于感应线圈801的匝数。此实施例中钠液位传感器所测量的结果也具有背景信号低、灵敏度高和稳定性好的效果，其所测量的背景信号和感应信号原理与实施例一中类似，此处不再描述。

作为上述技术方案的进一步改进，本实用新型钠液位传感器还包括与信号处理机3电连接的温度传感器4，用于测量钠液位传感器内的温度。从而进一步减少温度变化对钠液位传感器线圈的影响，提高测量的稳定性。进一步地，该温度传感器4优选为热电偶。

同样作为上述技术方案的进一步改进，本实用新型钠液位传感器还包括与信号处理机3电连接的金属探针5，用于测量钠液是否泄漏到保护套管内，即当钠液1泄漏到保护套管2内时，金属探针5与钠液1接触，电路闭合，从而输出泄漏报警。

基于钠液高电导率的属性，本实用新型还可用于其它高电导率材料液位的检测。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种钠液位检测装置，其特征在于，包括钠液位传感器及与其电连接的信号处理机，所述钠液位传感器包括置于钠液中的保护套管、设置在所述保护套管内的绕线骨架，以及同轴绕制在所述绕线骨架上且均覆盖所述钠液位传感器全测程的初级线圈、感应线圈和补偿线圈。

2.根据权利要求1所述的钠液位检测装置，其特征在于，所述补偿线圈至所述初级线圈的间距小于所述感应线圈至所述初级线圈的间距，所述补偿线圈的匝数小于感应线圈的匝数。

3.根据权利要求1或2所述的钠液位检测装置，其特征在于，所述绕线骨架包括同轴设置的内层绕线骨架和外层绕线骨架，其中，所述初级线圈和所述补偿线圈相互平行地螺旋绕制在所述内层绕线骨架上，所述感应线圈螺旋绕制在所述外层绕线骨架上。

4.根据权利要求1或2所述的钠液位检测装置，其特征在于，所述绕线骨架包括同轴设置的内层绕线骨架、中层绕线骨架和外层绕线骨架，其中，所述补偿线圈螺旋绕制在所述内层绕线骨架上，所述初级线圈螺旋绕制在所述中层绕线骨架上，所述感应线圈螺旋绕制在所述外层绕线骨架上。

5.根据权利要求1所述的钠液位检测装置，其特征在于，所述钠液位传感器还包括与信号处理机电连接的温度传感器。

6.根据权利要求5所述的钠液位检测装置，其特征在于，所述温度传感器为热电偶。

7.根据权利要求1、2、5、6任一所述的钠液位检测装置，其特征在于，所述钠液位传感器还包括与信号处理机电连接的金属探针，用于测量钠液是否泄漏到保护套管内。