CN213842312U - 一种液位传感器及其探测组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一个目的在于提供一种探测组件，能够解决现有同轴探测组件内部发生短路的现象或出现虚假液位的情况。本实用新型的另一个目的在于提供一种液位传感器。为实现前述目的的探测组件包括外壳体、探测杆以及多个间隔单元。外壳体具有连接端以及探测端，外壳体自连接端至探测端具有至少一个弯折段。探测杆设置于外壳体中，并与外壳体共形设置。间隔单元由绝缘材料制成，沿外壳体的延伸方向间隔布设于外壳体中，探测杆由间隔单元支撑，并将探测杆与外壳体隔开。其中，外壳体上开设有多个流道孔，流道孔为沿外壳体的延伸方向延伸开设的长条孔。

Description

一种液位传感器及其探测组件

技术领域

本实用新型涉及液位检测领域，尤其涉及一种液位传感器及其探测组件。

背景技术

在核电设备中，核电主设备的内部循环流动有高温的铅铋合金液体，高温金属液体的高度在时刻变化，为了能够判断设备是否在安全运行工作，以及为了获取设备内高温金属液体流动的特性，需要准确的连续测量出设备内高温金属液体的液位高度。

目前对于液位高度的测量是采用液位传感器进行测量，其由传感器表头、传感器探头以及同轴探测组件组成，其中的同轴探测组件需要伸入核电主设备的内部测量液位。

然而发明人发现，由于核电主设备自身结构的特点，测量环境高达400℃之多，且高温金属液体只在设备很小的空间范围内循环流动，使得同轴探测组件需要伸入狭小的空间内进行测量，但设备上可以安装测量液位高度设备的空间又很小，伸入到设备内进行液位测量的同轴探测组件也受到测量空间的限制，同轴探测组件的外径也需很小。且高温金属液体的密度较高（为水密度的十倍），并具有一定的腐蚀性，现有的测量设备难以满足在狭小空间内进行测量的需求。

此外，对于高密度的高温金属液体，在液位上下发生变化时，由于高温金属液体的粘度高、流动性较差，可能发生金属液体结垢情况，造成同轴探测组件内部发生短路的现象或出现虚假液位的情况，造成无法测量的现象发生。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种探测组件，能够解决现有同轴探测组件内部发生短路的现象或出现虚假液位的情况。

本实用新型的另一个目的在于提供一种液位传感器，其包括前述探测组件。

为实现前述目的的探测组件，用于液位传感器，包括：

外壳体，呈管状，具有连接端以及探测端，所述外壳体自所述连接端至所述探测端具有至少一个弯折段；

探测杆，设置于所述外壳体中，自所述连接端延伸至所述探测端，并与所述外壳体共形设置；以及

多个间隔单元，由绝缘材料制成，沿所述外壳体的延伸方向间隔布设于所述外壳体中，所述探测杆由所述间隔单元支撑，并将所述探测杆与所述外壳体隔开；

其中，所述外壳体上开设有多个流道孔，所述流道孔为沿所述外壳体的延伸方向延伸开设的长条孔。

在一个或多个实施方式中，所述外壳体具有一个所述弯折段，自所述连接端至所述探测端，所述外壳体是由依次连接的第一壳体段、第二壳体段、第三壳体段以及第四壳体段组成；

其中，所述第二壳体段以及所述第三壳体段呈弯曲方向相反的两弧形管状，以连接形成所述弯折段。

在一个或多个实施方式中，所述第一壳体段、所述第二壳体段、所述第三壳体段以及所述第四壳体段之间通过止口连接后通过焊接固定连接。

在一个或多个实施方式中，所述流道孔开设于所述第四壳体段中，并沿所述第四壳体段的周向分布。

在一个或多个实施方式中，所述流道孔分为开设于所述第四壳体段中的两组，每组所述流道孔包括沿所述第四壳体段的周向分布开设的多个流道孔。

在一个或多个实施方式中，所述外壳体中还设置有固定圈，所述间隔单元由所述固定圈固定于所述外壳体中。

在一个或多个实施方式中，所述间隔单元由陶瓷制成。

为实现前述另一目的的液位传感器，包括依次连接的传感器表头、传感器探头以及传感器探测组件，其特征在于，所述传感器探测组件为如前所述的探测组件。

在一个或多个实施方式中，所述传感器表头与所述传感器探头之间和/或所述传感器探头与所述外壳体的所述连接端之间通过螺纹连接。

在一个或多个实施方式中，所述液位传感器为导波雷达液位传感器。

本实用新型的进步效果包括以下之一或组合：

1）本液位传感器具有弯折段，该弯折段的设置数量以及位置可依据需要测量的通道空间构型进行适应性调节，得液位传感器整体能够伸入至狭小、非直通道空间内进行测量，解决了传统液位传感器无法应用于狭小空间内的问题。

2）本液位传感器中具有长条孔状的流道孔，以供金属液体流出，使得液位传感器内不会出现金属液体由于粘性或结垢的情况造成无法测量的情况发生，进一步增加了本液位传感器的泛用性。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1示出了本液位传感器一个实施方式下的示意图；

图2示出了本探测组件一个实施方式下的示意图；

图3示出了本间隔单元一个实施方式的示意图；

图4为图3的B-B剖视示意图；

图5示出了本液位传感器测量时的示意图；

图6为图2中的A部局部放大示意图；

图7示出了本固定圈一个实施方式的示意图；

图8示出了第四壳体段一个实施方式的立体示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例，如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。另外，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本申请保护范围的限制。

需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。此外，不同实施方式下的变换方式可以进行适当组合。

为解决现有技术中存在的至少一个方面的问题，本实用新型的一个方面提供了一种液位传感器，如图1示出了本液位传感器一个实施方式下的示意图，其中，液位传感器包括传感器探测组件1、传感器表头2以及传感器探头3。

如图2示出了本探测组件一个实施方式下的示意图，探测组件1包括外壳体10、探测杆11以及多个间隔单元12。外壳体10呈管状，具有连接端101以及探测端102，连接端101用于与传感器探头3连接，探测端102用于伸入到设备内部检测液位。外壳体10自连接端101至探测端102具有弯折段103，以使外壳体10整体呈具有弯折段103的管件。可以理解的是，弯折段103的设置使得在整体构型上，外壳体10并非呈直线性，虽然如图中所示的实施方式中，外壳体10仅设置有一处弯折段103，但可以理解的是，在其他一些与图示不同的实施方式中，在外壳体10中可以设置两处或多处弯折段，如3处、4处或5处等，均不以此为限。

探测杆11是如图所示穿设地设置于外壳体10中，自外壳体10的连接端101延伸至探测端102，并与外壳体10共形（conform）设置。其中，共形设置是指，取探测组件1的任意一段，外壳体10与探测杆11均具有相同的轴线方向以及延伸方向。

间隔单元12是由绝缘材料制成，多个间隔单元12如图所示地沿外壳体10的延伸方向间隔布设于外壳体10中，探测杆11是由间隔单元12支撑，并将探测杆11与外壳体10之间相间隔开一段，以保证探测杆11测量的准确性。当测量时，探测杆11与待测液位接触，并在将微波信号返回至传感器表头2进行液位的测量。

具体来说，如图3示出了本间隔单元一个实施方式的示意图，图4为图3的B-B剖视示意图，间隔单元12具有内环部121、外环部122以及自内环部121向外环部122呈辐射状延伸并连接于两者之间的连接部123。内环部121之中具有固定孔120，探测杆11穿设于固定孔120后由间隔单元12支撑于外壳体10内部。可以理解的是，图3以及图4仅示出了间隔单元的一种实施方式，在其他一些与图示不同的实施方式中，间隔单元可以依具体环境而具有其他合适的外形，如具有通孔的球状结构等。

其中，由于外壳体10设置有弯折段103，且外壳体10具有探测组件1的整体外轮廓，使得探测组件1整体呈具有弯折段的管件，相比于传统整体呈直线状的探测组件更易于伸入至狭小空间中进行测量，其中，弯折段103的设置位置、弯折幅度大小以及设置的数量均视待测的空间而合理设置，并不以图中所示实施方式为限，在此不再赘述。

请继续参见图2，在外壳体10上还开设有多个如图所示的流道孔104，该流道孔104为沿外壳体10的延伸方向延伸开设的长条孔。可以理解的是，长条孔具有长度方向，流道孔104沿外壳体10的延伸方向延伸开设是指该长条孔的长度方向沿外壳体10的延伸方向延伸，使得流道孔104整体沿外壳体10的延伸走向开设。在测量工作时，液体能够从流道孔104流出，不会出现金属液体由于粘性或结垢的情况造成无法测量的情况发生，很好的解决了高温金属液体无法测量的问题。同时流道孔104整体呈沿外壳体10的延伸走向开设的长孔，进一步保证了液体能够易于流出，从而能够保证测量的精准度。

如图5示出了本液位传感器测量时的示意图，其中，被测量的核电设备5内部呈狭小、非直通道空间，在测量时，液位传感器的外壳体10与核电设备5的顶部法兰50焊接密封固定。由于外壳体10具有弯折段103，使得液位传感器整体能够伸入至狭小、非直通道空间内进行测量。弯折段103的设置数量以及位置可依据需要测量的通道空间构型进行适应性调节，从而解决了传统液位传感器无法应用于狭小空间内的问题。同时，通过在外壳体10上还开设有长条孔状的流道孔104，以供金属液体流出，使得液位传感器内不会出现金属液体由于粘性或结垢的情况造成无法测量的情况发生，进一步增加了本液位传感器的泛用性。

虽然本液位传感器及其探测组件的一个实施例如上所述，但是在本液位传感器及其探测组件的其他实施例中，本液位传感器及其探测组件相对于上述实施例在许多方面都可以具有更多的细节，并且这些细节的至少一部分可以具有多样的变化。下面以一些实施例对这细节和些变化中的至少一部分进行说明。

在如图2所示、本探测组件的一个实施方式中，外壳体10具有一个弯折段103，且自连接端101至探测端102，外壳体10是由依次连接的第一壳体段10a、第二壳体段10b、第三壳体段10c以及第四壳体段10d组成，其中的第二壳体段10b以及第三壳体段10c是如图中所示，呈弯曲方向相反的两弧形管状，该两端弧形管拼接形成弯折段103。通过将外壳体10设置成为由多段拼接而成，使外壳体可以分段加工后，再组装形成，以能够适应不同的场合。可以理解的是，在其他一些与图示不同的实施方式中，通过将外壳体10设计为分体制造后组装以使得外壳体10能够根据实际需求的工况设计弯折段103的数量、结构形式以及位置后，再通过组装拼接而成。当然，在其他一些实施方式中，外壳体10也可以是一体成形。

图6为图2中的A部局部放大示意图，在探测组件的一个实施方式中，第一壳体段10a与第二壳体段10b之间是通过止口连接后，再通过焊接固定连接。其中，第二壳体段10b与第三壳体段10c和/或第三壳体段10c与第四壳体段10d之间可以采用与图6中相同的连接方式，即通过止口连接后，再通过焊接固定连接。通过前述连接后的外壳体10连接方式简便，同时连接后的外壳体10整体密封性能好。在其他一些实施方式中，外壳体10的各段之间也可以采用其他合适的方式进行连接，如螺纹连接。

如图2所示，在探测组件的一个实施方式中，在外壳体10中还设置有固定圈4，间隔单元12是通过固定圈4固定于外壳体10中。具体地，图7示出了本固定圈4一个实施方式的示意图，其中，固定圈4具有本体部40，在外壳体10中，对应每一间隔单元12均设置有两个如图7中所示的固定圈。在组装时，首先在外壳体10的各段之间进行拼焊之前，将一个固定圈4焊接在外壳体10中，然后，将间隔单元12放置在已焊接连接的固定圈4的本体部40上，接着，将另一个固定圈4焊接在外壳体10中，将间隔单元12夹设于两固定圈4的本体部40之间，以完成一个间隔单元12的固定。

如图8示出了第四壳体段一个实施方式的立体示意图，在探测组件的一个实施方式中，流道孔104是开设于第四壳体段10d中，并沿第四壳体段10d的周向分布，从而保证探测组件1中靠近探测端102的一端不会出现金属液体由于粘性或结垢的情况。在一些其他实施方式中，流道孔104也可以是开设于探测组件1的任意位置。

进一步地，在探测组件的一个实施方式中，流道孔104是开设于第四壳体段10d中的两组，每组流道孔104均为沿第四壳体段10d的周向分布开设的多个流道孔。

在一个具体的实施方式中，间隔单元12是由陶瓷制成，以实现外壳体10与探测杆11之间绝缘的同时，能够耐高温。在一个实施方式中，间隔单元12是采用铸造成型工艺成型。

在一个具体的实施方式中，传感器探头3采用高温高压石墨陶瓷结构，用于隔绝高温和高压，并且在传感器表头2与探测组件1之间传递微波信号。

在一个具体的实施方式中，外壳体10为金属管，探测杆11为金属杆。在制造时，是通过机加工方法加工出外壳体10各段之间连接处的止口配合连接结构，并采用弯管机将第二壳体段10b以及第三壳体段10c折弯成圆弧形状。

在一个具体的实施方式中，传感器表头2与传感器探头3之间和/或传感器探头3与外壳体10的连接端101之间通过螺纹连接。

在本液位传感器的一个实施方式中，本液位传感器为导波雷达液位传感器。在一些其他实施方式中，本液位传感器的构型可应用于其他合适的液位传感器结构。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种探测组件，用于液位传感器，其特征在于，包括：

外壳体，呈管状，具有连接端以及探测端，所述外壳体自所述连接端至所述探测端具有至少一个弯折段；

探测杆，设置于所述外壳体中，自所述连接端延伸至所述探测端，并与所述外壳体共形设置；以及

多个间隔单元，由绝缘材料制成，沿所述外壳体的延伸方向间隔布设于所述外壳体中，所述探测杆由所述间隔单元支撑，并将所述探测杆与所述外壳体隔开；

其中，所述外壳体上开设有多个流道孔，所述流道孔为沿所述外壳体的延伸方向延伸开设的长条孔。

2.如权利要求1所述的探测组件，其特征在于，所述外壳体具有一个所述弯折段，自所述连接端至所述探测端，所述外壳体是由依次连接的第一壳体段、第二壳体段、第三壳体段以及第四壳体段组成；

其中，所述第二壳体段以及所述第三壳体段呈弯曲方向相反的两弧形管状，以连接形成所述弯折段。

3.如权利要求2所述的探测组件，其特征在于，所述第一壳体段、所述第二壳体段、所述第三壳体段以及所述第四壳体段之间通过止口连接后通过焊接固定连接。

4.如权利要求2所述的探测组件，其特征在于，所述流道孔开设于所述第四壳体段中，并沿所述第四壳体段的周向分布。

5.如权利要求4所述的探测组件，其特征在于，所述流道孔分为开设于所述第四壳体段中的两组，每组所述流道孔包括沿所述第四壳体段的周向分布开设的多个流道孔。

6.如权利要求1所述的探测组件，其特征在于，所述外壳体中还设置有固定圈，所述间隔单元由所述固定圈固定于所述外壳体中。

7.如权利要求1所述的探测组件，其特征在于，所述间隔单元由陶瓷制成。

8.一种液位传感器，包括依次连接的传感器表头、传感器探头以及传感器探测组件，其特征在于，所述传感器探测组件为如权利要求1至7中任一项所述的探测组件。

9.如权利要求8所述的液位传感器，其特征在于，所述传感器表头与所述传感器探头之间和/或所述传感器探头与所述外壳体的所述连接端之间通过螺纹连接。

10.如权利要求8所述的液位传感器，其特征在于，所述液位传感器为导波雷达液位传感器。

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