一種互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種液態(tài)金屬流體的監(jiān)測裝置，特別涉及一種互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為冷卻劑來說，液態(tài)金屬具有良好的熱傳導(dǎo)性和低壓力流動性，廣泛應(yīng)用于諸如核工業(yè)、航天工業(yè)等諸多領(lǐng)域，應(yīng)用較多的液態(tài)金屬有液態(tài)的鈉、鉀、鋁、鈉鉀合金、錫鉍合金、鉛祕合金等。
[0003]在液態(tài)金屬冷卻劑管道中，通常采用電磁栗來推動液態(tài)金屬的流動，為避免電磁栗在管道種無液態(tài)金屬狀態(tài)下空載運行而造成線圈損壞，因此需要監(jiān)測電磁栗出口是否充滿液態(tài)金屬，譬如可以考慮在出口垂直管段安裝液態(tài)金屬監(jiān)測裝置。
[0004]然而，液態(tài)金屬的實際工作溫度往往達到幾百攝氏度，導(dǎo)致常規(guī)的測量儀表難以適用于管道內(nèi)液態(tài)金屬的監(jiān)測。另外，國內(nèi)外也沒有公開適用于管道內(nèi)高溫液態(tài)金屬監(jiān)測的有關(guān)裝置。
[0005]基于上述原因，若要實現(xiàn)管道內(nèi)高溫液態(tài)金屬的監(jiān)測，就需要研發(fā)一種適用于高溫工況下的液態(tài)金屬監(jiān)測裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為解決管道內(nèi)高溫液態(tài)金屬的監(jiān)測問題，本實用新型提供了一種互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置。
[0007]該互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置包括原邊線圈、副邊線圈、正弦交變電流源以及信號接收和處理系統(tǒng);所述原邊線圈和副邊線圈的線材均為三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層為鎳導(dǎo)線，中間層為氧化鎂絕緣層，表層為不銹鋼包殼;所述原邊線圈由正弦交變電流源供電;所述副邊線圈與信號接收和處理系統(tǒng)相連接。
[0008]所述正弦交變電流源的頻率優(yōu)選為0.5-1.5kHz。
[0009]所述原邊線圈和副邊線圈外部還設(shè)有外殼為優(yōu)選。
[0010]所述原邊線圈和副邊線圈的引出線設(shè)置于引線導(dǎo)管中為優(yōu)選。
[0011 ]所述原邊線圈和副邊線圈的引出線設(shè)有接線端子插座為優(yōu)選。
[0012]本實用新型的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置合理利用了線圈互感原理及渦流效應(yīng)，實現(xiàn)了對管道內(nèi)液態(tài)金屬的監(jiān)測。監(jiān)測過程中，正弦交變電流通過原邊線圈在其周圍產(chǎn)生交變磁場，該交變磁場使得副邊線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當被監(jiān)測的管道內(nèi)存有液態(tài)金屬時，原邊線圈產(chǎn)生的交變磁場會使管道內(nèi)的液態(tài)金屬中產(chǎn)生感應(yīng)渦流，該感應(yīng)渦流會產(chǎn)生一個與原邊線圈產(chǎn)生的交變磁場相反的交變磁場，使得原邊線圈產(chǎn)生的交變磁場被部分抵消，從而令有效交變磁場小于原邊線圈產(chǎn)生的交變磁場，在此情況下，副邊線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也相應(yīng)減小。最后，通過信號接收和處理系統(tǒng)對副邊線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢進行處理，實現(xiàn)管道內(nèi)液態(tài)金屬的監(jiān)測。
[0013]本實用新型的原邊線圈和副邊線圈所采用的鎳導(dǎo)線高溫電阻率較低，具有較好的耐氧化和耐高溫性能，氧化鎂絕緣層具有良好的絕緣性能和耐高溫性能，不銹鋼包殼則能夠為線圈提供良好的保護和屏蔽。
[0014]綜上所述，本實用新型的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置采用非接觸式設(shè)計，能夠在不與液態(tài)金屬直接接觸的情況下完成管道內(nèi)液態(tài)金屬的監(jiān)測，有效避免了直接接觸所帶來的諸如短路問題等難以克服的缺陷，可以長期承受高達600°C的高溫，具有監(jiān)測準確性和靈敏度高、可靠性好、使用壽命長、結(jié)構(gòu)較為簡單、操作方便等優(yōu)點，能夠有效解決液態(tài)金屬輸送電磁栗的保護問題，可應(yīng)用于諸多領(lǐng)域的管道內(nèi)液態(tài)金屬的監(jiān)測。
【附圖說明】
[0015]圖1本實用新型的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置原理圖。
[0016]圖2本實用新型實施例1的實施方式示意圖。
[0017]附圖標記:1.液態(tài)金屬管道，2.原邊線圈，3.副邊線圈，4.正弦交變電流源，5.信號接收和處理系統(tǒng)，6.外殼，7.引線導(dǎo)管，8.接線端子插座。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。
[0019]實施例1
[0020]如附圖1、2所示，本實施例的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置包括原邊線圈、副邊線圈、正弦交變電流源、信號接收和處理系統(tǒng)、外殼、引線導(dǎo)管和接線端子插座。
[0021]采用本實施例的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置對某液鈉垂直管道中的液鈉進行監(jiān)測，其主要過程如下:首先，將原邊線圈、副邊線圈纏繞于液鈉垂直管道上，連接好正弦交變電流源、信號接收和處理系統(tǒng);然后，由正弦交變電流源向原邊線圈供電，副邊線圈產(chǎn)生的電信號由信號接收和處理系統(tǒng)接收并處理;最后，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)及液鈉溫度判斷是否開啟液鈉輸送電磁栗。
[0022]其中，監(jiān)測過程的原理如下:正弦交變電流通過原邊線圈在其周圍產(chǎn)生交變磁場BI，該交變磁場BI使得副邊線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當被監(jiān)測的管道內(nèi)存有液鈉時，原邊線圈產(chǎn)生的交變磁場BI會使管道內(nèi)的液鈉中產(chǎn)生感應(yīng)渦流，該感應(yīng)渦流會產(chǎn)生一個與交變磁場BI相反的交變磁場Be，使得原邊線圈產(chǎn)生的交變磁場BI被部分抵消，從而令有效交變磁場B小于交變磁場BI，在此情況下，副邊線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也相應(yīng)減小。最后，通過信號接收和處理系統(tǒng)對副邊線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢進行處理，實現(xiàn)管道內(nèi)液鈉的監(jiān)測。
【主權(quán)項】
1.一種互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置，其特征在于:該互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置包括原邊線圈、副邊線圈、正弦交變電流源以及信號接收和處理系統(tǒng);所述原邊線圈和副邊線圈的線材均為三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層為鎳導(dǎo)線，中間層為氧化鎂絕緣層，表層為不銹鋼包殼;所述原邊線圈由正弦交變電流源供電；所述副邊線圈與信號接收和處理系統(tǒng)相連接。2.如權(quán)利要求1所述的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置，其特征在于:所述正弦交變電流源的頻率為0.5-1.5kHz。3.如權(quán)利要求1所述的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置，其特征在于:所述原邊線圈和副邊線圈外部還設(shè)有外殼。4.如權(quán)利要求1所述的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置，其特征在于:所述原邊線圈和副邊線圈的引出線設(shè)置于引線導(dǎo)管中。5.如權(quán)利要求1所述的互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置，其特征在于:所述原邊線圈和副邊線圈的引出線設(shè)有接線端子插座。
【專利摘要】本實用新型涉及一種液態(tài)金屬流體的監(jiān)測裝置。為解決管道內(nèi)高溫液態(tài)金屬的監(jiān)測問題，本實用新型提供了一種互感式管道內(nèi)液態(tài)金屬監(jiān)測裝置。該裝置包括原邊線圈、副邊線圈、正弦交變電流源以及信號接收和處理系統(tǒng)；所述原邊線圈和副邊線圈的線材均為三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層為鎳導(dǎo)線，中間層為氧化鎂絕緣層，表層為不銹鋼包殼；所述原邊線圈由正弦交變電流源供電；所述副邊線圈與信號接收和處理系統(tǒng)相連接。本實用新型的監(jiān)測裝置能夠在不與液態(tài)金屬直接接觸的情況下完成管道內(nèi)液態(tài)金屬的監(jiān)測，可以長期承受高溫，具有監(jiān)測準確性和靈敏度高、可靠性好、使用壽命長、結(jié)構(gòu)較為簡單、操作方便等優(yōu)點，可應(yīng)用于諸多領(lǐng)域的管道內(nèi)液態(tài)金屬的監(jiān)測。
【IPC分類】G01V3/11
【公開號】CN205333875
【申請?zhí)枴緾N201620075424
【發(fā)明人】趙保平, 崔國生, 楊建偉, 董康樂, 吳宏巖, 呂鵬, 楊洋, 金佳佳
【申請人】中國原子能科學研究院
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月26日