一種液態金屬液位探針及其使用方法
2023-06-17 02:31:16
專利名稱：一種液態金屬液位探針及其使用方法
技術領域：
本發明屬於液態金屬的檢測設備技術領域，具體涉及一種應用於液態金屬鈉試驗迴路中檢測罐體液位的裝置及其使用方法。
背景技術：
液態金屬鈉迴路中各罐體中的液位反應了罐體內液態金屬的存量。迴路運行時， 如罐體內液位過低，會導致氣體進入電磁泵，致使依靠電磁驅動的電磁泵無法正常工作並使電磁泵發熱量增加，冷卻能力下降，損傷電磁泵線圈；如液位過高，會導致罐頂密封裝置或其他檢測控制設備與高溫液態金屬直接接觸而失效。因此，對液態金屬迴路罐體內液位準確可靠的測量是迴路安全正常運行的必要前提。這就需要一套適用於液態金屬迴路的液位測量裝置。對於液位測量，有很多不同技術。例如，中國專利90205613. 1提供了一種液位傳感器，包括電機、轉輪、動、定光柵， 拉線和浮子等部件。本實用新型為機、光、電一體的新型結構。測量精度高、範圍大、穩定性好，並具有防火、防爆的特點，可用於油罐內油位和其它各種液體的液位測量。體積小，造價低廉。易於與計算機連接實時控制，可廣泛應用於油庫、水庫和其它工業部門。但是由於液態金屬迴路運行溫度較高(超過200°C )且不能與空氣等接觸，對密封性要求高，因此該液位傳感器不適合應用於液態金屬系統中。又如，中國專利992(^908. 2提供了一種浮力式液位測量儀，主要由浮子、系浮子的繩索、測量輪、以及與測量輪同軸安裝的盤簧大輪、信號轉換輸出裝置、一端卷繞在盤簧大輪上，另一端盤繞在盤簧小輪上的盤簧等部件組成，解決了浮子鋼帶型液位測量儀安裝複雜，示值不精確的問題，可廣泛用於液位的測量。但是其機械結構較多，無法達到對於高溫和高密封的要求，而且也無法解決液態鈉的高腐蝕性問題。因此不適合應用於液態金屬系統。
發明內容
本發明的目的就是克服上述現有技術的缺點，提供了一種即能夠在高溫下使用、 保證系統密封性，而且可以對容器內液態金屬液位進行準確測量並易於觀察的液位探針及其使用方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的液態金屬液位探針包括探針主體及附屬電路兩部分。其中探針主體構成如下中間為較長的低液位探針，低液位探針距上端IOcm處套有上部壓緊螺帽(外螺紋)，上部壓緊螺帽下側安裝聚四氟乙烯塊A，上部壓緊螺帽與上部凸臺(內螺紋)配合，上部凸臺內安裝聚四氟乙烯塊B，上部凸臺下側焊接不鏽鋼套管，不鏽鋼套管中部套有下部壓緊螺帽(外螺紋)，下部壓緊螺帽下側安裝聚四氟乙烯塊C，下部壓緊螺帽與下部凸臺(內螺紋)配合，下部凸臺內安裝聚四氟乙烯塊D，下部凸臺焊接在筒體上，套管內部裝有用於定位的剛玉管，剛玉管下側為旋緊的下端帶錐度的聚四氟乙烯塊E，起固定和隔離作用，套管外側焊接高液位探針。附屬電路主要包括24V直流電源，兩個指示燈，以及信號導線等。本發明具有以下優點和有益效果1.不鏽鋼探針具有足夠的強度，不易彎曲變形，測量結果可靠；2.不鏽鋼探針不與液態金屬鈉反應，保證了液態金屬的純度；3.聚四氟乙烯塊可以承受一定溫度，且具有一定柔韌性，易於加工，絕緣性能優秀；4.密封工藝為採用帶有相同錐度的聚四氟乙烯塊密封，上部和下部各包括兩塊聚四氟乙烯，螺帽旋緊時凸塊與凹塊自然壓緊密封，且凸塊可以抱緊探針(套管)，從而保證密封性；5.採用剛玉管對探針和套管進行定位，剛玉管強度高，絕緣性好；6.套管下部設有旋緊的下端帶錐度的聚四氟乙烯塊，可以固定剛玉管位置同時有效的防止液態金屬蒸氣在此凝結破壞套管與低液位探針之間的絕緣；7.附屬電路設計簡單有效，檢測結果易於觀察。總之，本裝置可以有效的對液態金屬罐體內液位進行檢測，可以在高溫下使用，密封絕緣性能良好，工作安全可靠，結果易於觀察，設計合理，結構緊湊，適合裝配於液態金屬容器上。
圖1為本發明組裝後的整體結構示意圖；圖2為本發明附屬電路示意圖；如圖1所示，1為低液位探針，2為上部壓緊螺帽，3為聚四氟乙烯塊A，4為聚四氟乙烯塊B，5為上部凸臺，6為不鏽鋼套管，7為下部壓緊螺帽，8為聚四氟乙烯塊C，9為聚四氟乙烯塊D，10為下部凸臺，11為剛玉管，12為筒體，13為聚四氟乙烯塊E，14為高液位探針。如圖2所示，1為低液位指示燈，2為高液位指示燈，3為高液位探針，4為直流電源，5為低液位探針，6為液態金屬。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。參見圖1，該裝置中間為較長的低液位探針1，低液位探針1距上端IOcm處套有上部壓緊螺帽(外螺紋)2，上部壓緊螺帽2下側安裝聚四氟乙烯塊A，上部壓緊螺帽2與上部凸臺(內螺紋)5配合，上部凸臺5內安裝聚四氟乙烯塊B，上部凸臺5下側焊接不鏽鋼套管 6，不鏽鋼套管6中部套有下部壓緊螺帽(外螺紋)7，下部壓緊螺帽7下側安裝聚四氟乙烯塊C，下部壓緊螺帽7與下部凸臺(內螺紋)10配合，下部凸臺10內安裝聚四氟乙烯塊D， 下部凸臺10焊接在筒體上12，不鏽鋼套管6內部裝有用於定位的剛玉管11，剛玉管11下側為旋緊的下端帶錐度的聚四氟乙烯塊E，起固定和隔離作用，不鏽鋼套管6外側焊接高液位探針14。下面結合圖2，對該裝置的工作方式做進一步闡述。首先，從結構上，低液位探針 5，高液位探針3，與筒體之間均是絕緣的，而兩探針到直流電源4正極為並聯連接，且每個支路上安裝一個指示燈1，2，直流電源4負極與筒體連接。工作時，當液態金屬頁面上升至與低液位探針5下端接觸時，則低液位探針與筒體之間連通，即低液位探針支路導通，此時指示燈1亮，表明液位到達低液位探針指示高度；隨著液位上升，當液位到達高液位探針3 下端時，則高液位探針與筒體亦連通，高液位探針支路導通，指示燈2亮，表明液位到達高液位探針指示高度，此時應該停止向筒體內注入液態金屬。當排放液態金屬時，相當於順序斷開高液位探針支路和低液位探針支路，指示燈2與指示燈1相繼熄滅。經過在某液態金屬鈉試驗迴路中使用，發現其工作可靠，能夠達到預期功能，檢測結果易於觀察，整個裝置操作簡便。因此本發明非常適合液態金屬迴路裝配。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施方式
僅限於此，對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬於本發明由所提交的權利要求書確定專利保護範圍。
權利要求
1.一種液態金屬液位探針，其特徵在於包括高液位探針、低液位探針、不鏽鋼套管和剛玉管；所述低液位探針套接有上部壓緊螺帽，上部壓緊螺帽下側安裝聚四氟乙烯塊A，上部壓緊螺帽與上部凸臺配合，上部凸臺內安裝聚四氟乙烯塊B，上部凸臺下側焊接不鏽鋼套管，不鏽鋼套管中部套有下部壓緊螺帽，下部壓緊螺帽下側安裝聚四氟乙烯塊C，下部壓緊螺帽與下部凸臺配合，下部凸臺內安裝聚四氟乙烯塊D，下部凸臺焊接在筒體上，不鏽鋼套管內部裝有剛玉管，剛玉管下側為聚四氟乙烯塊E，不鏽鋼套管外側焊接高液位探針。
2.如權利要求1所述液態金屬液位探針，其特徵在於所述上部壓緊螺帽距低液位探針頂端的距離為10cm。
3.如權利要求1所述液態金屬液位探針，其特徵在於所述液態金屬液位探針上連接有附屬電路；該附屬電路包括直流電源、高液位指示燈和低液位指示燈；所述高液位探針與高液位指示燈串聯後與直流電源正極連接；所述低液位探針與低液位指示燈串聯後與直流電源正極連接；直流電源負極與筒體連接，待測的液態金屬設置在筒體內部。
4.如權利要求1所述液態金屬液位探針的使用方法，其特徵在於將高液位探針與高液位指示燈串聯後與直流電源正極連接；所述低液位探針與低液位指示燈串聯後與直流電源正極連接；直流電源負極與液態金屬連接；工作時，當液態金屬頁面上升至與低液位探針下端接觸時，則低液位探針與筒體之間連通，即低液位探針支路導通，此時低液位指示燈亮，表明液位到達低液位探針指示高度； 隨著液位上升，當液位到達高液位探針下端時，則高液位探針與筒體亦連通，高液位探針支路導通，高液位指示燈亮，表明液位到達高液位探針指示高度，此時應該停止向筒體內注入液態金屬，當排放液態金屬時，相當於順序斷開高液位探針支路和低液位探針支路，高液位指示燈與低液位指示燈相繼熄滅。
5.如權利要求4所述液態金屬液位探針的使用方法，其特徵在於所述高液位探針和低液位探針均與筒體絕緣。
全文摘要
本發明公開了一種液態金屬液位探針及其使用方法，包括高液位探針、低液位探針、不鏽鋼套管和剛玉管；所述低液位探針套接有上部壓緊螺帽，上部壓緊螺帽下側安裝聚四氟乙烯塊A，上部壓緊螺帽與上部凸臺配合，上部凸臺內安裝聚四氟乙烯塊B，上部凸臺下側焊接不鏽鋼套管，不鏽鋼套管中部套有下部壓緊螺帽，下部壓緊螺帽下側安裝聚四氟乙烯塊C，下部壓緊螺帽與下部凸臺配合，下部凸臺內安裝聚四氟乙烯塊D，下部凸臺焊接在筒體上，不鏽鋼套管內部裝有剛玉管，剛玉管下側為聚四氟乙烯塊E，不鏽鋼套管外側焊接高液位探針。本裝置可以有效的對液態金屬罐體內液位進行檢測，可以在高溫下使用，密封絕緣性能良好，工作安全可靠，結果易於觀察，設計合理，結構緊湊，適合裝配於液態金屬容器上。
文檔編號G01F23/00GK102359806SQ20111027831
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月20日 優先權日2011年9月20日
發明者仇子鋮, 巫英偉, 李亞, 田文喜, 秋穗正, 蘇光輝 申請人:西安交通大學