[發明專利]一種無焊縫自密封電接點傳感裝置

有效

• 申請號: 201110378034.0
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102519548A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 高澎
• 申請（專利權）人: 高澎
• 主分類號: G01F23/24
• 分類號: G01F23/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及熱工測量技術，尤其涉及高壓鍋爐汽包的電接點水位計測量技術，具體涉及一種無焊縫自密封電接點傳感裝置。?

背景技術

電極式水位測量裝置俗稱電接點水位計，其水位傳感裝置原理結構是，以帶有有專用接地點的測量筒體為接地極，以插入測量筒內部且與接地部件絕緣的芯桿頭為傳感極，構成電接點傳感裝置的固定觸點，測量筒內部的水柱或汽柱則是接地式動觸點。當汽柱、水柱分別觸及芯桿，芯桿對地電阻分別為高阻值、低阻值，且差很大。在芯桿及其引線對地絕緣良好前提下，檢測芯桿對地阻值便可以準確檢測水位。如果絕緣部件損壞或電接點安裝組件泄漏，則傳感極被泄漏的汽水短路而失效。?

電接點水位計由取樣、傳感、電測三個環節串聯而成。取樣測量筒和電測儀表兩環節經過數代技術更新，已經實現了高精度、高可靠性的取樣和電測，可靠性余量都很大。而電接點傳感裝置的可靠性卻遠低于取樣、電測兩環節，主要原因是，絕緣管件及其與芯桿連接密封壽命短、易泄漏，電接點與測量筒上的固定座之間連接密封不可靠。?

電接點與測量筒上的固定座之間連接密封不可靠問題已經由20世紀90年代中期出現的柔性自密封電極組件技術徹底地解決了，大幅度提高了電接點水位計可靠性。因此，電力行業熱工自動化標準化技術委員會于2004-10-20發布的《火力發電廠鍋爐汽包水位測量系統技術規定》規定：“鍋爐汽包至少應配置2套電極式水位測量裝置”，以用于水位的監視、報警和停爐保護，由此而確定了電接點水位計的必配儀表地位。如若能徹底解決絕緣管件及其與芯桿連接密封不可靠得問題，那么電接點水位計在汽包水位監控保護系統中功能應用便能進一步擴展。?

國產電接點傳感裝置的絕緣管件及其連接密封壽命短、易泄露的主要原因在于：?

1、絕緣管材質為高純氧化鋁陶瓷，在高溫高壓汽、水中的抗腐蝕能力較差。氧化鋁陶瓷抗腐蝕能力與陶瓷質量密切相關，而陶瓷質量與原料的純度、添加劑與配方比例、制坯與燒結方法密切相關，因而不同批次的氧化鋁陶瓷絕緣管實際壽命長短差別較大。質量好的氧化鋁陶瓷絕緣管用于汽、水品質較好的取樣環境，其使用壽命可達2-3年；質量差的氧化鋁陶瓷絕緣管用于汽、水取樣品質雖較差但仍屬合格的取樣環境，其抗腐蝕能力迅速下降，使用壽命可低至2-3個月，已成為不可用產品。?

2、氧化鋁陶瓷絕緣管與接地極、傳感極金屬以釬焊方式相連接，工藝較復雜，焊縫薄弱。焊接需要在氧化鋁陶瓷絕緣管兩端制備金屬化涂層作為焊縫基礎。涂層邊緣因?陶瓷被逐漸腐蝕而掏空，導致焊縫泄漏。釬焊需要以熱膨脹系數與氧化鋁陶瓷相近的可伐合金瓷封件作為焊接過度件，焊料纏繞于金屬化涂層與瓷封件配合部位，在純氫氣爐中高溫融化釬焊。如此焊接工藝限制了焊縫厚度與寬度而難于提高焊縫壽命，且易導致焊縫有氣孔、表面光潔度差而加快腐蝕。盡管可伐合金與氧化鋁陶瓷的熱膨脹系數相近，但畢竟有差值，在工作溫度劇烈變化時會產生較大的熱應力，導致焊縫應力疲勞積累而損壞。?

為了延長氧化鋁陶瓷電接點的絕緣管及其密封焊縫壽命，人們已經采用等離子噴涂技術在氧化鋁陶瓷絕緣管及其焊縫上制備一層0.1～0.4mm氧化鋯涂層，可將絕緣管及其密封焊縫壽命延長到20個月以上。但20個月的密封壽命仍小于鍋爐的3年大修周期，與取樣、儀表兩環節相比，壽命與可靠性仍然偏低過多。另外，噴涂技術設備一次性投資高，技術投資的性價比不高。?

氮化硅陶瓷、氧化鋯陶瓷的抗腐蝕能力遠強于高純氧化鋁陶瓷，且具有良好絕緣性能，機械性能又接近于鋼材，是用于電接點水位計絕緣管的好材料，但問題是我國尚無這兩種陶瓷與金屬的直接釬焊技術，如采用瓷封件過度焊接需要研制所需的新型合金、釬焊釬料，研究試驗新的釬焊工藝等。顯然氧化鋯或氮化硅電接點水位計價格將比氧化鋁電接點昂貴得多。?

高級工程塑料，例如聚四氟乙烯等，其工作溫度不能超過250℃，不能用于高溫高壓電接點的絕緣密封，只能用于高壓低溫電接點絕緣密封。?

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種無焊縫自密封電接點傳感裝置，旨在解決高溫高壓環境中使用的電接點傳感裝置的絕緣管及其封接不可靠、使用壽命短等問題，使電接點傳感環節的可靠性接近或高于取樣、電測環節。?

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：?