[發明專利]一種用于檢測液態金屬液位的激光測量裝置

有效

• 申請號: 201310029739.0
• 申請日: 2013-01-27
• 公開（公告）號: CN103076065B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 王勃;姚傳明;黃群英;朱志強;高勝
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 成金玉

技術領域

本發明涉及一種用于檢測液態金屬液位的激光測量裝置，屬于液態金屬液位測量技術領域，例如特別適用于高溫液態鉛鉍液位的測量，可實現在線檢測，同時液位的數據采集滿足實時處理與高速性兼具的要求。

背景技術

鉛鉍液態金屬是ADS的首選靶材料和冷卻劑，液態鉛鉍回路能夠開展對鉛鉍關鍵科學技術問題的研究。鉛鉍液態金屬液位測量的特點是：溫度高、密度大、儲藏罐密閉、嚴重腐蝕材料、測量精度要求高。

目前國內外常見的液位測量系統分為接觸型和非接觸型兩種。接觸型的如人工檢尺、浮子式等，非接觸型的有雷達式、超聲波式等。與傳統的浮子式，人工檢尺法相比，雷達式、超聲波式在技術含量和測量精度上都有著相當的優勢，但由于價格和使用環境的限制，雷達式和超聲波式的液位計在國內無法得到大規模地使用。針對鉛鉍儲藏罐，雷達和超聲波式液位計探頭不容易安裝和維修。國內目前使用最為廣泛的液位計是人工檢尺和浮子式的液位計，人工檢尺對工人的操作要求較高，且在環境惡劣時，存在嚴重的安全隱患，本發明針對液態鉛鉍研制一套具有較高精度的激光液位測量裝置。

目前的激光測量技術主要是利用激光測距，激光測距是光波測距中的一種測距方式，如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t，則A、B兩點間距離D可用下列表示：

D=ct/2

式中：D-測站點A、B兩點間距離；c-光在大氣中傳播的速度；t-光往返A、B一次所需的時間。由上式可知，要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t，根據測量時間方法的不同，激光測距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。

其中相位式激光測距儀是用無線電波段的頻率，對激光束進行幅度調制并測定調制光往返測線一次所產生的相位延遲，再根據調制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經往返測線所需的時間。脈沖式激光測距儀就是利用測量脈沖時間差來實現測距，國外的激光液位計中，就利用光束脈沖和指數脈沖的時間差來計算出液位的變化。與上述原理不同，本發明是一種新的測量方法，利用激光的光路以及幾何關系測量液態金屬液位。該裝置適用于小量程高精度要求的液態金屬液位的檢測，裝置的報警系統可結合后端控制平臺，通過調節閥保持液位在一恒定范圍內，所述液態金屬是液態重金屬鉛鉍，同時該裝置也適用于其他反射率較高的金屬。

發明內容

本發明技術解決問題：克服現有技術的不足，一種用于檢測液態金屬液位的激光測量裝置提供了一種原理簡單、操作簡便、測量精度高的激光測量液位的方法。