[發明專利]一種用于隔離毛細管鈉鉀合金灌裝的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810106618.4
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108489658B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 王密;馮策;謝淳;楊建偉;米爭峰;董靜雅;賈云騰
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01L7/08
• 分類號: G01L7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于壓力測量設備領域，具體涉及一種用于隔離毛細管鈉鉀合金灌裝的裝置，用于向壓力變送器中的隔離毛細管內灌裝鈉鉀合金，設置在惰性氣體手套箱內，包括下端出口密封連接三通的上端開口、用于存放鈉鉀合金的灌裝漏斗，與三通的下端開口通過第一軟管密封相連的灌裝接頭，灌裝接頭用于密封連接隔離毛細管位于數據處理端上的一端；還包括與膜片端密封相連的抽真空夾具，密封連接抽真空系統和三通的橫向開口的第二軟管，密封連接抽真空系統和抽真空夾具的第三軟管；在抽真空系統與第二軟管、第三軟管之間，以及三通的上端開口、橫向開口上均設有閥門。該裝置實現了鈉鉀合金向隔離毛細管中的充灌，裝置緊湊，操作安全、簡便，鈉鉀合金用量可控。

技術領域

本發明屬于壓力測量設備領域，具體涉及一種用于隔離毛細管鈉鉀合金灌裝的裝置及方法。

背景技術

壓力變送器能夠將壓力、壓差等數據遠傳至數據采集端，廣泛應用于各種化工過程的監測與數據采集工作。壓力變送器通常由測量膜片端、隔離毛細管、數據處理端等組成。隔離毛細管內充有液體，當測量端膜片感受到一定壓力后，膜片發生形變，使得膜片下部及隔離毛細管內的液體被壓縮，從而將壓力信號傳遞至數據處理端。

在通常的壓力變送器中，隔離毛細管內一般以硅油等液體作為壓力傳遞介質。硅油類介質的工作溫度一般不高于300℃，常用于室溫至200℃左右介質的壓力測量。對于高溫環境中壓力的測量，以硅油類液體為壓力傳遞介質的壓力變送器的使用受到較大限制。

鈉鉀合金是鈉與鉀形成的低共熔混合物。熔點最低的鈉鉀合金比例(質量分數)為Na 22.8％，K 77.2％。在101.325KPa下，熔點-12.6℃，沸點785℃，能夠在通常的低溫、高溫及高低溫溫差較大的環境下保持液態。因此，在隔離毛細管中充灌鈉鉀合金，能夠大大提高壓力變送器在高溫環境中的適用性。

隔離毛細管內充灌硅油的工藝較為成熟，而充灌其他液體作為介質則鮮有報道。硅油在空氣中性質穩定，不與水、氧氣、二氧化碳等發生作用，硅油的充灌在普通環境中即可完成。鈉鉀合金與硅油類介質的性質差異較大。鈉鉀合金在室溫環境下為液態，與不銹鋼不浸潤，化學性質活潑，能夠與空氣中的水蒸氣、氧氣等發生反應，遇水快速發生反應，大量放熱并放出氫氣。有關鈉鉀合金的操作需在惰性氣體手套箱中進行。

由于隔離毛細管內灌裝鈉鉀合金是在常溫下進行的，而工作是在高溫環境，因此要求隔離毛細管內不能存在氣泡，且鈉鉀合金不能吸附高溫可解離的物質，這就對灌裝工藝及灌裝裝置提出了較高的要求。由于缺乏向隔離毛細管內灌裝鈉鉀合金的技術及相關的實驗裝置，需要對隔離毛細管鈉鉀合金的灌裝工藝進行研發，并設計一套用于隔離毛細管鈉鉀合金灌裝的實驗裝置。

發明內容

由于鈉鉀合金化學活性高，易與空氣中的水、氧氣發生作用而受到污染，采用硅油的灌裝技術很難實現鈉鉀合金的灌裝，必須設計一種新的灌裝裝置和方法，避免鈉鉀合金在灌裝過程中與空氣中的水、氧氣發生作用，保證灌裝過程的安全。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是

一種用于隔離毛細管鈉鉀合金灌裝的裝置，用于向由數據處理端、隔離毛細管、膜片端構成的壓力變送器中的所述隔離毛細管內灌裝鈉鉀合金，設置在惰性氣體手套箱內，包括下端出口密封連接三通的上端開口、用于存放鈉鉀合金的灌裝漏斗，與所述三通的下端開口通過第一軟管密封相連的灌裝接頭，所述灌裝接頭用于密封連接所述隔離毛細管位于所述數據處理端上的一端；還包括與所述膜片端密封相連的抽真空夾具，密封連接抽真空系統和所述三通的橫向開口的第二軟管，密封連接抽真空系統和所述抽真空夾具的第三軟管；在所述抽真空系統與所述第二軟管、第三軟管之間，以及所述三通的上端開口、橫向開口上均設有閥門。

進一步，

所述灌裝漏斗為圓柱形筒體結構，主體材料為S30408不銹鋼，下部為設有開口的圓錐結構，所述灌裝漏斗內表面光潔。

進一步，