[實(shí)用新型]一種高溫液態(tài)金屬探針

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920885330.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210180513U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍俞伊;柴寶華;馮波;韓冶;王澤鳴;畢可明;衛(wèi)光仁;薛松齡;張德樓;杜開(kāi)文;趙守智;劉天才;高山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)原子能科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01F23/22
• 分類號(hào): G01F23/22;G01K7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本公開(kāi)屬于液態(tài)金屬的檢測(cè)儀表技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于高溫液態(tài)金屬液位探測(cè)及溫度測(cè)量的多用途探針。該探針包括：結(jié)構(gòu)件、過(guò)渡連接件、絕緣件、密封件；其中絕緣件采用耐高溫陶瓷材料。結(jié)構(gòu)件采用不銹鋼材料。結(jié)構(gòu)件包括：螺紋公接頭、上壓緊件、螺紋母接頭、下接管、中心探針；絕緣件包括：陶瓷管；高溫液態(tài)金屬探針采用陶瓷管，其既是結(jié)構(gòu)件又是絕緣件，而密封件采用的是金屬墊片；在其他結(jié)構(gòu)件、連接件使用不銹鋼材料件時(shí)最高使用溫度可達(dá)到650℃。若使用鎳基合金或難熔金屬材料替代制作探針和螺紋連接件，還可將耐溫能力進(jìn)一步提高到1000℃。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)屬于液態(tài)金屬的檢測(cè)儀表技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于高溫液態(tài)金屬液位探測(cè)及溫度測(cè)量的多用途探針。

背景技術(shù)

液態(tài)金屬裝置中，溫度和液位等是與運(yùn)行和安全相關(guān)的重要參數(shù)。由于液態(tài)金屬運(yùn)行溫度較高，特別是鈉、鈉鉀合金、鋰、鉛鉍合金等液態(tài)金屬工質(zhì)還具有化學(xué)性質(zhì)活潑的特點(diǎn)，一般不能與空氣直接接觸，對(duì)設(shè)備密封性要求很高，因此液態(tài)金屬設(shè)備中的溫度和液位測(cè)量相較于水等普通工質(zhì)技術(shù)難度更大。

液態(tài)金屬溫度的測(cè)量一般采用熱偶阱的方式，即使用一根盲管伸入到工質(zhì)內(nèi)部，然后放置鎧裝熱電偶進(jìn)行測(cè)溫。這種方式可以保證裝置的密封性，相較于在設(shè)備外部貼壁測(cè)量準(zhǔn)確度更高，但同時(shí)也需要在設(shè)備接管中專門預(yù)留熱偶阱管，提高了設(shè)備復(fù)雜度。

液態(tài)金屬液位的測(cè)量可分為連續(xù)式液位計(jì)及液位探針兩類，相對(duì)于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、造價(jià)較高且需要專門標(biāo)定的連續(xù)液位計(jì)，用于指示特定高度液位的液位探針應(yīng)用更為廣泛，可在液態(tài)金屬回路存儲(chǔ)罐、量筒、膨脹罐等設(shè)備的安全液位警示，灌注操作停止信號(hào)，以及流量標(biāo)定等多個(gè)場(chǎng)合進(jìn)行應(yīng)用。液態(tài)金屬溫度高于熔點(diǎn)后，會(huì)產(chǎn)生液態(tài)金屬蒸汽彌散于液面上方，容易凝結(jié)沉積在溫度較低的液位測(cè)量元器件表面，對(duì)探針材料產(chǎn)生腐蝕。另外，金屬工質(zhì)沉積后易引起絕緣件與結(jié)構(gòu)件之間的粘連，形成信號(hào)誤報(bào)，維修頻率較高。目前鈉鉀合金、鉛鉍合金等液態(tài)金屬回路的最高運(yùn)行溫度可達(dá)到600℃，為保障回路的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)標(biāo)定、警示等功能，這就需要一種能在高溫液態(tài)金屬蒸汽環(huán)境下工作的液位探針，并且具備較好的密封性和快速維修功能。

目前在液態(tài)金屬中使用的液位探針一般采用聚四氟乙烯等作為絕緣材料，密封則直接采用聚四氟乙烯或真空法蘭，該類探針安裝拆卸零部件數(shù)量較多，維修便利性較差，在實(shí)際使用中極限真空密封度也不夠理想。

在液態(tài)金屬設(shè)備中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)設(shè)備同時(shí)需要進(jìn)行溫度和液位測(cè)量的情況。例如膨脹罐、量筒等液態(tài)金屬容器中需要配備至少3個(gè)液位探針用于不同高度的液位指示，同時(shí)設(shè)置1至3個(gè)熱偶阱用于罐體內(nèi)工質(zhì)的溫度測(cè)量。而封頭上一般還需要布置排氣管、工質(zhì)進(jìn)、出口管等其它接管，往往造成空間局促，各接管間互相易產(chǎn)生干涉，操作困難。

實(shí)用新型內(nèi)容

(一)實(shí)用新型的目的

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開(kāi)提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便用于高溫液態(tài)金屬液位探測(cè)及溫度測(cè)量的多用途探針。

(二)技術(shù)方案

一種高溫液態(tài)金屬探針，該裝置包括：過(guò)渡連接件、絕緣件、密封件以及用于支撐和固定的結(jié)構(gòu)件；其中密封件與絕緣件之間采用過(guò)渡連接件連接；其中絕緣件采用耐高溫陶瓷材料。

結(jié)構(gòu)件采用不銹鋼材料。

結(jié)構(gòu)件包括：螺紋公接頭、上壓緊件、螺紋母接頭、下接管、中心探針；絕緣件包括：陶瓷管；

其中螺紋公接頭為帶有外螺紋的管件；螺紋母接頭為帶有內(nèi)螺紋的管件，且螺紋母接頭管內(nèi)表面的一端設(shè)有一圈凸環(huán)；下接管外表面的一端設(shè)有一圈凸環(huán)；

螺紋母接頭套在下接管外，螺紋公接頭與螺紋母接頭螺紋連接，并通過(guò)上壓緊件壓緊下接管，上壓緊件位于螺紋母接頭內(nèi)；

陶瓷管為長(zhǎng)圓管，且陶瓷管依次穿過(guò)螺紋公接頭、上壓緊件、螺紋母接頭、下接管；