[发明专利]一种浮筒式高温钠钾合金液位计

说明书

本发明涉及一种浮筒式高温钠钾合金液位计，包括液位传感器、可编程逻辑控制器和温度控制单元；可编程逻辑控制器用于输出修正补偿数据；温度控制单元用于对液位传感器的环境数据进行补偿；液位传感器包括外筒体、内浮筒和气体隔离型差动变压器；内浮筒通过弹簧悬挂于外筒体内部；外筒体与被测容器形成连通器结构；内浮筒能够随工质液位变化而与外筒体产生相对位置变化；气动隔离型差动变压器的铁芯与内浮筒相对固定；外筒体与气动隔离型差动变压器的线圈相对固定。本发明的有益效果为：结构简单，成本较低，精确度较高，可靠性较好，在实验室条件下容易实现。

技术领域

本发明属于材料分析领域，具体涉及一种浮筒式高温钠钾合金液位计。

背景技术

高温条件下液态金属钠钾合金液位的连续精确测量一直是困扰科研工作者的难题，这主要由于钠钾合金物性及其运行工况共同造成的。钠钾合金化学特性活泼，易燃易爆，其常温为液态，饱和蒸气压较低，在高温条件下较其它液态金属(如钾、钠)更易形成蒸气，钠钾合金蒸气弥散在液面上方，并在温度较低处凝结。在通常工况下，钠钾合金液面上方会有一定压力的覆盖气体，设备进行的抽真空操作会进一步加剧钠钾合金由液态向蒸气态的转变。综上所述，由于工质高温、金属蒸气凝结和覆盖气体压力多变等因素使得多数液位计都无法长期工作。现实中，由于探头或波导杆(束)被金属蒸气凝结后附着，超声波、雷达和红外反射式液位计均会失效。依靠放射源工作的液位计虽可正常工作，但引发的辐射安全问题突出。在这种情况下，通常以电感、差压、浮力变化为工作原理的液位计工作较为可靠。

钠钾合金液位计通常在工质温度0℃-600℃，工质压力为0-0.3MPa(绝对压力)条件下，液面测量液位分辨率为1mm，测量精确度≤±5.0mm，响应时间≤0.5s，稳定性要求优于12个月。

高温复杂压力条件下的液态金属钠钾合金液位测量需求一般仅存在于科研领域，市场无法提供成熟货架产品可供选用，用户一般会针对性组织开发相应测量手段。

针对电感式液位计的高成本及复杂的标定过程和差压式液位计在复杂环境下的低可靠性能，本发明提供了一种基于差动变压器的变浮力浮筒式液位计。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种浮筒式高温钠钾合金液位计，至少能够提供一种新的解决高温复杂压力条件下的液态金属钠钾合金液位测量问题的可选方案。

本发明的技术方案如下：

一种浮筒式高温钠钾合金液位计，包括液位传感器、可编程逻辑控制器和温度控制单元；

所述可编程逻辑控制器用于根据所述被测容器的环境数据和所述液位传感器的环境数据输出修正补偿数据；

所述温度控制单元用于根据所述修正补偿数据对所述液位传感器的环境数据进行补偿；

所述液位传感器包括外筒体、内浮筒和气体隔离型差动变压器；所述内浮筒通过弹簧悬挂于所述外筒体内部；所述外筒体与被测容器形成连通器结构；所述内浮筒能够随工质液位变化而与所述外筒体产生相对位置变化；所述气动隔离型差动变压器的铁芯与所述内浮筒相对固定；外筒体与所述气动隔离型差动变压器的线圈相对固定。

进一步地，上述的浮筒式高温钠钾合金液位计，所述外筒体的上部和下部分别设有内浮筒上导向管和内浮筒下导向管；所述内浮筒的上部和下部分别设有与所述内浮筒上导向管配合的上导向杆和与所述内浮筒下导向管配合下导向杆。

进一步地，上述的浮筒式高温钠钾合金液位计，所述下导向杆上设置带有纵向沟槽。

进一步地，上述的浮筒式高温钠钾合金液位计，所述上导向杆上还设置有异形交错沟槽。

进一步地，上述的浮筒式高温钠钾合金液位计，所述内浮筒上导向管和内浮筒下导向管均为管状，并在壁面设置有泄压孔。