[发明专利]一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针及其标定装置

权利要求书

1.一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针，其特征在于：所述用于液态金属局部流速测量的电磁探针(1)包括用于在高温环境下提供磁场的耐高温永磁体(1-1)、用作固定架的耐高温绝缘基体(1-2)、用于探测动生电动势的耐高温金属电极(1-3)、用于传输动生电动势信号的耐高温漆包电极线(1-4)、耐高温保护套管(1-5)以及用于粘接、密封各部件的耐高温结构胶(1-6)；

所述耐高温绝缘基体(1-2)由耐高温绝缘材料制成，且具有安放耐高温永磁体(1-1)的中心孔和供耐高温金属电极(1-3)穿过的两个边缘小通孔，所述耐高温永磁体(1-1)安插在耐高温绝缘基体(1-2)的中心孔中，耐高温永磁体(1-1)和耐高温绝缘基体(1-2)之间的空隙通过耐高温结构胶(1-6)填充密封；所述耐高温金属电极(1-3)具有两根，分别穿过耐高温绝缘基体(1-2)的边缘小通孔并伸出耐高温绝缘基体(1-2)，耐高温金属电极(1-3)和耐高温绝缘基体(1-2)之间的空隙通过耐高温结构胶(1-6)填充密封，且耐高温结构胶(1-6)不覆盖耐高温金属电极(1-3)头部探测端；耐高温金属电极(1-3)尾部接线端连接耐高温漆包电极线(1-4)；所述耐高温绝缘基体(1-2)安插在耐高温保护套管(1-5)底部，耐高温绝缘基体(1-2)和耐高温保护套管(1-5)之间的空隙使用耐高温结构胶(1-6)填充密封。

2.根据权利要求1所述的一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针，其特征在于：所述耐高温绝缘基体(1-2)的中心孔直径不大于3mm，两个边缘小通孔的直径不大于1mm，分别位于中心孔的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针，其特征在于：所述耐高温金属电极(1-3)头部探测端伸出耐高温绝缘基体(1-2)的长度不超过1mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针，其特征在于：所述耐高温金属电极(1-3)尾部接线端连接的耐高温漆包电极线(1-4)外部包覆耐高温的绝缘漆，确保在高温情况下所述耐高温漆包电极线(1-4)与外界的绝缘。

5.根据权利要求1所述的一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针，其特征在于：所述耐高温永磁体(1-1)为轴向充磁的圆柱形永磁体，且直径不超过2mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针，其特征在于：所述耐高温绝缘基体(1-2)下端伸出耐高温保护套管(1-5)的长度不超过1mm；所述耐高温保护套管(1-5)的外径不超过10mm。

7.根据权利要求1所述的一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针，其特征在于：所述耐高温保护套管(1-5)使用耐腐蚀性好，结构强度高，耐高温，无磁性且不会被磁化的金属材料制成，能够承受液态金属流动过程中的冲刷、磨蚀和高温环境，同时也不会对耐高温永磁体(1-1)的磁场造成影响。

8.根据权利要求1所述的一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针，其特征在于：所述耐高温结构胶(1-6)具备绝缘、耐热冲击、高温下保持粘接强度和密封性不开裂的特性。

9.权利要求1至8任一项所述的一种用于液态金属局部流速测量的电磁探针的标定装置，其特征在于：包括用于液态金属局部流速测量的电磁探针(1)、透明护罩(2)、液态金属(3)、温度计(4)、可调速旋转平台(5)、电加热器(6)、信号放大系统(7)、数据采集卡(8)、旋转托盘(9)以及环形容器(10)；所述电磁探针(1)穿过透明护罩(2)的顶部固定于透明护罩(2)之上；电磁探针(1)的探测端的耐高温漆包电极线(1-4)浸没在位于透明护罩(2)内的环形容器(10)中所盛放的液态金属(3)中；环形容器(10)和旋转托盘(9)固连在一起并置于可调速旋转平台(5)上，在可调速旋转平台(5)的驱动下一同旋转；电加热器(6)布置在透明护罩(2)内，维持透明护罩(2)内的温度在所述液态金属(3)的熔点之上；透明护罩(2)内的温度通过温度计(4)监测；当液态金属(3)流过电磁探针探测端的耐高温永磁体(1-1)的磁场时，根据法拉第电磁感应定律，将会切割磁感线产生动生电动势；所述液态金属(3)相对所述电磁探针(1)探测端运动而产生的动生电动势由所述耐高温金属电极(1-3)引出后，再经所述信号放大系统(7)放大后被数据采集卡(8)接收并记录，从而完成对不同液态金属流速所对应的动生电动势的测量，再拟合得出液态金属流速和产生的动生电动势之间的关系式，实现对所述电磁探针(1)的标定。