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專利名稱：一種鈉液位計分度標定裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于液位測量技術(shù)領域，具體涉及一種鈉液位計分度標定裝置。
鈉液位計是快中子反應堆及其試驗裝置中應用的一種液位測裝置，由于液態(tài)金屬鈉的高溫、易燃等特殊性質(zhì)，無法用現(xiàn)有的分度標定裝置對鈉液位計進行標定。
本實用新型的目的在于設計一種結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠、操作簡便、參考標準誤差小的鈉液位計分度標定裝置。
本實用新型的設計方案包括標定容器、貯鈉槽、絕熱材料、支撐柱、密封頂蓋和氬氣調(diào)節(jié)管路、閥門，其特征在于標定容器的下端通過連通管伸入貯鈉槽的下部組成可將貯鈉槽中的液態(tài)鈉提升至標定容器內(nèi)并可使標定容器中的鈉液位緩慢上升或下降的連通器，貯鈉槽的上部設有注鈉口和進氣管，進氣管上依次安裝有蒸汽阱、氣閥和微調(diào)閥，標定容器上部設有排氣管，排氣管上依次安裝有蒸汽井和氣閥，該氣閥的前后端分別通過平衡閥和排氣閥與進氣管上的蒸汽阱相連，標定容器的密封頂蓋上設有軸向依次間隔排列、周向均布的作為液位參考標準的液位探針和位于中心的被檢鈉液位傳感器，標定容器、貯鈉槽的外壁面上都繞有鎧裝電加熱器，分度標定裝置上設有防止鈉液位上升過高的安全裝置。
本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠、操作簡便、參考標準誤差小等優(yōu)點，可準確地對鈉液位計進行分度標定。
本實用新型有如下附圖

圖1鈉液位計分度標定裝置結(jié)構(gòu)示意圖
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，標定容器1的高度要與被檢鈉液位傳感器相適配，作為參考標準的不銹鋼探針3的數(shù)目和間距可依具體情況而定。以下是對工作溫度范圍為100-550℃、量程為1400毫米的鈉液位計進行分度標定的裝置的具體實施方案在標定容器1中安裝軸向依次間距200毫米、周向均布的8根不銹鋼液位探針3和位于中心位置的一支被檢鈉液位傳感器2。標定容器1和其下面的貯鈉槽19由連通管30相連組成為連通器。基于連通器原理，從進氣管31壓入氬氣可將液態(tài)金屬鈉從貯鈉槽19壓至標定容器1中，緩緩打開微調(diào)閥門13，即可使標定容器中的鈉液位緩慢上升，以進行上行特性標定；借助于平衡閥門9的緩慢打開，可使標定容器中的鈉液位緩慢下降，以進行下行特性標定。當鈉液位依次到達相應的每根液位探針觸點時，記錄被檢鈉液位傳感器的輸出信號，即可完成鈉液位傳感器2的分度標定。
為了對裝置內(nèi)的壓力進行測量，在進氣管31和排氣管7上設有壓力表11、5，分別安裝在蒸汽阱16、4的上面。在靠近蒸汽阱16的進氣管31上連接有可與真空泵相連的氣閥15。
為了確保裝置能安全工作，防止高溫液態(tài)鈉液位上升過高接觸密封頂蓋32從而破壞密封，本裝置設有兩套安全裝置，一套安全裝置由密封頂蓋32上的第一支液位探針3和安裝在進氣管31上的、當鈉液面接觸第一支液位探針3時可通過繼電器控制的電磁切斷閥14組成。另一套安全裝置由溢流筒24、彎管28和鈉閥23組成，溢流筒24通過彎管28與標定容器1上部的溢流口相連，溢流筒24的底部通過鈉閥23與貯鈉槽19相連，溢流筒的外壁上面繞有鎧裝電加熱器27。
當鈉液面接觸頂部第1探針時，通過繼電器控制電磁切斷閥14自動關閉氬氣源，從而使鈉液位停止上升。其次，在標定容器上部裝有溢流口，經(jīng)彎管28通到溢流筒。溢流筒內(nèi)的鈉通過鈉閥23可返回貯鈉槽。溢流筒內(nèi)也裝有接觸式液位探針25，后者連接到報警系統(tǒng)。實際上，第一套安全措施業(yè)已足夠，加上第二套安全措施，就更為安全可靠了。
在標定容器1的頂蓋組件中，使用硅橡膠、聚四氟乙烯等耐熱絕緣材料作為鈉液位探針與頂蓋之間的密封絕緣材料。密封裝置周圍加有肋片，工作時有風扇強迫冷卻，以便降低絕緣材料的工作溫度，并延長其使用壽命。為了防止鈉蒸汽進入壓力表5、11和排氣管路7中，并防止管路堵塞，裝置中安裝了兩個蒸汽阱4、16。蒸汽阱可采用公知的回流式結(jié)構(gòu)，依靠表面上的碰撞作用來實現(xiàn)鈉蒸汽的凝結(jié)。蒸汽阱周圍加有肋片，以便散熱降溫。當鈉蒸汽進入蒸汽阱后，由于溫度降低，鈉由蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)，但又不使其固化，這樣就可以順著回流板，流回到標定容器內(nèi)。這種蒸汽阱的最大優(yōu)點在于不會堵塞。
當裝置內(nèi)氣體壓力過高時，可通過閥門6、10進行排氣。閥門9用作平衡閥，當下行程分度時，可以緩緩打開閥門9，以便鈉液位緩慢下降。閥門15用于連接真空泵，以便初次啟動時排除裝置內(nèi)部的空氣。閥門12、微調(diào)閥13及電磁切斷閥14用于向裝置充入氬氣。當閥門9關閉、閥門12、14開啟，緩緩打開微調(diào)閥13，即可把貯鈉槽19中的液態(tài)鈉壓入標定容器1中，并緩慢提升鈉液位。
液態(tài)鈉通過注鈉口17注入貯鈉槽。在標定容器1、貯鈉槽19及溢流筒24的外壁面都繞有鎧裝電加熱器27，并裝有測溫熱電偶和溫度調(diào)節(jié)器。熱電偶18用于監(jiān)測貯鈉槽的鈉溫。支架20用于支撐貯鈉槽。
整個裝置用4根支撐柱8支撐，并在軸向均勻分布5個支撐圈29加以固定。內(nèi)部充填絕熱材料26，并用厚度為0.5mm的不銹鋼板包覆成圓柱形。裝置中預定流動液鈉的橫管都具有一定的傾斜度，以防止鈉滯流在管道中。裝置底部裝有4個萬向輪22，使整個裝置便于移動，當整個裝置安裝固定之后，為了消除萬向輪長期受力狀態(tài)，底板21用4個墊塊支撐。
利用上述鈉液位計分度標定裝置，進行互感式鈉液位傳感器的分度標定試驗，根據(jù)120℃、300℃、550℃三種鈉溫下的分度標定數(shù)據(jù)，作出下列形式的互感式鈉液位傳感器的分度特性方程式H＝(aT2+bT+c)U2+dT2+eT+f式中H-傳感器在鈉中的插入深度，mmU2-傳感器的輸出電壓，mVT-被測介質(zhì)溫度，℃a、b、c、d、e、f-根據(jù)分度標定試驗確定的系數(shù)以下是幾組具體實施方案的系數(shù)值在120-550℃鈉溫范圍內(nèi)，考慮到液態(tài)鈉溫度的影響，以純鎳為繞組芯線材料、敏感段長800mm互感式鈉液位傳感器，當原邊勵磁電流為41.7mA時，其分度特性方程式的系數(shù)為a＝-9.36×10-6b＝1.409×10-2
c＝-11.431d＝5.52×10-5e＝-5.854×10-2f＝1069.8以Ni90Cr10為繞組芯線材料、敏感段長1400mm的互感式鈉液位傳感器，當原邊勵磁電流為19.2mA時，其分度特性方程式的系數(shù)為a＝-3.195×10-5b＝4.240×10-2c＝-28.530d＝3.705×10-4e＝-3.1028×10-1f＝1919.1以康銅為繞組芯線材料、敏感段長1400mm的互感式鈉液位傳感器，當原邊勵磁電流為23.7mA時，其分度特性方程式的系數(shù)為a＝-2.351×10-5b＝3.158×10-2c＝-22.295d＝6.030×10-4e＝-4.1082×10-1f＝1911.5實驗測定值與各自的分度特性方程式的最大線性偏差小于量程的±1.89％，上行特性與下行特性的偏差小于量程的0.99％，液位參考標準誤差為±2mm。
權(quán)利要求1.一種鈉液位計分度標定裝置，包括標定容器(1)、貯鈉槽(19)、絕熱材料(26)、支撐柱(8)、密封頂蓋(32)和氬氣調(diào)節(jié)管路、閥門，其特征在于標定容器(1)的下端通過連通管(30)伸入貯鈉槽(19)的下部組成可將貯鈉槽(19)中的液態(tài)鈉提升至標定容器(1)內(nèi)并可使標定容器(1)中的鈉液位緩慢上升或下降的連通器，貯鈉槽(19)的上部設有注鈉口(17)和進氣管(31)，進氣管(31)上依次安裝有蒸汽阱(16)、氣閥(12)和微調(diào)閥(13)，標定容器(1)上部設有排氣管(7)，排氣管(7)上依次安裝有蒸汽阱(4)和氣閥(6)，氣閥(6)的前后端分別通過氣閥(9)和氣閥(10)與蒸汽阱(16)相連，標定容器(1)的密封頂蓋(32)上設有軸向依次間隔排列、周向均布的作為液位參考標準的液位探針(3)和位于中心的被檢鈉液位傳感器(2)，標定容器(1)、貯鈉槽(19)的外壁面上都繞有鎧裝電加熱器(27)，分度標定裝置上設有防止鈉液位上升過高的安全裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分度標定裝置，其特征在于所說的安全裝置由密封頂蓋(32)上的第一支液位探針(3)和安裝在進氣管(31)上的、當鈉液面接觸第一支液位探針(3)時可通過繼電器控制的電磁切斷閥(14)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分度標定裝置，其特征在于所說的安全裝置由溢流筒(24)、彎管(28)和鈉閥(23)組成，溢流筒(24)通過彎管(28)與標定容器(1)上部的溢流口相連，溢流筒(24)的底部通過鈉閥(23)與貯鈉槽(19)相連，溢流筒的外壁上面繞有鎧裝電加熱器(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的分度標定裝置，其特征在于所說的貯鈉槽(19)上安裝有測溫熱電偶(18)，所說的蒸汽阱(16)上連接有可與真空泵相連的氣閥(15)，所說的蒸汽阱(4、16)上分別連接有壓力表(5、11)。
專利摘要本實用新型公開了一種鈉液位計分度標定裝置，包括標定容器、貯鈉槽、密封頂蓋、液位探針和氬氣調(diào)節(jié)管路、閥門、其特征在于標定容器的下端通過連通管伸入貯鈉槽的下部組成連通器，通過氬氣調(diào)節(jié)管路和閥門控制進氣或排氣，可以使貯鈉槽中鈉液位上升或下降，以分別進行上行程和下行程分度標定。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠、操作簡便、參考標準誤差小等優(yōu)點，可準確地對鈉液位計進行分度標定。
文檔編號G01F23/00GK2258983SQ9522287
公開日1997年8月6日 申請日期1995年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月12日
發(fā)明者陳道龍, 王軒, 李新穎, 孫會清, 朱杰 申請人:中國原子能科學研究院