一種鈉液位傳感器及鈉液位檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液位測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鈉液位傳感器及鈉液位檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]快中子反應(yīng)堆(簡稱“快堆”)是世界上第四代先進核能系統(tǒng)的主力堆型，液態(tài)金屬鈉以其優(yōu)良的熱工特性成為快堆的冷卻劑，用于將熱量從堆芯帶走。工作過程中，必須準確實時地知道液態(tài)鈉在諸多容器(如主容器、緩沖罐、膨脹罐等)中的液位，從而保證反應(yīng)堆的正常運行。
[0003]當前，國內(nèi)外普遍利用電磁感應(yīng)的原理采用兩線圈(初級線圈、感應(yīng)線圈)的傳感器結(jié)構(gòu)用于在線檢測鈉液位，其缺點是背景信號大、靈敏度低、穩(wěn)定性差。目前還有一種三線圈的傳感器，用于在線檢測鈉液位，該三線圈的傳感器包括激勵線圈(初級線圈)覆蓋滿測程、感應(yīng)線圈設(shè)置在測程上部以及補償線圈設(shè)置在測程下部。雖然這種技術(shù)方案的背景信號、靈敏度和穩(wěn)定性相比兩線圈的有較大改善，但缺點是存在測量盲區(qū)即不能測量位于補償線圈區(qū)間的鈉液位，從而具有安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鈉液位傳感器及鈉液位檢測裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的測量鈉液位的傳感器的背景信號大、靈敏度低、穩(wěn)定性差和安全性差的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種鈉液位傳感器，包括保護套管、第一線圈架和第二線圈架;所述第一線圈架套設(shè)在所述第二線圈架的外部，所述保護套管套設(shè)在所述第一線圈架的外部；所述第一線圈架上設(shè)置有感應(yīng)線圈，所述第二線圈架上設(shè)置有初級線圈和補償線圈；所述感應(yīng)線圈的軸向長度等于所述第一線圈架的軸向有效長度;所述初級線圈的軸向長度等于所述第二線圈架的軸向有效長度;所述補償線圈的軸向長度等于所述第二線圈架的軸向有效長度。。
[0006]可選地，所述感應(yīng)線圈螺旋纏繞在所述第一線圈架的外表面的軸向方向上;所述初級線圈和所述補償線圈分別螺旋纏繞在所述第二線圈架的外表面的軸向方向上;所述初級線圈和所述補償線圈交錯設(shè)置;所述初級線圈的螺旋角與所述補償線圈的螺旋角相同。
[0007]可選地，所述感應(yīng)線圈螺旋纏繞在所述第一線圈架的外表面的軸向方向上;所述第二線圈架包括第一子線圈骨架和第二子線圈骨架;所述第一子線圈骨架套設(shè)在所述第二子線圈骨架的外部；所述初級線圈螺旋纏繞在所述第一子線圈骨架的外表面的軸向方向上，所述補償線圈螺旋纏繞在所述第二子線圈骨架的外表面的軸向方向上;所述第一線圈架的軸線、所述第一子線圈骨架的軸線和所述第二子線圈骨架的軸線共線。
[0008]進一步地，所述補償線圈與所述初級線圈的徑向間距小于所述感應(yīng)線圈與所述初級線圈的徑向間距。
[0009 ] 進一步地，所述補償線圈的匝數(shù)小于所述感應(yīng)線圈的匝數(shù)。
[0010]進一步地，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述保護套管內(nèi)。
[0011]進一步地，所述溫度傳感器為熱電偶。
[0012]進一步地，還包括金屬探針，用于檢測鈉液是否泄漏到所述保護套管內(nèi)。
[0013]進一步地，所述保護套管的材質(zhì)為不銹鋼。
[0014]本發(fā)明還提供了一種鈉液位檢測裝置，包括信號處理機以及所述的鈉液位傳感器;所述感應(yīng)線圈、所述初級線圈和所述補償線圈分別與所述信號處理機電連接。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0016]本發(fā)明提供的鈉液位傳感器，包括保護套管、第一線圈架和第二線圈架;第一線圈架套設(shè)在第二線圈架的外部，保護套管套設(shè)在第一線圈架的外部;第一線圈架上設(shè)置有感應(yīng)線圈，第二線圈架上設(shè)置有初級線圈和補償線圈；感應(yīng)線圈的軸向長度等于第一線圈架的軸向有效長度;初級線圈的軸向長度等于第二線圈架的軸向有效長度;補償線圈的軸向長度等于第二線圈架的軸向有效長度。本發(fā)明降低了背景信號低、提高了靈敏度高，并且具有良好的穩(wěn)定性，不存在測量盲區(qū)，安全性高。
[0017]本發(fā)明提供的鈉液位檢測裝置，包括信號處理機以及本發(fā)明提供的鈉液位傳感器;感應(yīng)線圈、初級線圈和補償線圈分別與信號處理機電連接。由前述分析可知，本發(fā)明提供的鈉液位檢測裝置，降低了背景信號低、提高了靈敏度高，并且具有良好的穩(wěn)定性，不存在測量盲區(qū)，安全性高。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實施例一提供的鈉液位傳感器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例二提供的鈉液位傳感器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實施例三提供的鈉液位檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標記:
[0023]101-保護套管；102-第一線圈架；103-第二線圈架；
[0024]104-感應(yīng)線圈；105-初級線圈；106-補償線圈；
[0025]108-鈉液；109-溫度傳感器;110-金屬探針；
[0026]111-第一子線圈骨架;112-第二子線圈骨架;113-信號處理機。
[0027]需要說明的是，圖1和圖2中，并未示出溫度傳感器和金屬探針，這兩個零部件在圖3中示出，另外，本發(fā)明實施例一至實施例三中，相同的零部件使用相同的附圖標記，在此參照具體實施例方式中的描述。
【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0030]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031 ] 實施例一
[0032]參見圖1所示，本發(fā)明實施例一提供了一種鈉液位傳感器，包括保護套管101、第一線圈架102和第二線圈架103;第一線圈架102套設(shè)在第二線圈架103的外部，保護套管套設(shè)在第一線圈架102的外部;第一線圈架上設(shè)置有感應(yīng)線圈104，第二線圈架上設(shè)置有初級線圈105和補償線圈106;感應(yīng)線圈的軸向長度等于第一線圈架的軸向有效長度L;初級線圈的軸向長度等于第二線圈架的軸向有效長度;補償線圈的軸向長度等于第二線圈架的軸向有效長度。第一線圈架和第二線圈架均呈管狀。本發(fā)明實施例一提供的鈉液位傳感器通過采用保護套管可以保護第一線圈架和第二線圈架，通過使感應(yīng)線圈的軸向長度等于第一線圈架的軸向有效長度;初級線圈的軸向長度等于第二線圈架的軸向有效長度;補償線圈的軸向長度等于第二線圈架的軸向有效長度，從而不存在測量盲區(qū)，安全性高。初級線圈105、感應(yīng)線圈104和補償線圈106的這種空間布局，降低了背景信號低、提高了靈敏度高，并且具有良好的穩(wěn)定性。
[0033]本實施例一中，感應(yīng)線圈104螺旋纏繞在第一線圈架102的外表面的軸向方向上；初級線圈105和補償線圈106分別螺旋纏繞在第二線圈架103的外表面的軸向方向上;初級線圈和補償線圈交錯設(shè)置;初級線圈的螺旋角與補償線圈的螺旋角相同，也就是說，第二線圈架上初級線圈的長度延伸方向與補償線圈的長度延伸方向保持一致，即保持平行。具體的說，第一線圈架的軸向有效長度和第二線圈架的軸向有效長度指的是鈉液位傳感器的測量區(qū)間長度;第一線圈架的軸線和第二線圈架的軸線共線;感應(yīng)線圈的軸向起始端、初級線圈的軸向起始端、補償線圈的軸向起始端齊平。
[0034]本實施例一中，補償線圈的匝數(shù)小于感應(yīng)線圈的匝數(shù)。這樣，匝數(shù)較少的補償線圈就可以抵消初級線圈在匝數(shù)較多的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的背景信號。另外，由于補償線圈106到鈉液108的徑向距離大于感應(yīng)線圈104到鈉液108的徑向距離，使初級線圈在鈉液中產(chǎn)生的渦電流在匝數(shù)較少的補償線圈中產(chǎn)生的電磁信號遠小于該渦電流在匝數(shù)較多的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的電磁信號。補償線圈在抵消初級線圈在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的背景信號的同時，對鈉液中的渦電流在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的有用信號的減弱甚微。
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