本發(fā)明涉及變阻器，更具體地，涉及一種液態(tài)金屬變阻器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的變阻器一般采用固體導(dǎo)線作為電阻絲，電阻絲纏繞在絕緣材料上，兩端接導(dǎo)線使用。但是固體變阻器在高溫下長(zhǎng)時(shí)間使用，容易出現(xiàn)電線老化，電阻絲斷易等問題，而且制作工藝復(fù)雜。

在交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)的過程中，應(yīng)用最多的就是液體變阻器。液體變阻器以化學(xué)鹽溶液(如碳酸鈉或氯化鈉的水溶液)為導(dǎo)電介質(zhì)，將液體電阻串入電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路，通過伺服電動(dòng)機(jī)改變極板間距，從而改變液體電阻的大小，達(dá)到無級(jí)連續(xù)調(diào)整電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)電流的目的。

液體變阻器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無級(jí)變電阻的特點(diǎn)，但液體變阻器使用的是化學(xué)鹽的水溶液，如中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)CN20122031433.8公開了一種用于高壓繞線型電動(dòng)機(jī)上液態(tài)變阻軟啟動(dòng)器。參見圖1所示，該軟啟動(dòng)器的裝有電液3的絕緣箱體2內(nèi)設(shè)有液位檢測(cè)器8，用于檢測(cè)電液的液位，一旦液位檢測(cè)器8檢測(cè)到液面低于液位線，啟動(dòng)器不能啟動(dòng)，必須確認(rèn)高壓電源斷開的情況下方可通過加水孔注入清水(自來水)直到允許啟動(dòng)指示燈亮。

但是，采用液體變阻器，并且，散熱困難，操作不方便。

(1)通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，

(2)腐蝕性強(qiáng),容易出現(xiàn)行程開關(guān)外殼銹蝕和導(dǎo)電接點(diǎn)接觸不良等故障；

(3)液體溶液在常溫下易揮發(fā)，需要不斷補(bǔ)充，增加操作復(fù)雜性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發(fā)明提供一種利用液態(tài)金屬的導(dǎo)電性、良好散熱性和流動(dòng)性的液態(tài)金屬變阻器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種液態(tài)金屬變阻器，其包括：盛裝液態(tài)金屬并相互連通的盛液容器和管道，所述管道內(nèi)設(shè)有延伸至管道外以連接外部導(dǎo)線、具有導(dǎo)電性的移動(dòng)接頭，所述移動(dòng)接頭位于所述管道內(nèi)的一端連接與所述管道內(nèi)端面形狀相同、緊密動(dòng)配合的推移裝置。所述盛液容器的末端設(shè)有用于連接外部導(dǎo)線的固定接頭。

移動(dòng)管道中推液裝置以改變管道中盛裝的液態(tài)金屬的長(zhǎng)度，從而改變變阻器的電阻值，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方式簡(jiǎn)便，同時(shí)，由于管道中盛裝的液態(tài)金屬的長(zhǎng)度在推液裝置的推動(dòng)下，能夠連續(xù)的發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)電阻值的無極連續(xù)變化。

此外，采用液態(tài)金屬作為工作介質(zhì)，充分避免了液體變阻器需要定時(shí)補(bǔ)充液體、高溫下易沸騰蒸發(fā)且散熱困難的問題。

本發(fā)明的有益效果主要如下：

(1)在相連通的橫截面積較大的盛液容器和橫截面積較小的管道中盛裝液態(tài)金屬組成變阻器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

(2)管道中設(shè)置推液裝置改變管道中盛裝液態(tài)金屬的長(zhǎng)度，以改變變阻器的阻值，調(diào)節(jié)方式簡(jiǎn)便；

(3)采用液態(tài)金屬作為工作介質(zhì)，既有良好的導(dǎo)電性，同時(shí)，又充分避免了液體變阻器以腐蝕設(shè)備組件、散熱慢、需定時(shí)補(bǔ)充液體的問題；

(4)在管道中分別設(shè)置前截止頭和后截止頭，保證推液裝置的正常運(yùn)行，避免滑出管道；

(5)管道的形狀以及與盛液容器的位置關(guān)系，設(shè)置方式多樣、靈活；

(6)液態(tài)金屬、管道、盛液容器、推液裝置、移動(dòng)接頭的材質(zhì)可選性多、無毒，并且，多為價(jià)廉易得的材料，便于變阻器的應(yīng)用。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種用于高壓繞線型電動(dòng)機(jī)上液態(tài)變阻軟啟動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中一種液態(tài)金屬變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中一種液態(tài)金屬變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中一種液態(tài)金屬變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中一種液態(tài)金屬變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

參見圖2所示，一種液態(tài)金屬變阻器，其包括管道2和盛液容器4，管道2與盛液容器4相連通，并且，管道2與盛液容器4中都盛放有液態(tài)金屬3。

管道2中設(shè)置有具有導(dǎo)電性的移動(dòng)接頭6，移動(dòng)接頭6用于連接外部導(dǎo)線；盛液容器4的末端設(shè)置有固定接頭5，固定接頭5用于連接外部導(dǎo)線。移動(dòng)接頭6為鐵棒或銅棒；固定接頭5與盛液容器4中的液態(tài)金屬3相連。

移動(dòng)接頭6和固定接頭5作為變阻器兩端的接頭，分別連接外部導(dǎo)線，用于使變阻器連接到電路中。

管道2和盛液容器4中盛裝液態(tài)金屬3，兩端分別設(shè)置連接外部導(dǎo)線的移動(dòng)接頭6和固定接頭5；移動(dòng)接頭6移動(dòng)位置，能夠改變阻值的大小。

相連通的管道2與盛液容器4中盛放液態(tài)金屬3，形成電阻，阻值為R。該變阻器由管道2內(nèi)盛裝的液態(tài)金屬和盛液容器4內(nèi)盛裝的液態(tài)金屬形成的兩部分電阻組成，管道2內(nèi)的液態(tài)金屬3的阻值為R₁，盛液容器4內(nèi)的液態(tài)金屬3的阻值為R₂，R＝R₁+R₂。

移動(dòng)接頭6位于管道2內(nèi)的一端連接推液裝置1。推液裝置1的外端面與管道2的內(nèi)端面的形狀相同。推液裝置1與管道2的內(nèi)端面完全貼合，使管道2和盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3處于封閉的空間內(nèi)，不會(huì)發(fā)生泄露。

推液裝置1與管道2之間形成緊密的動(dòng)配合。推液裝置1能夠相對(duì)于管道2滑動(dòng)，推動(dòng)管道2中盛裝的液態(tài)金屬3沿管道2移動(dòng)，使管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度發(fā)生變化，從而改變變阻器的阻值。

推液裝置1推動(dòng)管道2中的液態(tài)金屬3，能夠使管道2中的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度連續(xù)的發(fā)生變化，從而連續(xù)的、無極調(diào)節(jié)變阻器阻值的大小。這種特性能夠應(yīng)用于一些設(shè)備的軟啟動(dòng)過程中，例如，應(yīng)用到無級(jí)連續(xù)調(diào)整電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)電流的過程中。

管道2的長(zhǎng)度為1000mm-2000mm，橫截面積為10mm²-100mm²。

盛液容器4的長(zhǎng)度為10mm-200mm，橫截面積為0.01m²-0.03m²。

電阻的計(jì)算公式R＝ρ·L/S。式中，ρ為電阻率、L為電阻的長(zhǎng)度、S為電阻的橫截面積。

由于管道2的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于盛液容器4的長(zhǎng)度，而管道2的橫截面積遠(yuǎn)小于盛液容器4的橫截面積，由電阻的計(jì)算公式可知，管道2中的液態(tài)金屬3的電阻R₁遠(yuǎn)大于盛液容器4中的液態(tài)金屬3的電阻R₂，則變阻器的總電阻R＝R₁+R₂≈R₁。因此，通過調(diào)節(jié)管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，即能夠調(diào)節(jié)變阻器的總電阻R的大小，調(diào)節(jié)方式簡(jiǎn)單，控制方式準(zhǔn)確。

由于管道2與盛液容器4相連，當(dāng)推液裝置1向盛液容器4入口的方向移動(dòng)時(shí)，推動(dòng)管道2中的盛裝的液態(tài)金屬3向盛液容器4中移動(dòng)，管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度變短。由電阻的計(jì)算公式可知，管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的電阻值R₁變小。

由于盛液容器4的橫截面積遠(yuǎn)大于管道2的橫截面積，因此，由管道2中移動(dòng)進(jìn)入盛液容器4中的液態(tài)金屬3的量很小，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的量變化很小，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度和橫截面積變化很小，電阻值R₂基本保持不變，總電阻值R的變化約等于R₁的變化。

當(dāng)推液裝置1向遠(yuǎn)離盛液容器4入口的方向移動(dòng)時(shí)，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3向管道2中移動(dòng)，管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度變長(zhǎng)。由電阻的計(jì)算公式可知，管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的電阻值R1變大。

由于盛液容器4的橫截面積遠(yuǎn)大于管道2的橫截面積，因此，由盛液容器4中移動(dòng)進(jìn)入管道2中的液態(tài)金屬3的量很小，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的量變化很小，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度和橫截面積變化很小，電阻值R2基本保持不變，總電阻值R的變化約等于R1的變化。

推液裝置1的推進(jìn)方式為機(jī)械推進(jìn)或氣推式。采用氣推式推動(dòng)推液裝置1時(shí)，采用惰性氣體。在一個(gè)具體實(shí)施例中，惰性氣體為氬氣。推液裝置1的推進(jìn)方式簡(jiǎn)單、選擇靈活。

推液裝置1的材質(zhì)為導(dǎo)電金屬、陶瓷、橡膠、塑料或硅膠。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，導(dǎo)電金屬采用價(jià)格便宜、容易獲取的銅或鐵。

當(dāng)推液裝置1的材質(zhì)為導(dǎo)電金屬時(shí)，移動(dòng)接頭6直接固定在推液裝置1上。移動(dòng)接頭6與推液裝置1以及管道2中盛裝的液態(tài)金屬3構(gòu)成導(dǎo)電的通路，便于電阻連接到電路中。

當(dāng)推液裝置1的材質(zhì)為不易導(dǎo)電的陶瓷、橡膠、塑料或硅膠時(shí)，移動(dòng)接頭6穿過推液裝置1伸入到管道2中，與盛裝在管道2中的液態(tài)金屬3接觸，使移動(dòng)接頭6與管道2中盛裝的液態(tài)金屬3構(gòu)成導(dǎo)電的通路，便于電阻連接到電路中。

在管道2的頂端和尾端分別設(shè)置有移動(dòng)接頭7和后截止頭8，移動(dòng)接頭7和后截止頭8均設(shè)置在管道2的內(nèi)側(cè)，并且，推液裝置1位于移動(dòng)接頭7和后截止頭8之間。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，移動(dòng)接頭7和后截止頭8為管道2內(nèi)側(cè)的突起結(jié)構(gòu)。

當(dāng)推液裝置1在管道2內(nèi)向盛液容器4入口處移動(dòng)位置時(shí)，設(shè)置在管道2尾端的后截止頭8能夠避免推液裝置1進(jìn)入到盛液容器4中，從而避免影響變阻器的正常工作狀態(tài)。

當(dāng)推液裝置1在管道2內(nèi)向遠(yuǎn)離盛液容器4入口的位置移動(dòng)時(shí)，設(shè)置在管道2頂端的移動(dòng)接頭7能夠避免推液裝置1脫離管道2而被完全拉出。推液裝置1被完全拉出管道2，不僅會(huì)影響變阻器的正常工作狀態(tài)，還會(huì)造成管道2和盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的泄露，影響使用安全。

液態(tài)金屬3采用低熔點(diǎn)金屬。采用低熔點(diǎn)金屬作為工作介質(zhì)，能夠使變阻器的阻值變化呈無極變化。液態(tài)金屬具有耐高溫、不易揮發(fā)、熱導(dǎo)率高、無毒及性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。變電阻工作過程中產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)散發(fā)；由于液態(tài)金屬性質(zhì)穩(wěn)定，工作過程中不會(huì)揮發(fā)而造成工作介質(zhì)的損失，因此，不需要定時(shí)補(bǔ)充工作介質(zhì)；此外，液態(tài)金屬性質(zhì)穩(wěn)定，不易銹蝕電極，使變阻器運(yùn)行更加穩(wěn)定。

液態(tài)金屬3采用的低熔點(diǎn)金屬為鎵、鎵基二元/多元合金或銦基合金。其中鎵基二元/多元合金為鎵銦合金、鎵鉛合金、鎵銦錫合金或鎵銦錫鋅鉍合金；銦基合金為銦錫合金、銦鎘合金、銦錫鉛鎘合金、銦銀合金。通過改變合金中各金屬組分的含量，使合金在應(yīng)用環(huán)境的溫度條件下，保持為液態(tài)。

以下為常用的組分含量，鎵基合金如Ga_75.5In_24.5、Ga₉₆.4Zn_3.6、Ga_99.2Al_0.8、Ga_86.5Sn_13.5、Ga₇₂In₁₂Zn₁₆、Ga_62.5In_21.5Sn₁₆、Ga_68.5In_21.5Sn₁₀、Ga₆₁In₂₅Sn₁₃Zn₁,銦基合金如In₅₂Sn₄₈、In₇₄Cd₂₆、In₉₇Ag₃、In_99.3Ga_0.7、In_99.6Ga_0.4、In₇₀Sn₁₅Pb_9.6Cd_5.4、Bi_44.7Pb_22.6In_19.1Sn_8.3Cd_5.3。

盛裝液態(tài)金屬3的盛液容器4的材質(zhì)為彈性材料或剛性材料。

盛液容器4的材質(zhì)采用彈性材料，當(dāng)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)，從而使盛液容器4與管道2中盛裝的液態(tài)金屬3發(fā)生流動(dòng)，盛液容器4的體積隨著盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的體積的微量變化而發(fā)生微小變化，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的阻值基本保持不變。

盛液容器4的材質(zhì)采用剛性材料時(shí)，當(dāng)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)，從而使盛液容器4與管道2中盛裝的液態(tài)金屬3發(fā)生流動(dòng)，由于盛液容器4的橫截面積遠(yuǎn)大于管道2的橫截面積，因此，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的量的變化而導(dǎo)致的體積變化非常小，最終盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的阻值依然基本保持不變。

盛液容器4的材質(zhì)為彈性材料時(shí)，該彈性材料具體為塑料或硅膠；盛液容器4的材質(zhì)為剛性材料時(shí)，該剛性材料為不銹鋼、銅或陶瓷。

管道2的材質(zhì)為剛性材料或彈性材料。剛性材料為不銹鋼、銅或陶瓷；彈性材料為塑料，該塑料為聚乙烯類材料、聚丙烯類材料、聚氯乙烯類材料或聚碳酸酯類材料。

盛液容器4上設(shè)有一與管道2相對(duì)應(yīng)的開孔，根據(jù)盛液容器4與管道2的材質(zhì)，對(duì)應(yīng)設(shè)置該開孔與管道2的連接方式。

當(dāng)盛液容器4的材質(zhì)采用彈性材料，管道2的材質(zhì)也為彈性材料時(shí)，盛液容器4與管道2的連接方式采用膠黏劑粘結(jié)。

當(dāng)盛液容器4的材質(zhì)采用彈性材料，而管道2的材質(zhì)為剛性材料時(shí)，將盛液容器4套接到管道2外側(cè)，并用鐵箍或不銹鋼箍將盛液容器4固定到管道2上。

當(dāng)盛液容器4的材質(zhì)采用剛性材料，而管道2的材質(zhì)為彈性材料時(shí)，將管道2套接到盛液容器4外側(cè)，并用鐵箍或不銹鋼箍將管道2固定到盛液容器4上。

當(dāng)盛液容器4的材質(zhì)采用剛性材料，管道2的材質(zhì)也為剛性材料時(shí)，盛液容器4與管道2的連接方式采用螺接或焊接。在盛液容器4與管道2的連接段分別設(shè)置對(duì)應(yīng)的螺紋或直接焊接，使盛液容器4與管道2相連通。

管道2位于盛液容器4的外部，管道2設(shè)置在盛液容器4上與固定接頭5相對(duì)的一側(cè)。

管道2與固定接頭5分別設(shè)置在盛液容器4上相對(duì)的側(cè)面上，便于最大限度利用盛液容器4的體積，以保證盛液容器4在一定體積容量時(shí)，其橫截面積遠(yuǎn)大于管道2的橫截面積。

當(dāng)液態(tài)金屬3在管道2與盛液容器4之間流動(dòng)時(shí)，使盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的體積變化量很小，以使盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的阻值基本保持不變。

管道2為直管或具有圓滑過渡曲面的彎管。當(dāng)管道2采用直管時(shí)，采用機(jī)械推進(jìn)或氣推式均能夠很方便的推進(jìn)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)位置，以改變管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，從而改變變阻器的阻值。

當(dāng)管道2采用彎管時(shí)，在不便于采用機(jī)械推進(jìn)方式的情況下，采用氣推式的方法推進(jìn)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)位置，以改變管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，從而改變變阻器的阻值。采用具有圓滑過渡曲面的彎管，使推液裝置1在管道2內(nèi)能夠便利的移動(dòng)位置，從而改變管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，而不會(huì)受到彎管尺寸的影響。

實(shí)施例2

參見圖3所示，一種液態(tài)金屬變阻器，其包括管道2和盛液容器4，管道2與盛液容器4相連通，并且，管道2與盛液容器4中都盛放有液態(tài)金屬3。

管道2中設(shè)置有具有導(dǎo)電性的移動(dòng)接頭6，移動(dòng)接頭6用于連接外部導(dǎo)線；盛液容器4的末端設(shè)置有固定接頭5，固定接頭5用于連接外部導(dǎo)線。移動(dòng)接頭6為鐵棒或銅棒；固定接頭5與盛液容器4中的液態(tài)金屬3相連。

移動(dòng)接頭6和固定接頭5作為變阻器兩端的接頭，分別連接外部導(dǎo)線，用于使變阻器連接到電路中。

管道2和盛液容器4中盛裝液態(tài)金屬3，兩端分別設(shè)置連接外部導(dǎo)線的移動(dòng)接頭6和固定接頭5；移動(dòng)接頭6移動(dòng)位置，能夠改變阻值的大小。

相連通的管道2與盛液容器4中盛放液態(tài)金屬3，形成電阻，阻值為R。該變阻器由管道2內(nèi)盛裝的液態(tài)金屬和盛液容器4內(nèi)盛裝的液態(tài)金屬形成的兩部分電阻組成，管道2內(nèi)的液態(tài)金屬3的阻值為R₁，盛液容器4內(nèi)的液態(tài)金屬3的阻值為R₂，R＝R₁+R₂。

參見圖4所示，移動(dòng)接頭6位于管道2內(nèi)的一端連接推液裝置1。推液裝置1的外端面與管道2的內(nèi)端面的形狀相同。推液裝置1與管道2的內(nèi)端面完全貼合，使管道2和盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3處于封閉的空間內(nèi)，不會(huì)發(fā)生泄露。

推液裝置1與管道2之間形成緊密的動(dòng)配合。推液裝置1能夠相對(duì)于管道2滑動(dòng)，推動(dòng)管道2中盛裝的液態(tài)金屬3沿管道2移動(dòng)，使管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度發(fā)生變化，從而改變變阻器的阻值。

推液裝置1推動(dòng)管道2中的液態(tài)金屬3，能夠使管道2中的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度連續(xù)的發(fā)生變化，從而連續(xù)的、無極調(diào)節(jié)變阻器阻值的大小。這種特性能夠應(yīng)用于一些設(shè)備的軟啟動(dòng)過程中，例如，應(yīng)用到無級(jí)連續(xù)調(diào)整電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)電流的過程中。

參見圖3所示，管道2的長(zhǎng)度為1000mm-2000mm，橫截面積為10mm²-100mm²。

盛液容器4的長(zhǎng)度為10mm-200mm，橫截面積為0.01m²-0.03m²。

電阻的計(jì)算公式R＝ρ·L/S。式中，ρ為電阻率、L為電阻的長(zhǎng)度、S為電阻的橫截面積。

由于管道2的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于盛液容器4的長(zhǎng)度，而管道2的橫截面積遠(yuǎn)小于盛液容器4的橫截面積，由電阻的計(jì)算公式可知，管道2中的液態(tài)金屬3的電阻R₁遠(yuǎn)大于盛液容器4中的液態(tài)金屬3的電阻R₂，則變阻器的總電阻R＝R₁+R₂≈R₁。因此，通過調(diào)節(jié)管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，即能夠調(diào)節(jié)變阻器的總電阻R的大小，調(diào)節(jié)方式簡(jiǎn)單，控制方式準(zhǔn)確。

由于管道2與盛液容器4相連，當(dāng)推液裝置1向盛液容器4入口的方向移動(dòng)時(shí)，推動(dòng)管道2中的盛裝的液態(tài)金屬3向盛液容器4中移動(dòng)，管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度變短。由電阻的計(jì)算公式可知，管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的電阻值R₁變小。

由于盛液容器4的橫截面積遠(yuǎn)大于管道2的橫截面積，因此，由管道2中移動(dòng)進(jìn)入盛液容器4中的液態(tài)金屬3的量很小，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的量變化很小，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度和橫截面積變化很小，電阻值R₂基本保持不變，總電阻值R的變化約等于R₁的變化。

當(dāng)推液裝置1向遠(yuǎn)離盛液容器4入口的方向移動(dòng)時(shí)，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3向管道2中移動(dòng)，管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度變長(zhǎng)。由電阻的計(jì)算公式可知，管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的電阻值R₁變大。

由于盛液容器4的橫截面積遠(yuǎn)大于管道2的橫截面積，因此，由盛液容器4中移動(dòng)進(jìn)入管道2中的液態(tài)金屬3的量很小，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的量變化很小，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度和橫截面積變化很小，電阻值R₂基本保持不變，總電阻值R的變化約等于R₁的變化。

推液裝置1的推進(jìn)方式為機(jī)械推進(jìn)或氣推式。采用氣推式推動(dòng)推液裝置1時(shí)，采用惰性氣體。在一個(gè)具體實(shí)施例中，惰性氣體為氬氣。推液裝置1的推進(jìn)方式簡(jiǎn)單、選擇靈活。

推液裝置1的材質(zhì)為導(dǎo)電金屬、陶瓷、橡膠、塑料或硅膠。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，導(dǎo)電金屬采用價(jià)格便宜、容易獲取的銅或鐵。

當(dāng)推液裝置1的材質(zhì)為導(dǎo)電金屬時(shí)，移動(dòng)接頭6直接固定在推液裝置1上。移動(dòng)接頭6與推液裝置1以及管道2中盛裝的液態(tài)金屬3構(gòu)成導(dǎo)電的通路，便于電阻連接到電路中。

當(dāng)推液裝置1的材質(zhì)為不易導(dǎo)電的陶瓷、橡膠、塑料或硅膠時(shí)，移動(dòng)接頭6穿過推液裝置1伸入到管道2中，與盛裝在管道2中的液態(tài)金屬3接觸，使移動(dòng)接頭6與管道2中盛裝的液態(tài)金屬3構(gòu)成導(dǎo)電的通路，便于電阻連接到電路中。

在管道2的頂端和尾端分別設(shè)置有移動(dòng)接頭7和后截止頭8，移動(dòng)接頭7和后截止頭8均設(shè)置在管道2的內(nèi)側(cè)，并且，推液裝置1位于移動(dòng)接頭7和后截止頭8之間。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，移動(dòng)接頭7和后截止頭8為管道2內(nèi)側(cè)的突起結(jié)構(gòu)。

當(dāng)推液裝置1在管道2內(nèi)向盛液容器4入口處移動(dòng)位置時(shí)，設(shè)置在管道2尾端的后截止頭8能夠避免推液裝置1進(jìn)入到盛液容器4中，從而避免影響變阻器的正常工作狀態(tài)。

當(dāng)推液裝置1在管道2內(nèi)向遠(yuǎn)離盛液容器4入口的位置移動(dòng)時(shí)，設(shè)置在管道2頂端的移動(dòng)接頭7能夠避免推液裝置1脫離管道2而被完全拉出。推液裝置1被完全拉出管道2，不僅會(huì)影響變阻器的正常工作狀態(tài)，還會(huì)造成管道2和盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的泄露，影響使用安全。

液態(tài)金屬3采用低熔點(diǎn)金屬。采用低熔點(diǎn)金屬作為工作介質(zhì)，能夠使變阻器的阻值變化呈無極變化。液態(tài)金屬具有耐高溫、不易揮發(fā)、熱導(dǎo)率高、無毒及性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。變電阻工作過程中產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)散發(fā)；由于液態(tài)金屬性質(zhì)穩(wěn)定，工作過程中不會(huì)揮發(fā)而造成工作介質(zhì)的損失，因此，不需要定時(shí)補(bǔ)充工作介質(zhì)；此外，液態(tài)金屬性質(zhì)穩(wěn)定，不易銹蝕電極，使變阻器運(yùn)行更加穩(wěn)定。

液態(tài)金屬3采用的低熔點(diǎn)金屬為鎵、鎵基二元/多元合金或銦基合金。其中鎵基二元/多元合金為鎵銦合金、鎵鉛合金、鎵銦錫合金或鎵銦錫鋅鉍合金；銦基合金為銦錫合金、銦鎘合金、銦錫鉛鎘合金、銦銀合金。通過改變合金中各金屬組分的含量，使合金在應(yīng)用環(huán)境的溫度條件下，保持為液態(tài)。

以下為常用的組分含量，鎵基合金如Ga_75.5In₂₄.5、Ga₉₆.4Zn_3.6、Ga_99.2Al_0.8、Ga_86.5Sn_13.5、Ga₇₂In₁₂Zn₁₆、Ga_62.5In_21.5Sn₁₆、Ga_68.5In_21.5Sn₁₀、Ga₆₁In₂₅Sn₁₃Zn₁,銦基合金如In₅₂Sn₄₈、In₇₄Cd₂₆、In₉₇Ag₃、In_99.3Ga_0.7、In_99.6Ga_0.4、In₇₀Sn₁₅Pb_9.6Cd_5.4、Bi_44.7Pb_22.6In_19.1Sn_8.3Cd_5.3。

盛裝液態(tài)金屬3的盛液容器4的材質(zhì)為彈性材料或剛性材料。

盛液容器4的材質(zhì)采用彈性材料，當(dāng)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)，從而使盛液容器4與管道2中盛裝的液態(tài)金屬3發(fā)生流動(dòng)，盛液容器4的體積隨著盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的體積的微量變化而發(fā)生微小變化，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的阻值基本保持不變。

盛液容器4的材質(zhì)采用剛性材料時(shí)，當(dāng)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)，從而使盛液容器4與管道2中盛裝的液態(tài)金屬3發(fā)生流動(dòng)，由于盛液容器4的橫截面積遠(yuǎn)大于管道2的橫截面積，因此，盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的量的變化而導(dǎo)致的體積變化非常小，最終盛液容器4中盛裝的液態(tài)金屬3的阻值依然基本保持不變。

盛液容器4的材質(zhì)為彈性材料時(shí)，該彈性材料具體為塑料或硅膠；盛液容器4的材質(zhì)為剛性材料時(shí)，該剛性材料為不銹鋼、銅或陶瓷。

管道2的材質(zhì)為剛性材料或彈性材料。剛性材料為不銹鋼、銅或陶瓷；彈性材料為塑料，該塑料為聚乙烯類材料、聚丙烯類材料、聚氯乙烯類材料或聚碳酸酯類材料。

參見圖5所示，盛液容器4上設(shè)有一與管道2相對(duì)應(yīng)的開孔，根據(jù)盛液容器4與管道2的材質(zhì)，對(duì)應(yīng)設(shè)置該開孔與管道2的連接方式。

當(dāng)盛液容器4的材質(zhì)采用彈性材料，管道2的材質(zhì)也為彈性材料時(shí)，盛液容器4與管道2的連接方式采用膠黏劑粘結(jié)。

當(dāng)盛液容器4的材質(zhì)采用彈性材料，而管道2的材質(zhì)為剛性材料時(shí)，將盛液容器4套接到管道2外側(cè)，并用鐵箍或不銹鋼箍將盛液容器4固定到管道2上。

當(dāng)盛液容器4的材質(zhì)采用剛性材料，而管道2的材質(zhì)為彈性材料時(shí)，將管道2套接到盛液容器4外側(cè)，并用鐵箍或不銹鋼箍將管道2固定到盛液容器4上。

當(dāng)盛液容器4的材質(zhì)采用剛性材料，管道2的材質(zhì)也為剛性材料時(shí)，盛液容器4與管道2的連接方式采用螺接或焊接。在盛液容器4與管道2的連接段分別設(shè)置對(duì)應(yīng)的螺紋或直接焊接，使盛液容器4與管道2相連通。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，管道2盤繞在盛液容器4的一端面上。管道2盤繞在盛液容器4的端面上，減小了變阻器的長(zhǎng)度，節(jié)約了其占用的空間。

盤繞在盛液容器4一端面上的管道2為直管或具有圓滑過渡曲面的彎管。當(dāng)管道2采用直管時(shí)，采用機(jī)械推進(jìn)或氣推式均能夠很方便的推進(jìn)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)位置，以改變管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，從而改變變阻器的阻值。

當(dāng)管道2采用彎管時(shí)，在不便于采用機(jī)械推進(jìn)方式的情況下，采用氣推式的方法推進(jìn)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)位置，以改變管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，從而改變變阻器的阻值。采用具有圓滑過渡曲面的彎管，使推液裝置1在管道2內(nèi)能夠便利的移動(dòng)位置，從而改變管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，而不會(huì)受到彎管尺寸的影響。

在另一個(gè)具體的實(shí)施例中，管道2環(huán)繞在盛液容器4的外端面上。管道2環(huán)繞在盛液容器4的外端面上，減小了變阻器的長(zhǎng)度，節(jié)約了其占用的空間。

盤繞在盛液容器4外端面上的管道2為具有圓滑過渡曲面的彎管。管道2采用彎管時(shí)，在不便于采用機(jī)械推進(jìn)方式的情況下，采用氣推式的方法推進(jìn)推液裝置1在管道2內(nèi)滑動(dòng)位置，以改變管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，從而改變變阻器的阻值。采用具有圓滑過渡曲面的彎管，使推液裝置1在管道2內(nèi)能夠便利的移動(dòng)位置，從而改變管道2中盛裝的液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，而不會(huì)受到彎管尺寸的影響。

本發(fā)明的一種液態(tài)金屬變阻器，其包括盛液容器4和管道2，盛液容器4和管道2相互連通并且都盛裝有液態(tài)金屬3；盛液容器4的底端設(shè)置連接外部導(dǎo)線的固定接頭5，管道2內(nèi)設(shè)置推液裝置1和連接在推液裝置1上的移動(dòng)接頭6，移動(dòng)接頭6用于連接外部導(dǎo)線；推液裝置1在管道2內(nèi)移動(dòng)位置，以改變管道2內(nèi)液態(tài)金屬3的長(zhǎng)度，從而改變管道2內(nèi)液態(tài)金屬3的電阻值R₁，以改變變阻器的電阻值R。

管道2內(nèi)的頂端和尾端分別設(shè)置移動(dòng)接頭7和后截止頭8，用于防止推液裝置1滑出管道2外而影響變阻器的正常運(yùn)行。

管道2為直管或彎管，設(shè)置于盛液容器4的一側(cè)或盤繞/環(huán)繞在盛液容器4上，管道2的形狀設(shè)置靈活度大，與盛液容器4的位置關(guān)系處置設(shè)置靈活。

能夠用于管道2、盛液容器4、液態(tài)金屬3、推液裝置1、移動(dòng)接頭6的材質(zhì)種類多，可選性大，并且，主要為無毒、價(jià)廉易得的材料，便于該變阻器的制造和應(yīng)用。

最后，本申請(qǐng)的方法僅為較佳的實(shí)施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。