一种液态金属回路用取样装置的制作方法

本实用新型属于液态金属回路设备技术领域，具体涉及一种液态金属回路用取样装置。

背景技术：

液态金属因其熔点低、沸点高、热导率好等成为新一代液态金属核反应堆冷却剂的首选，如铅基反应堆中使用铅做冷却剂，加速器驱动次临界系统中使用铅铋合金作冷却剂，已经在世界范围内开展广泛研究。在液态金属反应堆或回路中，面临的一个重要的问题是冷却剂在回路或反应堆中使用一定时间后，要检测其成分是否符合要求，如果符合要求则可继续使用，如若不可则要更换冷却剂，故需要在装置运行过程中对冷却剂进行取样分析，因为液态金属冷却剂实用温度多在300℃以上，且为了保持冷却剂样品的完整性，避免其被氧化，需要一个真空环境，目前现有取样装置无法满足相关要求。

技术实现要素：

本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种液态金属回路用取样装置，具备加热保温、提供真空或惰性环境等功能，确保了所取样品的完整性，且设计有废液槽，提高了取样装置的寿命。

本实用新型采用的技术方案是：

一种液态金属回路用取样装置，包括观察窗、罐体一、罐体二、罐体三、取样坩埚、孔板和废液槽，所述罐体一、所述罐体二和所述罐体三均为圆筒形，所述罐体一的直径小于所述罐体二的直径，所述罐体二的直径小于所述罐体三的直径，所述罐体一的上端设有观察窗，所述罐体一的下端通过法兰一与所述罐体二的上端固定连接，所述罐体二的下端通过法兰二与所述罐体三固定连接，所述罐体三的下端密封，所述法兰一上设有真空阀，所述罐体二的侧壁与管道的一端相连通，所述管道上设有阀门，所述管道的远离所述罐体二的一端设有法兰三，所述罐体二内中下部固定设置有所述孔板，所述孔板上设置所述取样坩埚，所述罐体三的底部中间位置设有所述废液槽，所述罐体二、所述罐体三和所述管道的外侧均缠绕有加热丝，所述加热丝外面设有保温层。

本实用新型所述的液态金属回路用取样装置，其中，所述废液槽上端直径大于所述罐体二的直径，所述废液槽置于所述罐体二正下方。

本实用新型所述的液态金属回路用取样装置，其中，所述观察窗由法兰和透明玻璃组成，所述透明玻璃固定套设在法兰四内。

本实用新型所述的液态金属回路用取样装置，其中，所述透明玻璃为有机玻璃。

本实用新型所述的液态金属回路用取样装置，其中，所述孔板的中部为实心圆盘，所述孔板的外边缘和实心圆盘的边缘之间均匀开设有若干孔。

本实用新型所述的液态金属回路用取样装置，其中，所述罐体二的侧壁的上部设有热电偶。

本实用新型有益效果：

（1）本实用新型装置提供了真空/惰性气体环境、温度环境适用于液态金属，本实用新型装置透过观察窗可实时控制所取样品量。

（2）本实用新型通过法兰和回路管道连接，具有可拆卸性，取样坩埚可更换，多个回路装置可共用一个取样装置，极大的增加了其应用范围。

（3）本实用新型通过废液槽和孔板结合使用，解决了取样时溅出的液体在取样器底部堆积而不易去除，对于本装置来说，更换废液槽即可达到去除废液残渣的目的。

附图说明

图1是本实用新型所述的液态金属回路用取样装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述的液态金属回路用取样装置的观察窗的结构示意图；

图3是本实用新型所述的液态金属回路用取样装置的孔板的结构示意图。

图中：观察窗1；真空阀2；法兰一3；取样坩埚4；孔板5；法兰二6；废液槽7；阀门8；法兰三9；罐体一10；罐体二11；罐体三12；管道13；热电偶14；法兰四15；透明玻璃16；孔17；取样装置底部18。

下面将结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，一种液态金属回路用取样装置，包括观察窗1、罐体一10、罐体二11、罐体三12、取样坩埚4、孔板5和废液槽7，罐体一10、罐体二11和罐体三12均为圆筒形，罐体一10的直径小于罐体二11的直径，罐体二11的直径小于罐体三12的直径，罐体一10的上端设有观察窗1，观察窗1为圆盘形，观察窗1由法兰四15和透明玻璃16组成，透明玻璃16为圆形，透明玻璃16固定套设在法兰四15内，透明玻璃16为有机玻璃，罐体一10的下端通过法兰一3与罐体二11的上端固定连接，罐体二11的下端通过法兰二6与罐体三12固定连接，罐体三12的下端密封，法兰一3上设有真空阀2，罐体二11的侧壁与用于液态金属取样的管道13的一端相连通，管道13上设有阀门8，管道13远离罐体二11的一端设有法兰三9，法兰三9连接到回路上，罐体二11内中下部固定设置有孔板5，孔板5上设置取样坩埚4，罐体三12的底部中间位置设有废液槽7，罐体二11、罐体三12和管道13外侧均缠绕有加热丝，所述加热丝外面设有保温层，孔板5为圆盘形，孔板5的直径与罐体二11的内径相等，孔板5的中部为实心圆盘18，用于放置取样坩埚4，孔板5的外边缘和实心圆盘18的边缘之间均匀开设有若干孔17，罐体二11的侧壁的上部设有热电偶14，用于检测罐体二11的温度，通过真空阀2可用于抽真空，也可由此向取样装置内通入惰性气体。废液槽7上端直径大于罐体二11的直径，且废液槽7置于罐体二11正下方，法兰一3、法兰二6、法兰三9和法兰四15均为空心法兰。

本实用新型所述的液态金属回路用取样装置的工作过程如下：通过法兰三9接入回路管道，通过开启真空阀2抽真空，达到目标压力值后，关闭真空阀2，开始通过所述加热丝加热，根据热电偶14所测得温度，达到目标温度后停止加热，然后缓慢打开阀门8，通过观察窗1，观察取样坩埚4内样品量，达到所需量时，关闭阀门8，缓慢冷却至室温，打开法兰一3，取出取样坩埚4，得到所需样品，如若使用过程中，废液槽7装满废液残渣，则可打开法兰二6，更换废液槽7。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。