一种多点热电偶液位探测器的制作方法

本发明涉及一种加热式热电偶液位传感器，用于容器或储液池内液体液位液面的测量。

背景技术：

现有压水堆核电站的压力容器和火力发电厂的高温、高压锅炉或储液池这类高可靠性要求的场合使用的液位传感器,大多采用差压式液位计、浮子液位计、磁性液位计以及透明玻璃管板等液位计,这些液位计中有些属于间接测量,有些可靠性不高,有些使用寿命较短。而某些高可靠性要求的场合中液位测量的可靠性直接关系到生产设备的安全和人身安全,所以迫切需要一种高可靠性的能直接测量承压容器液位的设备。另外,已有的热端加热式热电偶液位传感器或分段加热式热电偶液位传感器,由于采用电阻丝加热,敏感元件体积大,存在着响应时间较长的缺点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的上述不足而提供一种多点热电偶液位探测器，使其能直接、准确和快速地监测容器内介质的液位，更适合在核场与高可靠性要求的场合中使用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:

一种多点热电偶液位探测器,包括电磁屏蔽组合体、加热导线、铠装测量组件；所述铠装测量组件包括金属管、铠装热电偶、被加热铠装热电偶，金属管内包括铠装热电偶和被加热铠装热电偶，每个铠装热电偶测量端由一段石墨包围，铠装热电偶的石墨段之间充满三氧化二铝，并且金属管、三氧化二铝、石墨、铠装热电偶再进行铠装；加热导线贴在金属管外壁上，除底端一支铠装热电偶外，其余铠装热电偶石墨段外对应的金属管上的加热导线绕成线圈，铠装热电偶与加热铠装热电偶构成测量液位的热电偶测量对。

更好地，上述电磁屏蔽组合体有两层,其中一层为开有槽口的导磁金属,另一层为不导磁的金属,保护套管上端安装法兰,其有导磁和不导磁的双层金属组合而成,下端有导磁的固定板。金属保护管具有电磁屏蔽功能和液面波动衰减的功能。

更好地，上述被加热铠装热电偶有二个以上。

更好地，上述加热线圈为高温绝缘镀银导线绕成的线圈，这样能够减少电阻，更好地加热。,顶部是引线连接器。

更好地，上述套管内部有不导磁的支撑板支撑，通过支撑板支撑铠装热电偶和被加热铠装热电偶。

更好地，上述底端铠装热电偶的石墨段外由支撑板支撑，石墨和屏蔽支撑板起着电磁屏蔽和导热作用,使不加热铠装热电偶的温度准确地反映环境介质的温度。

上述多点热电偶液位探测器利用汽/气体与液体在传热性能方面的明显差异,借助于被加热的铠装热电偶和不加热的铠装热电偶所测的热电势e的差分值δe的高电平与低电平来判别其热端处于液体之中,还是处于汽/气体之中。当液体浸没被加热的铠装热电偶的热端时,热电势差分值δe为低电平,当液体脱离被加热的铠装热电偶的热端时,热电势差分值δe为高电平。

上述多点热电偶液位探测器,探测器轴向位置布有数个被加热的铠装热电偶,其热端之间的距离代表着相互的液位高度差,借助于物理安装位置,由探测器输出热电势差分值δe低电平的数量即可知道液位高度。

由于石墨是良好的导热和导电介质,石墨的密度和比热较小,能被高频感应涡流快速加热而升温,从而提高向套管外介质热传导的速度,即提高了液位测量的响应速度。本发明多点热电偶液位探测器由于采用高频感应涡流加热石墨，具有加热速度快、表面温度高和热效率高等特征,因而除测量安全可靠外,传感器敏感液面的响应速度快。

附图说明

图1是本发明实施例一种多点热电偶液位探测器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，一种多点热电偶液位探测器,包括电磁屏蔽组合体、加热导线、铠装测量组件和14芯信号连接器1。

铠装测量组件包括铜管5、铠装t型热电偶，铜管内包括3支铠装t型热电偶9和铠装热电偶12，每个铠装热电偶测量端由一段石墨8包围，铠装热电偶9的石墨段8之间充满三氧化二铝7，并且铜管、三氧化二铝7、石墨8、铠装t型热电偶再进行铠装。

加热导线6贴在铜管5外壁上，除探测器的底端一支铠装热电偶12外，其余3支铠装热电偶95石墨段8外对应的铜管上加热导线6绕成线圈，这样加热导线6通电时能在线圈处产生磁场，通过石墨吸收和传导磁场而加热铠装热电偶9。

上述加热导线6外还镀上高温绝缘银。

上述加热导线6的外侧,套有电磁屏蔽组合体，其包括两层保护金属套管3和4,其中套管4为开有槽口的2cr13不锈钢,上端开有3个出气孔,套管3上端也开有3个出气孔,为316l不锈钢,屏蔽安装法兰2和下端的支撑板11由2cr13不锈钢和316l不锈钢组合而成,内部支撑板10为不导电、不导磁的peek（聚醚醚酮）材料,顶部是引线连接器1。

上述底端的铠装热电偶12的石墨段外由支撑板11支撑。

上述加热导线6、铠装热电偶9、12通过14芯引线连接器1与外部电连接。

上述电磁屏蔽组合体用两层金属保护套管,一是探测器的支撑,二是用来屏蔽电磁场,三是液面波动的衰减器。

当加热导线6由高频电源供电时,在对应的三支铠装热电偶9的导线内部感应产生的交变磁场的作用下,对应的三支铠装热电偶9的热端被涡流产生的热量快速加热,而那支不导磁的铠装热电偶12的热端不被加热,其测得的是环境介质的温度,是液位测量的参考点。

技术特征：

技术总结
一种多点热电偶液位探测器，包括电磁屏蔽组合体、加热导线、铠装测量组件；所述铠装测量组件包括金属管、铠装热电偶、被加热铠装热电偶，金属管内包括铠装热电偶和被加热铠装热电偶，每个铠装热电偶测量端由一段石墨包围，铠装热电偶的石墨段之间充满三氧化二铝，并且金属管、三氧化二铝、石墨、铠装热电偶再进行铠装；加热导线贴在金属管外壁上，除底端一支铠装热电偶外，其余铠装热电偶石墨段外对应的金属管上的加热导线绕成线圈，铠装热电偶与加热铠装热电偶构成测量液位的热电偶测量对。

技术研发人员：孙智超;孙炯;朱陈洛;陈臻;郑典俊;查美生
受保护的技术使用者：宁波奥崎自动化仪表设备有限公司
技术研发日：2018.12.29
技术公布日：2019.03.26