一种高频感应涡流加热的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核电站反应堆堆芯液位探测器，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:一种高频感应涡流加热的多点热电偶液位探测器，其特征在于:包括保护套管、加热线圈、铠装热电偶、被加热铠装热电偶，加热线圈、铠装热电偶、被加热铠装热电偶均置于保护套管内，铠装热电偶位于保护套管的底部，加热线圈内设置被加热铠装热电偶，所述被加热铠装热电偶为铠装热电偶热端套管内填充导磁的金属,或在热端套管外套焊一段导磁的金属块,或铠装热电偶本身是导磁的热电偶，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，上述被加热铠装热电偶有二个以上。

更好地，上述保护套管有两层,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。保护套管具有电磁屏蔽功能和液面波动衰减的功能。

更好地，上述套管内部有不导磁的支撑板支撑。

更好地，上述加热线圈表面镀高温绝缘银。

上述高频感应涡流加热的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。

上述高频感应涡流加热的多点热电偶液位探测器轴向位置布有2个以上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。

本发明通过高频感应涡流加热铠装热电偶的热端,使得敏感部分体积很小,达到快速敏感液面的变化,响应速度快，液位探测器的制作也更为简单。

附图说明

图1是本发明实施例一种高频感应涡流加热的多点热电偶液位探测器的结构示意图。

图2是本发明实施例一种高频感应涡流加热的多点热电偶液位探测器的测量效果图。

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，一种高频感应涡流加热的多点热电偶液位探测器,包括线圈6，线圈6内包含3支铠装热电偶5,其铠装热电偶的热端套管内填充导磁的金属例如镍,或在热端套管外套焊一段导磁的金属块例如镍,或铠装热电偶本身是导磁的热电偶例如k型热电偶,另1支铠装热电偶9为不导磁的铠装热电偶例如t型热电偶,其位于探测器的底端。

上述线圈6外镀高温绝缘银，线圈6外侧套有两层金属保护套管,其中一层为开有槽口的导磁金属4,另一层为不导磁的金属3,保护套管上端的安装法兰2,其由导磁和不导磁的双层金属组合而成,套管内部有不导磁的支撑板7,下端有导磁的金属固定板8，顶部是引线连接器1。

上述两层金属保护套管的作用,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。

当线圈6由高频电源供电时,在线圈6内部感应产生的交变磁场的作用下,线圈内6三支铠装热电偶5的热端被涡流产生的热量快速加热,而那1支不导磁的铠装热电偶9的热端不被加热,其测得的是环境介质的温度,是液位面测量的参考点。

本实施中，线圈6绕成60圈,轴向均匀分布,线圈内包含着2支k型铠装热电偶5,其热端套管内填充金属镍,另1支为t型铠装热电偶9,其位于探测器的底端;在高温绝缘镀银导线线圈的外侧,套有两层保护套管,其中一层为开有槽口的2cr13不锈钢套管4,另一层为316l不锈钢套管3,保护套管上端的安装法兰2,其由2cr13不锈钢和316l不锈钢组合而成。

保护套管内部有316l不锈钢支撑板7,下端有2cr13不锈钢的固定板8,顶部是14芯引线连接器1，线圈6、铠装热电偶5、8通过14芯引线连接器1与外部电连接。

本实施例高频感应涡流加热的多点热电偶液位探测器经实际使用，取得了预期的效果,由图2所示的δt—t曲线表明,在水位上升、尤其是在水位下降时.曲线的斜率较电阻丝加热的都有明显的变大,表明敏感水位的速度有明显的加快。

技术特征：

技术总结
一种高频感应涡流加热的多点热电偶液位探测器，包括保护套管、加热线圈、铠装热电偶、被加热铠装热电偶，加热线圈、铠装热电偶、被加热铠装热电偶均置于承压套管内，铠装热电偶位于承压套管的底部，加热线圈内设置被加热铠装热电偶，所述被加热铠装热电偶为铠装热电偶热端套管内填充导磁的金属,或在热端套管外套焊一段导磁的金属块,或铠装热电偶本身是导磁的热电偶，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;查美生;陈臻;郑典俊
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