Устройство для контроля осаждения примесей из жидких металлов Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

1

Устройство относится к измери- . тельной технике, в частности к устройствам для определения толщины осажденых слабопроводящих примесей на стенке трубопровода, в котором находится проводящая жидкость, на.(Тример, расплавленный металл, и может быть использовано в ядерной энергетике при эксплуатации установок с жидкометаллическими теплоносителями.

Известно устройство для непрерывного контроля осаждения примесей на стенках трубопровода, основанное на определении электропроводности участка трубопровода с жидким металлом контактным методом, содержащее источник постоянного напряжения,электрические контакты и индикатор 1П.

Недостатком известного устройства является низкая надежность .его, связанная с наличием электрического контакта, а также низкая чувствительность к осажденным примесям.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля осаждения примесей из жидких металлов, содержащее тороидальный рабочий участок преобразователя с диаметрально расположенным входом и выходом жидкого металла. Рабочий участок одновременно является обмоткой трансформатора с Ш-образным магнитопроводом, центральный стержень которого

10 проходит через отверстие в тороиде. На этом же стержне расположена измерительная обмотка. На боковых стержнях магнитопровода расположены возбуждающие обмотки. Устройство соISдержит также измерительную схему, представляющую собой усилитель с фазочувствительным выпрямителем и измерительным прибором. Устройство питается переменным током С21.

20

Недостатком данного устройства является сложность конструкции рабочего участка и низкая точность измерений, обусловленная малой вели3чиной отношения частей погг речного сечения трубопровода, занятых осажденными примесями и жидким металлом Цель изобретения - упрснцение конструкции преобразсюателя и повышение точности измерений. Указанная цель достигается тем что в устройстве для контроля осаждения примесей из жидких металлов, содержащем рабочий участок преобразователя и измерительную схему, представляющую собой усилитель с фазочуаствительным выпрямителем и. индикатором, рабочий участок преобразователя выполнен в виде прямодонного трубопровода, а преобразова тель содержит по меньшей мере две размещенные на трубопроводе проходные катушки, внутри участка трубопровода, занятого одной из них, уст новлены перегородки, разделяющие поперечное сечени трубопровода на секторы, а длина указанных перегородок не меньше длины катушки, разме щенной на участке трубопровода с перегородками. На фиг. 1 схематически показан рабочий участок преобразователя и расположение его кат адек;на фиг.2 аид А на фиг.1; на фиг. 3 и 4 - схем устройства. Рабочим участком преобразователя является часть контролируемого прямо точного трубопровода 1, на котором размещены две идентичные проходные катушки 2 и 3. В трубопроводе в активной зоне катушки 2 установлены одна или несколько перегородок k, выполненных из того же металла, что и са« контролируемый трубопровод. Эти перегородки делят поперечное сечение трубопровода на равные части. Длина этих перегородок не меньше длины катушки 2. Катушки заключены в металлический экран 5 и через элек трмческий разъем 6 подключены в схему сравнения, например, мостовую (фиг. 3 и 4). Выход этой схемы через усилитель 7, содержащий фазочувствительный выпрямитель, подключен к измерительному прибору 8, Преобразователь может быть выполнен также и содержащим две возбуждающих и две .измерительных про ;:одных катушки,вклю Маемые по дифференциальной схеме (фИГ.З). Устройство работает следующим образом. 3 Катушки 2 и 3 питающиеся от генератора Переменного тока (не показан) , создают поля вихревых токов в материале прямоточного трубопровода 1 ив жидком металле, находящемЬя внутри .При отсутствии примесей , высадившихся на Перегородках 4, эти поля вихревых токов практически одина|совы. В этих условиях производится установка нуля устройства с помощью выравнивания плеч мостовой схемы регулировкой сопротивления Rj (фиг. k и 33 8 процессе эксплуатации трубопровода на его стенках и перегородках t высаживаются примеси. Их электропроводность значительно ниже, чем у металла, из которого выпЬлнены трубопровод и перегородки. На своем пути вихревые токи (направЛенине их показано стрелкой) пересекают слой примеси, осевшей на перегородках. Сопротивление этого слоя значительно превышает сопротивление перегородок и жидкого металла. В результате поле вихревых токов, создаваемое катушкой 2, в активной зоне Которой установлена перегородка, ослабевает. ПоЛе вихревых токов,создаваемых катушкой 3, также ослабевает из-за того, что на стенке трубопрово; а осуждается слой примеси.В.ихревые токи при этом не пересекают этот слой, поэтому поле ослабляется незначительно. Действие слоя примесей эквивалентно исключению части поперечного сечения трубопровода, занятого слоем примеси. Эта часть при нормальном режиме работы трубопровода мала. Поле вихревых токов от катушки 2 ослабляется значительно, Сильнее, в результате чего мостовая схема выходит из равновесия. Увеличение числа перегородок приводит к повышению чувствительности к толщине слоя примесей, однако при этом загромбждается проходное сечение трубопровода. Оптимальное число перегородок определяется заданной чувств тельностью при приемлемом снижении прохбдного сечения трубопровода. Формула изобретения Устройство для контроля осаждения примесей из жидких металлов,содержащее рабочий участок преобразо