Устройство для контроля осаждения примесей из жидких металлов

Устройство для контроля осаждения примесей из жидких металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвяистическик

Респубпии

< >920503 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 27.06.80 (2!) 2951040/25-28 с присоединением завзки М (23) Приоритет

Опубликовано 15. 04.82. Бюллетень йт 14

Дата опубликования описания 15 . 04 . 82 (5t)M. Кл.

С 01 N 27/90

Гасударственный квинтет

l30 делам нзобретеннй н OTKpblTNII (53) УДК 620.179. . 11 { 088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Н. Типикин и М.Н.Арнольдов (7!) Заявитель (54) УСТРОДСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСАЖДЕНИЯ

ПРИМЕСЕЙ ИЗ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ

Устройство относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения толщины осажденых слабопроводящих примесей на стенке трубопровода, в котором находится проводящая жидкость, на.пример, 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 участ15 ка трубопровода с жидким металлом контактным методом, содержащее источник постоянного напряжения;электрические контакты и индикатор F11.

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 вь.ходом жидкого металла. Рабочий участок

/ одновременно является обмоткой трансформатора с Ш-образным магнитопроводом, центральный стержень которого проходит через отверстие в тороиде.

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

Недостатком данного устройства является сложность конструкции рабочего участка и низкая точность измерений, обусловленная малой вели920503

3 чиной отношения частей поп= речного сечения трубопровода, занятых осажденными примесями и жидким металлом.

Цель изобретения - упрощение конструкции преобразователя и повы. шение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для контроля осаж; дения примесей из жидких металлов, содержащем рабочий участок преоб- 10 . разователя и измерительную схему, представляющую собой усилитель с

Фазочувствительным выпрямителем и. индикатором, рабочий участок преобразователя выполнен в виде прямо- и точного трубопровода, а преобразователь содержит по меньшей мере две размещенные на трубопроводе проходные катушки, внутри участка трубо провода, занятого одной из них, уста- щ новлены перегородки, разделяющие поперечное сечение трубопровода на .секторы,. а длйна указанных перегородок не меньше длины катушки, размещенной на участке трубопровода с пе- д регородками.

На Фиг. 1 схематически показан рабочий участок преобразователя и расположение его катушек;на Фиг.2 " вид А на фиг.1; на фиг. 3 и 4 - схемы устройства.

Рабочим участком преобразователя является часть контролируемого прямоточного трубопровода 1, на котором размещены две идентичные проходные катушки 2 и 3. В трубопроводе в активной зоне катушки 2 установлены одна или несколько перегородок 4, выполненных из того же металла, что и сам контролируемый трубопровод.

4О

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 электрический разъем 6 подключены в схему сравнения, например, мостовую (Фиг 3 и 4). Выход этой схемы через усилитель 7, содержащий фаэочувствитвльный выпрямитель, подключен к измерительному прибору 8. Преобразова:тель может быть выполнен также и содержащим две возбуждающих и две измерительных проходных катушки,вклю-Чаемые по дифференциальной схеме (фиг.3) °

Устройство работает следующим образом.

Катушки 2 и 3, питающиеся от генератора переменного тока (не показан), создают поля вихревых токов в материале прямоточного трубопровода 1 и в жидком металле, находящем- ся внутри него.При отсутствии примесей, высадйвшихся на перегородках

4, эти поля вихревых токов практически одинаковы. В этих условиях производится установка нуля устройства с помощью выравнивания плеч мостовой схемы регулировкой сопротивления R> (Фиг. 4 и 3). В процессе эксплуатации трубопровода íà его стенках и перегородках 4 высаживаются примеси.

Их электропроводность значительно ниже, чем у металла, из которого выполнены трубопровод и перегородки.

На своем пути вихревые токи (направление 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 йа стенке трубопровода осаждается слой примеси.Buxpeeve 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 загромождается проходное сечение трубопровода. Оптимальное число перегородок определяется заданной чувствительностью при приемлемом снижении проходного сечения трубопровода.

Формула изобретения

Устройство для контроля осаждения примесей из жидких металлов,содержащее рабочий участок преобразо5иЬ A

Составитель А. Федоров

Редактор Н. Ронжа Техред A. Бабинец Корректор Г. Огар

Тираж 883 : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2326/45

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

5 920503 6 вателя. и измерительную схему, пред-"- установлены перегородки, разделяюставляющую со6ой усилитель с фазо- ::. щие поперечное сечение трубопровода

-У; чувствительным выпрямителем и инди- " на секторы, а длина укаэанных перекатором, о т л и ч. а ю щ е е с я городок не меньше длины катушки, тем, что с целью упрощения конструк- э размещенной,на участке трубопровода ции и повышения точности измерений, с перегородками. рабочий участок выполнен в виде пря- Источники информации, моточного трубопровода, а преоб- принятые so внимание при экспертизе разователь содержит по меньшей мере- 1. Патент СВА 11 3078412, две размещенные на трубопроводе про- >о кл. 324-64, 1967. ходные катушки, внутри участка тру 2. Патент ФРГ У 1220173, бопровода, занятого одной из них, кл. 42 Е 3/53, 1967 (прототип).