[发明专利]一种用于检测液态金属液位的激光测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测液态金属液位的激光测量装置，属于液态金属液位测量技术领域，例如特别适用于高温液态铅铋液位的测量，可实现在线检测，同时液位的数据采集满足实时处理与高速性兼具的要求。

背景技术

铅铋液态金属是ADS的首选靶材料和冷却剂，液态铅铋回路能够开展对铅铋关键科学技术问题的研究。铅铋液态金属液位测量的特点是：温度高、密度大、储藏罐密闭、严重腐蚀材料、测量精度要求高。

目前国内外常见的液位测量系统分为接触型和非接触型两种。接触型的如人工检尺、浮子式等，非接触型的有雷达式、超声波式等。与传统的浮子式，人工检尺法相比，雷达式、超声波式在技术含量和测量精度上都有着相当的优势，但由于价格和使用环境的限制，雷达式和超声波式的液位计在国内无法得到大规模地使用。针对铅铋储藏罐，雷达和超声波式液位计探头不容易安装和维修。国内目前使用最为广泛的液位计是人工检尺和浮子式的液位计，人工检尺对工人的操作要求较高，且在环境恶劣时，存在严重的安全隐患，本发明针对液态铅铋研制一套具有较高精度的激光液位测量装置。

目前的激光测量技术主要是利用激光测距，激光测距是光波测距中的一种测距方式，如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t，则A、B两点间距离D可用下列表示：

D=ct/2

式中：D-测站点A、B两点间距离；c-光在大气中传播的速度；t-光往返A、B一次所需的时间。由上式可知，要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t，根据测量时间方法的不同，激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。

其中相位式激光测距仪是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间。脉冲式激光测距仪就是利用测量脉冲时间差来实现测距，国外的激光液位计中，就利用光束脉冲和指数脉冲的时间差来计算出液位的变化。与上述原理不同，本发明是一种新的测量方法，利用激光的光路以及几何关系测量液态金属液位。该装置适用于小量程高精度要求的液态金属液位的检测，装置的报警系统可结合后端控制平台，通过调节阀保持液位在一恒定范围内，所述液态金属是液态重金属铅铋，同时该装置也适用于其他反射率较高的金属。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，一种用于检测液态金属液位的激光测量装置提供了一种原理简单、操作简便、测量精度高的激光测量液位的方法。