[发明专利]一种液态金属锂物性参数测试系统及其测试方法

权利要求书

1.一种液态金属锂物性参数测试系统，其特征在于，包括：灌锂系统、氩气和真空系统、测试段本体和在线监控系统；

所述灌锂系统，为测试提供适量液态锂和回收测试完毕后的液态锂，实现液态锂的循环利用；

所述氩气和真空系统，为测试提供始终惰性气体保护下的安全测试环境，并为锂的流动提供驱动力；

所述测试段本体，实现高温环境下对液态锂多个物性参数的测量；

所述在线监控系统，实时监控测试系统中的各个关键参数和锂阀的开闭；

所述测试段本体包括密度表面张力测试段、粘度测试段和焓值热容测试段；

所述密度表面张力测试段，上端进锂管与第一锂阀相连，下端通过第二锂阀与粘度测试段相连，包括电磁感应加热炉、毛细管、三点式液位探针、精密数字压力计、滴液漏斗、旋塞、液态石蜡量杯和K型热电偶；所述电磁感应加热炉由坩埚、电磁感应线圈和烧结电磁感应线圈的镁砂打结体组成；所述K型热电偶在坩埚内轴向两层分布；所述毛细管由耐高温和耐腐蚀材料制作，内径＜200微米，竖直固定在坩埚内；所述坩埚通过气体管路与第十二气阀、精密数字压力计和滴液漏斗相连；

所述粘度测试段，上端进锂管与第二锂阀相连，下端通过第三锂阀与焓值热容测试段相连；所述粘度测试段包括料筒、三点式液位探针、保温装置、毛细管、毛细管模芯、精密数字压差计和K型热电偶；所述保温装置由保温材料、加热丝、加热套组成，所述料筒外部包裹保温材料并缠绕加热丝，加热丝由加热套固定；所述K型热电偶在料筒内轴向双层分布；所述精密数字压差计测点设置于毛细管两个端口；

所述焓值热容测试段，其锂进口端与第三锂阀相连，并通过第四锂阀与锂回收罐相连；所述焓值热容测试段包括外筒、内筒、冰量计、U型料筒、三点式液位探针、液位量筒、电磁搅拌器、三棱柱支撑件、保温套管和K型热电偶；所述内筒和外筒，由隔热性材料制成，之间用干冰填充；所述冰量计，内部由冰水混合液填充，与U型管接触，通过金属丝悬挂于外筒内壁，冰量计与内筒之间为真空环境，可减少热损失；所述液位量筒一端与冰量计底端相连，一端联通外筒，供准确读数，同时可通过此端口将冰量计中的冰水溶液吸出；所述三棱柱支撑件，接触面较小一端与内筒下部两条凹槽相配合；所述保温套管包裹U型料筒入口端，所述U型料筒出口端设有一定角度的导流坡；所述三点式液位探针安装于所述U型料筒入口端；所述电磁搅拌器安装于冰量计下端。

2.如权利要求1所述的一种液态金属锂物性参数测试系统，其特征在于，所述灌锂系统包括熔锂罐，锂回收罐和加热系统；

所述熔锂罐外壁缠绕欧姆加热丝并包裹保温棉，罐内设有K型热电偶，罐体一侧装配压力表和相应气阀；

所述熔锂罐下端出锂管路上焊接有与测试段本体相连的第一锂阀，所述熔锂罐上端通过第三气阀与所述氩气和真空系统相连；

所述锂回收罐外部缠绕欧姆加热丝并包裹保温棉，内部设置三点式液位探针和K型热电偶，罐体一侧装配压力表和相应气阀；

所述锂回收罐上端锂回流管路上焊接有与测试段本体相连第四锂阀；所述锂回收罐通过第五锂阀与所述熔锂罐相连；所述锂回收罐上端通过第五气阀与所述氩气和真空系统相连；

所述三点式液位探针，与所述锂回收罐罐体通过卡套焊接连接，确保密封性。

3.如权利要求2所述的一种液态金属锂物性参数测试系统，其特征在于，所述氩气和真空系统包括氩气瓶、气体净化器、真空泵和真空压力表；

所述气体净化器，内部安装有分子筛，用于除去氩气中水分杂质；

所述氩气和真空系统，通过第三和第五气阀分别与所述熔锂罐和所述锂回收罐相连，通过第六、第八、第十气阀分别与密度表面张力测试段、粘度测试段和焓值热容测试段相连，可单独为所述熔锂罐和所述锂回收罐提供真空环境和惰性气体保护以及氩气驱动力。