[发明专利]一种在线测试、取样一体化装置

说明书

本发明公开了一种在线测试、取样一体化装置，其包括一取样杆和从上至下依次连接的一取样管、一密封球阀和一样品储罐；所述取样管的顶端设有一可拆卸的密封组件；取样状态下，所述取样杆的顶部穿设于所述密封组件中，中上段同轴设于所述取样管的内部空间中，且下段贯穿所述密封球阀的阀芯并伸入所述样品储罐；所述取样杆的下段设有用于固定试样条或取样器的固定部件。本发明的在线测试、取样一体化装置不仅可用于熔盐成分测试、金属条的熔盐腐蚀测试还可用于其他液体金属等高温流体取样，用途广泛，进一步地，本发明的在线测试、取样一体化装置还具有使用寿命长、安全可靠和操作简单方便的特点。

技术领域

本发明涉及在线测试与取样技术，具体为一种在线测试、取样一体化装置。

背景技术

熔盐广泛应用于核能、太阳能、核燃料后处理等诸多领域，然而熔盐腐蚀问题是熔盐在上述应用领域中需要解决的重要问题。因此在实验室模拟真实熔盐环境对寻找抑制结构材料被熔盐腐蚀的方法具有重要意义。研究表明，结构材料发生熔盐腐蚀的主要原因在于熔盐、覆盖气氛中的水(H₂O)和氧气(O₂)在高温下的共同作用。因此，在熔盐堆、太阳能热发电等熔盐应用领域中，结构材料服役环境通常为严格控制水氧的密闭、流动的熔盐体系。这意味着研究结构材料在模拟熔盐堆和太阳能热发电等真实环境中的腐蚀行为时，需要研发能够还原高温密闭熔盐环境，避免引入水(H₂O)和氧气(O₂)的取样装置。

目前腐蚀领域的科研人员为克服环境水氧影响，一般采用在惰性气氛保护的手套箱内将试样和熔盐装入坩埚，并将坩埚焊接密封，然后在手套箱外的高温加热炉中进行静态腐蚀浸泡试验。尽管该方法可以避免外界水氧对腐蚀实验结果的影响，但具有一定的局限性，坩埚焊接后难以进行实时在线取样分析，无法获得关于材料腐蚀和熔盐组分随时间变化规律的数据。

在国内，也曾有科研人员报道了一种熔盐在线取样技术，该技术可以避免外界水氧的进入，但该取样器功能单一，仅能完成熔盐取样，并且密封球阀服役温度较高，球阀使用寿命短，同时高温熔盐可直接进入取样管中，导致密封球阀和取样管腐蚀，安全性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中高温密闭液态熔盐环境下在线取样装置功能单一、容易被熔盐腐蚀、安全性低的问题，提供一种用途范围广、使用寿命长且安全可靠的在线测试、取样一体化装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种在线测试、取样一体化装置，其包括一取样杆和从上至下依次连接的一取样管、一密封球阀和一样品储罐；所述取样管的顶端设有一可拆卸的密封组件；取样状态下，所述取样杆的顶部穿设于所述密封组件中，中上段同轴设于所述取样管的内部空间中，且下段贯穿所述密封球阀的阀芯并伸入所述样品储罐；所述取样杆的下段设有用于固定试样条或取样器的固定部件。

较佳地，在本发明的在线测试、取样一体化装置中，所述固定部件为丝状材料。所述丝状材料通过缠绕将所述试样条或取样器固定在取样杆上；更佳地，所述丝状材料为金属丝。

较佳地，在本发明的在线测试、取样一体化装置中，所述试样条为金属条，所述取样器为坩埚。所述金属条用于测试金属在熔盐中的腐蚀情况，所述坩埚用于在所述样品储罐内取样。

较佳地，在本发明的在线测试、取样一体化装置中，所述金属丝与所述金属条的材质一致，所述坩埚为陶瓷坩埚或纯镍坩埚。

较佳地，在本发明的在线测试、取样一体化装置中，所述取样杆包括第一杆段和第二杆段，所述第一杆段和所述第二杆段为固定连接，所述第一杆段的直径大于所述第二杆段；取样状态下，所述第一杆段靠近所述密封组件，所述第二杆段伸入所述样品储罐。所述取样杆的变直径利于所述金属条与所述坩埚的固定和将所述金属条与所述坩埚送入所述样品储罐。

较佳地，在本发明的在线测试、取样一体化装置中，所述样品储罐的顶部设有一与所述密封球阀连接的喉口段。