[发明专利]一种高温铅铋合金压力传感器的感压组件及其传感器

说明书

一种高温铅铋合金压力传感器的感压组件及其传感器，属于传感器检测技术领域，本发明为解决现有测量压力的装置无法对具有腐蚀性的铅铋液态金属进行压力检测的问题。它包括：引压腔外壳套装在波纹管外侧，引压腔外壳内部的空腔构成感压组件的感压腔，感压组件前端设置有引压接嘴，连杆后端安装有铁芯，LVDT组件前端安装在连杆和矩形弹簧之间，连杆、矩形弹簧和LVDT组件的外侧套装有弹性体支架，弹性体支架后端安装有后端盖，弹性体支架前端与引压腔外壳连接；感压组件连杆产生的位移带动铁芯产生位移，进而使得LVDT组件产生输出电压，探头将电压信号通过电缆输送至变送器中，变送器输出电压信号。本发明高温铅铋合金的压力检测。

技术领域

本发明涉及一种传感器的感压组件，及其传感器，属于传感器检测技术领域。

背景技术

铅铋合金，又被成为低温合金、低熔点合金或易熔合金，主要是由熔点较低的铅和铋组成的，还加入了其他的一些金属，用以调节合金的熔点，铅铋合金可作为反应堆的冷却剂。铅铋共晶合金(LBE)的熔点虽然比钠稍高，但其化学活性较弱，综合性能评估和实际工程应用(包括用于可移动核动力装置中)都证明其用作下一代新型快堆的冷却剂是完全可行的。

目前铅铋合金作为冷却剂的先进快堆技术正在迅速发展，铅铋合金作为冷却剂主要具有以下优点：

(1)、铅铋合金的沸点高，为正常工作温度的3倍左右，发生沸腾的可能性极小；

(2)、铅铋合金的凝固点低，不会发生合金意外凝固、导致管路堵塞损坏的现象，同时在常温下均有自封能力，防止主回路泄露引起的大量冷却剂失去事故；

(3)、铅铋合金化学活性小，很难与水和空气发生反应，在冷却剂泄露到反应堆厂房或因传热管断裂时，能够避免发生火灾或爆炸。

反应堆产生的热量由冷却剂循环带出，冷却剂的工作状态直接反应快堆的工作状态。正常运行时冷却剂必须维持一定的工作压力，冷却剂的压力由稳压器进行调节，以确保反应堆稳定安全的运行。当主回路系统(如主泵、压力容器、堆内构件等)出现异常或故障，或主系统设备支撑劣化，均将引起回路冷却剂压力的波动，通过分析冷却剂的压力波动间接对回路系统设备的异常状态或设备支撑劣化情况进行分析，以尽早发现设备由于固定状况，设备密封性能改变(冷却剂发生泄漏)或在冷却剂液压动态负荷的增加引起的异常状况。

由于铅铋液态金属具有腐蚀性，传统测量压力的方法比如压阻式压力传感器、应变式压力传感器无法应用。

发明内容

本发明为了解决现有测量压力的装置无法对具有腐蚀性的铅铋液态金属进行压力检测的问题，提出了一种高温铅铋合金压力传感器的感压组件及其传感器。

本发明提出的一种高温铅铋合金压力传感器的感压组件，它包括芯杆、波纹管、连杆和矩形弹簧；

波纹管包绕在芯杆外侧，且波纹管与芯杆固定连接，芯杆后端连接有连杆，矩形弹簧包绕在连杆外侧，且矩形弹簧与连杆的非自自由端固定连接；

波纹管的外侧为感压腔，感压腔内充入待测介质，待测介质为铅铋合金液体，内侧与大气连通，内侧和外侧的压力差作用在波纹管上，波纹管将压力差转换成轴向位移，波纹管的位移依次带动芯杆、连杆和矩形弹簧形成轴向位移。

优选的，感压组件的自由端产生的位移量ΔL为：

ΔL＝F/K；

其中，F表示感压组件所受的等效载荷，K表示感压组件的刚度；

F＝AP；

其中，A表示波纹管的等效受压面积，P表示波纹管承受的待测介质压力；

K＝K_b+K_t；