Устройство для определения газовых включений

 

Использование: область ядерной физики при исследованиях двухфазных потоков жидкого металла. Сущность изобретения: устройство содержит индукционный зонд, группу дискообразных постоянных магнитов , прокладки из магнитомягкого железа, электроды, связанные посредством проводов с системой обработки сигналов. Индукционный зонд выполнен в виде цилиндра, сделанного из электропроводящего материала, и расположенного перпендикулярно продольной оси потока жидкого металла. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s 6 01 N 27/02

ГОСУДАРСТ8ЕHHblй КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797000/25 (22) 20.11.89 (46) 30.08.92. Бюл. ¹ 32 (71) Институт физики AH ЛатвССР (72) О.А,Лиелаусис и Х.Лангенбруннер (56) Патент ГДР

¹ 138824, кл. G 01 F 1/56, 1979.

Патент ФРГ

¹ 2905070, кл. G 21 С 17/02. 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ (57) Использование: область ядерной физики

Изобретение относится к области ядерной физики, а именно к устройствам для определения газовых включений в потоке жидкого металла по принципу индукционного расходомера. Изобретение может быть использовано в исследованиях двухфазных потоков жидкого металла и для определения газовых включений и утечки в парогенераторе. обогреваемом натрием.

Известно устройство для определения газовых включений в жидких металлах, в котором две магнитные системы расположены на турбопроводе.

Недостатком всех известных технических решений является ограниченная чувствительность, не позволяющая определить скопления пузырьков малых концентраций, характерных для начальных стадий реакции натрий-вода.

Наиболее к предлагаемому является измерительное устройство.

Недостатком известного устройства является ограниченная чувствительность, обусловленная тем, что чувствительные элементы (электроды) расположены на значи 3 1758534 A l при исследованиях двухфазных потоков жидкого металла. Сущность изобретения: устройство содержит Mlläóêöèoínûé зонд, группу дискообразных постоянных магнитов, прокладки иэ магнитомягкого железа, электроды, связанные посредством проводов с системой обработки сигналов. Индукционный зонд выполнен в виде цилиндра, сделанного из электропроводящего материала, и расположенного перпендикулярно продольной оси потока жидкого металла. 2 ил. тельном расстоянии от основного потока жидкого металла.

Цель изобретения — увеличение чувствительности устройства для определения газовых включений в потоке жидкого металла.

В участок трубопровода закреплен индукционный зонд, снабженный постоянными магнитами и электродами, подсоединенными к системе обработки сигналов.

Зонд снабжен удлиненной злектроводящей оболочкой, ось которой перпендикулярна оси участка трубопровода. Магниты выполнены дискообразными с плоскостной поляризацией, разделены прокладками из магнитомягкого железа, установлены внутри оболочки с зазором в ней и перпендикулярно ее оси. При этом плоскости одной полярности магнитов обращены друг к другу, количество электродов не менее количества магнитов и они установлены в зазоре между оболочкой и магнитами.

Предлагаемое устройство позволяет определять rasosoe включение малых концентраций в потоке жидкого металла, что

1758534

10

ЬРнеодн = А/Ъдн ДР

50 достигается следующим образом. Система постоянных магнитов обеспечивает вокруг зонда магнитное поле. При обтекании зонда жидким металлом наводятся токи, на которые реагируют чувствительные элементыэлектроды. При прохождении жидкого металла, содержащего газовые включения, нарушается однородность среды, наблюдаются скачки в проводимости, воспринимаемые электродами. В предлагаемом решении зонд, содержащий электроды, расположен в трубопроводе, перпендикулярно продольной оси потока, что обеспечивает его нахождение в непосредственной близости от основного потока жидкого металла и позволяет определять концентрацию газовых включений на качественно более низком уровне.

На фиг. 1 изображен участок трубопровода с закрепленным индукционным зондом, сечение; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

В трубопроводе для жидкого металла 1 перпендикулярно направлению потока металла расположен индукционный зонд 2, пересекающий канал трубопровода. В зонде 2 расположены 6 дискообразных постоянных магнитов б, таким образом что полярность по продольной оси зонда 2 чередуется, Электроды 5 устанавливаются внутри занда 2 в нейтральной зоне постоянного магнита 3 и посредством удлиненных проводов связаны с системой обработки сигналов. Оптимальное количество электродов 5 определяется характером конкретной задачи.

При установке нескольких электродов 5 в зонде 2 их следует располагать на одинаковой высоте. Электроды 5 помещаются в пространство зазора между постоянными магнитами 3 и стенкой зонда.

Процесс определения газовых включений базируется на естественной закономерности, что эффективная элсктропроводность жидкого металла изменяется (уменьшается) в зависимости от содержания непроводящих газовых включений, При обтекании зонда 2 жидким металлом, не содержащим газовые включения, однородность среды не нарушается, и расположенный перпендикулярно к потоку жидкого металла в трубопроводе 1 зонд 2 и содержащаяся в нем группа дискообразных магнитов 3 с плоскостной поля ризации фиксируют разность потенциалов hp дн., которая cooTBBTcTBóåò картине токов, находящихся в среде с однородной проводимостью.

При прохождении в трубопроводе 1 жидкого металла, содержащего газовые включения, наблюдаются скачки в проводимости, которые скачками же отражаются на воспринимаемую электродами 5 разность потенциалов:

Таким образом, термин "проводимость" (в традиционном смысле) согласно изобретению относится к жидким металлам, не содержащим газовые включения, а термин "эффективная электропроводность" или "эффективная проводимость" относится к жидким металлам, содержащим газовые включения (т.е, относится к рабочей среде).

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет обнаружить реакцию, например, Во. û с натрием на существенно более низком уровне. Этим обеспечивает возможность принятия необходимых мер для предотвращения взры вного развития реакции, т.к. предотвращение аварии конструкции, например, теплообменника.

Формула изобретения

Устройство дя определения газовых включений в потоке жидкого металла, содержащее участок трубопровода, в котором закреплен индукционный зонд, снабженный постоянными магнитами и электродами, подсоединенными к системе обработки сигналов,отл ича ю щеес я тем,что, с целью повышения чувствительности определения, зонд снабжен удлиненной электропроводящей оболочкой, ось которой перпендикулярна оси участка трубопровода, магниты выполнены дискообразными с плоскостной поляризацией, разделены прокладками из магнитомягкого железа, установлены внутри оболочки с зазором к ней и перпендикулярно ее оси, причем плоскости одной полярности магнитов обращены одна к другой, количество электродов не менее количества магнитов и они установлены в зазоре между оболочкой и магнитами, 1758534

С - и r. 1

А — А повернуто

Фиг. 2

Составитель Г.Ротберг

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор А,Мотыль

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2995 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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