本实用新型专利技术涉及一种压力压差变送器隔离模块及耐高温压力压差变送器。所述隔离模块包括：波纹膜片、波纹法兰、毛细管及充灌液；其中波纹膜片焊接在波纹法兰底部，所述毛细管从波纹法兰上部深入所述波纹法兰，所述毛细管和所述波纹膜片之间具有连通通道，所述充灌液充满所述毛细管和连通通道。应用本模块的变送器能够实现高温液态钠压力的测量，为钠冷快堆及试验回路提供压力测量手段，其中压力压差变送器隔离模块的结构实现了高温和腐蚀性的隔离；自身加热装置实现了防止钠结晶堵塞；温度附加误差补偿功能的提高了测量精度。
【技术实现步骤摘要】
本技术具体涉及一种压力压差变送器隔离模块及耐高温压力压差变送器，属于钠冷快堆及钠实验领域。
技术介绍
在钠冷快堆及钠试验回路中，液态钠压力是一个重要的热工参数，但由于液态钠存在以下特性:温度高——回路中液态金属钠的温度高达550°C ；腐蚀性强一一钠是化学性质活泼的碱金属，在空气中易燃，且与水易产生猛烈的钠-水反应，并生成强腐蚀性的氢氧化钠；温度影响——钠的熔点温度为97.8°C，在97.8°C以下时钠呈固体状态，会在传感器或引压管道内冻结固化。不纯的钠中有杂质，当温度低于流体中杂质的极限溶解温度时，杂质?/L积会导致堵塞。这些特性使得测量气、水和油等常规介质压力的变送器不能用于液态钠压力的测量。为了能够实现钠压力的测量，需采取相应的措施避免上述三个不利因素:应在常规压力变送器与高温液态金属钠之间增加高温隔离模块，高温隔离模块应采用与高温钠相容的轻薄、具有弹性的隔离膜片和与高温钠相容的常温液态的耐高温充灌液将高温的钠与传感器隔离，以避免高温钠引出造成的运行风险。常规介质以“毛细管+高温硅油充灌液”制成隔离模块，但最高温度约为350°C，无法应用于550°C的高温钠环境，同时由于硅油泄漏入钠中后，将增加钠中的0、C的含量，而这两种元素含量是快堆运行严格控制的指标。
技术实现思路
本技术采用常温液态、550°C时性能稳定，且与钠相容的钠钾合金作为充灌液的隔离模块，从而可以解决上述问题。具体地，本技术提供一种压力压差变送器隔离模块，所述隔离模块包括:波纹膜片、波纹法兰、毛细管及充灌液；其中波纹膜片焊接在波纹法兰的底部，所述毛细管从波纹法兰上部深入所述波纹法兰，所述毛细管和所述波纹膜片之间具有连通通道，所述充灌液充满所述毛细管和连通通道。进一步地，如上所述的压力压差变送器隔离模块，所述隔离模块进一步包括装配法兰，通过螺栓、螺母和弹簧垫圈连接固定在所述波纹法兰上，波纹法兰和装配法兰通过八角形金属环垫片密封。进一步地，如上所述的压力压差变送器隔离模块，所述隔离模块进一步包括电加热器，所述电加热器安装在装配法兰的底部开口处。进一步地，如上所述的压力压差变送器隔离模块，所述隔离模块进一步包括介质温度探测器，其安装在所述波纹膜片附近以监控介质温度，所述介质温度探测器的数据通过外接电缆从波纹法兰上部引出。进一步地，如上所述的压力压差变送器隔离模块，所述毛细管和介质温度探测器的外接电缆由安装在外部的保护管进行保护。进一步地，如上所述的压力压差变送器隔离模块，所述隔离模块进一步包括充灌接口，所述充灌接口与所述毛细管的侧面连通，在真空状态下通过专用设备将钠钾合金进行脱气，并通过所述充灌接口将钠钾合金注入毛细管，充满所述毛细管后，用专用夹具将充灌接口夹紧并通过球形密封头用真空电子束焊焊接密封。进一步地，本技术还提供一种耐高温压力压差变送器，包括如上所述的压力压差变送器隔离模块，以及与所述隔离模块顺序连接的压力差压传感模块、压力差压变送模块，当工艺管道中的工作介质钠的压力作用于所述隔离模块的波纹膜片时，波纹膜片发生位移，被测压力通过充灌液钠钾合金传递到压力差压传感模块的敏感元件上，敏感元件的信号同介质温度探测器的信号一同通过电缆送入所述压力差压变送模块中，压力差压变送模块通过介质温度附加误差补偿算法，完成压力信号的温度附加误差补偿，显示并转换为4一20mADC标准信号输出。本变送器能够实现高温液态钠压力的测量，为钠冷快堆及试验回路提供压力测量手段，其中压力压差变送器隔离模块的结构实现了高温和腐蚀性的隔离；自身加热装置实现了防止钠结晶堵塞;温度附加误差补偿功能的提高了测量精度。【附图说明】图1为本技术的耐高温压力/压差变送器隔离模块技术方案图；图2为本技术的耐高温压力/压差变送器实例框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术主要由波纹膜片106、波纹法兰103、毛细管101及其附属部件组成，其主要功能为:1、隔离液态金属钠的高温，由于压力传感和变送模块均为对温度敏感的元件，为了获得较高的测量精度需要用隔离模块将高温液态金属与压力传感和变送模块隔离。2、将高温液态金属钠的压力以尽量小的压力损失传递到压力差压传感模块。其中波纹膜片106通过激光焊的方式焊接在波纹法兰103上，装配法兰104通过螺栓110、螺母111和弹簧垫圈112连接固定在波纹法兰103上，波纹法兰103和装配法兰104通过八角形金属环垫片105密封。充灌液钠钾合金113是通过充灌接口108实现的，钠钾合金充灌需在真空状态下通过专用设备进行，系统的真空度需达到优于IPa abs，将钠钾合金进行脱气，保证毛细管101内用于钠压力信号传递的钠钾合金不含任何微小的气泡，充满后，用专用夹具将充灌接口夹紧并通过球形密封头用真空电子束焊焊接密封。毛细管101和介质温度探测器102的电缆通过保护管109进行保护，防止运输，安装及运行过程中被损坏。与钠及钠钾合金接触的部件的材质选用相容性较好的316/316L不锈钢等材质。为防止被测介质钠因温度低而在管道内冻结固化或者因不纯的钠中有杂质，当温度低于流体中杂质的极限溶解温度时，杂质沉积会导致堵塞。可用电加热器107对被测介质进行加热，使被测介质始终处于液体状态。可防止因温度过低介质结晶引起的管道堵塞情况，同时可使变送器工作在标定温度附近，间接的提高变送器测量精度。如图2所示，耐高温压力压差变送器由本技术的压力压差变送器隔离模块1、压力/差压传感模块2、压力/差压变送模块3和相应的连接电缆组成。压力/差压传感模块2采用成熟的电容膜盒，其功能在于将经压力压差变送器隔离模块I隔离的高温液态金属钠的压力，转换为压力/差压变送模块3能够处理的电信号。测量差压时，电容膜盒两侧均需连接压力压差变送器隔离模块I，正压腔接高压侧隔离模块，负压腔接低压侧隔离模块;测量压力则只需正压腔连接隔离模块。压力/差压变送模块3的功能在于将压力差压传感模块2的输出的电信号转换为标准信号显示和输出，为了提高测量精度，需要对介质温度附加误差进行补偿，通过温度补偿算法，提高测量精度。本技术的工作过程为:当工艺管道中的工作介质钠114的压力作用于高温隔离模块的波纹膜片106时，波纹膜片106发生位移，被测压力通过充灌液钠钾合金113传递到压力差压传感模块2的敏感元件电容膜盒上，敏感元件的信号同介质温度探测器102的信号一同通过信号电缆送入压力差压变送模块3中，压力差压变送模块3通过介质温度附加误差补偿算法，完成压力信号的温度附加误差补偿，并在表头显示并转换为4 一 20mADC标准信号输出。为实现高温液态金属钠压力的测量，本技术提供了一种耐高温压力压差变送器隔离模块，该隔离模块采用“毛细管+钠钾合金充灌液”，可实现-10°c—700°C范围的高温介质压力/压差隔离测量，与多种类型的压力变送器配套，经过性能试验和标定，可满足土0.075%级高温介质压力/压差变送器的需求。显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若对本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其同等技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压力压差变送器隔离模块，其特征在于：所述隔离模块包括：波纹膜片、波纹法兰、毛细管及充灌液；其中波纹膜片焊接在波纹法兰的底部，所述毛细管从波纹法兰上部深入所述波纹法兰，所述毛细管和所述波纹膜片之间具有连通通道，所述充灌液充满所述毛细管和连通通道。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔国生，董康乐，杨建伟，吴宏岩，赵保平，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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