耐超高温、耐辐射的液位控制电缆制造技术

本发明专利技术涉及耐超高温、耐辐射的液位控制电缆及其制备方法。所述耐超高温、耐辐射的液位控制电缆包括上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、导线、合金护层以及包覆在上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、导线外侧及填充在合金护层内的无机复合绝缘层。根据本发明专利技术的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，具有工作温度范围大，耐腐蚀、耐高低温、耐震耐压、抗核耐辐射强、防爆、低损耗，低电容、低噪音和高屏蔽的特点。

Liquid level control cable with ultra-high temperature and radiation resistance

The invention relates to a liquid level control cable withstanding ultra-high temperature and radiation and a preparation method thereof. The liquid level control cable with ultra-high temperature resistance and radiation resistance includes upper limit temperature measurement component, lower limit temperature measurement component, upper limit heat element, lower limit heat element, conductor, alloy cladding, upper limit temperature measurement component, upper limit heat element, lower limit heat element, outer conductor and inorganic composite insulating layer filled in the alloy cladding. According to the invention, the liquid level control cable with ultra-high temperature resistance and radiation resistance has the characteristics of wide operating temperature range, corrosion resistance, high and low temperature resistance, shock resistance, high radiation resistance, explosion protection, low loss, low capacitance, low noise and high shielding.

【技术实现步骤摘要】
耐超高温、耐辐射的液位控制电缆
本专利技术涉及自动化仪器仪表领域，更加具体地，涉及一种智能化、高精度、高可靠性、大量程、耐腐蚀、全密封和防爆等特殊要求的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆。
技术介绍
目前应用于核电、石油化工、钢铁冶炼等领域的电缆为有机绝缘电缆，其有机绝缘材料为聚乙烯、聚氯乙烯、交联型聚烯烃、硅橡胶、氟塑料、乙烯基或丙烯基合成的橡胶。在实际应用环境下，电缆的有机绝缘和护套等聚合物材料随着时间的推移会发生各种不可逆的化学老化和物理老化。高温、高耐辐射和腐蚀的环境中，有机材料的老化过程急剧加速，导致材料物理、力学和电气性能发生变化，如延伸率降低、抗拉强度减弱、硬度或抗压模量增大、密度增加及介质损耗增加、绝缘性能降低等，甚至出现脆化开裂等现象，对电缆应用场所的安全造成巨大威胁。而评估应用中的电缆生命状况目前尚无可行的解决方法。特别是对于安装在密闭的、高温、高耐辐射的应用空间内的电缆，由于不能随时维修更换，一般要求电缆具有2-3年的服役寿命，而由于高温、高耐辐射应用领域的特殊性，必须对其进行实时监测和控制，如核反应堆高温循坏水的液位监测，因此如何提高高温、高耐辐射、腐蚀环境中电缆的服役寿命具有重要意义。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的示例性实施例提出了耐超高温、耐辐射的液位控制电缆。根据本专利技术的一方面，一种耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，包括上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、导线、合金护层以及包覆在上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、导线外侧及填充在合金护层内的无机复合绝缘层；所述液位控制电缆采用U形设计，所述上限测温组件和上限发热元件成对设置于所述液位控制电缆的一直端，所述下限测温组件和下限发热元件成对设置于所述液位控制电缆的另一直端，所述上限测温组件由第一测温线与第二测温线焊接组成；所述下限测温组件由第三测温线与第四测温线焊接组成；所述上限发热元件两端与导线焊接相连，所述下限发热元件两端与导线焊接相连；上限测温组件和上限发热元件与液位控制电缆弯曲端的距离大于下限测温组件和下限发热元件与液位控制电缆弯曲端的距离。根据本专利技术的示例性实施例，所述上限发热元件与下限发热元件材料包括按重量百分比的以下成分：铬Cr18％-21％，钙Ca0.002％-0.009％，钇Y0.001％-0.03％，余量为镍。根据本专利技术的示例性实施例，所述无机复合绝缘层按重量百分比由以下颗粒制得：气相沉淀氧化硅颗粒0％-2％，氮化硅颗粒0％-1％，其余为高纯电熔氧化镁颗粒；其中，气相沉淀氧化硅颗粒与氮化硅颗粒的重量百分比的总和不小于1.8％。根据本专利技术的示例性实施例，所述高纯电熔氧化镁颗粒的纯度为99.999％以上；所述气相沉淀氧化硅颗粒以及氮化硅颗粒的纯度为99.999％以上；所述高纯电熔氧化镁颗粒的平均粒径为30nm-80μm，所述气相沉淀氧化硅颗粒以及氮化硅颗粒的平均粒径为80nm-50μm。根据本专利技术的示例性实施例，所述第一测温线与第三测温线材料包括按重量百分比的以下成分：铬Cr10％，镍Ni90％；第二测温线与第四测温线材料包括按重量百分比的以下成分：铝Al3％，镍Ni97％。根据本专利技术的示例性实施例，所述上限发热元件与下限发热元件在恒电流2.5A工作时，发热温度大于等于650℃。根据本专利技术的示例性实施例，所述上限发热元件与下限发热元件外径为0.1mm-0.3mm，成等距螺旋状。根据本专利技术的示例性实施例，所述复合无机绝缘层的常温绝缘电阻不小于1000MΩ，500℃时的绝缘电阻不小于8MΩ，800℃时的绝缘电阻不小于5MΩ。根据本专利技术的示例性实施例，所述耐超高温、耐辐射的液位控制电缆的工作温度范围为-60℃-800℃。根据本专利技术的另一方面，一种耐超高温、耐辐射的液位控制电缆的制造方法，包括：一、无机复合绝缘材料的制备：按照重量百分比对气相沉淀氧化硅颗粒0％-2％，氮化硅颗粒0％-1％，其余为高纯电熔氧化镁颗粒进行配料；将气相沉淀氧化硅颗粒以及氮化硅颗粒充分混合后放入容器内在900℃下灼烧2.5h，冷却后加入高纯电熔氧化镁颗粒搅拌、混合均匀，得到无机复合绝缘材料；将无机复合绝缘材料压制成瓷柱，瓷柱经1250℃高温烧结后，储存在恒温箱备用；二、测温线制备将第一测温线与第二测温线一端氩焊成上限测温组件，将第三测温线与第四测温线一端氩焊成下限测温组件，分别清洗备用，其中，所述第一测温线与第三测温线材料包括按重量百分比的以下成分：铬Cr10％，镍Ni90％；第二测温线与第四测温线材料包括按重量百分比的以下成分：铝Al3％，镍Ni97％；三、发热元件及导线将镍铬合金密绕成螺圈分别形成上限发热元件以及下限发热元件，其中，所述镍铬合金包括按重量百分比的以下成分：铬Cr18％-21％，钙Ca0.002％-0.009％，钇Y0.001％-0.03％，余量为镍；四、合金管合金管清洗，干燥；五、组装串行布置成对设置的上限测温组件与上限发热元件，以及成对设置的下限测温组件与下限发热元件，其中，上限发热元件的一端通过第一无氧铜线与下限发热元件的一端相连，上限发热元件的另一端与第二无氧铜线相连，下限发热元件的另一端与第三无氧铜线相连；在上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、第一无氧铜线、第二无氧铜线以及第三无氧铜线的外侧设置瓷柱，然后在瓷柱外套设合金管，制得组件半成品；六、热处理与成型对组件半成品进行1-2组退火、拉拔以及退火的工序组合，然后进行650℃抽真空处理1h-1.5h，冷却至室温后，进行多道次拉拔与退火工艺，其中，退火温度为500℃-635℃，每道次拉拔变形率为10％-28％，并进行分段、密封和弯曲处理，得到所述耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，其中，上限测温组件和上限发热元件与液位控制电缆弯曲端的距离大于下限测温组件和下限发热元件与液位控制电缆弯曲端的距离。与现有技术相比，本专利技术综合运用材料配比与组合，和/或配合改进的工艺组合与优化的工艺参数设置，制备智能化、高精度、高可靠性、大量程、耐腐蚀、全密封和防爆等特殊要求的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，具有工作温度范围大，耐腐蚀、耐高低温、耐震耐压、抗核耐辐射强、防爆、低损耗，低电容、低噪音和高屏蔽的特点。本专利技术实施例提供的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，可以满足对-60℃-800℃温度范围内腐蚀、高温、超高温、腐蚀环境中的液位监测与控制，尤其适用于核反应堆高温循环水液位监测和控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术示例性实施例的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆的结构示意图。图2是根据本专利技术示例性的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆的应用原理示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，其特征在于，所述耐超高温、耐辐射的液位控制电缆包括上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、导线、合金护层以及包覆在上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、导线外侧及填充在合金护层内的无机复合绝缘层；所述液位控制电缆采用U形设计，所述上限测温组件和上限发热元件成对设置于所述液位控制电缆的一直端，所述下限测温组件和下限发热元件成对设置于所述液位控制电缆的另一直端，所述上限测温组件由第一测温线与第二测温线焊接组成；所述下限测温组件由第三测温线与第四测温线焊接组成；所述上限发热元件两端与导线焊接相连，所述下限发热元件两端与导线焊接相连；上限测温组件和上限发热元件与液位控制电缆弯曲端的距离大于下限测温组件和下限发热元件与液位控制电缆弯曲端的距离；其中，所述上限发热元件与下限发热元件材料包括按重量百分比的以下成分：铬Cr 18％‑21％，钙Ca0.002％‑0.009％，钇Y 0.001％‑0.03％，余量为镍；所述无机复合绝缘层按重量百分比由以下颗粒制得：气相沉淀氧化硅颗粒0％‑2％，氮化硅颗粒0％‑1％，其余为高纯电熔氧化镁颗粒，所述高纯电熔氧化镁颗粒的纯度为99.999％以上；其中，气相沉淀氧化硅颗粒与氮化硅颗粒的重量百分比的总和不小于1.8％；所述第一测温线与第三测温线材料包括按重量百分比的以下成分：铬Cr 10％，镍Ni 90％；第二测温线与第四测温线材料包括按重量百分比的以下成分：铝Al 3％，镍Ni 97％。...

【技术特征摘要】
1.一种耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，其特征在于，所述耐超高温、耐辐射的液位控制电缆包括上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、导线、合金护层以及包覆在上限测温组件、下限测温组件、上限发热元件、下限发热元件、导线外侧及填充在合金护层内的无机复合绝缘层；所述液位控制电缆采用U形设计，所述上限测温组件和上限发热元件成对设置于所述液位控制电缆的一直端，所述下限测温组件和下限发热元件成对设置于所述液位控制电缆的另一直端，所述上限测温组件由第一测温线与第二测温线焊接组成；所述下限测温组件由第三测温线与第四测温线焊接组成；所述上限发热元件两端与导线焊接相连，所述下限发热元件两端与导线焊接相连；上限测温组件和上限发热元件与液位控制电缆弯曲端的距离大于下限测温组件和下限发热元件与液位控制电缆弯曲端的距离；其中，所述上限发热元件与下限发热元件材料包括按重量百分比的以下成分：铬Cr18％-21％，钙Ca0.002％-0.009％，钇Y0.001％-0.03％，余量为镍；所述无机复合绝缘层按重量百分比由以下颗粒制得：气相沉淀氧化硅颗粒0％-2％，氮化硅颗粒0％-1％，其余为高纯电熔氧化镁颗粒，所述高纯电熔氧化镁颗粒的纯度为99.999％以上；其中，气相沉淀氧化硅颗粒与氮化硅颗粒的重量百分比的总和不小于1.8％；所述第一测温线与第三测温线材料包括按重量百分比的以下成分：铬Cr10％，镍Ni90％；第二测温线与第四测温线材料包括按重量百分比的以下成分：铝Al3％，镍Ni97％。2.根据权利要求1所述的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，其特征在于，所述气相沉淀氧化硅颗粒以及氮化硅颗粒的纯度为99.999％以上；所述高纯电熔氧化镁颗粒的平均粒径为30nm-80μm，所述气相沉淀氧化硅颗粒以及氮化硅颗粒的平均粒径为80nm-50μm。3.根据权利要求1所述的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，其特征在于，所述上限发热元件与下限发热元件在恒电流2.5A工作时，发热温度大于等于650℃。4.根据权利要求1所述的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，其特征在于，所述上限发热元件与下限发热元件外径为0.1mm-0.3mm，并且成等距螺旋状。5.根据权利要求1所述的耐超高温、耐辐射的液位控制电缆，其特征在于，所述复合无机绝缘层...

【专利技术属性】
技术研发人员：王筱卿，姚家驹，
申请(专利权)人：王筱卿，
类型：发明
国别省市：上海,31