DE1224509B

DE1224509B - Monitoring device for liquid metals

Info

Publication number: DE1224509B
Application number: DEU11252A
Authority: DE
Inventors: Keith Wilkinson
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1963-12-10
Filing date: 1964-12-05
Publication date: 1966-09-08

Description

Überwachungsvorrichtung für flüssige Metalle Die Erfindung bezieht sich auf Uberwachungsvorrichtungen (im nachfolgenden » Überwacher« genannt) für flüssige Metalle, wie diese bei der Bestimmung der Reinheit eines Flüssigkeitsmetalls Verwendung finden. Die Messung der Verunreinigung eines flüssigen Metalls ist insbesondere in den Fällen von Bedeutung, in denen das flüssige Metall als Kühlmittel oder Wärmeüberträger in einem Wärmeaustauschkreislauf verwendet wird, weil die in dem flüssigen Metall gelösten Verunreinigungen das Korrosionsausmaß von in Berührung mit dem flüssigen Metall stehenden Materialien beschleunigen und auch Schwierigkeiten durch Ausfällung der Verunreinigungen in den Kühl abschnitten des Kreislaufs mit sich bringen können. Flüssiges Natrium ist ein solches herkömmliches Flüssigkeitsmetall-Kühlmittel, das zur Verunreinigung durch Natriumoxid neigt.Liquid Metals Monitoring Device The invention relates to rely on monitoring devices (hereinafter referred to as "monitors") for liquid metals, such as those used in determining the purity of a liquid metal Find use. The measurement of contamination of a liquid metal is particular in those cases where the liquid metal is used as a coolant or heat exchanger is used in a heat exchange circuit because it is in the liquid metal dissolved impurities the degree of corrosion from in contact with the liquid Metal standing materials accelerate and also difficulties due to precipitation which can bring impurities in the cooling sections of the circuit. Liquid sodium is one such common liquid metal coolant that tends to be contaminated by sodium oxide.

Bei einer Reihe von Überwachungsgeräten für flüssige Metalle, die als Verstopfungsmesser bekannt sind, beruht die Arbeitsweise auf der Ausfällung einer Verunreinigung bei einer gemessenen Temperatur, so daß eine in dem Kreislauf befindliche Engstelle, durch die das flüssige Metall hindurch muß, verlegt oder verstopft wird. Durch Bezugnahme auf das Temperatur-Löslichkeits-Verhältnis für diese Verunreinigung kann die gemessene Temperatur bei der Verstopfung auf die Verunreinigungskonzentration in dem flüssigen Metall bezogen werden. For a range of liquid metal monitoring devices, the known as clogging knives, the operation relies on precipitation a contaminant at a measured temperature so that one is in the circuit located bottleneck through which the liquid metal must pass, relocated or becomes clogged. By referring to the temperature-solubility ratio for this impurity can affect the measured temperature at the clogging on the impurity concentration be sourced in the liquid metal.

Diese Instrumente werden in herkömmlicher Weise durch abwechselndes Zustöpseln und Entstöpseln der Einengung oder Engstelle betrieben. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, diese Instrumente kontinuierlich zu betreiben durch Einrichtung einer Teilverlegung der Engstelle und Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen, aber verminderten Durchflußmenge des flüssigen Metalls durch die Engstelle.These instruments are alternated in a conventional manner by Plugging and unplugging the constriction or bottleneck operated. It's also beautiful it has been proposed to operate these instruments continuously through establishment a partial relocation of the bottleneck and maintaining an even, but reduced flow rate of the liquid metal through the constriction.

Unter diesen Bedingungen wäre das flüssige Metall an der Engstelle mit der löslichen Verunreinigung gesättigt, so daß im wesentlichen kein Präzipitat der Abscheidung an der Engstelle zugefügt oder aus dieser Abscheidung abgezogen würde. Der Betrieb eines Verstopfungsmessers unter diesen Bedingungen der Teilverengung ist abhängig von der genauen Regelung und Messung der Variablen des Instruments oder in diesem, namentlich der Temperatur und der Flußgeschwindigkeit des flüssigen Metalls, und die Entwicklung des Instruments ist auf dieses Ziel ausgerichtet.Under these conditions the liquid metal would be at the bottleneck saturated with the soluble impurity, leaving essentially no precipitate added to the deposition at the constriction or subtracted from this deposition would. The operation of an obstruction meter under these partial constriction conditions depends on the precise control and measurement of the instrument's variables or in this, namely the temperature and the rate of flow of the liquid Metal, and the development of the instrument is geared towards this goal.

Durch die vorliegende Erfindung wird gemäß einem ihrer Aspekte ein überwachen für ein flüssiges Metall geschaffen, bei dem eine Engstelle in dem Kreislauf des flüssigen Metalls teilweise durch aus dem flüssigen Metall ausgefällte Verunreinigungen beim Durchgang durch die Engstelle verlegt oder verstopft wird, bei welchem stromaufwärts der Engstelle ein passender Temperaturregler eingebaut ist, um die Temperatur des flüssigen Metalls durch eine Kombination von elektrischer Beheizung und zwangläufiger Kühlung einzuregeln. The present invention is, according to one of its aspects, a monitor created for a liquid metal in which a bottleneck in the circuit of the liquid metal partially through impurities precipitated from the liquid metal is relocated or blocked when passing through the bottleneck, which is upstream A suitable temperature controller is built into the narrow point to control the temperature of the liquid metal through a combination of electrical heating and inevitable To regulate cooling.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Überwachers für flüssige Metalle werden nun unter Bezugnahme auf die die Erfindung beispielsweise wiedergebenden schematischen Zeichnungen beschrieben werden, und zwar zeigt F i g. 1 einen Aufriß schnitt durch eine Ausführungsform des Überwachers, F i g. 2 einen Schnitt im vergrößerten Maßstab nach der Linie II-II der F i g. 1, Fig. 3 einen Aufrißschnitt durch eine wahlweise Ausführungsform des Überwachers, F i g. 4 eine vergrößerte fragmentarische Aufsicht einer wahlweisen Ausführungsform zu dem Teil 16 der Fig. 1, während F i g. 5 und 6 Ansichten im Schnitt von wahlweisen Anordnungen von Teilen der F i g. 1 wiedergeben. Embodiments of the liquid monitor according to the invention Metals will now be exemplified with reference to those representing the invention schematic drawings, namely, FIG. 1 an elevation cut through an embodiment of the supervisor, FIG. 2 shows a section on an enlarged scale Scale according to the line II-II of FIG. 1, Fig. 3 is an elevation section through a optional embodiment of the monitor, FIG. 4 is an enlarged fragmentary Top view of an optional embodiment of the part 16 of FIG. 1, while F i G. 5 and 6 are cross-sectional views of optional arrangements of parts of FIGS. 1 play.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte überwachen für flüssige Metalle weist ein langes, aufrecht stehendes Rohrll auf, durch das das flüssige Metall in Abwärtsrichtung fließen muß. Im Betrieb ist das Rohr in einen Kreislaufstrom aus flüssigem Natrium eingebaut, in den Kühlkreislauf eines Wärmeaustauschersystems, und ein kontinuierlicher Teilstrom des Kühlmittels aus flüssigem Natrium wird durch das Rohr entnommen. Gegen das untere Ende des Rohrs zu befindet sich eine Flüssigkeitsdrossel-oder Engstelle 16, die sich dadurch auszeichnet, daß sie sehr klein gehalten ist, um eine möglichst niedrige Wärmekapazität zu haben, wodurch die Empfindlichkeit des Überwachers verbessert wird. Die Drossel 12 ist mit einem Thermoelement 13 kombiniert, durch das die Temperatur des flüssigen Metalls an der Engstelle angezeigt wird. Die Engstellel2 besteht aus einer Rohrwand 14, die als eine innere ringförmige Fortsetzung des Rohrs 11 ausgebildet ist und in die die Heißstelle des Thermoelements 13 eingebettet ist. The in the F i g. 1 and 2 monitor shown for liquid metals has a long, upright Rohrll through which the liquid metal in Must flow downwards. In operation, the pipe is made into a circulating flow liquid sodium built into the cooling circuit of a heat exchanger system, and a continuous partial flow of the coolant from liquid sodium is through removed the pipe. Towards the lower end of the tube there is a fluid restrictor or Narrow point 16, which is characterized in that it is kept very small to to have the lowest possible heat capacity, which reduces the sensitivity of the Monitor is improved. The throttle 12 is combined with a thermocouple 13, which shows the temperature of the liquid metal at the constriction. The Engstellel2 consists of a pipe wall 14, which acts as an inner annular continuation of the tube 11 is formed and in which the hot spot of the thermocouple 13 is embedded is.

Eine zentrale Öffnung 16 ist innerhalb der Rohrwand 14 mit vier Aussparungen 17 (F i g. 2) in ihrer Peripherie ausgebildet. Eine Nadel 18 ist so angeordnet gezeigt, wie ihre Spitze die Öffnung 16 verschließt, während die Aussparungen 17 für den Durchfluß des flüssigen Metalls durch das Rohr offenbleiben. Die Öffnung 16 hat einen Durchmesser, der 2,5mal größer ist als der der Aussparungen 17. Mit der Nadel 18 in dieser Normalstellung verschließt die Drosselstelle 12 das Rohrll gegenüber dem Flüssigkeitsstrom, abgesehen von den vier Ausmündungen, die durch die vier Aussparungen 17 vorgesehen sind. Ein elektromagnetischer Durchflußmesser 19 für flüssiges Metall ist stromauf von der Drosselstelle eingebaut, um die Durchflußgeschwindigkeit an flüssigem Metall durch das Rohr 11 und die Engstelle 12 anzuzeigen.A central opening 16 is within the pipe wall 14 with four recesses 17 (Fig. 2) formed in their periphery. A needle 18 is shown arranged so as its tip closes the opening 16, while the recesses 17 for the Allow the liquid metal to flow through the tube. The opening 16 has a diameter 2.5 times larger than that of the notches 17. With the needle 18 in this normal position, the throttle point 12 closes the Rohrll opposite the flow of liquid, apart from the four outlets through the four recesses 17 are provided. An electromagnetic flow meter 19 for liquid metal is installed upstream of the throttling point to adjust the flow rate display liquid metal through the pipe 11 and the constriction 12.

Die Nadel 18 ist in Richtung ihrer Achse in Hinblick auf die Engstelle 12 beweglich, so daß die Drosselmündungen vergrößert werden können, um sie zu reinigen, wenn sie durch Ablagerungen aus dem flüssigen Metall blockiert werden. Für diesen Zweck ist die Nadel 18 an ihrem oberen Ende durch eine Armatur 21 gesichert, die sich innerhalb eines fest angeordneten Solenoids 22, das außerhalb des Rohrs 11 montiert ist, befindet. Die Nadel kann durch Erregung des Solenoids gegen die Wirkung der Schwerkraft von der Engstelle abgehoben werden. The needle 18 is in the direction of its axis with respect to the constriction 12 movable so that the throttle orifices can be enlarged to clean them, when blocked by deposits from the liquid metal. For this Purpose, the needle 18 is secured at its upper end by a fitting 21, which inside a fixed solenoid 22 that is outside the tube 11 is mounted. The needle can counteract the effect by energizing the solenoid be lifted from the constriction by gravity.

Ein Temperaturregler für das flüssige Metall ist stromauf von der durch die Drossel 12 gelieferten Engstelle angeordnet. Um eine genaue und schnelle Regelung der Temperatur des flüssigen Metalls und seiner Geschwindigkeit zu gestatten, ist der Regelapparat so konstruiert, daß er die Temperatur des flüssigen Metalls durch eine Kombination von elektrischer Beheizung und Zwangskühlung regelt. A temperature controller for the liquid metal is upstream of the Arranged through the throttle 12 delivered bottleneck. To be accurate and quick To allow regulation of the temperature of the molten metal and its speed, the control apparatus is designed in such a way that it keeps track of the temperature of the liquid metal regulates through a combination of electrical heating and forced cooling.

Zwangskühlung des flüssigen Natriums wird erreicht durch einen kühlenden Luftstrom, der oberhalb mittels eines Gebläses (nicht gezeigt) innerhalb einer gleichachsigen Umhüllung 23, die das Rohr 11 für das flüssige Metall umschließt, in Zirkulation versetzt wird. Innerhalb der Umhüllung und zwischen deren Einlaß- und Auslaßabschnitten trägt das Rohr 11 für das flüssige Metall Rippen 24, die den Kühleffekt des Luftstroms auf das flüssige Metall verstärken. Bei dem vorliegenden überwachen erfolgt die elektrische Beheizung durch eine Vorrichtung in Gestalt einer elektrischen Heizspule 25, die rund um das Rohr auf der Einlaßseite der Drosselstelle gewickelt ist und mit ihren Windungen in enger Berührung mit dem Rohr 11 zwischen den Wärmeaustauschrippen 24 steht. Wahlweise kann die elektrische Beheizung des flüssigen Metalls im Rohr 11 durch Hindurchschicken eines niedriggespannten elektrischen Stroms durch das flüssige Metall zwi- schen den Elektroden 26, die in die Rohrwand des Rohrs 11 eingebettet sind, vorgenommen werden.Forced cooling of the liquid sodium is achieved by a cooling one Air flow flowing above by means of a fan (not shown) within an equiaxed Enclosure 23, which encloses the tube 11 for the liquid metal, in circulation is moved. Within the enclosure and between its inlet and outlet sections The tube 11 for the liquid metal carries fins 24, which have the cooling effect of the air flow reinforce on the molten metal. In the present monitor, the electrical heating by a device in the form of an electrical heating coil 25, which is wrapped around the pipe on the inlet side of the throttle point and with their turns in close contact with the tube 11 between the heat exchange fins 24 stands. Optionally, the electrical heating of the liquid metal in the pipe 11 by passing a low-voltage electric current through the liquid metal between between the electrodes 26, which are embedded in the pipe wall of the pipe 11 are to be made.

Das Ansprechen der Temperatur des flüssigen Metalls auf änderungen in der elektrischen Beheizung durch eine Heizspule oder durch Hindurchschicken eines Stromes durch das Metall erfolgt - wie festgestellt wurde - schnell und ist genau bestimmbar.The response of the temperature of the liquid metal to changes in electrical heating by a heating coil or by sending one through The current through the metal is fast and accurate, as has been determined determinable.

Wenn auch eine Temperaturregelung durch Einregelung der Geschwindigkeit des kühlenden Luftstromes möglich wäre, beispielsweise durch Einstellen der Drehzahl des Gebläses oder durch Jalousien im Luftstrom, so pflegt eine solche Regelung doch im allgemeinen ungenau zu sein, da dieser unregelmäßige Charakteristiken in der Arbeitsweise des Gebläses oder der Jalousien eigentümlich sind. Bei der vorliegenden Überwachungsapparatur wird die Geschwindigkeit der Zwangskühlung im wesentlichen konstant gehalten, und eine veränderliche Größe in der elektrischen Beheizung wird auf das flüssige Metall angewandt oder übertragen, um die gleichförmige Kühlgeschwindigkeit zu einer solchen veränderlichen Ausmaßes zu machen. Es ist möglich, mittels der Kombination von elektrischer Beheizung und Zwangskühlung ausgewählte Temperatursteigerungs- oder -verminderungsgeschwindigkeiten des flüssigen Metalls über einen weiten Bereich einzurichten.Even if a temperature control by regulating the speed of the cooling air flow would be possible, for example by adjusting the speed of the blower or through blinds in the air flow, such a regulation is used generally to be inaccurate because of these irregular characteristics in the Operation of the fan or the blinds are peculiar. With the present Monitoring equipment, the speed of the forced cooling is essentially kept constant, and a variable quantity in the electrical heating becomes applied to the liquid metal or transferred to the uniform cooling rate to make such a changeable extent. It is possible by means of the Combination of electrical heating and forced cooling selected temperature increase or rates of decay of the liquid metal over a wide range set up.

Der überwachen ist mit einer Reglereinheit ausgestattet, in der herkömmliche elektronische technische Maßnahmen angewendet werden, um das gewünschte Programm für die Tätigkeit des Überwachers durchzuführen. Eingangströme zu der Reglereinheit bilden die Signale von dem Durchflußmesser 19 und des Thermoelements 13, während ausgehende Ströme von der Reglereinheit die elektrische Beheizung der Heizspule 25 und das Solenoid 22 einregeln. Die Reglereinheit ist so programmiert, daß sie eine gleichmäßige, vorgewählte Temperaturverminderungsgeschwindigkeit des flüssigen Metalls bewirkt. Wenn der Durchflußmesser eine vorgewählte Reduktion der Durchflußmenge von z. B. 25 0/o meldet, regelt die Reglereinheit die Strombeschikkung der Heizspule für die Aufrechterhaltung der. The monitor is equipped with a control unit, in which conventional electronic technical measures are applied to the desired program for the activity of the supervisor. Input currents to the regulator unit form the signals from the flow meter 19 and the thermocouple 13, while outgoing currents from the regulator unit the electrical heating of the heating coil 25 and the solenoid 22 adjust. The controller is programmed to a uniform, preselected rate of temperature reduction of the liquid Metal causes. When the flow meter has a preselected reduction in flow rate from Z. B. 25 0 / o reports, the control unit regulates the current feed of the heating coil for maintaining the.

Durchflußgeschwindigkeit gleichförmig auf diese verminderte Menge ein. Unter diesen Bedingungen (wie oben erläutert) arbeitet der überwachen in einem teilweise verstopften Zustand mit Sättigungsbedingungen in der Engstelle. Die von dem Thermoelement angezeigte Temperatur entspricht der Sättigungstemperatur der Lösung an Verunreinigungen in dem flüssigen Metall und kann leicht in Beziehung gesetzt werden zu der Konzentration der Verunreinigungen in dem flüssigen Metall.Flow rate uniform to this reduced amount a. Under these conditions (as explained above) the monitoring works in one partially clogged condition with saturation conditions in the bottleneck. The from The temperature displayed on the thermocouple corresponds to the saturation temperature of the Solution of impurities in the liquid metal and can easily be related can be set to the concentration of the impurities in the liquid metal.

Die Reglereinheit ist so programmiert, daß sie Sättigungsbedingungen an der Engstelle aufrechterhält, und zwar trotz der Veränderlichkeiten in der Verunreinigungskonzentration in dem flüssigen Metall, das durch den überwachen hindurchgeht. Diese Veränderlichkeiten werden als Sättigungstemperaturvarianten von dem Thermoelement angezeigt. Im Fall, daß die Engstelle durch Ablagerungen von Verunreinigungen gänzlich blockiert wird, ist die Reglereinheit so eingerichtet, daß die Blockierung durch Steigerung der Temperatur des flüssigen Metalls und durch Erregung des Solenoids zwecks Anhebung der Nadel, um die Öffnung 16 freizugeben, aufgehoben wird. Die Öffnung 16 besitzt typischerweise einen Durchmesser von 3,17 mm, während die Aussparungen 17 mit einem Durchmesser von 1,37 mm auf einem Kreis mit dem Durchmesser von 3,97 mm liegen. The controller is programmed to meet saturation conditions sustained at the throat despite the variability in impurity concentration in the liquid metal that passes through the monitor. These variabilities are displayed as saturation temperature variants by the thermocouple. In the case, that the constriction is completely blocked by deposits of impurities, the control unit is set up so that the blocking by increasing the Temperature of the liquid metal and by energizing the solenoid to raise it the needle to expose the opening 16 is lifted. The opening 16 has typically 3.17 mm in diameter while the recesses 17 with a diameter of 1.37 mm on a circle with the diameter of 3.97 mm lie.

F i g. 3 zeigt eine wahlweise Ausführungsform eines Überwachungsgerätes, das zwei koaxiale, mit Zwischenraum angeordnete Leitkanäle 30 und 31 besitzt, wobei der innere Kanal 30 an seinem unteren Ende offen und der äußere Kanal 31 an seinem unteren Ende durch eine Endplatte 32 geschlossen ist. F i g. 3 shows an optional embodiment of a monitoring device, which has two coaxial spaced guide channels 30 and 31, wherein the inner channel 30 open at its lower end and the outer channel 31 at its the lower end is closed by an end plate 32.

Der innere Kanal 30 enthält im Inneren die Engstelle 12, die von der Rohrwandung 14 gebildet wird, und der Fluß des flüssigen Natriums erfolgt abwärts in dem Ringraum zwischen den Leitkanälen 30 und 31 und sodann aufwärts durch die Engstelle 12 und das Rohr 30. Die glatte Außenwand des Rohrs 30 trägt die schneckenförmig gewundene Heizspirale 25, während der Leitkanal 31 mit außen angebrachten Wärmeaustauschrippen 24 versehen ist. Die Ummantelung 23 rund um die Leitkanäle 30 und 31 ist an ein Gebläse 33 für die Luftzirkulation aufwärts durch den Ringraum zwischen dem Leitkanal 31 und der Ummantelung 23 angeschlossen. Der Leitkanal 31 besitzt ein Abflußventil V. Das Gebläse bildet eine Ausführungsform der Zwangskühlung.The inner channel 30 contains the constriction 12 inside, which is of the Tube wall 14 is formed and the flow of liquid sodium is downward in the annular space between the guide channels 30 and 31 and then up through the Narrow point 12 and the pipe 30. The smooth outer wall of the pipe 30 carries the helical shape winding heating coil 25, while the guide channel 31 with externally attached heat exchange fins 24 is provided. The casing 23 around the guide channels 30 and 31 is on a Fan 33 for air circulation upwards through the annulus between the duct 31 and the casing 23 connected. The guide channel 31 has a drain valve V. The fan forms an embodiment of the forced cooling.

Die Wirkungsweise ist ähnlich der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform, wobei die Anordnung nach Fig. 3 so getroffen ist, daß die Heizspirale 25 in flüssiges Natrium eingetaucht ist auf der Einlaßseite der Engstelle 12, d. h. in den in dem Ringraum zwischen den Leitkanälen 30 und 31 abwärts fließenden Strom flüssigen Natriums, wodurch der Grad oder das Ausmaß des Ansprechens verbessert wird, d. h. das Ausmaß, mit dem die Temperatur des flüssigen Natriums Änderungen des elekfrischen Heizstroms nachfolgt. Dies stimmt mit der Anordnung der F i g. 1 überein, bei der das Erhitzen des flüssigen Metalls an der Einlaßseite der Engstelle durch Wärmetransport von der Heizschlange 25 durch die Wand des Rohrs 11 erfolgt. The mode of operation is similar to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the arrangement of FIG. 3 being made so that the heating coil 25 is in liquid Sodium is immersed on the inlet side of the throat 12, i.e. H. in the in that Annular space between the ducts 30 and 31 downward flowing stream of liquid sodium, whereby the degree or extent of the response is improved, d. H. the extent with which the temperature of the liquid sodium changes the electrical heating current follows. This agrees with the arrangement of FIGS. 1 in which the heating of the liquid metal at the inlet side of the constriction by heat transfer from the heating coil 25 takes place through the wall of the tube 11.

Es sei darauf hingewiesen, daß Überwacher für flüssige Metalle, die unter Sättigungsbedingungen mit bzw. bei einer teilweise verstopften Engstelle betrieben werden, eine Empfindlichkeit besitzen, die von der Genauigkeit der Temperaturmessung des flüssigen Metalls und der Durchflußgeschwindigkeit abhängt. Wie bereits oben beschrieben, wird die Genauigkeit der Messung der Temperatur des flüssigen Metalls durch das Zusammenwirken des Thermoelements 13 mit der Engstelle 12 erreicht. Diese Idee könnte noch weiter entwickelt werden dadurch, daß die Engstelle selbst aus den Werkstoffen hergestellt wird, die für das Thermoelement verwendet werden. In diesem Fall ist die Engstellenwand geteilt ausgebildet, und zwar beispielsweise an ihrer zentralen Radialebene in die aneinander anliegenden Hälften 40 und 41 (F i g. 4, die eine vergrößerte Teildraufsicht auf die Engstelle ist) aus verschiedenartigen Thermoelementmaterialien. Die Thermoelementverbindung 42 wird an der Verbindung zwischen den beiden Hälften gebildet, und diese Verbindung, die mit den Ausmündungslöchern in der Engstelle integriert, ist außerordentlich empfindlich für die Temperatur des flüssigen Metalls in der Engstelle. Die Hälften 40 und 41 können beispielsweise aus Platin und Platin-Rhodium-Legierung angefertigt und durch elektronische Balkenschweißung verbunden sein. Mit einer gleichen Zielsetzung, nämlich für die Konzentration der Variablenmessung des flüssigen Metalls in der Engstelle 12 kann der Durchflußmesser 19 stromaufwärts der Meßstelle durch zwei Druckumformer 43 (F i g. 5) ersetzt werden, und zwar einer auf jeder Seite und der Engstelle anliegend, und somit den Druckabfall quer durch die Engstelle bzw. längs derselben messen als eine Anzeige der Durchflußmenge des flüssigen Metalls durch die Engstelle. Die Druckumformer oder -wandler 43 können beispielsweise solche der elektrischen Kapazitanztype sein, die aus einer inneren zylindrischen Elektrode und einer äußeren rohrförmigen Elektrode, auf die der von außen einwirkende Druck so wirkt, daß sie elastisch verformt wird, sowie aus einer zusammengesetzten festen und gasförmigen dieelektrischen Schicht in Ringform zwischen den Elektroden bestehen. Das feste Dielektrikum ist vorzugsweise aus einem keramischen Material, wie Aluminiumoxyd, das auf der inneren Elektrode niedergeschlagen ist, und die elastische Deformation der äußeren umgebenden röhrenförmigen Elektrode verändert die Dicke des gasförmigen Dielektrikums und somit die Kapazitanz des Druckumformers. Wahlweise kann die Durchflußmenge des flüssigen Metalls auch durch einen Durchflußmesser an der Engstelle gemessen werden. So zeigt die F i g. 6 zwei diametral gegenüberliegende Magnete 44 eines elektromagnetischen Durchflußmessers, wobei die Pole 45 der Magnete in einer Nachbarschaft zur Engstelle 12 vorgesehen sind. Die Magnete 44 sind in einem Haltering 46 untergebracht, der in einem normalerweise verschlossenen, zugänglichen Durchlaß 47, durch den die elektrischen Verbindungsleitungen hindurchgehen, untergebracht ist. Der Leitkanal für den Fluß des flüssigen Metalls wird in Fig. 6 gezeigt, und zwar zur Erläuterung der Behälterausbildung, in doppelwandiger Ausführung, bei der ein innerer Leitkanalll:' und ein äußerer Leitkanal 112 vorhanden sind, so daß jedes Leckaustreten aus dem Leitkanal 111 in den Leitkanal 112 hinein erfolgt. Auch wird ein Auslaßrohr 48 gezeigt. It should be noted that liquid metal monitors that operated under saturation conditions with or with a partially clogged bottleneck have a sensitivity that depends on the accuracy of the temperature measurement the liquid metal and the flow rate depends. As above describes the accuracy of the measurement of the temperature of the liquid metal achieved by the interaction of the thermocouple 13 with the constriction 12. These Idea could be further developed by making the bottleneck itself the materials used for the thermocouple. In In this case, the constriction wall is designed to be divided, for example at their central radial plane into the adjacent halves 40 and 41 (F i g. 4, which is an enlarged partial plan view of the throat) of various Thermocouple materials. The thermocouple connection 42 is attached to the connection formed between the two halves, and this connection that with the orifice holes integrated in the constriction, is extremely sensitive to the temperature of the liquid metal in the throat. The halves 40 and 41 can for example Made of platinum and platinum-rhodium alloy and using electronic beam welding be connected. With the same objective, namely for the concentration of Variable measurement of the liquid metal in the constriction 12 can be the flow meter 19 upstream of the measuring point can be replaced by two pressure transducers 43 (FIG. 5), one on each side and adjacent to the constriction, and thus the pressure drop Measure across or along the bottleneck as an indication of the flow rate of the liquid metal through the constriction. The pressure transducers or transducers 43 can for example, those of the electrical capacitance type, which consist of an inner cylindrical electrode and an outer tubular electrode on which the from external pressure acts so that it is elastically deformed, as well as from a composite solid and gaseous dieelectric layer in a ring shape between the electrodes. The solid dielectric is preferably made of a ceramic Material, such as aluminum oxide deposited on the inner electrode, and changing the elastic deformation of the outer surrounding tubular electrode the thickness of the gaseous dielectric and thus the capacitance of the pressure transducer. Optionally, the flow rate of the liquid metal can also be measured by a flow meter be measured at the bottleneck. Thus, FIG. 6 two diametrically opposed Magnets 44 of an electromagnetic flow meter, the poles 45 of the magnets are provided in the vicinity of the bottleneck 12. The magnets 44 are in a retaining ring 46 housed in a normally closed, accessible Passage 47 through which the electrical connection lines pass, housed is. The conduit for the flow of liquid metal is shown in Fig. 6, and although to explain the container design, in double-walled design, in the An inner Leitkanalll: 'and an outer Leitkanalll 112 are present, so that each Leak emerges from the guide channel 111 into the guide channel 112. Also will an outlet tube 48 is shown.

Claims

The invention also relates to modifications of claim 1 outlined embodiment and relates above all to all features of the invention, those individually - or in combination - throughout the description and drawing are disclosed.

Claims: 1. Monitor for liquid metals where a Bottleneck in the circulation of the liquid metal partly through out of the liquid Metal precipitated contaminants clogged when passing through the bottleneck or is constricted, characterized in that upstream of the constriction (12) a temperature controller is provided which controls the temperature of the liquid metal through a combination of electrical heating (25) and forced cooling (33) regulates.

2. monitor according to claim 1, characterized in that in the circuit a duct is provided which has means for electrical heating at the inlet side of the bottleneck.

3. monitor according to claim 2, characterized in that the means for electrical heating, a heating coil wound on the outside of the duct is.

4. Monitor according to claim 2 or 3, characterized in that the constriction consists of a pipe wall, which is an annular, inner continuation of the guide channel is formed.

5. monitor according to claim 4, characterized in that the hot solder joint a thermocouple in the pipe wall to measure the temperature of the through the Is embedded narrow passage penetrating liquid metal.

6. monitor according to claim 4, characterized in that the pipe wall consists of two parts of different material that are connected to a thermocouple hot solder joint form.

7. monitor according to one of claims 1 to 6, characterized in that that means for measuring the flow rate of the through passing through the bottleneck liquid metal of the constriction are provided adjacent.

8. Monitor according to claim 7, characterized in that the means consist of two pressure transducers, one on each side of the throat.

9. Monitor according to claim 7, characterized in that the means consist of two diametrically opposed magnets whose poles are in close proximity are attached to the bottleneck.

10. Monitor according to one of claims 2 to 9, characterized in that that a movable needle in the axial direction is built into the guide channel, the Parts of the bottleneck open and close.