在美国能源部 ( DOE ) 阿贡国家实验室的机构工程测试回路( METL ) 中，液态金属快堆的组件和仪器技术在高达 650°C 的钠中进行了测试。这种高温以及钠的反应性，需要独特的解决方案来进行简单的测量。一个例子是监测此类系统中的液位。这样做的能力对于核工业来说非常重要，核工业对设计用于先进核反应堆的传感器系统很感兴趣。这一领域的改进可能会带来更高效的反应堆、更经济的核电站维护和运营以及新设计更快的商业化。
最近，阿贡国家实验室的科学家开发了一种原型互感液位传感器(MILS)，它可以准确可靠地对高温下的液态金属进行液位测量。该传感器利用电磁和液态金属的导电性质来提供连续的液位测量，而无需与液体本身接触。
“ MILS系统能够在高温下读取任何导电工作流体，这为发电和冶金等行业的运行提供了新的机会，”Argonne 首席核工程师、发表在《2017 年》杂志上的一篇有关MILS的文章的主要作者 Teddy Kent 说道。“公司可以优化MILS系统，根据任何必要的环境需求进行定制。”
METL的MILS收集的实验数据用于验证ANSYS Maxwell 软件中的有限元分析模型，该模型可用于优化传感器性能。分析结果表明，MILS可在高达 650°C 的液态钠和液态铅冷却剂下有效工作。此外，可以针对传感器的材料和几何形状以及操作环境来优化工作频率，并且可以选择传感器几何形状以最大化信号灵敏度。MILS系统被认为是准确可靠的，研究人员将继续提高传感器的校准精度和温度依赖性。
除了肯特之外，阿贡国家实验室核科学与工程先进能源技术负责人克里斯·格兰迪(Chris Grandy)也是这篇文章的合著者。其他合著者包括 Duane DiCenzo(博士生、前阿贡研究助理)Brady Cameron 和匹兹堡大学机械工程与材料科学系的 Heng Ban。
这项研究及其在METL设施的实施由美国能源部核能办公室先进反应堆技术 ( ART ) 快堆计划和国家反应堆创新中心 ( NRIC )资助。
