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一種用于低溫介質的點式溫度液位計的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于低溫介質的點式溫度液位計，包括：測量桿、熱電阻絲、兩個以上熱敏電阻和二次儀表。其中測量桿由絕緣耐熱材料制成，在測量桿上沿其高度方向等間距布置兩個以上熱敏電阻，熱敏電阻的一端與公共導線相連，另一端分別通過導線與多芯插頭相連。公共導線也與多芯插頭相連。所述測量桿的外圓周上均勻纏繞熱電阻絲；所述多芯插頭通過電纜連接二次儀表，二次儀表為熱電阻絲供電，同時能夠測量并顯示每個熱敏電阻的阻值。該裝置將液位測量問題轉換為溫度測量問題，能夠很好的解決氣態介質溫度分層問題，且具有可靠性高、準確度高、維護工作量小、無需現場標定等優勢。
【專利說明】一種用于低溫介質的點式溫度液位計
【技術領域】
[0001]發明涉及一種液位計，具體涉及一種用于低溫介質的點式溫度液位計，屬于測量【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在從低溫貯箱向其他容器加注液體的過程中，往往需要用某種常溫氣體在低溫貯箱頂部增壓輸送，使低溫貯箱內部出現液體和氣態分層的現象，低溫貯箱的下部分為液態介質，上部分為氣態介質。輸送過程中需監測低溫貯箱內的液面高度，以監控輸送量。
[0003]以往均采用電加熱法液位計測量液面高度，在低溫貯箱內上部的氣態介質和下部的液態介質中各設置一個熱電偶，依據兩個熱電偶的測量值再通過一系列算法計算液面高度，計算過程復雜且結果不直觀。同時低溫貯箱內的介質在輸送過程中，位于低溫貯箱上部的氣態介質處于混合狀態，溫度會出現上高下低的分層現象。采用以往的電加熱法液位計測量時，將氣態介質的溫度考慮為均勻場，利用一個熱電偶測量單點溫度取代整個氣態介質溫度，無法解決氣相介質溫度分層問題，這就帶來了原理性誤差，不能準確測得液面高度。
實用新型內容
[0004]有鑒于此，本實用新型提供一種用于低溫介質的點式溫度液位計，將液位測量問題轉換為溫度測量問題，并能很好的解決氣態介質溫度分層問題，能夠直觀的顯示測量結果，且具有準確度高、維護工作量小、無需現場標定等優勢。
[0005]該液位測量裝置，包括:測量桿、兩個以上熱敏電阻和二次儀表；其中測量桿由絕緣耐熱材料制成，在所述測量桿上沿其高度方向等間距布置兩個以上熱敏電阻，所述熱敏電阻的一端與公共導線相連，`另一端分別通過導線與多芯插頭相連；所述公共導線也與多芯插頭相連；所述多芯插頭通過電纜連接二次儀表，所述二次儀表測量并顯示每個熱敏電阻的阻值。
[0006]在所述測量桿的外圓周上均勻纏繞熱電阻絲；所述熱電阻絲由二次儀表供電。
[0007]在所述二次儀表中存儲有每個熱敏電阻的標號與該熱敏電阻對應聞度的關系表；所述熱敏電阻的標號為沿測量桿的高度方向對所有熱敏電阻按順序標記后形成。
[0008]有益效果:
[0009](I)該裝置將液位測量問題轉換為溫度測量問題，通過在測量桿上等間距安裝多個熱敏電阻，將待測介質分為多個層面，并依據熱敏電阻阻值在一定范圍內與溫度的線性關系準確得到每個層面的溫度，從而得到氣態介質和液態介質的分界面。相比以往的電加熱法液位計測量方法，具有可靠性高、準確度高、維護工作量小、無需現場標定等優勢。
[0010](2)在測量桿外圍用電阻絲加熱可使氣態介質和液態介質在溫度上分離，從而加大了測量阻值的區分度。
[0011](3)對所有熱敏電阻按高度順序編號，并將每個熱敏電阻的標號與該熱敏電阻在低溫貯箱內對應高度的關系表存儲在二次儀表中，當得到每個熱敏電阻的阻值后，便可查表得到液面高度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為所述點式溫度液位測量裝置的原理結構圖；
[0013]圖2為所述測量桿上熱敏電阻的接線示意圖；
[0014]圖3為采用該裝置進行液位測量的示意圖。
[0015]其中，1-測量桿，2-熱電阻絲，3-熱敏電阻，4-公共導線，5-多芯插頭，6-貯箱【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。
[0017]本實施例利用介質在氣態和液態下溫度存在較大差異這一特性，提供一種用于低溫介質的點式溫度液位計，能夠準確直觀的顯示待測介質的液面高度。
[0018]本實施例提供一種采用該裝置測量液氫液位的原理，采用該裝置測量 其他低溫介質，如:液氮、液氧、液氫、液氦以及液化天然氣的方法與下述測量方法相同。
[0019]該點式溫度液位測量裝置的原理結構如圖1所示，選取一根絕緣耐熱材料作為測量桿I豎直插入存儲有液氫的低溫忙箱6中，低溫忙箱6的下部分為液氫,上部分為氣氫。在測量桿I上每隔IOcm布置一個熱敏電阻3，并從測量桿I頂部的熱敏電阻開始從上到下對每個熱敏電阻進行順序標號。然后在測量桿I的外圍均勻纏繞熱電阻絲2。所有熱敏電阻的一端與公共導線4相連，另一端分別通過導線引出，上述所有導線(包括公共導線4)均與多芯插頭5相連，如圖2所示。多芯插頭5通過電纜連接二次儀表，二次儀表一方面負責給纏繞在測量桿I上的熱電阻絲2供電，另一方面通過其內部的電橋電路測量并顯示每個熱敏電阻的阻值。所述二次儀表中存儲有每個熱敏電阻的標號與該熱敏電阻在低溫貯箱內對應高度的關系表。如圖3所示，電阻Rl對應的高度為80cm，電阻R2對應的高度為70cm…。
[0020]測量時，通過二次儀表對熱電阻絲2通電后加熱測量桿I。由于液氫和氣氫的熱容不同，液氫的溫度保持在20K幾乎不變，而氣氫的溫升較大，明顯高于20K;從而使氣氫和液氫在溫度上分離。設所述熱敏電阻3在溫度為20K時的阻值為R，由于熱敏電阻的阻值在一定范圍內與溫度呈線性關系，溫度越高其阻值也越高，則測量桿I上位于氣態介質中的熱敏電阻阻值會明顯增大，位于液態介質中的熱敏電阻阻值基本不變。則熱敏電阻值阻值為R的部分為液態介質，阻值大于R的部分為氣態介質。而二次儀表上顯示有每個熱敏電阻的阻值，以圖3為例，若R5-R8阻值均為R，從R4往上開始熱敏電阻值大于R，則說明此時的液位在熱敏電阻R4所在位置，依據熱敏電阻標號與高度的對應關系便可獲知此時液面高度為40cm。
[0021]綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于低溫介質的點式溫度液位計，其特征在于，包括:測量桿(I)、兩個以上熱敏電阻(3)和二次儀表；其中測量桿(I)由絕緣耐熱材料制成，在所述測量桿(I)上沿其高度方向等間距布置兩個以上熱敏電阻(3)，所述熱敏電阻(3)的一端與公共導線(4)相連，另一端分別通過導線與多芯插頭(5)相連；所述公共導線(4)也與多芯插頭(5)相連；所述多芯插頭(5)通過電纜連接二次儀表，所述二次儀表測量并顯示每個熱敏電阻的阻值。
2.如權利要求1所述的用于低溫介質的點式溫度液位計，其特征在于，在所述測量桿(I)的外圓周上均勻纏繞熱電阻絲(2);所述熱電阻絲(2)由二次儀表供電。
3.如權利要求1或2所述的用于低溫介質的點式溫度液位計，其特征在于，在所述二次儀表中存儲有每個熱敏電阻的標號與該熱敏電阻對應高度的關系表；所述熱敏電阻的標號為沿測量桿(I)的高度方向對所有熱敏電阻按順序標記后形成。
【文檔編號】G01F23/22GK203534668SQ201320547484
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】段文浩, 耿衛國, 管理, 周磊, 朱子環, 葉斌, 蔡睿, 段娜, 馬鑫, 敖春芳, 馬軍強, 蘇楓, 張國慶 申請人:北京航天試驗技術研究所, 北京航天峰光電子技術有限責任公司