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COMMSSARIAT A L'MHLROIS ATOMIQUE
La présente invention concerne une jauge perfectionné* permettant de mesurer le niveau d'un liquide contenu dans un récipient.
On liait que de telles jaugea comportent habitusllezent, une résis- tance plongeuse, une source électrique, et un orgaan indiquant la variation des propriétés électriques de la résistance suivant que cell-ci eesT plongée dans un milieu liquide ou gazeux , notamment lorsqu'il N'agit de seurer don variations de niveau de liquides cryogéniques, On entend par "liquide cryogénique" tous les gaz liquéfiés à des températures inférieures à 150 degrés Kelvin, Toutefois, les jauges :réalisées jusqu'à ce jour ne permettent pas d'obtenir des mensures précises aveec un minimum de sécurité et de simplici- té de manipulation lorsque le liquide considéré est de l'hélium liquide.
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La présente invention n pour objet une Jauge porfuotionn6o <!vitnnt oo< inconvénients et dont lo principe do fonotionnumont oat bbod sur In piiii ou moins gmndt) ttuilitd de dissipation thomiquq d'uno Woîotnneu '.,ua, pKreoufuo >41 un eeufnnfy euivnnt quu Cotto fdsiitwwo ëtt ipntrgéo ou non dntm un ,i.qui.lo n4tr,rrcnt dnno l'hélium liquidai Suivant quo lu twvnflfort do Ildnorgie dv In eetintnnoo nu liquide se 'n3.t plite en moine difficilement, In tomperpturu dw ln aistanoe etdteblit à uno valuur plus ou moine eluvees, ri la rdointivit4 dloctrique doi Métaux pure (de-aignt'a minci p,-x opposition rux n3.1l,c:
g,re wrio foix tottont nvac In toatpfKtuMt ta mcoure do cotta diffet4iico du rdaistivitd (concomitante una vatirtion do.tctnp4raturo) untro In position ifeorgnîe et irsnergiie d'une !*<!eiatfnce ohricua proouro ainsi un noyen de détection du nivriau du
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liquide.
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En ftieant croître progrue.5ivoment In tension V appliquée aux bornuis,dtun fil d'un .t; pur, pt-r axorplo/un fil de titane, maintenu imerg<5 dans un gnt liqudtit, ot on mesurant l'intensité I du courant trnr.sant eu fil, on obtient uno courbu 1 - f (V) componée de deux parties nottonont différentes. Ln. arcrnitro prjtio est uno droite issue de l'origine r.vuo une forte pente, La deuxième partit présente un aspuot curviligne à faible ponte.
La partie droite de In courbe 1 - f (V) correspond hiun z-dgim d'ébullition nucléaire et, alors, un flux therciquo important peut ôtra e-chang,6 entre le fil métallique et l'h<<lima liquide, sans nécessiter uno grande différence de ttap(;ratui%. Lorsque la zé-aistame s'échauffe par nuito de l'augmentation de la tension, on d Spnaao la tor:pdrrtura do anut et les propriétés électriques et calorifiques do In résistuice ohniquo changunt brusquement, Ce saut ne traduit par un coude très nnrqué do 1 courbe 1 - f (V) et par l'augmentrtion do In résistirité avec In tension appliquée ce qui indique un écheuffenent important du fil, Le point ne
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trouvant h la jonction de In partie droite et de la partie curviligne est appeli "seuil de ce.16faction".
Au delà du seuil do caldfactiont on Do trouve en rgino d'dbullition en filn, accompagne1 d'une réduction 601U11- durable du coefficient d'ûohrngo thermique. entre lu fil n<5talliquo et l' h6littt liquide.
En faisant la mtmo expérience dans un milieu d'hélium gnxctuxr on obtient une seconde courbe 1 " 3' (V) dont la partie droite ne confond avec colle de la courbe oorruspondnnt h une mesura dane l'helium liquido et dont ln deuxième partio,tourvilignooost parallèle mais d'ordonnés de 15 20 inf 5riwurés h oolloe du ,n courbe en milieu 11qu:l.40, :D't\}1I'A lloxnood du Os K1%PP%fIJ' ..
R#Co ffll PAN 4M1"XAlw. d113üy Août 1961) f 1\1 dt'anl.-go on 01'40M8 dao, Mrtius 9utvtg!M)! dei oourboa t a " (V) l'1Q.U08 N'PIol'I;1fo!nun; dam llhdliW3 liquidt vi dAM !# hélium gnioux conduits deux p'duddtlr pcrirairnï 1a ddtvotion du nivfihu d l\1n liquida t!lfonÌ1\&lh Lu pfowiijf proodt! eemintu à faire 1'1'.1'8' . 'nitlf s fil de mdtnl pur un ClOU1't\nt d'intensité constmto on Oba8tYnnt in ItutLitiôft importent de In tension aux bornas du fil lord do on trhhlitton de l'hélium liquide b, l'hélium nez.
Ce prooldd nlo8..itu uno xcupaa puissante dintenast 4.lon.tt'.nto cit impliqua un I!1Ontncu C1UtWQ fila* Outra l'inconvuniont dldtro diasipntuur d'nriet ce pmddd conduit presque 1n1\1otttblC!!1ont à 1/\ doatruotion do In r8i"t!'.noo mi ellu oet parcourue prr le courant à tCl:lpt'l1tu.ro robirntut Le douxieno proc{d6 consiste à appliquer aux bomBa du fil uno tension fixe, ce qui permet d'observer uno variation do l'intensité du courant lors do in transition du fil do l'hélium liquide 3r ltheliun garouxe Cettu deuxième nôthodo présente 1' inconvénient de ne donner qu'une réponse pou natta dttnt donnd que la vnrirtion de l'intensito no ddpnzao pas due valeurs do l'ordre do 15 à 20.
Do plus, cotte méthode no porrt
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d'utiliser des sources électriques portctivos, du type pile sèche ou accumulateur, que pour une assez faible part de leurs capacités do charge.
La jauge, objet do la présente invention,pallie tous ces inoon-
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vonionts et est particulièrement rQMl'.1'qlli'.blo par sa simplicité do construction, sa précision due nesuros, on let%m-t6, sa robustesse, son faible encombrement pcmettnnt l'accès eu récipient contenant la liquida cryogénique par un orifice réduit ou évcntuellement par un conduit courbe, son emploi possible sous dos pressions différentes do la pression atmos-
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phcr,cuu, ses coûts do construction Qt d'entretien* réduits et son nutonomio 41ncUon, A out 6ft;" Gl1 OOM90fto ùDsên'1011Qn;
une seursa énergie 4100tri4uco une rdoietanou ehmiquet Quo,nr 4 dtru plOng6o donâ le liquide o*,B(n1qu"t un intoryuptom!' aaaufnnt la misa on 1 ot'\'iOt de cetto 1'1.111011 dketriquo ot un indïot.tour do Vc,ic:liart dit4onoiS mis en d'il.! tiruo Iti 1'.illi!\na., et indi8f.touï' pu3aobtrui b 1fopdrAtour de coraitttur lo tmtlrmso de If. r<!Bistnh8o du Miliiu liquide bit l!IiUtIU gnfieux L'objet do la prt!oonto invention eet et outre onrnctdtie6 pnr les pointa euivnnte h oonaidlrur 8pfli'(Stnt)nt ou un I:
tIr1binnison . 1 - L'indicateur unit un orgr.ncr très sensible eux vtrittiono de l'intensité et cpoble do donner une réponse par "tout ou rien* pour une variation d'intensité du l'ordre do le-6 @ L'indicateur du type "tout ou rien" ust une cmpoulo à filament
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rootiligne pour If'J11p1)8 do pocha, la tension et l'intensité ninimnlo do l'anpoulo étant do préférence respectivement 1,2 volts et 0,22 ampère, .. La source d'énergie électrique est un accumulateur ou une pilo
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aocho, do préférence une pile sèche dont la tension nominale est do 1,5vol'.
.. La résistance plongeuse, est constituée par un fil eu métal pur de résistivité électrique et thernique élevées conservant un fort coof- ficient de température au voisinage du zéro absolu de température.
- La résistance plongeuse est constituée par un fil en métal
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, tortn' domi de tnqon h ce quo sa coum otAo.('i.'1u. 1 f (V) prl,l"nto un palier prniqunohi horilontt\1 pour un goem4o étendu de*
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tonnions appliqué
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- Lu rn6t1l1 constituant la rde3atr.noa plonguue cet du pjMMe du tttMtOt . Lo fil on ou tri pur, aonnt.tu: nt ltt rll1.tllnou plouuusel #jet onroul(5 en spire do fr.iblo pnn sur un (H,.t1tro dfonrmlumont lrd plite faible ponniblul do pr ronou -"uno vt,.'1(,iir do 70....do dlnnhtru, r.tin d'obtenir l'nppnrition du seuil do o'l(1'r.otion pour dua întunnitde do courent tria tnibl.no compricun du prSfi r4noo untru 0,16 .E Oe22 Amporua.
- Lua apiron do Ir. rCo1ato plor4/vueu sont ropli6. en U ou en V de façon à conoentror la dC.r.gur:..nt or.loritiquu, D'autrue ol1notrietiquoB rossortiront du ln description d'un mode do rCr.liation Oru1 uniquonc-nt h titr, d'oxcnplii, cette description <5ttnt fnito en r 5f<Cronoo vu doasin annexa sur lcqual t La finira 1 roprioante las courts 1 m f (V) obtenues avec le dispositifs connue juaqu'à présent.
La figuro 2 représente les courbas 1 - f (V) obtenues nveo In jmwo conforme à l'invention, suivant quo lr. 8i8tcnCO plonguuee 80 trouve :nna do l'h611uo liquide ou do l'hffliua gazeux@ Le%. figure 3 représente lr. courbe onotri8tiquo I # f (V) d'une ampoule pour lnrnpoe do poche.
Ln figuro 4 roprGs.-ntl3 uno vuo ach6m--tiTie de ln jnugo confome
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à l'invention.
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La figure 5 représente une vue on coupa ddt-illeo do ln partie 8uplriO\llQ du In dn'I#Q, ïf ri..4u ! rp!'t!JM6J uno vue en '8\ipo .tl'1iUf.. de Mis 1'piuulo du In JA%WO k plue 8tand aQ11..
Sur lr. fÍSUfo '; 11\ courbo 1 Io t (V) 4t.. te oteftme A montre les difrJi8oObpof'omontl d'une 3rirtao tfi11i4uu lM'Mf6
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d:.-.na un liquida oiyotftïnlquo On paît ognatttur qttu in !ll!ailtl'.no-. 1t . roets fr,.blc d comitfntù jusqu'au :,;il1t C (11) qui turque 10 outil du cnlltnot1cn. A p i>ttr ilo OV ruuil C{) In Kel8tr.t o R doîcnt bruo" qnor'ent <!lu'o ut croît ;'<'t.)0 lr.yrtntvfati du In tC/NI:lon Y 'Le oeufb ii indiquant 1 a rorpattcc.nta du In rAst 1-dointrnou t'\,:t!\l1:1.quIJ plol1r.u outil.! foie-ci df.tI:1 li, :ili.,u g<!9ux du mono .liquide oryo/ni<1uu. üut in<1<JQUquu h 1:. courbq a dusquttu point 0 /.\.
A pwtiy du ,,,u1l C (t)# In pntu du 1' oourblJ J1. 6QrohûoonUtuHoht ot la coumba ,, pour \U1 tension V donnéo, prenonto dos velours d'intonsitd inf'rh.U1'1J8 do 15 à 20f' px rapport à aa7 ,:a do In oourbu A .
Si ln erndu tonaion cit puiuar.nc n,Soocat.1ru8 ot lu frfilit d fil li1útrUiquú conntitlnt In rc.niat¯nco plonp,out5o no présentaient pas de difficultés gbnnntda, on pourrait donc utiliaur oottû diffdronco de oonportercnt de 1;'. reeietanco ploncousu pour détecter lo niveau du liquide cryogénique soit en n!iinton-nt 1" tension V , soit en nnintonnnt llintI;.21Sit 1 ,oonstnnto, Sur Il figuro 2, on a rt.prson!:<! los oourbea 1 - f (V) da leu r'a3.atrnau plongouso E, confor.a à ltinvuntion. Cottu rdoietanoa est constituéo P!11' un fil on titane pur, Lo ,a :btrvdu fil ost 6 r-l h b5't!" La rsiBtnco ne oonpoau do 50 apirca du f1blo pa dont lu dimbtre d'onrouluront unt 70 r- Afin do concentrer lu d<5gngonont calorifique, on roplio In 8iBtr.nOO plonguueo on forrj do U ou du V.
A 300 dogrûa Kelvin, l:i...t'\'rdl3toQ u.!'l1 ia titl.::Í pur.D'1SU:?e h 10 ('hJJiJ .c, l'à 1) . de6i%'Li LYulvin# elle a'cat <uo do 1'01'11'0 do 1 ohn. Lee courbes ,±01 ji, pjpifMntmt 11!ntorit 1 du courmnt un fonotien do 1't tons ion V, nont du Oommetusolit itFiquu du 1tI i.i4A'Èt lét7tul3t;
aonfomg h llînvontiônë trt Wittbo 1 oOftCl.'rotld .. l' ordot1 do ie entotitho6 plemeutime dnna de I#helli j liquida ut 3rj flurbo 4 induit Don 0&.ipoîlt*mç.nt Glcrotriquo lÓiI8qu'ollo cet p10flr,l.{o 41'.na de l'h,I,UufI gnoeu 1/1'.t!':dir. ton"nt tluoodclaus do In sitrttod du liquida S\I1' In figure 2# eu
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voit olnirunont quo, d'une pnrt, .i.zttusait3 des courants trr.yoraant In jtfaiatnnoe plongouso cet tr8 faible (de l'ordre do 06 à 0,22 Anpirv) . ' ' ! 1. '.. 1 et qulol, ditiutru pnf', l'int8Mit<! te pn*.ticiu<iiwnt flenatnnte fc jmrtir dtunu tension de 0" Volt Ln figura 3 roprinonto In 6du*bo ocï'netJifiotique wu (V) a'MtM petite limpoulto à filtrent rootiligno toile que oournmont utilité dam lca lanpco do poche Lan crrnot{r1etiquc. indiquée prx octto courba sont ausooptiblue do vcuriar du + 20;
' selon lue différente fnbpieantet A titre d'uxofflplci uno nnpoul,z do ce genre pl'ô18nto un pr.lier d'intensité 001\- ruapondnnt h don tensions cormprise-o entro ha et 1,10 Volta Pour uno tension de 0,3 Volt, l'intensité ost per exemple de 0,171 ktpbru ot l'nnpoule cet éteinte. Le promior point ronce sur le filnuunt de ltnmpoulo apparnft pour uno tc.naion do 0,45 Volt (1 - 0,18Arpbros), Pour uno tension dû 0,60 Volt, l'intonsitJ du oourr.nt oat de O,187Afo.nèru" ot l'nmpoulo presonto prusquo son vol ;t nornl.
On s'aperçoit alors que l,t miao on a6rio d'unu tollt r.tnpoulu nvoo la raiat"noo plo!1f;tJuDQ pormot d'obtenir uno rvponoo par "tout ou rion" suivant quu 1; ditu r 5siatnnoo ost inrorg<5o dans ln phr.so liquida O\.:t 3:!.1:::(1 ou gnseuco de llhv'liums l'vmpoulu wat r:llurûoot, grog h ootto nouvollu conbinr.iarn, il dtiviunt posaiblu du n.DurClr lu niveau du l' hlli\1r1 liquide nvoo uno pn'oision du l'ordro do 1 m La figure 4 rùprBI1mto d'une fnçon aohiînntiqua In jnugo, confomu à l'invantion. C,:ttu jnuge sa prCa3,;ntu sous ln fornu d'unu ornnu on tubo nrc'ux un M0tl\1 inoxydr.bla portât h une do non oXtrÓt'!it(" uno 8il3tMoo . plong\J\.ae 2 on fil du titr.no oroui ot h l'nutro oxtrtînit<î un boitior 3 muni d'un inturruptûur 4.
Cot interrupteur 4 ngit sur lc oirouit Glootriquo t-r-inr-1 d'une: rospoulo 5 qui se. trouva disposé, do sur ln froc r 8uriuuru du boiticr 3.
Ln fiRuru 5 illustro on d,'tril ln r(!nli8rtion du boitior 3. Celui- ci portu h cen vxtrv,i.tG aup;riuuN, uno pibou do laiton 6 Eunio d'un
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douille 7 daat1I"(1, raacvoir l 'r.t1povll. 5. Lo fend tool-pt 8 du In douille 7 est tl'l'Yt.J'.1i prx Ut. 001'1d\.l12tO\l1' 5& roliant le plot auntrrsl 10 do le, douille z k une doe bémol do l' :l.11"I'I'\)'U1' 4. LI '\Jt2\l bom do aat interrupteur 4 est aonnoct6u, nu Moyon d'un conducteur 9.a.
Il plot t) qui, trtvoretnt une rondol1 dsigQlararii 12 par uxumpla on tibro. cet en contact -vc.a le pele positif d'uno pilo ec,.. 14, 1,',ut1'C polo dn In pilo 14 *et Eiupportl prr tu, roaaort 15 dibvoar dn-o nno or.paulo ieoltnto 160 Cotto onpoulc 16 ot In, pf.'.1'tiG sup-'riourt tlltit oonnuotour 17 sont fixées df-ne dos l''l{.s''r.ua r.ppropri4a d'uno pièce cylindrique on laîton 18 qui a'onnrsatro t9. 1* boitlur ot qui y otit nrintonuc prx uno ftirmrituro bpionnuttù 19. Luux oonduoteura un cuivra (5jviill<J 20 et 21 connuetotit lu boitior 3 4 trnvore le tuba cruux 1 z lr rtaiatcnoo plongeuse 2 (figure 6). Loin doux conducteurs 20 ut 21 sont fixes l'viJo.iso1ul"'Ont dnna 10 connecteur 17 qui reaurz pour l'un d4cs fila 20 ut 21 lu contrat r.vuo . 10 ruseort 15 ot pour l'r.utrc fil lo contact t.vuo la pioao cylindrique on
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Initon 18.
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D'c.prts 11'. ficuru 6, on oor.atc,t.. quo l'oxtrcSnit/' inr/r1<.\.\X'(; 22 du tube cruux 1 on acier inoxydable a un. al6et,.ge 16gàrOMont supérieur à molui du reste du tube 1, Cotto extraite 22 est destinée a recevoir 11'1 résistance plon- gouao 2 et constitue pour collo-ci une orsgo do protection. Au droit do la résistance plongeuse 2> l'extr&1té 22 du tubo 1 oonporto plusieurs orificoa 23 pt.mottnnt un railleur contact entra la r4s1atrnoo 2 ot les fluides, Los doux oxtrc'nittîs ça l." rdoiritrnoü plonguuao 2 sont fixés h doux tubes 24 et.5 on nickel qui sont logds dr.na doux aldangon d'un tube 26 on alumina, ononotr6 lui-mdno dnna 1 ' oxtrônitd 22 du tubo 1.
Los tubes 24 ot 25 un nickel pose Mont des longueurs différentes ot sont oonnoctoa aux fila du ou ivre 6rnillÓo 20 ot 21 à l'nido'do soudures 27 ot 28 offectuos à travers Ion orifices 29 ot 30 du tube 26.
Lo fonctionneront do ln jnufo 6orittl cioducibue oat le 8uivnnt .
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On introduit la canne 1, supportant à son extrû:itc; infcriouro 22 la r&aiatanoe ploffluso 2, dans 1') récipient qui oontiont Iflidliuu liqu'.do. ?our connecter l'aapoule 5 au polo positif 13 do la pilo 14, on appuio our un bouton-poussoir do corr.ande do 3'intvrruptaur 4* Loraquo la résistance 2 en fil de titane est plonge dr..su l'h5liuu liquide, lo circuit électrique est parcouru par un courent dfinteijo.t4 telle qua l'aupoulo 5 n'allume. Cllo o'6tuint lorsque lo fil do tit no 2 sort di l'hdüua liquida, l'intensité dans le fil 2 ayant diLLînu, grace à la jr.u3o, il est possible do ddtocter la ni voeu dth6lïun liquide nwo une px-deiai:, #',.. ;.-i'' 1..-. L'dolat de l'sttpoule 5 rasta norual ou presque nar:^, tent que La pila 14 conserve une tension supérieur à 1,1 volts amis uno internait de 0,20 .'jro.
Lon chutes de tension sont alors respootivouemt de 0,2 Volt dans la résistance 2 iriiergée dans l'h<51iun liquide, do 0,1 Volt
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d=o lois conductuurn 20 ot 21, et do 0$$ Volt dans los filsnenta Meti- li,non do lfampoule 5. Loraquw l'on aort la r5airtana da 7.hG1l liqaido, la tonoion aux bomoo do !'<!E)poulo passa do oci fait do 0,8 Volt h 0,3 Volt Co changeant do tension pwut dtre obo#rw du frit fus l:
pcru,v o((5tëint aloroi cotto observation et peut aussi A* f4i yez tout tutra moyen approprié par tratiples à 1 de d'un elvan *tr4o La jaugo rvettî utilisable pour une aurao d,r praiaiefti dât c1 vrljurs axtranoa aont doM)dat par 0$% et 115 atmogpmroo tbooIM4 .Vu donao d* 0,5 atmoophèra absolus, Ion paliure deo eeurbatt eûfcet.aUM 1 m t (V) (voir fiuru 2) de la rdaiatanca plongwoo 2 etabaiàt#4nt 01 l'anpoula no e'alluuo plua, tidmo si la riaistanoo 2 2 est pionne dkis do 1'Mliun liquida.
L'oxistence des. paliers d'intansitw oubaisto oopoadûnt et il oat donc posaiblo do détecter lo passais do la y<!aiatanM 2 du la p!Mno liquida à la lhanu gaMuaa au moydn d'un uillinupra:'! (rû,316 pour qui sa déviation totale corresponde à 3 nilli-atiperus) oonid 4.n edrio avocuno ruaiatanea du 300 obra, et placé aux bomos do l'aspoulu 5
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Lu trcnehiesurunt du niveau do llhu'li= liquida S:,r 1; i-jeict=" plon- SuUQu 2 aura indiqua sur le tiilliampèrurètru par un. divirtion du duux ,7P.".du."'.tiono du oilliaupërOt Bien untondu, on pourrait aussi biun brwothjr d4wc rl,po%ilcin us- p.r,nllèlo sur lu circuit électrique du la nu,3u, 1,;o djux riipouloo pru- aontsiit don c.-iraot6riatiquve diffdronton du façon à >riottra le font- ti.onn,.rmnt de la jnugo à dos prussiona nor;
,lus jt '.lur.tt due yroaoiona baaaces Dana et) ois, on doit prévoir doux inturruptours rcapuotivjcont on néria avuo ohiqut nupoulu, l'un pour la uoauro h pression nort7al, l 'autrui pour la LiQauro h bannu proa'3ioa.
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ATOMIC MHLROIS COMMSSARIAT
The present invention relates to an improved gauge * for measuring the level of a liquid contained in a container.
It was linked that such gauges comprise habitusllezent, a plunging resistor, an electric source, and an organ indicating the variation of the electric properties of the resistor according to whether the latter is immersed in a liquid or gaseous medium, in particular when it is N It is a matter of seurer don variations in the level of cryogenic liquids, By "cryogenic liquid" is meant all liquefied gases at temperatures below 150 degrees Kelvin, However, the gauges: carried out to date do not allow obtaining precise measurements with a minimum of safety and ease of handling when the liquid considered is liquid helium.
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The present invention relates to a porfuotionn6o <! Vitnnt oo <drawbacks and whose principle of funotionnumont oat bbod on In piiii or less gmndt) ttuilitd thomiquq uno Woîotnneu '., Ua, pKreoufuo> 41 un eeufnnuy euivnnt Cotto fdsiitwwo ëtt ipntrgéo or not dntm un, i.qui.lo n4tr, rrcnt dnno liquid helium Depending on what lu twvnflfort of Ildnorgia dv In eetintnnoo nu liquid se 'n3.t plite en monk with difficulty, In tomperpturu dw ln aistitanoe etdteblé uno valuur plus or monk eluvees, ri the dloctric redointivity of pure Metals (de-aignt'a minci p, -x opposition rux n3.1l, c:
g, re wrio foix tottont nvac In toatpfKtuMt ta mcoure do cotta diffet4iico du rdaistivitd (concomitant una vatirtion do.tctnp4raturo) untro In ifeorgnîe position and irsnergy of a! * <! eiatfnce a level ohricauen pro detection thus
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liquid.
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By ftieant grow progrue.5ivoment In voltage V applied to the terminals, dt a wire of .t; pure, pt-r axorplo / a titanium wire, kept immerged <5 in a liquid gnt, where we measure the intensity I of the current trnr.with the wire, we obtain a curved 1 - f (V) component of two parts are different. Ln. arcrnitro prjtio is a straight line resulting from the origin r.vuo a strong slope, The second part presents a curvilinear aspuot with weak laying.
The right part of In curve 1 - f (V) corresponds to a nuclear boiling z-dgim and, then, an important therciquo flux can remove e-chang, 6 between the metal wire and the liquid h << lima, without require a large difference of ttap (; ratui%. When the zea-aistam heats up by night of the increase in voltage, we d Spnaao the tor: pdrrtura do anut and the electrical and calorific properties of In resistuice ohniquo changunt abruptly , This jump does not result in a very sharp bend in curve 1 - f (V) and in the increase in In resistance with In voltage applied which indicates a significant failure of the wire, The point does not
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finding at the junction of the straight part and the curvilinear part is called "threshold of this factor".
Beyond the threshold of caldfactiont we find in a region of boiling in wire, accompanied1 by a lasting reduction of 601U11 in the coefficient of thermal heat. between the n <5talliquo wire and the liquid h6littt.
By making the same experiment in a medium of helium gnxctuxr one obtains a second curve 1 "3 '(V) whose right part does not confuse with glue of the curve oorruspondnnt h a measurement in liquid helium and of which the second partio, parallel tourvilignooost but with ordinates of 15 20 inf 5riwuré h oolloe du, n curve in the middle 11qu: l.40,: D't \} 1I'A lloxnood du Os K1% PP% fIJ '..
R # Co ffll PAN 4M1 "XAlw. D113üy August 1961) f 1 \ 1 dt'anl.-go on 01'40M8 dao, Mrtius 9utvtg! M)! Dei oourboa ta" (V) l'1Q.U08 N'PIol 'I; 1fo! Nun; dam llhdliW3 liquidt vi dAM! # helium gnioux conduits two p'duddtlr pcrirairnï 1a ddtvotion of nivfihu d l \ 1n liquida t! lfonÌ1 \ & lh Lu pfowiijf proodt! eemintu to do 1'1'.1'8 '. 'nitlf s wire of pure mdtnl a high intensity constmto on Oba8tYnnt in ItutLitiôft import from In tension to the terminals of the wire lord do one trhhlitton of liquid helium b, the nose helium.
This prooldd nlo8..itu uno xcupaa powerful dintenast 4.lon.tt'.nto cit implied an I! 1Ontncu C1UtWQ fila * Besides the inconvuniont dldtro diasipntuur d'nriet this pmddd leads almost 1n1 \ 1otttblC !! 1ont to 1 / \ doatruotion do In r8i "t! '. noo mi ellu oet traversed prr the current at tCl: lpt'l1tu.ro robirntut The softieno procedure consists in applying to the bomBa of the wire a fixed tension, which makes it possible to observe a variation of the intensity of the current during the transition of the wire of liquid helium 3r ltheliun garouxe This second nôthodo presents the disadvantage of giving only a response for natta given that the vnrirtion of the intensity no ddpnzao not due values do the order of 15 to 20.
Do more, this method no porrt
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to use portable electric sources, of the dry cell or accumulator type, only for a relatively small part of their charging capacities.
The gauge, object of the present invention, overcomes all these inoon-
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vonionts and is particularly rQMl'.1'qlli'.blo by its simplicity of construction, its precision due to nesuros, we let% m-t6, its robustness, its small footprint allows access to the container containing the cryogenic liquid through an orifice reduced or possibly by a curved duct, its use possible under different pressures from the atmospheric pressure.
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phcr, cuu, its reduced construction costs Qt maintenance * and its nutonomio 41ncUon, A out 6ft; "Gl1 OOM90fto ùDsên'1011Qn;
a seursa energy 4100tri4uco a rdoietanou ehmiquet Quo, nr 4 dtru plOng6o donâ the liquid o *, B (n1qu "t an intoryuptom! 'aaaufnnt the misa on 1 ot' \ 'iOt of this 1'1.111011 dketriquo ot an indïot.tour. Vc, ic: liart dit4onoiS put in il.! Tiruo Iti 1'.illi! \ Na., And indi8f.touï 'pu3aobtrui b 1fopdrAtour de coraitttur lo tmtlrmso de If. R <! Bistnh8o of liquid Miliiu bit l! IiUtIU Gnfieux The object of the present invention is, and besides onrnctdtie6, the pointa euivnnte h oonaidlrur 8pfli '(Stnt) nt or an I:
tIr1binnison. 1 - The indicator unites a very sensitive orgr.ncr them vtrittiono of the intensity and cpoble to give an answer by "all or nothing * for a variation of intensity of the order of -6 @ The indicator of the type "all or nothing" is a filament cmpoulo
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rootiligne for If'J11p1) 8 do pocha, the voltage and intensity ninimnlo do anpoulo preferably being respectively 1.2 volts and 0.22 amperes, .. The source of electrical energy is an accumulator or a pilot
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aocho, preferably a dry cell whose nominal voltage is do 1.5 vol '.
.. The immersion resistance is constituted by a pure metal wire of high electrical and thermal resistivity retaining a high temperature coefficient in the vicinity of absolute zero temperature.
- The plunger resistance is formed by a metal wire
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, tortn 'domi de tnqon h ce quo sa coum otAo. (' i.'1u. 1 f (V) prl, l "nto a prniqunohi horilontt \ 1 for an extended goem4o of *
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tonnions applied
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- Lu rn6t1l1 constituting the rde3atr.noa plunged this of the time of the tttMtOt. Lo fil on or pure sorting, aonnt.tu: nt ltt rll1.tllnou plouuusel #jet onroul (5 in spire do fr.iblo pnn on un (H, .t1tro dfonrmlumont lrd plite weak ponniblul do pr ronou - "uno vt ,. '1 (, iir do 70 .... do dlnnhtru, r.tin to obtain the nourishment of the threshold do o'l (1'rotion for dua întunnitde do run tria tnibl.no Compricun du prSfi r4noo untru 0 , 16 .E Oe22 Amporua.
- Lua apiron do Ir. RCo1ato plor4 / vueu are ropli6. in U or V so as to conoentror the dC.r.gur: .. nt or.loritiquu, Other ol1notrietiquoB will result from the description of a mode of rCr.liation Oru1 uniquonc-nt h titr, of oxcnplii, this description <5ttnt fnito en r 5f <Cronoo seen doasin annexed on the qualification will end 1 roprioante las courts 1 mf (V) obtained with the devices known until now.
Figure 2 shows the curves 1 - f (V) obtained nveo In jmwo according to the invention, according to quo lr. 8i8tcnCO plunged 80 finds: nna do liquid h611uo or gas hffliua @ Le%. figure 3 represents lr. onotri8tiquo curve I # f (V) of a bulb for pocket lnrnpoe.
Ln figuro 4 roprGs.-ntl3 uno vuo ach6m - tiTie de ln jnugo confome
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to invention.
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FIG. 5 represents a view cut off ddt-illeo do ln 8uplriO \ llQ part of In dn'I # Q, ïf ri..4u! rp! 't! JM6J uno seen in' 8 \ ipo .tl'1iUf .. de Mis 1'piuulo du In JA% WO k plue 8tand aQ11 ..
On lr. fÍSUfo '; 11 \ courbo 1 Io t (V) 4t .. te oteftme A shows the difrJi8oObpof'omontl of a 3rirtao tfi11i4uu lM'Mf6
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d: .-. na un liquida oiyotftïnlquo We graze ognatttur qttu in! ll! ailtl'.no-. 1t. roets fr, .blc d comitfntù until:,; il1t C (11) which turkish 10 cnlltnot1cn tool. A pi> ttr ilo OV ruuil C {) In Kel8tr.to R doîcnt bruo "qnor'ent <! Lu'o ut grows; '<' t.) 0 lr.yrtntvfati du In tC / NI: lon Y 'The eggb ii indicating 1 a rorpattcc.nta du In rAst 1-dointrnou t '\ ,: t! \ l1: 1.quIJ plol1r.u tool.! liver-ci df.tI: 1 li,: ili., ug <! 9ux mono .liquid oryo / ni <1uu. üut in <1 <JQUquu h 1 :. courbq a dusquttu point 0 /. \.
A pwtiy du ,,, u1l C (t) # In pntu du 1 'oourblJ J1. 6QrohûoonUtuHoht ot la coumba ,, for \ U1 tension V giveno, take back velours intonsitd inf'rh.U1'1J8 do 15 to 20f 'px report to aa7,: a do In oourbu A.
If ln erndu tonaion cit puiuar.nc n, Soocat.1ru8 ot lu frfilit d fil li1útrUiquú conntitlnt In rc.niat¯nco plonp, out5o did not present any difficulties gbnnntda, we could therefore use oottû diffdronco de oonportercnt de 1; '. reeietanco ploncousu to detect the level of the cryogenic liquid either in n! iinton-nt 1 "voltage V, or in nnintonnnt llintI; .21Sit 1, oonstnnto, On Il figuro 2, we have rt.prson!: <! los oourbea 1 - f (V) da leu r'a3.atrnau plungouso E, conform.a to invuntion. Cottu rdoietanoa is made up P! 11 'a pure titanium thread, Lo, a: btrvdu fil ost 6 rl h b5't! " The rsiBtnco ne oonpoau do 50 apirca of the f1blo pa whose dimbtre will be rolled up to 70 r- In order to concentrate the calorific content, we roplio In 8iBtr.nOO plunguueo on forrj do U or V.
At 300 dogrûa Kelvin, l: i ... t '\' rdl3toQ u.! 'L1 ia titl.::Í pur.D'1SU:? E h 10 (' hJJiJ .c, l'à 1). de6i% 'Li LYulvin # she a'cat <uo do 1'01'11'0 do 1 ohn. The curves, ± 01 ji, pjpifMntmt 11! Ntorit 1 of the course of a fonotian of 1 'ion V, do not have the itFiquu Oommetusolit of 1tI i.i4A' and letul3t;
aonfomg h llînvontiônë trt Wittbo 1 oOftCl.'rotld .. l 'ordot1 do ie entotitho6 plemeutime dnna de I # helli j liquida ut 3rj flurbo 4 induces Don 0 & .ipoîlt * mç.nt Glcrotriquo lÓiI8qu'rollo this p. 41'.na of h, I, UufI gnoeu 1 / 1'.t! ': Dir. ton "nt tluoodclaus do In sitrttod du liquida S \ I1 'In figure 2 # eu
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sees olnirunont quo, from a low point, .i.zttusait3 trr.yoraant currents In jtfaiatnnoe plunging this low tr8 (of the order of do 06 to 0.22 Anpirv). ''! 1. '.. 1 and qulol, ditiutru pnf', the int8Mit <! te pn * .ticiu <iiwnt flenatnnte fc jmrtir dtunu voltage of 0 "Volt Ln figura 3 roprinonto In 6du * bo ocï'netJifiotique wu (V) a'MtM small limpoulto to filter rootiligno canvas that oournmont utility dam lca lanpco do pocket Lan crrnot {r1etiquc. indicated prx octto curved are ausooptiblue do vcuriar du + 20;
'according to different read fnbpieantet As a uxofflplci uno nnpoul, z do this kind pl'ô18nto a pr.lier of intensity 001 \ - ruapondnnt h don voltages cormprise-o entro ha and 1.10 Volta For uno voltage of 0, 3 Volt, the intensity is for example 0.171 ktpbru ot the nnpoule this off. The promior point burl on the wire of ltnmpoulo appears for uno tc.naion do 0.45 Volt (1 - 0.18Arpbros), For uno tension due 0.60 Volt, the intonsitJ of the oourr.nt oat of O, 187Afo. nèru "ot l'nmpoulo presonto prusquo its flight; t nornl.
We then realize that l, t miao we a6rio unu tollt r.tnpoulu nvoo la raiat "noo plo! 1f; tJuDQ pormot to obtain uno rvponoo by" all or rion "according to quu 1; ditu r 5siatnnoo ost inrorg <5o in ln phr.so liquida O \ .: t 3:!. 1 :: :( 1 ou gnseuco de llhv'liums l'vmpoulu wat r: llurûoot, grog h ootto nouvelleollu conbinr.iarn, il dtiviunt posaiblu du n .DurClr the level of the liquid hlli \ 1r1 nvoo uno pn'oision of the ordro do 1 m Figure 4 rùprBI1mto an aohiînntiqua In jnugo, confused with the invantion. C,: ttu judges its prCa3 ,; ntu sous ln fornu unu ornnu on tubo nrc'ux un M0tl \ 1 inoxydr.bla portât h une do not oXtrÓt '! it ("uno 8il3tMoo. plunged \ J \ .ae 2 on fil du titr.no oroui ot h The nutrition is equipped with a boitior 3 equipped with an inturruptur 4.
Cot switch 4 ngit on lc oirouit Glootriquo t-r-inr-1 of a: rospoulo 5 which is. found arranged, do on the froc r 8uriuuru of the box 3.
Ln fiRuru 5 illustro on d, 'tril ln r (! Nli8rtion du boitior 3. This portu h cen vxtrv, i.tG aup; riuuN, uno pibou do brass 6 Eunio d'un
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socket 7 daat1I "(1, see r.t1povll. 5. Lo fend tool-pt 8 of In socket 7 is tl'l'Yt.J'.1i prx Ut. 001'1d \ .l12tO \ l1 '5 & roliant the stud auntrrsl 10 do le, socket zk a doe flat do l ': l.11 "I'I' \) 'U1' 4. LI '\ Jt2 \ l bom do aat switch 4 is aonnoct6u, nu Moyon d' a driver 9.a.
It plot t) which, trtvoretnt a rondol1 dsigQlararii 12 by uxumpla on tibro. this in contact -vc.a the positive pele of uno pilo ec, .. 14, 1, ', ut1'C polo dn In pilo 14 * and Eiupportl prr tu, roaaort 15 dibvoar dn-o nno or.paulo ieoltnto 160 Cotto onpoulc 16 ot In, pf. '. 1'tiG sup-'riourt tlltit oonnuotour 17 are fixed to the back of the' l {.s''r.ua r.ppropri4a of a cylindrical piece on spindle 18 which a'onnrsatro t9. 1 * boitlur ot qui y otit nrintonuc prx uno ftirmrituro bpionnuttù 19. Luux oonduoteura un cuivra (5jviill <J 20 and 21 knownetotit lu boitior 3 4 trnvore the tuba cruux 1 z lr rtaiatcnoo diver 2 (figure 6). 21 are fixed the viJo.iso1ul "'Ont dnna 10 connector 17 which reaurz for one d4cs fila 20 ut 21 read contract r.vuo. 10 ruseort 15 ot for r.utrc wire lo contact t.vuo the pioao cylindrical on
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Initon 18.
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D'prts 11 '. ficuru 6, on oor.atc, t .. quo the oxtrcSnit / 'inr / r1 <. \. \ X' (; 22 of the cruux tube 1 on stainless steel has a. al6et, .ge 16gàrOMont greater than the rest of the tube 1, extracted Cotto 22 is intended to receive 11'1 plunging resistance 2 and constitutes for this collo a protective body. To the right of the plunging resistance 2> the end 22 of the tubo 1 oonporto several orificoa 23 pt .mottnnt a mocker contact entered the r4s1atrnoo 2 ot the fluids, Los soft oxtrc'nittîs that l. "rdoiritrnoü plunguuao 2 are fixed h soft 24 tubes and.5 on nickel which are housed dr.na soft aldangon of a 26 on tube alumina, ononotr6 lui-mdno dnna the oxtrônitd 22 of tubo 1.
Los tubes 24 ot 25 a nickel laying mount of different lengths ot are oonnoctoa aux fila du or drunk 6rnillÓo 20 ot 21 at the nido'do welds 27 ot 28 offectuos through Ion orifices 29 ot 30 of tube 26.
Lo will operate do ln jnufo 6orittl cioducibue oat the 8next.
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We introduce the rod 1, supporting at its end: itc; infcriouro 22 la r & aiatanoe ploffluso 2, in 1 ') container which oontiont Iflidliuu liqu'.do. To connect the aapoule 5 to the positive polo 13 do the pilo 14, we press or a push button do corr.ande do 3'intvrruptaur 4 * When the resistance 2 in titanium wire is plunged dr..su the h5liuu liquid, the electrical circuit is traversed by a current dfinteijo.t4 such that the aupoulo 5 does not light up. Cllo o'6tuint when the do tit # 2 wire comes out of the liquid liquid, the intensity in wire 2 having decreased, thanks to the jr.u3o, it is possible to detect the th6l wish of a liquid nwo a px-deiai :, # ', ..; .- i' '1 ..-. The dolat of the sttpoule 5 rasta norual or almost nar: ^, tent that the pila 14 maintains a voltage greater than 1.1 volts friends uno interned 0.20 .'jro.
Lon voltage drops are then respootivouemt of 0.2 Volt in resistor 2 iriiergée in h <51iun liquid, do 0.1 Volt
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d = o conductuurn laws 20 ot 21, and do 0 $$ Volt in los filsnenta Metili, non do lfoule 5. Loraquw one aort la r5airtana da 7.hG1l liqaido, the tonoion with bomoo do! '<! E ) poulo passa do oci fait do 0,8 Volt h 0,3 Volt Co changing do voltage could be obo # rw of the fried fus l:
pcru, vo ((5tëint aloroi cotto observation and can also A * f4i yez any appropriate medium tutra by tratiples to 1 of of an elvan * tr4o La jaugo rvettî usable for an aurao d, r praiaiefti dât c1 vrljurs axtranoa aont doM) dat by 0 $% and 115 atmogpmroo tbooIM4. Seen donao d * 0.5 absolute atmoophèra, Ion paliure deo eeurbatt eûfcet.aUM 1 mt (V) (see fiuru 2) of rdaiatanca plungwoo 2 etabaiàt # 4nt 01 anpoula no e 'alluuo plua, tidmo if the riaistanoo 2 2 is pawn dkis do 1'Mliun liquidated.
The existence of. levels of intansitw oubaisto oopoadûnt and it is therefore pos weako to detect the passais of the y <! aiatanM 2 of the p! Mno liquidated to the lhanu gaMuaa by means of an uillinupra: '! (rû, 316 for which its total deviation corresponds to 3 nilli-atiperus) oonid 4.n edrio avocuno ruaiatanea du 300 obra, and placed at the bomos of l'aspoulu 5
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Lu trcnehiesurunt of the level of llhu'li = liquid S:, r 1; i-jeict = "plon- SuUQu 2 aura indicated on the tiilliampèrurètru by a. divirtion du duux, 7P.". du. "'. tiono du oilliaupërOt Well untondu, we could also biun brwothjr d4wc rl, po% ilcin us- pr , nllèlo on the electrical circuit of the naked, 3u, 1,; o djux riipouloo pru- aontsiit don c.-iraot6riatiquve diffdronton so as to> riottra le font- ti.onn, .rmnt of the jnugo with back prussiona nor;
, read jt '.lur.tt due yroaoiona baaaces Dana and) ois, we must provide gentle recapuotivjcont on néria avuo ohiqut nupoulu, one for the uoauro h pressure nort7al, the other for the LiQauro h bannu proa'3ioa.