Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do okresowego pomiaru poziomu cieklego gazu, zwlaszcza azotu w naczyniach otwartych majacy zastosowanie w laboratoriach niskich temperatur.W laboratoriach stosujacych ciekly gaz istnieje potrzeba okresowego pomiaru poziomu cieklego gazu umieszczonego w naczyniu otwartym, skad okresowo pobiera sie gaz do wykonania okreslonych prac badawczych.Znane sa i stosowane dwa sposoby i oparte na nich urzadzenia do okresowego pomiaru poziomu cieklego gazu. Pierwszy z nich wykorzystuje zmiane przewodnosci elektrycznej metalowego elementu czujnikowego przy zmianie temperatury a drugi wykorzystuje zjawiska oscylacji termoakustycznych w rurach.Oba sposoby i oparte na nich urzadzenia opisane sa w ksiazce: „Technikaniskich temperatur", autor Russel B. Scott, wydanej w roku 1963 przez Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,Warszawa.Poziomowskaz oparty na zmianie przewodnosci elektrycznej wraz ze zmiana temperatury zawiera zródlo zasilania pradowego, przewody doprowadzajace prad do opornika elementu czujnikowego oraz wskaznik elektryczny wskazujacy skokowa zmiane opornosci w momencie zanurzenia opornika w cieklym gazie.Poziomowskaz ten sluzyl do pomiarów okresowych, gdyz pomiaru mozna dokonac tylko wtedy gdy opornik przeniesie sie z otoczenia o temperaturze pokojowej do cieklego gazu wywolujac tym szybki ujemny skok temperatury a przez to i skok opornosci.Drugi znany rodzaj poziomowskazu przeznaczony do okresowego pomiaru poziomu, zwlaszcza cieklego wodoru i helu jest urzadzeniem realizujacym sposób pomiaru wykorzystujacy zjawisko oscylacji termoakustycznych powstajacych w rurach. Poziomowskaz sklada sie z cienkiej rurki ze stali nierdzewnej o srednicy 3,2 mm zaopatrzonej na jednym koncu w mosiezny lejek zamkniety blona gumowa i majacej drugi koniec otwarty. Pomiaru dokonuje sie ;izez wprowadzenie otwartego konca rurki do naczynia z cieklym wodorem lub helem. W czasie wprowadzania rurki do naczynia zachodza w niej slyszalne dla ucha, dzieki wzmocnieniu przez mosiezny lejek zamkniety gumowa blona, oscylacje termoakustyczne, przy czym czestotliwosc dzwieku zmienia sie skokowo w momencie dotkniecia przez koniec rurki powierzchni cieklego2 93 920 gazu. Wówczas przerywa sie dalsze wprowadzanie rurki do naczynia i na podzialce umieszczonej na zewnatrz rurki odczytuje sie poziom cieklego gazu w naczyniu.Wada pierwszego z opisanych wyzej sposobów okresowego pomiaru poziomu cieklego gazu jest koniecznosc zastosowania stosunkowo skomplikowanego ukladu elektrycznego zaopatrzonego w sieciowy lub bateryjny uklad zasilania. Poziomowskaz wykorzystujacy ten sposób jest urzadzeniem dosc kosztownym a ponadto wymagajacym okresowych konserwacji i napraw.Wada drugiego z opisanych sposobów jak i opartego na nim urzadzenia jest to, ze pomiarów mozna dokonywac tylko przy niskim poziomie halasu w otoczeniu. Przy znaczniejszym poziomie halasu w otoczeniu dokonanie pomiaru jest niemozliwe, gdyz oscylacje termoakustyczne w rurce nie sa slyszalne dla ucha.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urzadzenia o prostej konstrukcji i umozliwiajacego dokonywanie okresowych pomiarów cieklego gazu w naczyniu otwartym w warunkach laboratoryjnych nawet przy znacznym natezeniu halasu w otoczeniu. Cel wynalazku osiagnieto przez opracowanie sposobu okresowego pomiaru poziomu cieklego gazu w naczyniu otwartym polegajacego na tym, ze wywoluje sie lokalne odparowanie cieklego gazu, przy czym czesc par kieruje sie poza obreb naczynia, gdzie energie preznosci par Wykorzystuje sie do uniesienia lekkiego elementu sygnalizacyjnego.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie (poziomowskaz) do pomiaru poziomu cieklego gazu w naczyniu otwartym wykorzystujace sposób wedlug wynalazku. Poziomowskaz zawiera dlugi przewód rurowy o stosunkowo malej srednicy wewnetrznej i stosunkowo duzej srednicy zewnetrznej z naniesiona na zewnatrz podzialka, przy czym przewód otwarty jest od strony konca wprowadzanego w polozeniu pionowym do cieklego gazu z przeciwleglego konca zamkniety jest przezroczysta tulejka, w której z luzem wpasowany jest element sygnalizacyjny mogacy podnosic sie pod cisnieniem par wzdluz osi tulejki w granicach jej wysokosci od polozenia biernego do czynnego polozenia wskazania poziomu cieklego gazu. Ponadto cecha wynalazku jest równiez to, ze przewód rurowy poziomowskazu sklada sie z cienkiej rurki wewnetrznej i grubszej rurki zewnetrznej polaczonych ze soba na dole stopka a u góry tulejka. Ponadto cecha wynalazku jest równiez to, ze elementem sygnalizacyjnym jest lekka kulka styropianowa.Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w przekroju osiowym poziomowskaz wedlug wynalazku, fig. 2 — poziomowskaz wprowadzony do naczynia z cieklym gazem, w dwu polozeniach: w lewym polozeniu w chwile przed zetknieciem sie stopki poziomowskazu z powierzchnia cieklego gazu i w prawym polozeniu po zetknieciu sie stopki z powierzchnia cieklego gazu.Jak widac na fig. 1 poziomowskaz wedlug wynalazku zbudowany jest z cienkiej rurki wewnetrznej 1, przezroczystej tulejki 2, kulki wskaznikowej 3, rurki zewnetrznej 4, stopki 5 oraz tulejki posredniej 6. Cienkie metalowe rurki, wewnetrzna 1 o malej srednicy oraz zewnetrzna 4 o duzej srednicy polaczone sa ze soba u góry tulejka posrednia 6 a u dolu stopka 5. Elementy 5 i 6 korzystnie wykonane sa z tworzywa sztucznego.Zespól elementów 1, 4, 5, 6 tworzy przewód rurowy o malej srednicy wewnetrznej, duzej srednicy zewnetrznej i stosunkowo grubej, lecz pustej wewnatrz scianie. Na zewnatrz tego przewodu rurowego, to znaczy na powierzchni rury zewnetrznej 4 naniesiona jest skala sluzaca do odczytywania poziomu cieklego gazu. Do rury zewnetrznej przymocowana jest przezroczysta tulejka 2 wykonana korzystnie z pleksiglasu, wewnatrz której wpasowany jest ze znacznym luzem lekki element sygnalizacyjny w postaci kulki 3 ze styropianu. Kulka 2 moze podnosic sie i opadac w granicach wysokosci tulejki, przy czym w dolnym polozeniu spoczynkowym kulka 3 opiera sie na górnym zakonczeniu rurki wewnetrznej 1 i jednoczesnie zamyka jej górny otwór, natomiast górne polozenia uniesienia kulki ponad gniazdem utworzonym przez górny otwór rurki wewnetrznej 1 ograniczonejest przez denko tulejki 7. Ponizej denka tulejki znajduje sie szereg otworów 8 przelotowych o malej srednicy wykonanych w scianie bocznej tulejki 2. Otwory te lacza przestrzen ponad kulka 3 z atmosfera.Dolna czesc przezroczystej tulejki na wysokosci nieco przekraczajacej wysokosc kulki 3 zabarwiona jest kolorem kontrastujacym z kolorem kulki; jezeli kulka ma naturalny bialy kolor styropianu, to tulejka zabarwiona jest na intensywny kolor ciemny, np. czarny. Dzieki opisanemu zabarwieniu tulejki 2 kulka 3 jest niewidoczna w polozeniu spoczynkowym, tj. gdy opiera sie na gniezdzie utworzonym przez górny koniec rurki wewnetrznej 1. Natomiast staje sie wyraznie widoczna, dzieki kontrastowemu zabarwieniu dolnej czesci tulejki 2 w polozeniu górnym, gdy unoszona cisnieniem par gazu lekko naciska na denko 7 tulejki 2. Moment przejscia kulki ze stanu spoczynkowego w dolnej czesci tulejki do czynnego stanu pomiaru w górnej czesci tulejki jest latwy do zaobserwowania, co decyduje o dokladnosci pomiaru.Sposób okresowego pomiaru pc..»uinu cieklego gazu w naczyniach otwartych bedacy przedmiotem wynalazku zostanie opisany ponizej w zwiazku z opisem dzialania poziomowskazu wedlug wynalazku.Na figurze 2 przedstawiono poziomowskaz zanurzony w naczyniu z cieklym gazem w dwu kolejnych polozeniach: przed zetknieciem sie dolnego konca poziomowskazu z powierzchnia cieklego gazu oraz93 920 3 w polozeniu zetkniecia. Na fig. 2 mozna zaobserwowac, ze w pierwszym z wymienionych polozen kulka wskaznikowa 3 nie jest widoczna, natomiast w drugim polozeniu kuika jest wyraznie widoczna.Dokonanie pomiaru polega na wprowadzeniu poziomowskazu do naczynia i powolnym zaglebianiu poziomowskazu az do chwili, gdy zaobserwuje sie sytuacje przedstawiona w prawej czesci fig 2, tzn. zaobserwuje sie kulke widoczna w górnej czesci tulejki 2. W tym momencie przerywa sie dalsze zaglebianie poziomowskazu i na skali umieszczonej na rurce zewnetrznej 4 odczytuje sie poziom cieklego gazu w naczyniu.Zjawiska fizyczne jakie zachodza w czasie pomiaru a bedace podstawa sposobu wedlug wynalazku polegaja zasadniczo na zamianie energii cieplnej wprowadzonej przez poziomowskaz do naczynia z cieklym gazem na energie preznosci par gazu a nastepnie zamianie czesci tej energii na prace unuStenia wskaznika sygnalizacyjnego. PL