RU2188397C1 - Устройство измерения уровня криогенной жидкости - Google Patents
Устройство измерения уровня криогенной жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2188397C1 RU2188397C1 RU2000129554/28A RU2000129554A RU2188397C1 RU 2188397 C1 RU2188397 C1 RU 2188397C1 RU 2000129554/28 A RU2000129554/28 A RU 2000129554/28A RU 2000129554 A RU2000129554 A RU 2000129554A RU 2188397 C1 RU2188397 C1 RU 2188397C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- sensitive element
- htsc
- level
- conductor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к криогенному машиностроению. Устройство для измерения уровня криогенной жидкости содержит чувствительный элемент - датчик, корпус датчика и вторичный блок. Чувствительный элемент высокотемпературного сверхпроводящего (ВТСП) датчика выполнен из гибкого ленточного или проволочного ВТСП проводника, армированного серебром. Чувствительный элемент - датчик может быть U-образной, зигзагообразной или спиралевидной конфигурации. Чувствительный элемент расположен внутри диэлектрического корпуса или на диэлектрическом корпусе. Технический результат состоит в повышении точности, возможности широкого диапазона применения. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к следующим областям: криогенная техника, криогенное машиностроение.
Данное устройство может быть использовано там, где применяются системы хранения и резервуары сжиженных азота, кислорода, аргона:
1) в промышленности, при осуществлении определенных технологических операций;
2) современных магнитных ВТСП (Высокотемпературных сверхпроводящих) системах, обеспечивая промежуточную ступень охлаждения для резервуаров Не;
3) в медицине: в криоаппаратах для гинекологии, онкологии, проктологии, ЛОР и др., а также в криоаппаратах для косметологии и дерматологии, в оборудовании для общей и локальной криотерапии, в оборудовании для замораживния/размораживания и длительного хранения биопродуктов (крови, костного мозга, и др. биоматериалов);
4) в сельском хозяйстве для хранения биологических веществ;
5) в метрологии - охлаждение узла электронной пушки электронного микроскопа;
6) в радиоастрономии, при охлаждении высокочувствительных входных каскадов радиоприемников мм-диапазона волн;
7) в шоу-бизнесе, для получения спецэффектов;
Также возникает потребность определять уровень хладагента при его транспортировке в сосудах Дюара, таких как 50LD, 35LD, 25LD и в кислород/азотдобывающих станциях АКДС-70, МКДС-70.
1) в промышленности, при осуществлении определенных технологических операций;
2) современных магнитных ВТСП (Высокотемпературных сверхпроводящих) системах, обеспечивая промежуточную ступень охлаждения для резервуаров Не;
3) в медицине: в криоаппаратах для гинекологии, онкологии, проктологии, ЛОР и др., а также в криоаппаратах для косметологии и дерматологии, в оборудовании для общей и локальной криотерапии, в оборудовании для замораживния/размораживания и длительного хранения биопродуктов (крови, костного мозга, и др. биоматериалов);
4) в сельском хозяйстве для хранения биологических веществ;
5) в метрологии - охлаждение узла электронной пушки электронного микроскопа;
6) в радиоастрономии, при охлаждении высокочувствительных входных каскадов радиоприемников мм-диапазона волн;
7) в шоу-бизнесе, для получения спецэффектов;
Также возникает потребность определять уровень хладагента при его транспортировке в сосудах Дюара, таких как 50LD, 35LD, 25LD и в кислород/азотдобывающих станциях АКДС-70, МКДС-70.
Аналогом изобретения является следующий патент: Haltenburg, W Jaszczuk, H. Duck, N. Munser, A. Buev "Induktive Fullstandsdetektion fur kryogene Flussigkeiten", DF-Pat.1975378.8, принцип работы которого основан на индуктивном определении уровня хладагента, используя ВТСП магнитную систему.
Наиболее близким техническим решением является патент S. Siegmann, N.J. Guntherodt "Fullstandsdetector fur Kryogene Flussigkeiten", Int. Patent РСТ/СН90/00166, основным недостатком которого является использование в качестве чувствительного элемента специально изготовленного многослойного протяженного проводника с напыленным ВТСП (высокотемпературный сверхпроводник) слоем и дополнительного подогревателя этого чувствительного элемента. Предложенное устройство отличается от известного тем, что его датчик выполнен из гибкого (ленточного, проволочного) ВТСП проводника изготавливаемого серийно. Это позволяет задавать любые конфигурации и размеры (например U- образную) датчику. Кроме этого предложенное устройство отличается повышенной чувствительностью и точностью, а подогрев этого ВТСП проводника осуществляется непосредственно протекающим током, в то время как в известном устройстве подогрев осуществляется за счет специального подогревателя.
Указанные в отличительной части формулы признаки позволяют считать предложенное техническое решение соответствующим критерию "новизна". Поскольку совокупность признаков отличительной и ограничительной частей не известны из научно-технической и патентной литературы, то оно соответствует критерию "изобретательский уровень".
Сущность изобретения иллюстрируется на фиг.1 и 2, где:
фиг.1 - изображение блок-схемы устройства;
фиг.2 - изображение поперечного сечения датчика.
фиг.1 - изображение блок-схемы устройства;
фиг.2 - изображение поперечного сечения датчика.
На фиг. 1:
1 - корпус датчика из керамики или другого стойкого к хладагенту диэлектрика;
2 - ВТСП проводник (многожильный Bi-2212/Ag; Bi-2223/Ag);
3 - вторичный, регистрирующий блок;
На фиг. 2:
1 - корпус датчика;
2 - ВТСП проводник;
Устройство измерения криогенной жидкости состоит из 2-х частей:
датчика уровня и вторичного блока.
1 - корпус датчика из керамики или другого стойкого к хладагенту диэлектрика;
2 - ВТСП проводник (многожильный Bi-2212/Ag; Bi-2223/Ag);
3 - вторичный, регистрирующий блок;
На фиг. 2:
1 - корпус датчика;
2 - ВТСП проводник;
Устройство измерения криогенной жидкости состоит из 2-х частей:
датчика уровня и вторичного блока.
Датчик уровня представляет собой проводник из ВТСП материала, армированного серебром (Bi-2212/Ag; Bi-2223/Ag). Этот ВТСП провод расположен на поверхности диэлектрического корпуса (керамическая или фторопластовая трубка) или внутри него. Форма ВТСП датчика U-образная.
Такая форма чувствительного элемента позволяет минимизировать погрешность измерения, вызванную градиентом температуры по длине проводника.
К четырем внешним контактам ВТСП проводника подключается вторичный регистрирующий блок. Одна пара внешних контактов -токовые. Вторая пара внутренних - потенциальные.
Устройство работает следующим образом: через токовые контакты (I+,I-) пропускается ток, который нагревает часть ВТСП, находящуюся в паре. Эта часть перейдет в нормальное (не сверхпроводящее) состояние. Другая часть, которая в жидкости, останется в сверхпроводящем состоянии. Поскольку уровень сверхпроводимости вдоль провода меняется в соответствии с изменением уровня хладагента, то при этом меняется и напряжение, снимаемое с потенциальных концов (U+,U-) (пропускаемый ток-константа). Величина фиксируемого вторичным блоком напряжения обратно пропорциональна уровню хладагента в сосуде. Регистрирующий блок должен обеспечивать постоянство протекающего тока и измерения через интервалы, не большие интервала разрешения (для уменьшения внесения возмущения в измеряемую среду). Реализация регистрирующего блока является следующим: источник постоянного тока и индуцирующий прибор.
Устройством осуществляется измерение уровня криогенной жидкости с максимально возможной точностью при малом внесении возмущения в измеряемую среду. Возможно осуществлять измерения в условиях вибрации, тряски, ударных перегрузок, а также в условиях частичного доступа конденсирующих сред, что выгодно отличает такой тип устройства от других датчиков уровня (емкостной, ультразвуковой и т.д.). Сам ВТСП проводник прост в реализации и выпускается серийно. Однако, учитывая технологические трудности, связанные с изготовлением протяженного ВТСП проводника, длина датчика ограничивается полутора метрами. Вышеупомянутый технический результат приводит к расширению арсенала технических средств - измерителей уровня криогенной жидкости (уровнемеров).
Указанное устройство может быть изготовлено на предприятиях РФ, что соответствует критерию "промышленная применимость".
Claims (3)
1. Устройство измерения уровня криогенной жидкости, содержащее чувствительный элемент - датчик, корпус датчика и связанный с ним вторичный блок, отличающееся тем, что чувствительный элемент высокотемпературного сверхпроводящего (ВТСП) датчика выполнен из гибкого ленточного или проволочного ВТСП проводника, армированного серебром, при этом чувствительный элемент - датчик может быть U-образной, зигзагообразной или спиралевидной конфигурации.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что чувствительный элемент расположен внутри диэлектрического корпуса.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что чувствительный элемент расположен на диэлектрическом корпусе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000129554/28A RU2188397C1 (ru) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | Устройство измерения уровня криогенной жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000129554/28A RU2188397C1 (ru) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | Устройство измерения уровня криогенной жидкости |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2188397C1 true RU2188397C1 (ru) | 2002-08-27 |
Family
ID=20242573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000129554/28A RU2188397C1 (ru) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | Устройство измерения уровня криогенной жидкости |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2188397C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8225653B2 (en) | 2006-03-06 | 2012-07-24 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg | Level sensor for cryogenic liquids, and receptacle comprising such a level sensor |
-
2000
- 2000-11-28 RU RU2000129554/28A patent/RU2188397C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8225653B2 (en) | 2006-03-06 | 2012-07-24 | Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg | Level sensor for cryogenic liquids, and receptacle comprising such a level sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nikolo | Superconductivity: A guide to alternating current susceptibility | |
| Wickersheim et al. | Fiberoptic thermometry and its applications | |
| TWI334491B (en) | Superconductive quantum interference device (squid) system for measuring magnetic susceptibility of materials | |
| Deaver Jr et al. | Some techniques for sensitive magnetic measurements using superconducting circuits and magnetic shields | |
| Philo et al. | Temperature dependence of the diamagnetism of water | |
| Lipa et al. | A very high resolution thermometer for use below 7 K | |
| US6925873B2 (en) | Liquid helium level sensor for use in a cryogenic environment and method for assembling same | |
| Parpia et al. | The temperature and pressure dependence of the normal fraction of superfluid 3 He-B | |
| RU2188397C1 (ru) | Устройство измерения уровня криогенной жидкости | |
| Pilla et al. | Very high sensitivity ac capacitance bridge for the dielectric study of molecular solids at low temperatures | |
| Goodwin et al. | Specific heats of oxygen at coexistence | |
| Steinberg et al. | Nanokelvin thermometry at temperatures near 2 K | |
| RU2187078C2 (ru) | Устройство измерения уровня криогенной жидкости на базе дискретных монолитных высокотемпературных сверхпроводников | |
| Scott et al. | Use of a magnetoresistor to measure the magnetic field in a superconducting magnet | |
| Nave et al. | Micromagnetic susceptometer | |
| Swenson | Low temperature thermometry, 1 to 30 K | |
| Schmidt | Calorimetric ac-loss measurement of high Tc-tapes at 77 K, a new measuring technique | |
| Celik et al. | Helium II level measurement techniques | |
| Hilton et al. | A capacitive liquid helium level sensor instrument | |
| Ramsbottom et al. | Response of a new ceramic-oxynitride (Cernox) resistance temperature sensor in high magnetic fields | |
| Pereira et al. | Simple technique for measuring the superconducting critical temperature of small (≥ 10 μg) samples | |
| Schmidt | Temperature-dependent AC loss and time constant measurements in high-Tc superconductors | |
| Olsen et al. | The nonmetallic thermocouple: A differential‐temperature probe for use in microwave fields | |
| Finegold | Cryo-pumping for vacuum jackets of liquid nitrogen dewars | |
| Goyan et al. | A study of thermoelectric methods for determining isotonicity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031129 |