RU2579774C2 - Способ определения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером - Google Patents
Способ определения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579774C2 RU2579774C2 RU2014130849/28A RU2014130849A RU2579774C2 RU 2579774 C2 RU2579774 C2 RU 2579774C2 RU 2014130849/28 A RU2014130849/28 A RU 2014130849/28A RU 2014130849 A RU2014130849 A RU 2014130849A RU 2579774 C2 RU2579774 C2 RU 2579774C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- level
- liquid helium
- sensor
- determining
- level gauge
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
- G01F23/246—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid thermal devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
- G01K7/20—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
- G01K7/206—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit in a potentiometer circuit
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области криогенной техники и может быть использовано в различного рода накопительных сосудах. Предложен способ измерения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером с точечным датчиком, содержащим резистивный датчик температуры марки ТВО и контроллер управления процессом измерения. Новым является то, что анализируют изменение значений сопротивления датчика при запитке его поочередно током 0,1 и 3 мА и по величине скачка сопротивления судят о фазе вещества. Технический результат - определение уровня жидкого гелия точечным датчиком без предварительной калибровки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области криогенной техники и может быть преимущественно использовано в различного рода накопительных сосудах.
Известен способ измерения уровня жидкого гелия с помощью дискретного уровнемера. Дискретные (точечные) измерители уровня жидкого гелия используются, главным образом, в случаях, когда для ведения технологического процесса не обязательно знать положение уровня по всей высоте гелиевого сосуда, а достаточно иметь информацию об узловых значениях уровня в некоторых реперных точках по высоте сосуда, когда необходимо зафиксировать наличие определенного уровня или когда показания линейного свехпроводящего уровнемера недостоверны, например во время захолаживания сосуда.
В качестве датчиков применяются чаще всего объемные сопротивления марки Allen Bradley или отечественные ТВО, чаще всего используется с номиналом 1 кОм. Для него имеется снятая с высокой точностью зависимость сопротивления от температуры.
Известен способ определения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером, основанный на запитке датчика током с постоянным напряжением источника и измерении скачка тока при переходе датчика между жидкой и газообразной фазами [В.И. Лаврентьев, В.В. Чураков. Дискретный уровнемер жидкого гелия. Препринт ИФВЭ №83-131, 1983 г.].
Недостатком известного способа является то, что требуется калибровка его перед измерением. Это вызвано тем фактом, что разброс величин сопротивления датчика может составлять до 20% и таким образом вносить значительную погрешность в измерение скачка тока.
Задача, решаемая изобретением, заключается в нахождении способа определения уровня жидкого гелия точечным датчиком, не требующим его предварительной калибровки.
Поставленная задача решается с помощью анализа величин сопротивлений в жидком и газообразном гелии при разных величинах подведенной к резистору мощности.
На фиг. 1 приведены экспериментально снятые зависимости величины сопротивления резистора от тока подогрева. Видно, что при малых токах (менее 0,1 мА) величина сопротивления практически не зависит от того, находится датчик в жидкости или в парах. Это объясняется равенством температуры в жидкости и в парах над зеркалом. Если же увеличивать ток, сказывается разность в теплоотдаче в жидкости и в теплоотдаче в паре и при токе 3 мА изменение сопротивления резистора ТВО составляет для жидкой фазы 30%, а для газообразной 37%. Такая разница легко может быть зафиксирована с помощью электроники. Регулярно меняя ток подогрева и измеряя величину сопротивления, можно таким образом судить о том, в какой среде находится датчик.
Сущность заявляемого способа поясняется на фиг. 2, на которой изображена блок-схема такого измерителя. Он включает в себя следующие компоненты:
1 - точечный резистивный датчик температуры и уровня жидкого гелия, присоединенные к контроллеру по четырехпроводной схеме. Величина сопротивления при комнатной температуре порядка 1 кОм;
2 - контроллер;
3 - ЭВМ.
Контроллер 2 реализует следующие функции:
- поочередную запитку датчика током 0,1 и 3 мА;
- измерение напряжения на датчике и сопротивления датчика;
- измерение скачка величины сопротивления;
- сравнение полученных данных с величиной сопротивления в жидком гелии: скачок менее чем на 32% соответствует положению датчика в жидкости, скачок более чем в 35% соответствует положению датчика в парах гелия, остальные данные соответствуют пограничному состоянию. Вывод об уровне датчика по отношению к зеркалу жидкого гелия;
- связь с ЭВМ.
ЭВМ 3 обеспечивает визуализацию данных.
Claims (1)
- Способ измерения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером с точечным датчиком, содержащим резистивный датчик температуры марки ТВО и контроллер управления процессом измерения, отличающийся тем, что анализируют изменение значений сопротивления датчика при запитке его поочередно током 0,1 и 3 мА и по величине скачка сопротивления судят о фазе вещества.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014130849/28A RU2579774C2 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Способ определения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014130849/28A RU2579774C2 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Способ определения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014130849A RU2014130849A (ru) | 2016-02-10 |
| RU2579774C2 true RU2579774C2 (ru) | 2016-04-10 |
Family
ID=55313250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014130849/28A RU2579774C2 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Способ определения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2579774C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4566323A (en) * | 1983-07-29 | 1986-01-28 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Liquid helium level indicating gauge |
| US4655079A (en) * | 1983-11-22 | 1987-04-07 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Level gauge for liquid helium |
| SU1601525A1 (ru) * | 1987-03-10 | 1990-10-23 | Институт Физики Ан Эсср | Уровнемер дл жидкого гели |
| RU2505789C2 (ru) * | 2012-02-21 | 2014-01-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Государственный Научный Центр Российской Федерации Институт Физики Высоких Энергий | Измеритель уровня сжиженного гелия |
-
2014
- 2014-07-24 RU RU2014130849/28A patent/RU2579774C2/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4566323A (en) * | 1983-07-29 | 1986-01-28 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Liquid helium level indicating gauge |
| US4655079A (en) * | 1983-11-22 | 1987-04-07 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Level gauge for liquid helium |
| SU1601525A1 (ru) * | 1987-03-10 | 1990-10-23 | Институт Физики Ан Эсср | Уровнемер дл жидкого гели |
| RU2505789C2 (ru) * | 2012-02-21 | 2014-01-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Государственный Научный Центр Российской Федерации Институт Физики Высоких Энергий | Измеритель уровня сжиженного гелия |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014130849A (ru) | 2016-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10041825B2 (en) | On-tool mass flow controller diagnostic systems and methods | |
| RU2562917C2 (ru) | Оценивание температуры | |
| US9488516B2 (en) | On-tool mass flow controller diagnostic systems and methods | |
| JP5009374B2 (ja) | プロセス変数送信機における温度センサ構成の検出 | |
| US10274356B2 (en) | Liquid level detection circuit, liquid level meter, container provided with liquid level meter, and vaporizer using container | |
| CN106092375B (zh) | 机载设备地面温度传感器的校验方法及校验仪器 | |
| US7675006B2 (en) | Temperature sensing circuit in cooking appliance and controlling method of the same | |
| KR20200025784A (ko) | 션트 저항의 전류값 보정 시스템 및 방법 | |
| KR20190085987A (ko) | 액면계, 그것을 구비한 기화기, 및 액면 검지 방법 | |
| US6132083A (en) | Real-time measuring method | |
| RU2579774C2 (ru) | Способ определения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером | |
| CN109991265A (zh) | 一种自调节热导式气体传感器和气体检测装置 | |
| RU2505789C2 (ru) | Измеритель уровня сжиженного гелия | |
| JP4093099B2 (ja) | 液漏れ検出装置 | |
| EP2574892A2 (en) | Circuits for determing differential and average temperatures from resistive temperature devices | |
| RU2548579C2 (ru) | Способ определения уровня жидкого гелия дискретным уровнемером | |
| Gaš et al. | Measurement of limiting mobilities by capillary isotachophoresis with a constant temperature at the site of detection | |
| JP2515247B2 (ja) | ゼロシフト補償回路 | |
| JP7122852B2 (ja) | 液体状又は半液体状の製品内のバクテリアを測定するための装置及び方法 | |
| KR20000054960A (ko) | 니들 프로브를 이용한 다중 열물성 측정장치 및 그 측정방법 | |
| US20180372661A1 (en) | Sensor | |
| US20180283925A1 (en) | Apparatus and Method for Measuring a Level of a Liquid | |
| Clem et al. | A differential adiabatic microcalorimeter for the study of heats of transition in solution | |
| Zhang et al. | High magnetic field corrections to resistance thermometers at low temperatures | |
| Picard et al. | Measurement of the specific heat capacity of synthetic sapphire (α-Al2O3) from 293 K to 301 K |