[實用新型]一種低溫液氮液位檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520282171.8
• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號: CN204881769U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張進(jìn)峰;高小榮;李曉霞
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州市職業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32246
• 代理人: 王軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及液位檢測裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種低溫液氮液位檢測裝置。

背景技術(shù)

在工業(yè)應(yīng)用或?qū)嶒灉y試中常常需要檢測液體液位，常用的液位檢測方法是通過液氮液位計主體外的翻板箱受主體內(nèi)浮子的作用使得翻板翻動并顯示紅白色，并隨浮子的移動指示不同的液面高度；在指示器左側(cè)配有醒目的刻度標(biāo)尺，根據(jù)顯示的紅白色對照刻度標(biāo)尺可得到液體的液位高度。還有一種方法，在液量筒盛放的液體內(nèi)設(shè)置至少兩個壓力傳感器，并根據(jù)傳感器測得的值計算出液體壓強(qiáng)差和氣體壓強(qiáng)差；再根據(jù)計算出的液體壓強(qiáng)差、氣體壓強(qiáng)差以及傳感器之間的垂直距離計算液體液位的高度值。但這些方法都無法精確測量低溫液氮（-196°C）的液位，在有限的安裝空間里更難應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種低溫液氮液位檢測裝置，能夠探測出電容器中電容的大小，根據(jù)電容的大小計算得出低溫液氮液位的信息；低溫液氮液位檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低，體積小，可以檢測低溫液體的液位。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是：提供一種低溫液氮液位檢測裝置，包括：圓柱罐、電容傳感器、屏蔽電纜和電容處理電路；所述電容傳感器呈圓柱形，電容傳感器垂直設(shè)置在所述圓柱罐內(nèi)；所述電容處理電路與所述屏蔽電纜連接；所述屏蔽電纜連接在所述電容傳感器的上端，電容傳感器的下端開有圓孔。

優(yōu)選的是，所述電容傳感器包括電容傳感器內(nèi)電極和電容傳感器外電極；所述電容傳感器外電極為不銹鋼圓柱形中空結(jié)構(gòu)；所述電容傳感器內(nèi)電極為實心不銹鋼棒。

優(yōu)選的是，所述電容傳感器的高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電容傳感器的直徑。

本實用新型的有益效果是：本實用新型能夠探測出電容器中電容的大小，根據(jù)電容的大小計算得出低溫液氮液位的信息。

附圖說明

圖1是本實用新型一種低溫液氮液位檢測裝置一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中各部件的標(biāo)記如下：1、電容傳感器內(nèi)電極；2、電容傳感器外電極；3、圓孔；4、導(dǎo)線；5、圓柱罐；6、電容處理電路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1，本實用新型實施例包括：

一種低溫液氮液位檢測裝置，包括：圓柱罐5、電容傳感器、屏蔽電纜4和電容處理電路6；所述電容傳感器呈圓柱形，能夠避免電容受外界影響。所述電容傳感器垂直設(shè)置在所述圓柱罐5內(nèi)，圓柱罐5內(nèi)盛有液氮。所述電容處理電路6與所述屏蔽電纜4連接，屏蔽電纜4連接在所述電容傳感器的上端，能夠?qū)υ跈z測過程中出現(xiàn)的電容與液位非線性的問題完成線性化處理，為液位的檢測信息提供方便的接口。所述電容傳感器的下端開有圓孔3，圓孔3可以使電容傳感器內(nèi)部的液氮液面與外部的保持相同高度，便于精確的算出液氮液位。所述電容傳感器包括電容傳感器內(nèi)電極1和電容傳感器外電極2；所述電容傳感器外電極2為不銹鋼圓柱形中空結(jié)構(gòu)，不銹鋼圓柱形中空結(jié)構(gòu)解決了電磁場的屏蔽問題，避免所測量的電容受外界影響，且耐低溫，便于在低溫液體中使用；所述電容傳感器內(nèi)電極1為實心不銹鋼棒，實心不銹鋼棒具有很好的耐低溫特性，能夠在低溫液體中使用。電容傳感器的高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電容傳感器的直徑，能夠便于在有限的空間里安裝電容傳感器。

一種低溫液氮液位檢測方法：電容傳感器垂直放置在裝有液氮的圓柱罐內(nèi)，液氮從電容傳感器下端的圓孔流進(jìn)電容傳感器內(nèi)部，直到流進(jìn)電容傳感器內(nèi)的液氮和圓柱罐內(nèi)的液氮平齊；電容處理電路處理電容與液位的非線性問題；計算出電容傳感器內(nèi)部液氮的高度便可得到圓柱罐內(nèi)液氮的液位高度；通過下列公式可計算出圓柱罐內(nèi)液氮的液位：

式中，R為電容傳感器的外電極的直徑；r為電容傳感器的內(nèi)電極的直徑；為真空介電常數(shù)；為被測液體介電常數(shù)；L為電容傳感器的高度；h為電容傳感器內(nèi)部液氮的高度。

本實用新型能夠探測出電容器中電容的大小，根據(jù)電容的大小計算得出低溫液氮液位的信息；低溫液氮液位檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低，體積小，可以檢測低溫液體的液位。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。