[實用新型]一種低溫液氮液位檢測裝置

有效

• 申請號: 201520282171.8
• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號: CN204881769U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 張進峰;高小榮;李曉霞
• 申請（專利權）人: 蘇州市職業大學
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產權代理事務所(普通合伙) 32246
• 代理人: 王軍

技術領域

本實用新型涉及液位檢測裝置領域，特別是涉及一種低溫液氮液位檢測裝置。

背景技術

在工業應用或實驗測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；在指示器左側配有醒目的刻度標尺，根據顯示的紅白色對照刻度標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設置至少兩個壓力傳感器，并根據傳感器測得的值計算出液體壓強差和氣體壓強差；再根據計算出的液體壓強差、氣體壓強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用。

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術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構簡單，使用方便，成本低，體積小，可以檢測低溫液體的液位。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：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，電容傳感器垂直設置在所述圓柱罐內；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。

優選的是，所述電容傳感器包括電容傳感器內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構；所述電容傳感器內電極為實心不銹鋼棒。

優選的是，所述電容傳感器的高度遠遠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構示意圖；

附圖中各部件的標記如下：1、電容傳感器內電極；2、電容傳感器外電極；3、圓孔；4、導線；5、圓柱罐；6、電容處理電路。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護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置在所述圓柱罐5內，圓柱罐5內盛有液氮。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，能夠對在檢測過程中出現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構，不銹鋼圓柱形中空結構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遠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，液氮從電容傳感器下端的圓孔流進電容傳感器內部，直到流進電容傳感器內的液氮和圓柱罐內的液氮平齊；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部液氮的高度便可得到圓柱罐內液氮的液位高度；通過下列公式可計算出圓柱罐內液氮的液位：

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

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構簡單，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容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。