一种用于低温系统的装置的制作方法

本发明涉及一种用于低温系统的装置，其中该装置包括用于储存低温液体的低温储罐、试液管(trycock pipe)以及测量试液管的温度的传感器。

背景技术：

1、用于处理低温液体的低温系统通常包括用于储存液体的储罐和用于向这种储罐填充液体的设备。在处理液态氢的系统中，储罐适当地采用双层壁结构，并且所有的工艺管道都是真空绝缘的。因此，每个工艺管道都由次级管道封闭。

2、当填充这种低温储罐时，需要检测储罐中的液位。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于低温系统的装置，通过该装置可以以简单而稳健的方式来测量试液管的温度。

2、该目的通过一种用于低温系统的装置来实现，其中所述装置包括用于储存低温液体的低温储罐和试液管，所述试液管具有机械连接到低温储罐的第一端，并且所述试液管包括具有流体连接到低温储罐的第一端的管道，所述管道用于从低温储罐接收低温液体，其中所述装置还包括对管道的温度进行测量的传感器，并且其中所述管道具有与管道的第一端相对的第二自由端，所述第二自由端是封闭的，并且温度传感器设置在管道的外部，并对管道的第二自由端的温度进行测量。

3、本发明基于这样的认识，即通过这样的装置，可以以可靠且安全的方式来测量温度。这又可以用于检测低温液体的存在。低温液体的相对低的温度可以用作储罐的填充水平的指标。

4、例如，当将储罐注满时，液体到达试液管的液位，当液体流入管道时，管道的温度降低。通过温度传感器，可以测量温度，并且来自温度传感器的信号可以用于控制储罐的填充，例如触发填充的停止。

5、试液管可以水平设置，或者优选地稍微向下倾斜设置，即，管道的第二端设置为低于管道的第一端，使得液体将由于重力而从储罐流入管道中。

6、根据所述装置的一个实施例，管道的第二自由端具有对管道进行封闭的端壁，其中温度传感器设置为测量端壁的温度，并且温度传感器优选地设置为与端壁的表面(例如轴向表面)接触。因此，在测量温度的同时，还能最大程度地减少温度传感器对储罐和试液管的设计的影响。

7、根据所述装置的另一个实施例，温度传感器设置为通过温度传感器相对于试液管的轴向移动而组装到试液管上或从试液管上拆卸下来。因此，温度传感器的组装变得更加简便，并且温度传感器可以高精度地定位在管道的外部来对管道的第二自由端处的温度进行测量。

8、根据所述装置的另一个实施例，所述装置包括机械连接到试液管的第二端的外部部分，其中该外部部分具有通孔，并且温度传感器具有经由通孔轴向延伸到管道的第二自由端的部分，优选地，温度传感器可通过螺纹接头附接到外部部分。因此，温度传感器可以设置为用于对管道的温度进行测量，并且在发生故障时可轻松更换温度传感器。

9、根据所述装置的另一个实施例，试液管是绝缘的双壁试液管，其包括第一内管和封闭第一内管的第二外管。在这种情况下，在第一内管的第二自由端的温度测量是有利的，因为温度传感器可以定位在第二自由端，从而避免在试液管上设置必须径向穿过第二外管的部件。如果第一内管和第二外管是真空密封的，并且为了获得真空绝缘的试液管而对第一内管的外表面和第二外管的内表面之间的环形空间进行抽真空，那么这一点尤为重要。

10、根据所述装置的另一个实施例，将外部部分设置为封闭第二外管。因此，除了可以组装温度传感器外，外部部分还可以用来使绝缘的双壁试液管密封，从而最大程度地减少了部件的数量。

11、根据所述装置的另一个实施例，所述装置包括从温度传感器接收信号的控制单元，并且该控制单元配置为基于从温度传感器所接收的信号来提供控制信号，该控制信号用于控制向低温储罐填充低温液体的填充设备。因此，可以检测储罐中的液位，并且控制单元可以用于控制储罐的填充液位和/或填充速度。

12、根据所述装置的另一个实施例，控制单元配置为基于从温度传感器所接收的信号来检测温度下降，并且对于检测到的超过预定设定点值的温度下降，控制单元配置为提供用于停止填充低温储罐的控制信号。因此，该装置可以用于自动终止填充，从而避免储罐的过度填充。

13、本发明还涉及一种用于控制这种装置的方法。该方法的优点与上文参考该装置的不同实施例提及的优点类似。

14、本发明的其他优点和有利特征在以下描述和权利要求中进行了说明。

技术特征：

1.一种用于低温系统的装置(1、1’)，所述装置包括用于储存低温液体的低温储罐(2、2’)和试液管(3、30)，所述试液管具有机械连接到低温储罐的第一端(9、90)，所述试液管(3、30)包括具有第一端(11、110)的管道(10、100)，所述第一端(11、110)流体连接到低温储罐以用于从低温储罐接收低温液体，所述装置(1、1’)还包括对管道(10、100)的温度进行测量的传感器(4、40)，其特征在于，所述管道具有与管道的第一端相对的第二自由端(12、120)，所述第二自由端是封闭的，并且温度传感器(4、40)设置在管道的外部，对管道的第二自由端(12、120)处的温度进行测量。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，管道(10、100)的第二自由端(12、120)具有对管道进行封闭的端壁(13、130)，温度传感器(4、40)设置为测量端壁(13、130)的温度。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，温度传感器(4、40)设置为与端壁(13、130)的表面(14、140)接触。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，温度传感器(4、40)设置为通过温度传感器(4、40)相对于试液管的轴向移动而组装到试液管(3、30)上或从试液管(3、30)上拆卸下来。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1、1’)包括机械连接到试液管的第二端(25、250)的外部部分(16、160)，所述外部部分(16、160)具有通孔(17、170)，并且温度传感器(4、40)具有经由通孔轴向延伸到管道(10、100)的第二自由端(12、120)的部分(18、180)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，温度传感器(4、40)能够通过螺纹接头(20、200)附接到外部部分(16、160)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，试液管(30)是绝缘的双壁试液管，其包括第一内管(100)和封闭第一内管的第二外管(21)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，第一内管(100)和第二外管(21)是真空密封的，使得能够对第一外管(100)的外表面(23)与第二外管(22)的内表面(24)之间的环形空间(22)进行抽真空。

9.根据权利要求5和7所述的装置，其特征在于，外部部分(160)设置为对第二外管(21)进行封闭。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(1、1’)包括接收来自温度传感器(4、40)的信号(6)的控制单元(5)，所述控制单元(5)配置为基于从温度传感器(4、40)接收的信号(6)提供控制信号(7)，所述控制信号(7)用于对使用低温液体来填充低温储罐(2、2’)的填充设备(8)进行控制。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，控制单元(5)配置为基于从温度传感器(4、40)接收的信号(6)来检测温度下降，并且对于检测到的超过预定设定点值的温度下降，控制单元(5)配置为提供控制信号(7)来停止低温储罐的填充。

12.一种用于控制根据权利要求1所述的装置(1、1’)的方法，其包括以下步骤：在管道的第二自由端(12、120)处对管道外部的管道(10、100)的温度进行测量(300)，并且基于温度测量值，对使用低温液体来填充低温储罐(2、2’)的填充设备(8)进行控制(600)。

13.根据权利要求12所述的方法，其包括以下步骤：基于温度测量来检测(400)温度下降，并且当检测到的温度下降超过预定设定点值时，对填充设备(8)进行控制(600)，以停止对低温储罐(2、2’)的填充。

技术总结
本发明涉及一种用于低温系统的装置(1、1’)。该装置包括用于储存低温液体的低温储罐(2、2’)和试液管(3、30)，试液管具有与低温储罐机械连接的第一端(9、90)。试液管(3、30)包括具有第一端(11、110)的管道(10、100)，第一端(11、110)流体连接到低温储罐以接收来自低温储罐的低温液体。该装置还包括对管道的温度进行测量的传感器(4、40)。该管道具有与管道的第一端相对的第二自由端(12、120)，第二自由端是封闭的，并且温度传感器(4、40)设置在管道(10、100)的外部，并对管道的第二自由端(12、120)的温度进行测量。

技术研发人员：A·艾迪加德,S·阿格伦,M·比于利德,M·柏科嫩,M·波曼
受保护的技术使用者：曼恩能源解决方案瑞典有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24