一种用于低温介质的点式温度液位计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于低温介质的点式温度液位计，包括：测量杆、热电阻丝、两个以上热敏电阻和二次仪表。其中测量杆由绝缘耐热材料制成，在测量杆上沿其高度方向等间距布置两个以上热敏电阻，热敏电阻的一端与公共导线相连，另一端分别通过导线与多芯插头相连。公共导线也与多芯插头相连。所述测量杆的外圆周上均匀缠绕热电阻丝；所述多芯插头通过电缆连接二次仪表，二次仪表为热电阻丝供电，同时能够测量并显示每个热敏电阻的阻值。该装置将液位测量问题转换为温度测量问题，能够很好的解决气态介质温度分层问题，且具有可靠性高、准确度高、维护工作量小、无需现场标定等优势。
【专利说明】一种用于低温介质的点式温度液位计
【技术领域】
[0001]发明涉及一种液位计，具体涉及一种用于低温介质的点式温度液位计，属于测量【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在从低温贮箱向其他容器加注液体的过程中，往往需要用某种常温气体在低温贮箱顶部增压输送，使低温贮箱内部出现液体和气态分层的现象，低温贮箱的下部分为液态介质，上部分为气态介质。输送过程中需监测低温贮箱内的液面高度，以监控输送量。
[0003]以往均采用电加热法液位计测量液面高度，在低温贮箱内上部的气态介质和下部的液态介质中各设置一个热电偶，依据两个热电偶的测量值再通过一系列算法计算液面高度，计算过程复杂且结果不直观。同时低温贮箱内的介质在输送过程中，位于低温贮箱上部的气态介质处于混合状态，温度会出现上高下低的分层现象。采用以往的电加热法液位计测量时，将气态介质的温度考虑为均匀场，利用一个热电偶测量单点温度取代整个气态介质温度，无法解决气相介质温度分层问题，这就带来了原理性误差，不能准确测得液面高度。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种用于低温介质的点式温度液位计，将液位测量问题转换为温度测量问题，并能很好的解决气态介质温度分层问题，能够直观的显示测量结果，且具有准确度高、维护工作量小、无需现场标定等优势。
[0005]该液位测量装置，包括:测量杆、两个以上热敏电阻和二次仪表；其中测量杆由绝缘耐热材料制成，在所述测量杆上沿其高度方向等间距布置两个以上热敏电阻，所述热敏电阻的一端与公共导线相连，`另一端分别通过导线与多芯插头相连；所述公共导线也与多芯插头相连；所述多芯插头通过电缆连接二次仪表，所述二次仪表测量并显示每个热敏电阻的阻值。
[0006]在所述测量杆的外圆周上均匀缠绕热电阻丝；所述热电阻丝由二次仪表供电。
[0007]在所述二次仪表中存储有每个热敏电阻的标号与该热敏电阻对应闻度的关系表；所述热敏电阻的标号为沿测量杆的高度方向对所有热敏电阻按顺序标记后形成。
[0008]有益效果:
[0009](I)该装置将液位测量问题转换为温度测量问题，通过在测量杆上等间距安装多个热敏电阻，将待测介质分为多个层面，并依据热敏电阻阻值在一定范围内与温度的线性关系准确得到每个层面的温度，从而得到气态介质和液态介质的分界面。相比以往的电加热法液位计测量方法，具有可靠性高、准确度高、维护工作量小、无需现场标定等优势。
[0010](2)在测量杆外围用电阻丝加热可使气态介质和液态介质在温度上分离，从而加大了测量阻值的区分度。
[0011](3)对所有热敏电阻按高度顺序编号，并将每个热敏电阻的标号与该热敏电阻在低温贮箱内对应高度的关系表存储在二次仪表中，当得到每个热敏电阻的阻值后，便可查表得到液面高度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为所述点式温度液位测量装置的原理结构图；
[0013]图2为所述测量杆上热敏电阻的接线示意图；
[0014]图3为采用该装置进行液位测量的示意图。
[0015]其中，1-测量杆，2-热电阻丝，3-热敏电阻，4-公共导线，5-多芯插头，6-贮箱【具体实施方式】
[0016]下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0017]本实施例利用介质在气态和液态下温度存在较大差异这一特性，提供一种用于低温介质的点式温度液位计，能够准确直观的显示待测介质的液面高度。
[0018]本实施例提供一种采用该装置测量液氢液位的原理，采用该装置测量 其他低温介质，如:液氮、液氧、液氢、液氦以及液化天然气的方法与下述测量方法相同。
[0019]该点式温度液位测量装置的原理结构如图1所示，选取一根绝缘耐热材料作为测量杆I竖直插入存储有液氢的低温忙箱6中，低温忙箱6的下部分为液氢,上部分为气氢。在测量杆I上每隔IOcm布置一个热敏电阻3，并从测量杆I顶部的热敏电阻开始从上到下对每个热敏电阻进行顺序标号。然后在测量杆I的外围均匀缠绕热电阻丝2。所有热敏电阻的一端与公共导线4相连，另一端分别通过导线引出，上述所有导线(包括公共导线4)均与多芯插头5相连，如图2所示。多芯插头5通过电缆连接二次仪表，二次仪表一方面负责给缠绕在测量杆I上的热电阻丝2供电，另一方面通过其内部的电桥电路测量并显示每个热敏电阻的阻值。所述二次仪表中存储有每个热敏电阻的标号与该热敏电阻在低温贮箱内对应高度的关系表。如图3所示，电阻Rl对应的高度为80cm，电阻R2对应的高度为70cm…。
[0020]测量时，通过二次仪表对热电阻丝2通电后加热测量杆I。由于液氢和气氢的热容不同，液氢的温度保持在20K几乎不变，而气氢的温升较大，明显高于20K;从而使气氢和液氢在温度上分离。设所述热敏电阻3在温度为20K时的阻值为R，由于热敏电阻的阻值在一定范围内与温度呈线性关系，温度越高其阻值也越高，则测量杆I上位于气态介质中的热敏电阻阻值会明显增大，位于液态介质中的热敏电阻阻值基本不变。则热敏电阻值阻值为R的部分为液态介质，阻值大于R的部分为气态介质。而二次仪表上显示有每个热敏电阻的阻值，以图3为例，若R5-R8阻值均为R，从R4往上开始热敏电阻值大于R，则说明此时的液位在热敏电阻R4所在位置，依据热敏电阻标号与高度的对应关系便可获知此时液面高度为40cm。
[0021]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于低温介质的点式温度液位计，其特征在于，包括:测量杆(I)、两个以上热敏电阻(3)和二次仪表；其中测量杆(I)由绝缘耐热材料制成，在所述测量杆(I)上沿其高度方向等间距布置两个以上热敏电阻(3)，所述热敏电阻(3)的一端与公共导线(4)相连，另一端分别通过导线与多芯插头(5)相连；所述公共导线(4)也与多芯插头(5)相连；所述多芯插头(5)通过电缆连接二次仪表，所述二次仪表测量并显示每个热敏电阻的阻值。
2.如权利要求1所述的用于低温介质的点式温度液位计，其特征在于，在所述测量杆(I)的外圆周上均匀缠绕热电阻丝(2);所述热电阻丝(2)由二次仪表供电。
3.如权利要求1或2所述的用于低温介质的点式温度液位计，其特征在于，在所述二次仪表中存储有每个热敏电阻的标号与该热敏电阻对应高度的关系表；所述热敏电阻的标号为沿测量杆(I)的高度方向对所有热敏电阻按顺序标记后形成。
【文档编号】G01F23/22GK203534668SQ201320547484
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】段文浩, 耿卫国, 管理, 周磊, 朱子环, 叶斌, 蔡睿, 段娜, 马鑫, 敖春芳, 马军强, 苏枫, 张国庆 申请人:北京航天试验技术研究所, 北京航天峰光电子技术有限责任公司