脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)低溫杜瓦液位計(jì)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái),隨著材料技術(shù)、脈沖磁體技術(shù)和測(cè)量手段的不斷發(fā)展,脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。同時(shí),凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)前沿學(xué)科的研究對(duì)極端實(shí)驗(yàn)條件的需求越來(lái)越強(qiáng)烈,因而脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)作為一個(gè)極端實(shí)驗(yàn)條件正逐步受到人們所重視。在強(qiáng)磁場(chǎng)中心日常實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,需要使用液氮或液氦等低溫液體為實(shí)驗(yàn)提供低溫環(huán)境。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要隨時(shí)掌握低溫容器中低溫液體的液面高度,所以需要一種可以方便、準(zhǔn)確顯示液位高度的低溫液體液位計(jì)。
　　本文介紹了兩

2、種新型低溫液體液位計(jì)的工作原理、設(shè)計(jì)方案以及其于傳統(tǒng)低溫液位計(jì)的性能比較,主要內(nèi)容如下:
　　一、脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)下科學(xué)研究及其低溫冷卻系統(tǒng)介紹。
　　本章簡(jiǎn)單介紹了脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)平臺(tái)下科學(xué)研究的發(fā)展?fàn)顩r,以及華中科技大學(xué)國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心(籌)實(shí)驗(yàn)室的電源、控制、測(cè)量、低溫等系統(tǒng)的組成情況。并介紹了使用合適的低溫液位計(jì)精確測(cè)量并及時(shí)準(zhǔn)確地掌握低溫液體液面高度在脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)平臺(tái)低溫系統(tǒng)日常運(yùn)行中的重要性。
　　二、現(xiàn)有液位

3、計(jì)的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用介紹。
　　本章介紹了現(xiàn)有常用的液位計(jì)的結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用范圍,其中包括:超聲波液位計(jì)、雷達(dá)式液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)、光纖液位計(jì)、超導(dǎo)液位計(jì)、電容式液位計(jì)等。對(duì)現(xiàn)有液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較,并對(duì)其是否適用于測(cè)量強(qiáng)磁場(chǎng)平臺(tái)下低溫液體液位的測(cè)量進(jìn)行了分析。
　　三、改良型電容式低溫液位計(jì)的工作原理及設(shè)計(jì)方案。
　　針對(duì)傳統(tǒng)電容式液位計(jì)存在的缺點(diǎn),對(duì)電容式液位計(jì)的測(cè)量原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),增加了兩個(gè)平板電容

4、器分別測(cè)量待測(cè)液體和待測(cè)液體上方氣體的介電常數(shù),并以此為依據(jù),修正測(cè)得的液位高度,從而得到更準(zhǔn)確地測(cè)量結(jié)果,并提高了電容式液位計(jì)的通用性。
　　四、測(cè)溫式低溫液位計(jì)的工作原理及設(shè)計(jì)方案。
　　針對(duì)電容式液位計(jì)存在的讀數(shù)不穩(wěn)定,抗干擾能力較差的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了測(cè)溫式低溫液體液位計(jì),利用了低溫液體溫度要低于其上方氣體的特點(diǎn),通過(guò)測(cè)量液位計(jì)上各點(diǎn)的溫度來(lái)判斷待測(cè)液體液面的位置。
　　五、傳統(tǒng)電容式低溫液位計(jì)、改良型電容式低溫液位