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

1、近年來,隨著材料技術(shù)、脈沖磁體技術(shù)和測量手段的不斷發(fā)展,脈沖強(qiáng)磁場技術(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)科的研究對極端實(shí)驗(yàn)條件的需求越來越強(qiáng)烈,因而脈沖強(qiáng)磁場作為一個(gè)極端實(shí)驗(yàn)條件正逐步受到人們所重視。在強(qiáng)磁場中心日常實(shí)驗(yàn)過程中,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)磁場下科學(xué)研究及其低溫冷卻系統(tǒng)介紹。
　　本章簡單介紹了脈沖強(qiáng)磁場平臺下科學(xué)研究的發(fā)展?fàn)顩r,以及華中科技大學(xué)國家脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心(籌)實(shí)驗(yàn)室的電源、控制、測量、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)磁場科學(xué)平臺低溫系統(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。對現(xiàn)有液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較,并對其是否適用于測量強(qiáng)磁場平臺下低溫液體液位的測量進(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。
　　針對傳統(tǒng)電容式液位計(jì)存在的缺點(diǎn),對電容式液位計(jì)的測量原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),增加了兩個(gè)平板電容

4、器分別測量待測液體和待測液體上方氣體的介電常數(shù),并以此為依據(jù),修正測得的液位高度,從而得到更準(zhǔn)確地測量結(jié)果,并提高了電容式液位計(jì)的通用性。
　　四、測溫式低溫液位計(jì)的工作原理及設(shè)計(jì)方案。
　　針對電容式液位計(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),通過測量液位計(jì)上各點(diǎn)的溫度來判斷待測液體液面的位置。
　　五、傳統(tǒng)電容式低溫液位計(jì)、改良型電容式低溫液位