脈沖強磁場低溫杜瓦液位計設(shè)計.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,脈沖強磁場技術(shù)得到了快速的發(fā)展。同時,凝聚態(tài)物理、材料科學、生物醫(yī)學等基礎(chǔ)前沿學科的研究對極端實驗條件的需求越來越強烈,因而脈沖強磁場作為一個極端實驗條件正逐步受到人們所重視。在強磁場中心日常實驗過程中,需要使用液氮或液氦等低溫液體為實驗提供低溫環(huán)境。實驗過程中需要隨時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、準確顯示液位高度的低溫液體液位計。
　　本文介紹了兩

2、種新型低溫液體液位計的工作原理、設(shè)計方案以及其于傳統(tǒng)低溫液位計的性能比較,主要內(nèi)容如下:
　　一、脈沖強磁場下科學研究及其低溫冷卻系統(tǒng)介紹。
　　本章簡單介紹了脈沖強磁場平臺下科學研究的發(fā)展狀況,以及華中科技大學國家脈沖強磁場科學中心(籌)實驗室的電源、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精確測量并及時準確地掌握低溫液體液面高度在脈沖強磁場科學平臺低溫系統(tǒng)日常運行中的重要性。
　　二、現(xiàn)有液位

3、計的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用介紹。
　　本章介紹了現(xiàn)有常用的液位計的結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用范圍,其中包括:超聲波液位計、雷達式液位計、磁致伸縮液位計、光纖液位計、超導(dǎo)液位計、電容式液位計等。對現(xiàn)有液位計的優(yōu)缺點進行了比較,并對其是否適用于測量強磁場平臺下低溫液體液位的測量進行了分析。
　　三、改良型電容式低溫液位計的工作原理及設(shè)計方案。
　　針對傳統(tǒng)電容式液位計存在的缺點,對電容式液位計的測量原理及結(jié)構(gòu)進行了改進,增加了兩個平板電容

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,從而得到更準確地測量結(jié)果,并提高了電容式液位計的通用性。
　　四、測溫式低溫液位計的工作原理及設(shè)計方案。
　　針對電容式液位計存在的讀數(shù)不穩(wěn)定,抗干擾能力較差的缺點,設(shè)計了測溫式低溫液體液位計,利用了低溫液體溫度要低于其上方氣體的特點,通過測量液位計上各點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、改良型電容式低溫液位