[发明专利]用于液氦的液位计及其标定方法、液氦容器

权利要求书

1.一种用于液氦的液位计，其特征在于，所述液位计包括：

套管(1)，具有一腔体；

加热器(2)，设于所述腔体靠近所述套管(1)顶部的一侧，所述加热器(2)呈片状或块状；以及

测量模块(3)，包括超导丝(31)、电流进线(32)、电流出线(33)、电压进线(34)和电压出线(35)，所述超导丝(31)收容在所述腔体内，且所述超导丝(31)由所述腔体靠近所述套管(1)底部的一延伸至所述腔体靠近所述套管(1)顶部的一端；

所述超导丝(31)的两端分别连接所述电流进线(32)和所述电流出线(33)，并分别连接所述电压进线(34)和所述电压出线(35)，所述电流进线(32)、所述电流出线(33)、所述电压进线(34)和所述电压出线(35)穿设所述套管(1)并露在所述套管(1)外；

其中，所述超导丝(31)的一部分与所述加热器(2)的表面接触，且所述超导丝(31)与所述加热器(2)之间绝缘。

2.根据权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述超导丝(31)大致垂直于所述套管(1)底部；和/或，

所述超导丝(31)大致平行于所述套管(1)的侧壁；和/或，

所述超导丝(31)的材质为NbTi或Nb3Sn；和/或，

所述超导丝(31)的一部分粘接在所述加热器(2)的表面；和/或，

所述测量模块(3)包括多个。

3.根据权利要求1所述的液位计，其特征在于，还包括电源进线(21)和电源出线(22)，所述电源进线(21)与所述电源出线(22)分别连接在所述加热器(2)的两端；和/或，

所述加热器(2)的表面设有第一绝缘层。

4.根据权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述电流进线(32)、所述电流出线(33)、所述电压进线(34)和所述电压出线(35)为表面包裹有第二绝缘层的铜线。

5.根据权利要求4所述的液位计，其特征在于，所述第二绝缘层为特氟龙层。

6.根据权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述套管(1)包括金属管(11)和套设在所述金属管(11)内的绝缘管(12)；和/或，

所述套管(1)的侧壁设有通孔；和/或，

所述套管(1)为可弯曲套管(1)。

7.根据权利要求1所述的液位计，其特征在于，还包括监控单元(4)，设于所述套管(1)外，所述监控单元(4)与所述电流进线(32)、所述电流出线(33)、所述电压进线(34)和所述电压出线(35)分别电连接。

8.一种液氦容器，其特征在于，包括：

容器本体(100)，具有用于存储氦液的储液腔；

如权利要求1至7任一项所述的用于氦液的液位计(200)，所述液位计(200)安装在所述储液腔内，且所述液位计(200)的底部伸入液氦中。

9.一种液位计的标定方法，用于标定如权利要求1至7任一项所述的液位计，其特征在于，所述方法包括：

获取所述超导丝(31)整体处于失超状态下的全电阻；

在利用所述液位计测试当前容器内的液面位置时，根据所述液位计安装在所述当前容器中的安装形状，确定所述液位计的形状系数；

根据所述超导丝(31)的长度、所述全电阻、所述超导丝(31)的当前电流以及所述形状系数，建立所述超导丝(31)的当前电压与所述液面位置的对应关系。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取所述超导丝(31)整体处于失超状态下的全电阻，包括：

在所述液位计整体置于冷氦气中时，开启所述液位计的加热器(2)，并通过所述液位计的电流进线(32)和电流出线(33)输入预设大小的电流，再通过所述液位计的电压进线(34)和电压出线(35)，测量所述超导丝(31)整体处于失超状态下的全电阻；和/或，

所述对应关系为：

其中，H为液面高度；

L₁为所述超导丝(31)的长度；

V₁＝R₁×I，R₁为全电阻，I为所述超导丝(31)的当前电流；

V_x为所述超导丝(31)的当前电压；

S为所述形状系数。