[发明专利]用于液氦液面测量的超导液位计及超导液位计测量系统

说明书

本发明实施例涉及液氦液面测试技术领域，提供了用于液氦液面测量的超导液位计及超导液位计测量系统。用于液氦液面测量的超导液位计包括超导线、多个引线柱和加热丝，其中，所述加热丝的两端均与所述引线柱连接，所述超导线的两端均与所述引线柱连接，并且所述加热丝的其中一端还与所述超导线的其中一端连接，且所述加热丝绕设在所述超导线上。本发明实施例提供的用于液氦液面测量的超导液位计及其系统，通过对加热丝和超导线采用两路独立的恒流电源分别进行供电，解决了一般超导液位计超导线内工作电流偏大，进而增加液氦消耗的问题。本发明实施例提供的用于液氦液面测量的超导液位计简化了超导液位计的结构设计，使操作更加方便。

技术领域

本发明涉及液氦液面测试技术领域，特别是涉及用于液氦液面测量的超导液位计及超导液位计测量系统。

背景技术

在液氦杜瓦以及需要存储液氦来进行实验的容器中，往往需要对容器内液氦的液面进行测量，通常采用的测量仪器是超导液位计。超导液位计的传感器材料一般为铌钛超导线，超导线位于液氦液面以下时，处于超导状态，电阻为零，而液面以上的超导线则保持正常状态，通过对超导线通以一定的工作电流，并且测量超导线两端的电压，可以计算出处于正常状态的电阻值，进而根据液面和电阻的线性关系计算出液面高度。

目前大部分的液位计都会在超导线顶端串联一段加热电阻，目的是防止液面处于较高位置时超导线位于液面以上的部分也处于超导状态，从而发生测量错误。由于电热丝与超导线串联，因此加热丝的电流与超导线工作电流始终保持一致，且工作电流往往需要维持在较大的水平，才能既保证加热丝加热量足够，同时超导线状态正常。这样较大的加热量会造成液氦蒸发率增大，产生液氦的浪费。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供了用于液氦液面测量的超导液位计及超导液位计测量系统。

一方面，本发明实施例提供了一种用于液氦液面测量的超导液位计，所述用于液氦液面测量的超导液位计包括超导线、多个引线柱和加热丝，其中，所述加热丝的两端均与所述引线柱连接，所述超导线的两端均与所述引线柱连接，并且所述加热丝的其中一端还与所述超导线的其中一端连接，且所述加热丝绕设在所述超导线上。

在本发明的一个实施例中，还包括保护管、以及安装在所述保护管两端的上端帽和下端帽，其中，所述多个引线柱位于所述上端帽上，并且所述超导线和所述加热丝位于所述保护管中。

在本发明的一个实施例中，所述多个引线柱包括第一引线柱、第二引线柱、第三引线柱和第四引线柱，其中，所述第一引线柱和所述第二引线柱连接所述超导线的第二端，所述第三引线柱和所述第四引线柱连接所述超导线的第一端，并且所述超导线的第一端与所述加热丝的其中一端连接。

在本发明的一个实施例中，所述超导线的第二端还连接在所述下端帽上。

在本发明的一个实施例中，所述多个引线柱还包括第五引线柱和第六引线柱，其中，所述第五引线柱和所述第六引线柱分别连接所述加热丝的两端。

在本发明的一个实施例中，所述第一引线柱和所述第二引线柱与所述超导线的第二端通过引线连接，所述第三引线柱和所述第四引线柱与所述超导线的第一端通过引线连接，并且所述第五引线柱和所述第六引线柱与所述加热丝的两端通过引线连接。

在本发明的一个实施例中，所述第一引线柱和所述第三引线柱组成第一引线柱组，所述第二引线柱和所述第四引线柱组成第二引线柱组，其中，所述第一引线柱组和所述第二引线柱组中的任一组连接第一外部电流源，另一组连接外部电压表。

在本发明的一个实施例中，所述第五引线柱和所述第六引线柱连接第二外部电流源。

在本发明的一个实施例中，所述超导线为超导铌钛单芯线，并且所述加热丝为锰铜加热丝。