[实用新型]一种基于超声波的液位监控系统

说明书

本实用新型提供了一种基于超声波的液位监控系统，该系统包括：超声波传感器、控制器、自增压式液氮储存罐、主电磁阀、次电磁阀、增压阀、排气减压阀和排气阀。应用本实用新型可以对液氮容器内的液氮的液位值进行实时检测和显示，并实现对液氮容器进行自动补液的功能。

技术领域

本申请涉及液位监控技术领域，尤其涉及一种基于超声波的液位监控系统。

背景技术

在高温超导磁悬浮技术中，通常是将超导块材浸泡在液氮中，使其温度降低进入超导状态，进入超导态的超导块材与外磁场作用即可达到稳定悬浮。在高温超导磁悬浮车的整个运行过程中，必须保证超导块材始终是浸没在液氮容器(例如，车载杜瓦)内的液氮里面，才能避免发生失超现象。高温超导体失超将导致列车失去悬浮力，和轨道发生摩擦甚至脱轨。

然而，由于液氮容器的金属材质和真空绝热特性，无法用肉眼观察液氮容器内的剩余液氮液位高度，所以必须使用合适的液氮液位监控系统对液氮容器内的液氮液位进行监控，以判断是否需要及时加注液氮。

目前，现有技术中的液氮液位监控方法通常都是利用接触式的方法来测量液氮容器内的液位，并在测量得到了液氮液位之后，再通过转换得到密闭且不可视的液氮容器内的液面高度。通过设置最高和最低液面，在需要的时候补液和排液，从而控制液氮容器内的液氮液位高度处于预设的范围内。

但是，由于现有技术中的监控方法均是使用接触式测量，因此需要将线缆和传感器引入到液氮容器中，这会增加热传导从而增加了液氮的损耗。另一方面，液氮为温度极低的液体且容易挥发，因此对于接触式测量的传感器、引线等硬件的材料要求极高，而且液氮容器内外的巨大温差会导致传感器表面出现结霜现象，从而必然会影响到整个监控系统的精度和长期稳定性，所以极易造成测量误差，不适宜长期测量。此外，现有技术中对液氮液面的监控，是一种半自动的监控方案，需要人的参与，无法实现对液氮液位的实时检测、低液位报警、液氮自动灌装、充满自动切断并提醒等功能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于超声波的液位监控系统，从而可以对液氮容器内的液氮的液位值进行实时检测和显示，并实现对液氮容器进行自动补液的功能。

本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种基于超声波的液位监控系统，该系统包括：超声波传感器、控制器、自增压式液氮储存罐、主电磁阀、次电磁阀、增压阀、排气减压阀和排气阀；

所述超声波传感器设置在用于盛放液氮的液氮容器的出气口的上方，并与所述控制器的模拟量输入通道连接；

所述控制器分别与超声波传感器、主电磁阀、次电磁阀、排气减压阀、增压阀、排气阀和上位机连接；

所述第一输液管道的一端伸入自增压式液氮储存罐中的液氮中，另一端伸出所述自增压式液氮储存罐与所述主电磁阀连接；

所述主电磁阀的一端与所述第一输液管道连接，另一端与所述灌液管道的一端连接；

所述灌液管道的另一端与所述次电磁阀的一端连接；

所述次电磁阀的另一端与所述第二输液管道的一端连接；

所述第二输液管道的底部伸入所述液氮容器内，顶部伸出所述液氮容器与所述次电磁阀连接；

所述排气阀设置在所述灌液管道上；

所述减压管道的底部伸入所述自增压式液氮储存罐内，顶部伸出所述自增压式液氮储存罐与所述排气减压阀连接；

所述增压管道的底部伸入所述自增压式液氮储存罐内，顶部伸出所述自增压式液氮储存罐与所述增压阀连接。

较佳的，所述液氮容器的出气口处还设置有吸音材料。

较佳的，所述系统还包括：一个或多个信号灯；