УДК 551.39.43.39
ТЕРМОРЕЗИСТИВНЫЙ ДАТЧИК УРОВНЯ ДЛЯ КРИОГЕННЫХ
ЖИДКОСТЕЙ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО
СВЕРХПРОВОДНИКА
М.А. Колосов
,
В.Ю. Емельянов
,
Е.С. Навасардян
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
;
Применение криогенного и обычного емкостного оборудования требует непре-
рывного контроля уровня жидкости, который можно выполнять, используя
например терморезистивные датчики. Такие датчики имеют хорошую чув-
ствительность, они надежны и компактны, в них отсутствуют подвижные
механические части, они работают на постоянном токе и у них нет реактив-
ного сопротивления, что определяет их высокую эксплуатационную эффектив-
ность. Приведены результаты исследования терморезистивных датчиков на
основе высокотемпературных сверхпроводников в качестве чувствительного
элемента прибора для измерения уровня криогенных жидкостей. Основа такого
чувствительного элемента – длинномерный композитный проводник с берилли-
евой фазой и серебряной матрицей. Такие проводники имеют высокую стабиль-
ность, малую тепловую инерцию и хорошую воспроизводимость показаний. Для
получения вольт-линейных характеристик опытных образцов таких датчиков
было проведено их аналитическое исследование на физико-математической
модели и экспериментальное исследование. Для проведения эксперименталь-
ных исследований и снятия вольт-линейных характеристик терморезистивных
датчиков уровня был создан экспериментальный стенд. Результаты экспери-
ментальных исследований сравнивались с результатами моделирования, что
позволило выявить основные факторы, влияющие на свойства таких датчи-
ков. Полученные вольт-линейные характеристики использовались в качестве
тарировочных кривых при создании прототипа прибора для измерения уров-
ня жидкого азота. Сравнение расчетных и экспериментальных данных для
опытных датчиков на основе высокотемпературных сверхпроводников позво-
лило определить точность расчетной модели, которая для опытных образцов
не превышала 13,5% во всем диапазоне измерений.
Ключевые слова
:
терморезистивный датчик уровня, вольт-линейная характери-
стика, высокотемпературный сверхпроводник, уровень жидкости в криогенной
емкости.
THERMORESISTIVE LEVEL SENSOR FOR CRYOGENIC LIQUIDS
ON THE BASIS OF HIGH-TEMPERATURE SUPERCONDUCTOR
M.A. Kolosov
,
V.Yu. Emelianov
,
E.S. Navasardyan
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
;
;
The employment of cryogenic and common capacitive equipment requires a
continuous control of liquid line which can be performed, for example, with the help of
thermoresistive sensors. These sensors are very sensitive, very reliable and compact,
there are no mobile mechanical parts inside, they work at a direct current and
they have no jet resistance that defines their high operational efficiency. The article
provides the research results of thermoresistive sensors based on high-temperature
116 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 6
