Мониторинг уровня жидкого азота в криогенном резервуаре
При использовании резервуаров с жидким азотом крайне важно постоянно контролировать его уровень внутри. Пополнение резервуара по мере необходимости обеспечивает поддержание постоянной температуры образца -196 °C, сохраняя его активность. Как правило, пополнение необходимо, когда уровень падает ниже одной трети. Недостаточное количество жидкого азота не позволит полностью покрыть образец, что приведет к повышению внутренней температуры и, в конечном итоге, к его повреждению.
Однако резервуары с жидким азотом непрозрачны, что делает невозможным непосредственное наблюдение за уровнем жидкости внутри. Даже при открытой крышке криогенный жидкий азот при контакте с воздухом образует значительное количество белого тумана, что затрудняет видимость и делает невозможным визуальное определение уровня жидкости. Итак, как же правильно проверить уровень жидкости в резервуаре с жидким азотом?
Метод 1: Ручное измерение
Самый простой способ — ручное измерение. Возьмите длинную прочную деревянную палочку и вставьте её непосредственно в дно резервуара с жидким азотом, температуру которого вы хотите измерить. Подождите несколько секунд, а затем выньте палочку. Вы увидите, как на той части палочки, которая была погружена в жидкий азот, образуется иней. Наблюдая за линией инея на палочке, можно определить уровень жидкого азота в резервуаре.
Существуют также профессиональные измерители уровня жидкого азота, которые измеряют уровень жидкости по тому же принципу.
Однако ручное измерение уровня жидкого азота, основанное на опыте, неизбежно подвержено ошибкам. Поэтому для определения уровня жидкости существуют более профессиональные приборы.
Метод 2: Взвешивание
Сначала взвесьте пустой баллон с жидким азотом. Затем взвесьте баллон, заполненный жидким азотом. Вычтите вес пустого баллона из веса заполненного баллона, чтобы получить вес жидкого азота в баллоне. Рассчитайте это значение, чтобы определить уровень жидкости.
Однако этот метод требует регулярного взвешивания и расчетов, что обременительно, а точность данных не может быть гарантирована.
Метод 3: Измерение давления
Уровень жидкости косвенно рассчитывается путем измерения давления, оказываемого жидким азотом на резервуар.
Этот метод подходит для случаев, когда давление можно измерить через отверстие в днище резервуара. Для этого требуется специальный криогенный датчик давления. Однако точность измерения может зависеть от различных факторов, таких как материал резервуара и температура окружающей среды.
Если давление на дне резервуара измерить невозможно, то измерение невозможно.
Метод 4: Криогенный датчик уровня
Криогенный датчик уровня использует ёмкостный принцип измерения уровня жидкости. Он обеспечивает непрерывное измерение уровня жидкого азота в контейнере, выдавая сигнал 4–20 мА. Уровень жидкости в режиме реального времени также можно точно считывать с помощью цифрового дисплея.
Криогенный датчик уровня — это специализированное изделие для измерения уровня жидкости в низкотемпературных средах, таких как жидкий азот, СПГ и жидкий аммиак.
Криогенный датчик уровня Sino-Inst поддерживает диапазон измерения от 50 до 3000 мм. Опциональный выходной сигнал 4–20 мА/0–5 В/RS485/RS232. Широко применяется для контроля уровня жидкости в резервуарах для хранения жидкого азота (LN2) и других низкотемпературных сред.
Кейс – Измерение уровня жидкого азота
Клиент из Ближнего Востока обратился к нам за консультацией по поводу низкотемпературных уровнемеров жидкости. С нашей помощью заказчик подтвердил технические параметры.
- Измеритель уровня жидкости при низкой температуре
- Измерение жидкого азота
- Внутреннее давление 1.5МПа.
- Выходной сигнал: 0-5 В
- Общая длина: 300 мм
- Максимальный уровень жидкости: 250 мм
- Резьба М20*1.5
- 24vdc
- нет дисплея
Больше решений для измерения уровня
Подводя итог, можно сказать, что существуют различные методы контроля уровня жидкого азота в резервуаре, каждый из которых имеет свои особенности и область применения. При выборе конкретного метода контроля необходимо учитывать такие факторы, как модель, технические характеристики, условия эксплуатации и стоимость резервуара с жидким азотом.
Кроме того, независимо от используемого метода, для обеспечения точности и надежности измерения уровня жидкости необходимы регулярная калибровка и техническое обслуживание.
Sino-Inst поддерживает настройку указателей уровня криогенных резервуаров, включая размеры, температуру, давление, цифровой дисплей и выходной сигнал.
Чжан Вэй обладает 20-летним опытом работы инженером по автоматизированному контрольно-измерительному оборудованию, специализируясь на исследованиях, проектировании, установке, вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании автоматизированных приборов.
Обладает опытом работы с различными протоколами связи приборов (такими как Modbus, Profibus и др.), имеет солидный опыт проектирования аппаратных схем и программирования программного обеспечения (владеет языком C и программированием ПЛК). Имеет обширный опыт работы над проектами; проекты, в которых он руководил и в которых принимал участие, достигли выдающихся результатов, повысив точность продукции, снизив затраты и увеличив эффективность производства.
Обладает превосходными коммуникативными и координационными навыками, а также сильным командным духом, что позволяет ему оперативно реагировать на потребности клиентов и предоставлять высококачественные решения в области автоматизации и контрольно-измерительной аппаратуры.