專利名稱：超低溫液體的液面深度測量裝置及其液面深度測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超低溫測量領(lǐng)域，特別涉及超低溫液體液面深度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一 種超低溫液體的液面深度測量裝置及其液面深度測量方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各類自然科學(xué)都在蓬勃發(fā)展，而在其中，各種實驗性學(xué)科的 實踐性都很強(qiáng)，并依賴于各種先進(jìn)的實驗設(shè)備和特定的實驗環(huán)境。
特別對于與物理、化學(xué)、生物等有關(guān)的科學(xué)實驗室以及醫(yī)院中，都已經(jīng)都建立了各種完 備的實驗環(huán)境，而對于很多實驗是需要在超低溫環(huán)境下進(jìn)行的，這其中就用到了超低溫液體， 其中最常見的就是利用將常溫的氣體進(jìn)行超低溫液化后形成液態(tài)氣體，這種液態(tài)氣體能夠為 各種超低溫實驗提供超低溫環(huán)境，使用起來非常方便，從而給人們的科研實踐帶來了很大的 便利。
但是，對于各種不同的超低溫實驗中所需要的液態(tài)氣體的量是不同的，這就需要根據(jù)需 要較為準(zhǔn)確的取用 一定容量的超低溫液體，而由于實際盛放超低溫液體的容器往往都是不透 明的，同時也很難直接觀察容器中的超低溫液體的量，而且尚沒有一種能夠直接測量該超低 溫液體的液面深度和體積的設(shè)備和方法，因此無法非常明確的知道究竟所取用的量是否符合 要求，如果太多，會造成浪費，如果太少，則在實驗過程中無法滿足低溫保持的要求，從而 可能會導(dǎo)致實驗效果不理想甚至失敗，從而給人們從事科學(xué)研究帶來了很大的障礙。
現(xiàn)有技術(shù)中，美國專利文獻(xiàn)US6，712，996B2公開了一種溫度顏色指示器，其中利用不同 溫度下的顏色變化來進(jìn)行溫度的指示，其適用范圍可以適用于超低溫液體中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種能夠準(zhǔn)確測量超低溫液體的液 面深度、結(jié)構(gòu)簡單、安全實用、使用方便快捷、工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛的超 低溫液體的液面深度測量裝置及其液面深度測量方法。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的超低溫液體的液面深度測量裝置及其液面深度測量方法如下
該超低溫液體的液面深度測量裝置，其主要特點是，該測量裝置包括
主體測量部，所述的主體測量部側(cè)面設(shè)置有從該主體測量部的第一端部起始向該主體測
量部的第二端部縱向延伸的尺度標(biāo)碼，且該主體測量部的側(cè)面上還涂覆有超低溫變色涂層，
該超低溫變色涂層在常溫下的顏色與在超低溫液體溫度下的顏色具有差異； 握持部，所述的握持部固定連接于所述的主體測量部的第二端部。 該超低溫液體的液面深度測量裝置中的主體測量部為主體尺度測量桿，所述的尺度標(biāo)碼
從該主體尺度測量桿的第 一端部起始向該主體尺度測量桿的第二端部沿該主體尺度測量桿的
縱向軸線方向延伸。
該超低溫液體的液面深度測量裝置中的主體尺度測量桿的橫截面可以為三角形、矩形、 正方形、菱形、梯形或者多邊形，所述的尺度標(biāo)碼設(shè)置于該主體尺度測量桿的至少一個側(cè)面 上，且所述的超低溫變色涂層設(shè)置于該主體尺度測量桿的至少一個未設(shè)置尺度標(biāo)碼的側(cè)面上。
該超低溫液體的液面深度測量裝置中的主體尺度測量桿的橫截面也可以為圓形、橢圓形 或者半圓形，所述的尺度標(biāo)碼和超低溫變色涂層均設(shè)置于該主體尺度測量桿的側(cè)面上且彼此 不重疊。
該超低溫液體的液面深度測量裝置中的主體尺度測量桿為熱容量小的材料構(gòu)成的桿。
該超低溫液體的液面深度測量裝置中的主體尺度測量桿為木質(zhì)細(xì)桿。
該超低溫液體的液面深度測量裝置中的握持部為絕熱手把，且該絕熱手把沿所述的主體
測量部的縱向延伸。
該超低溫液體的液面深度測量裝置中的超低溫液體為超〗氐溫液化氣體。 該超低溫液體的液面深度測量裝置中的超低溫液化氣體為液態(tài)氮或者液態(tài)氦。 該使用上述的裝置實現(xiàn)超低溫液體的液面深度測量的方法，其主要特點是，所述的方法
包括以下步驟
(1 )握住所述的握持部，將所述的主體測量部垂直地從超低溫液體的液面快速插入到盛 放該超低溫液體的保溫容器的底部；
(2)握住所述的握持部，并保持所述的主體測量部不晃動持續(xù)第一時間，直至超低溫液 體從沐騰狀態(tài)趨向平靜；
(3 )握住所述的握持部，將主體測量部垂直地快速從所述的盛放該超低溫液體的保溫容 器內(nèi)拔出；
(4 )讀取該主體測量部上的超低溫變色涂層的變色臨界部位的尺度標(biāo)碼的刻度值，其即
5為超低溫液體的液面深度值。
該實現(xiàn)超低溫液體的液面深度測量的方法中的第 一時間為五秒鐘。
采用了該發(fā)明的超低溫液體的液面深度測量裝置及其液面深度測量方法，由于其中利用 在主體測量部側(cè)面上設(shè)置尺度標(biāo)碼和超低溫變色涂層，在使用過程中，使用者首先將主體測 量部垂直地快速插入超低溫液體的液面直至其液化氣體保溫容器的底部，同時把握住絕熱手 把不晃動直至該超低溫液體的液面從沸騰狀態(tài)趨向平靜(大約五秒鐘)，隨即將主體測量部垂 直地快速從盛放該超低溫液體的保溫容器內(nèi)拔出，主體測量部上的超低溫變色涂層即會發(fā)生 變色，相應(yīng)的變色的臨界部位所對應(yīng)的刻度值就是超低溫液體的液面深度；同時如果隨后將 變色的主體測量部在室溫下放置一段時間，變色的涂層將會恢復(fù)為原色，從而該測量裝置可 以重復(fù)使用，其不僅能夠準(zhǔn)確測量出超低溫液體的液面深度，從而容易計算出其體積，而且 結(jié)構(gòu)簡單方便，安全實用，使用快捷方便，工作性能穩(wěn)定可靠，適用于各種類型的超低溫液 體的保溫容器，適用范圍較為廣泛，為醫(yī)院以及與物理，化學(xué)，生物等有關(guān)的科學(xué)實驗室開 展科學(xué)實驗提供了有力的保障，給人們的科研實踐帶來了很大的便利。


圖1為本發(fā)明的超低溫液體的液面深度測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為使用本發(fā)明的測量裝置進(jìn)行超低溫液體的液面深度測量的示意圖。
具體實施例方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細(xì)說明。 請參閱圖1所示，該超低溫液體(主要為液氮或液氦，當(dāng)然也可以適用于其它超低溫液 體)的液面深度測量裝置，其中包括
(1) 主體測量部1,所述的主體測量部1側(cè)面設(shè)置有從該主體測量部1的第一端部U 起始向該主體測量部1的第二端部12縱向延伸的尺度標(biāo)碼3，且該主體測量部1的側(cè)面上還 涂覆有超低溫變色涂層4,該超低溫變色涂層4在常溫下的顏色與在超低溫液體溫度下的顏 色具有差異；不僅如此，該超低溫變色涂層4在超低溫環(huán)境下一般經(jīng)過5秒鐘左右會變色， 然后恢復(fù)到常溫下后，則經(jīng)過60秒左右的時間后會恢復(fù)其本色；
(2) 握持部2，所述的握持部2固定連接于所述的主體測量部1的第二端部12,在本發(fā) 明的具體實施方式
中，該握持部2為絕熱手把2,且該絕熱手把2沿所述的主體測量部1的 縱向延伸。
其中，該主體測量部1為主體尺度測量桿1，所述的尺度標(biāo)碼3從該主體尺度測量桿1的第一端部11起始向該主體尺度測量桿1的第二端部12沿該主體尺度測量桿1的縱向軸線 方向延伸；該主體尺度測量桿1的橫截面可以為三角形、矩形、正方形、菱形、梯形或者多 邊形，所述的尺度標(biāo)碼3設(shè)置于該主體尺度測量桿1的至少一個側(cè)面上，且所述的超低溫變 色涂層4設(shè)置于該主體尺度測量桿1的至少一個未設(shè)置尺度標(biāo)碼的側(cè)面上；或者該主體尺度 測量桿1的橫截面也可以為圓形、橢圓形或者半圓形，所述的尺度標(biāo)碼3和超低溫變色涂層 4均設(shè)置于該主體尺度測量桿1的側(cè)面上且彼此不重疊。從而能夠更加容易的看出超低溫變 色涂層4的變色臨界部位所對應(yīng)的尺度標(biāo)碼3的刻度值。
同時，該主體尺度測量桿1為熱容量小的材料構(gòu)成的桿，在本發(fā)明的具體實施方式
中， 該主體尺度測量桿1為木質(zhì)細(xì)桿。
不僅如此，在本發(fā)明中，所述的超低溫液體通常為超低溫液化氣體，該超低溫液體通常 是通過將常溫下的氣體經(jīng)過超低溫處理后成為液態(tài)后得到的。
再請參閱圖2所示，該使用上述的裝置實現(xiàn)超低溫液體的液面深度測量的方法，其中包 括以下步驟
(1 )握住所述的握持部2,將所述的主體測量部1垂直地從超低溫液體6的液面快速插 入到盛放該超低溫液體6的保溫容器5的底部51;
(2)握住所述的握持部2，并保持所述的主體測量部1不晃動持續(xù)第一時間，直至超低 溫液體6從沐騰狀態(tài)趨向平靜，該第一時間為五秒鐘；
(3 )握住所述的握持部2,將主體測量部1垂直地快速從所述的盛放該超低溫液體6的 保溫容器5內(nèi)拔出；
(4)讀取該主體測量部1上的超低溫變色涂層4的變色臨界部位的尺度標(biāo)碼3的刻度值， 其即為超低溫液體6的液面深度值。
在實際使用當(dāng)中，本發(fā)明所涉及的該超低溫液體6 (通常為液化氣體，例如液氮或液氦) 的液面深度的測量裝置，包括主體尺度測量桿l、尺度標(biāo)碼3、超低溫變色涂層4和絕熱手把 2組成。
為了盡量減少測量裝置主體尺度測量桿1本身的熱容量，即盡量減少主體尺度測量桿1 從常溫直接插入超低溫下的液化氣體液面使其沸騰而液面波動，故此其測量裝置主體尺度測 量桿l的本身可能選用其為三面體或者其為四面體的木質(zhì)細(xì)桿，尺度標(biāo)碼3可以選用標(biāo)準(zhǔn)尺 碼直接標(biāo)明在木質(zhì)細(xì)桿三面體或者其為四面體至少其中的一面，尺碼由測量裝置的主體尺度 測量桿1的一端開始從按小到大的次序排列，超低溫的變色涂層4至少就涂抹在木質(zhì)細(xì)桿三 面體或者其為四面體其中至少沒有尺度標(biāo)碼3的一個面上，絕熱手把2則設(shè)置于測量裝置的主體尺度測量桿1的另一端，即尺度標(biāo)碼3的刻度值較大的一端。
同時，本發(fā)明所設(shè)計的實現(xiàn)超低溫液體的液面深度的方法，包括使用者用手指捏住絕熱 手把2將主體尺度測量桿1垂直地快速插入液化氣體液面直至其液化氣體保溫容器5的底部 51,把握住絕熱手把2不晃動直至液化氣體液面從沸騰狀態(tài)趨向平靜(大約五秒鐘)，隨即將 主體尺度測量桿1垂直地快速從液化氣體保溫容器內(nèi)拔出，主體尺度測量桿1上超低溫的變 色涂層4變色，且在本實施例中是變?yōu)榫G色，其變色部分所對應(yīng)的尺度標(biāo)碼3的刻度值就是 液^匕氣體液面的深度。
如果此后將變色的主體尺度測量桿1在室溫下放置一段時間(如大約60秒鐘)，則超低 溫下的變色涂層4將會變?yōu)樵?，在本實施例中為土黃原色，從而使得主體尺度測量桿1可 以實現(xiàn)重復(fù)使用。
采用了上述的超低溫液體的液面深度測量裝置及其液面深度測量方法，由于其中利用在 主體測量部側(cè)面上設(shè)置尺度標(biāo)碼和超低溫變色涂層，在使用過程中，使用者首先將主體測量 部垂直地快速插入超低溫液體的液面直至其液化氣體保溫容器的底部，同時把握住絕熱手把 不晃動直至該超低溫液體的液面從沸騰狀態(tài)趨向平靜(大約五秒鐘)，隨即將主體測量部垂直 地快速從盛放該超低溫液體的保溫容器內(nèi)拔出，主體測量部上的超低溫變色涂層即會發(fā)生變 色，相應(yīng)的變色的臨界部位所對應(yīng)的刻度值就是超低溫液體的液面深度；同時如果隨后將變 色的主體測量部在室溫下放置一段時間，變色的涂層將會恢復(fù)為原色，從而該測量裝置可以 重復(fù)使用，其不僅能夠準(zhǔn)確測量出超低溫液體的液面深度，從而容易計算出其體積，而且結(jié) 構(gòu)簡單方便，安全實用，使用快捷方便，工作性能穩(wěn)定可靠，適用于各種類型的超低溫液體 的保溫容器，適用范圍較為廣泛，為醫(yī)院以及與物理，化學(xué)，生物等有關(guān)的科學(xué)實驗室開展 科學(xué)實驗提供了有力的保障，給人們的科研實踐帶來了很大的便利。
在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種 修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限 制性的。
權(quán)利要求
1、一種超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于，該測量裝置包括主體測量部，所述的主體測量部側(cè)面設(shè)置有從該主體測量部的第一端部起始向該主體測量部的第二端部縱向延伸的尺度標(biāo)碼，且該主體測量部的側(cè)面上還涂覆有超低溫變色涂層，該超低溫變色涂層在常溫下的顏色與在超低溫液體溫度下的顏色具有差異；握持部，所述的握持部固定連接于所述的主體測量部的第二端部。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于，所述的主體測 量部為主體尺度測量桿，所述的尺度標(biāo)碼從該主體尺度測量桿的第一端部起始向該主體尺度 測量桿的第二端部沿該主體尺度測量桿的縱向軸線方向延伸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于，所述的主體尺 度測量桿的橫截面為三角形、矩形、正方形、菱形..梯形或者多邊形，所述的尺度標(biāo)碼設(shè)置 于該主體尺度測量桿的至少一個側(cè)面上，且所述的超低溫變色涂層設(shè)置于該主體尺度測量桿 的至少一個未設(shè)置尺度標(biāo)碼的側(cè)面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于，所述的主體尺 度測量桿的橫截面為圓形、橢圓形或者半圓形，所述的尺度標(biāo)碼和超低溫變色涂層均設(shè)置于 該主體尺度測量桿的側(cè)面上且彼此不重疊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于， 所述的主體尺度測量桿為熱容量']、的材料構(gòu)成的桿。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于，所述的主體尺 度測量桿為木質(zhì)細(xì)桿。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于， 所述的握持部為絕熱手把，且該絕熱手4巴沿所述的主體測量部的縱向延伸。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于， 所述的超低溫液體為超低溫液化氣體。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超低溫液體的液面深度測量裝置，其特征在于，所述的超低溫 液化氣體為液態(tài)氮或者液態(tài)氦。
10、 一種使用權(quán)利要求1所述的裝置實現(xiàn)超低溫液體的液面深度測量的方法，其特征在 于，所述的方法包括以下步驟(1 )握住所述的握持部，將所述的主體測量部垂直地從超低溫液體的液面快速插入到盛放該超低溫液體的保溫容器的底部；(2)握住所述的握持部，并保持所述的主體測量部不晃動持續(xù)第一時間，直至超低溫液體從彿騰狀態(tài)趨向平靜；(3 )握住所述的握持部，將主體測量部垂直地快速從所述的盛放該超低溫液體的保溫容 器內(nèi)拔出；(4)讀取該主體測量部上的超低溫變色涂層的變色臨界部位的尺度標(biāo)碼的刻度值，其即 為超低溫液體的液面深度值。
11、根據(jù)權(quán)利要求IO所述的實現(xiàn)超低溫液體的液面深度測量的方法，其特征在于，所述 的第一時間為五秒鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超低溫液體的液面深度測量裝置及方法，裝置包括主體測量部和握持部，主體測量部側(cè)面設(shè)置有從第一端部起始向第二端部縱向延伸的尺度標(biāo)碼，主體測量部側(cè)面涂覆超低溫變色涂層，超低溫變色涂層在常溫下的顏色與在超低溫液體溫度下的顏色具有差異，握持部連接于主體測量部第二端部。方法包括將主體測量部垂直插入到超低溫液體保溫容器底部、保持主體測量部不晃動持續(xù)第一時間至超低溫液體從沸騰狀態(tài)趨向平靜、將主體測量部垂直拔出、讀取超低溫變色涂層的變色臨界部位的尺度標(biāo)碼的刻度即為液面深度值。采用該種超低溫液體的液面深度測量裝置及方法，結(jié)構(gòu)簡單，安全實用，使用快捷方便，穩(wěn)定可靠，適用范圍廣泛，給科研實踐帶來了便利。
文檔編號G01F23/00GK101586976SQ20091005433
公開日2009年11月25日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者夏耀民, 約瑟夫·W·斯圖基 申請人:夏耀民