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
技術領域：
本發明涉及超低溫測量領域，特別涉及超低溫液體液面深度測量技術領域，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：
隨著科學技術的不斷進步，各類自然科學都在蓬勃發展，而在其中，各種實驗性學科的 實踐性都很強，并依賴于各種先進的實驗設備和特定的實驗環境。
特別對于與物理、化學、生物等有關的科學實驗室以及醫院中，都已經都建立了各種完 備的實驗環境，而對于很多實驗是需要在超低溫環境下進行的，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行超低溫液化后形成液態氣體，這種液態氣體能夠為 各種超低溫實驗提供超低溫環境，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氣體的量是不同的，這就需要根據需 要較為準確的取用 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 可能會導致實驗效果不理想甚至失敗，從而給人們從事科學研究帶來了很大的障礙。
現有技術中，美國專利文獻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行溫度的指示，其適用范圍可以適用于超低溫液體中。

發明內容
本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種能夠準確測量超低溫液體的液 面深度、結構簡單、安全實用、使用方便快捷、工作性能穩定可靠、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。
為了實現上述的目的，本發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面設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碼，且該主體測量部的側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，所述的尺度標碼設置于該主體尺度測量桿的至少一個側面 上，且所述的超低溫變色涂層設置于該主體尺度測量桿的至少一個未設置尺度標碼的側面上。
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，所述的尺度標碼和超低溫變色涂層均設置于該主體尺度測量桿的側面上且彼此 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細桿。
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氮或者液態氦。 該使用上述的裝置實現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第一時間，直至超低溫液 體從沐騰狀態趨向平靜；
(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碼的刻度值，其即
5為超低溫液體的液面深度值。
該實現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 在主體測量部側面上設置尺度標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拔出，主體測量部上的超低溫變色涂層即會發生 變色，相應的變色的臨界部位所對應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為原色，從而該測量裝置可 以重復使用，其不僅能夠準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 結構簡單方便，安全實用，使用快捷方便，工作性能穩定可靠，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，為醫院以及與物理，化學，生物等有關的科學實驗室開 展科學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為本發明的超低溫液體的液面深度測量裝置的結構示意圖。
圖2為使用本發明的測量裝置進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明的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。 請參閱圖1所示，該超低溫液體(主要為液氮或液氦，當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側面設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縱向延伸的尺度標碼3，且該主體測量部1的側面上還 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在超低溫環境下一般經過5秒鐘左右會變色， 然后恢復到常溫下后，則經過60秒左右的時間后會恢復其本色；
(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 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，所述的尺度標碼3設置于該主體尺度測量桿1的至少一個側面上，且所述的超低溫變 色涂層4設置于該主體尺度測量桿1的至少一個未設置尺度標碼的側面上；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，所述的尺度標碼3和超低溫變色涂層 4均設置于該主體尺度測量桿1的側面上且彼此不重疊。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的尺度標碼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成的桿，在本發明的具體實施方式
中， 該主體尺度測量桿1為木質細桿。
不僅如此，在本發明中，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過超低溫處理后成為液態后得到的。
再請參閱圖2所示，該使用上述的裝置實現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不晃動持續第一時間，直至超低 溫液體6從沐騰狀態趨向平靜，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。
在實際使用當中，本發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細桿，尺度標碼3可以選用標準尺 碼直接標明在木質細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至少就涂抹在木質細桿三 面體或者其為四面體其中至少沒有尺度標碼3的一個面上，絕熱手把2則設置于測量裝置的主體尺度測量桿1的另一端，即尺度標碼3的刻度值較大的一端。
同時，本發明所設計的實現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為綠色，其變色部分所對應的尺度標碼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將會變為原色，在本實施例中為土黃原色，從而使得主體尺度測量桿1可 以實現重復使用。
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 主體測量部側面上設置尺度標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拔出，主體測量部上的超低溫變色涂層即會發生變 色，相應的變色的臨界部位所對應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為原色，從而該測量裝置可以 重復使用，其不僅能夠準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 構簡單方便，安全實用，使用快捷方便，工作性能穩定可靠，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，為醫院以及與物理，化學，生物等有關的科學實驗室開展 科學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明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限 制性的。
權利要求
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面設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碼，且該主體測量部的側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、 根據權利要求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、 根據權利要求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，所述的尺度標碼設置 于該主體尺度測量桿的至少一個側面上，且所述的超低溫變色涂層設置于該主體尺度測量桿 的至少一個未設置尺度標碼的側面上。
4、 根據權利要求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，所述的尺度標碼和超低溫變色涂層均設置于 該主體尺度測量桿的側面上且彼此不重疊。
5、 根據權利要求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']、的材料構成的桿。
6、 根據權利要求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 度測量桿為木質細桿。
7、 根據權利要求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、 根據權利要求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、 根據權利要求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 液化氣體為液態氮或者液態氦。
10、 一種使用權利要求1所述的裝置實現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第一時間，直至超低溫液體從彿騰狀態趨向平靜；(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碼的刻度值，其即 為超低溫液體的液面深度值。
11、根據權利要求IO所述的實現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，主體測量部側面設置有從第一端部起始向第二端部縱向延伸的尺度標碼，主體測量部側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第一時間至超低溫液體從沸騰狀態趨向平靜、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，結構簡單，安全實用，使用快捷方便，穩定可靠，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 優先權日2009年7月3日
發明者夏耀民, 約瑟夫·W·斯圖基 申請人:夏耀民