如何测量液氮罐内温度的分布
摘 要：对装有少量液氮的液氮罐内的温度分布进行了系统研究，提出了相应的温度分布模型。研究表明，在10L容积的液氮罐内注入少量液氮时，罐内温度可保持低于-130℃持续约25天，适用于多种场合的超低温保存。通过调节距离液氮面的高度，可选择保存样品的温度范围并控制样品的升降温速度。理论计算的温度分布与测量的结果符合较好，证实了所建立模型的合理性和有效性。
为测量液氮罐内温度的分布，验证所建立模型的正确性，选择常用的10 L 的液氮罐( 内径0. 115 m) ，往罐内注入约4—5 L 液氮，静态放置2
天，待液氮罐系统彻底稳定后，实测液氮罐内上部空间( 约0. 12 m高) 中的温度分布。鉴于所需测量的温度较低，范围广，测量温度的温度计选用数字式铂电阻温度计(
昆明特普瑞仪表有限公司生产) ，它根据铂丝电阻随温度变化而变的规律来测量温度，最低可测- 200℃，该温度计的标称误差为± 0. 5 ℃。
由于铂电阻温度计在超低温段的响应时间较长，而液氮的挥发又快，如测量时间过长，热交换将导致液氮罐内的液氮减少，罐内低温氮气所占的空间及相应的温度分布也会随之而改变。
为此，特殊设计了测量装置、液氮罐盖板和控制架。在盖板上方设计了一个角度盘，方便测量不同径向的空间温度;
还在盖板下方添加一个泡沫塞，减少测量时罐内空间与外界的热交换，泡沫塞的中心开一个小孔，方便铂电阻温度计导线的通过。控制架的设计则包含支架、读数直尺和探头固定3
个部分，其中，固定温度计探头的钢丝伸入液氮罐的一端特别设计有一定的弯角，方便将探头伸入液氮罐以精确测量不同半径点上的温度。
在每次测量前，用水平仪进行水平校准，从而保持液氮罐系统的平正，做到温度测量点在同一平面内，且操作简便，读数快捷，确保测量的准确性和重复性。
即使在同一个容器里温度也有差异，因此测量时需要多设几个典型温度点测量温度，可以选用多路温度监控系统，HX-RS系列温度监控系统有专为测量超低温环境设计的超低温温度监控系统，由超低温温度传感器、采集器、显示表、软件等组成，可以实现实时温度监控、历史数据存储、输出温度变化分析图表曲线、超限报警，也可以根据要求联动制冷设备调节温度。希望能帮到您。
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