一种液氦液位检测探头的控制系统及方法与流程

本申请涉及磁体液氦测量，特别是涉及一种液氦液位检测探头的控制系统及方法。

背景技术：

1、超导磁体是磁共振成像系统中最重要的部件，其作用是利用其超导特性提供一个稳定的磁场环境。而超导磁体的超导特性依赖于液氦提供的低温环境，因此为了保证超导磁体的超导，需要使用液氦液位检测探头对液氦的液位实时进行监控。

2、正常情况下，液氦及磁体均处于磁共振成像系统的封闭的磁体腔中，液氦液位检测装置的检测探头能够准确检测到液氦的液位，但是当液氦过少需要添加液氦时，磁体腔就会和外界联通，外界的空气就会随着新添加的液氦进入磁体腔。而磁体腔内的低温环境会使进入磁体腔内的空气中的氮、氧在液氦液位检测探头上结冰，由于氧冰和氮冰的绝缘特性，导致液氦液位检测探头不能再精准检测到液氦的液位。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种液氦液位检测探头的控制系统、方法、电子设备及存储介质，能够在液氦液位检测探头结冰时，去除探头上的冰，避免长时间检测不到真实的液氦液位变化。

2、为实现上述目的，本申请提供一种液氦液位检测探头的控制系统，包括：

3、电压采样单元，与液氦液位检测探头连接，用于实时采样液氦液位检测探头的探头电压；

4、压力检测单元，用于检测液氦液位检测探头所在磁体腔的腔气压；

5、电流输出单元，与液氦液位检测探头连接，包括：

6、第一工作状态，向所述液氦液位检测探头输出工作电流；

7、第二工作状态，向所述液氦液位检测探头输出大于所述工作电流的加热电流；

8、关断状态；

9、控制模块，与所述电压采样单元、压力检测单元和电流输出单元连接，用于根据所述探头电压和所述腔气压控制所述电流输出单元的状态。

10、进一步的，所述控制模块，包括：

11、液位计算单元，与所述电压采样单元连接，用于根据所述探头电压确定对应液氦液位检测探头检测到的液氦液位；

12、结冰监控单元，与所述液位计算单元连接，被配置为：根据所述液氦液位检测探头检测的液氦液位随时间的变化关系，确定是否存在液氦液位检测探头结冰的情况，还或被配置为：根据不同液氦液位检测探头检测的液氦液位之间的差值，确定是否存在液氦液位检测探头结冰的情况；在确定存在液氦液位检测探头结冰的情况时，输出结冰提醒信号；

13、超压检测单元，与所述压力采样单元连接，用于确定所述腔气压是否达到超压阈值，在确定所述腔气压达到超压阈值时，输出超压提醒信号；

14、电流调整单元，与所述结冰判断单元、超压检测单元和电流输出单元连接，用于在默认状态时，控制所述电流输出单元为所述第一工作状态，在接收到结冰提醒信号时，控制所述电流输出单元为所述第二工作状态；在接收到超压提醒信号时，控制所述电流输出单元为所述关断状态。

15、进一步的，所述加热电流为所述工作电流的1.2~1.4倍。

16、进一步的，还包括：

17、探头数据单元，配置有若干类型的液氦液位检测探头对应的工作电流信息及液位计算公式。

18、默认配置单元，与所述探头数据单元、电流输出单元和液位计算单元连接，用于根据液氦液位检测探头的类型，从所述探头数据单元获取对应的工作电流信息和液位计算公式，向电流输出单元配置液氦液位检测探头对应的工作电流值和加热电流值，向液位计算单元配置液氦液位检测探头对应的液位计算公式。

19、为实现上述目的，本申请还提供一种液氦液位检测探头的控制方法，包括：

20、实时采样液氦液位检测探头的探头电压；

21、基于所述探头电压，确定是否存在液氦液位检测探头结冰；

22、响应于确定存在液氦液位检测探头结冰，调整通过所述液氦液位检测探头的工作电流为大于所述工作电流的加热电流，直至确定不存在液氦液位检测探头结冰。

23、进一步的，所述基于所述探头电压，确定是否存在液氦液位检测探头结冰的具体步骤包括：

24、基于所述探头电压，使用对应液氦液位检测探头的液位计算公式确定所述探头电压对应的液氦液位；

25、确定所述液氦液位在预定时间段的变化值，若所述变化值为0，认为存在液氦液位检测探头结冰。

26、进一步的，所述基于所述探头电压，确定是否存在液氦液位检测探头结冰的具体步骤包括：

27、基于所述探头电压，使用对应液氦液位检测探头的液位计算公式确定所述探头电压对应的液氦液位；

28、确定不同液氦液位检测探头检测的液氦液位之间的差值，若所述差值大于预定的差值阈值，认为存在液氦液位检测探头结冰。

29、进一步的，还包括：

30、实时监测所述液氦液位检测探头所在磁体腔的腔气压，若所述腔气压大于预定的第一气压阈值，关闭所述液氦液位检测探头，直至腔气压恢复至小于预定的第二气压阈值。

31、为实现上述目的，本申请提供的电子设备，包括：

32、处理器；

33、存储器，其上存储有一个或多个在所述处理器上运行的计算机程序指令；

34、其中，所述处理器运行所述计算机指令时，执行如上所述的液氦液位检测探头的控制方法。

35、为实现上述目的，本申请提供的计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，当计算机指令被处理器运行时，执行如上所述的液氦液位检测探头的控制方法的步骤。

36、本申请提供的液氦液位检测探头的控制系统，通过实时采样液氦液位检测探头的探头电压，进而判断液氦液位检测探头是否结冰，当判断出结冰时，向液氦液位检测探头输出大于所述工作电流的加热电流，升高温度以去除探头上的氧冰和氮冰的绝缘特性，避免了氧冰和氮冰导致液氦液位检测探头上检测不到真实的液氦液位变化。

37、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。

技术特征：

1.一种液氦液位检测探头的控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液氦液位检测探头的控制系统，其特征在于，所述控制模块，包括：

3.根据权利要求1所述的液氦液位检测探头的控制系统，其特征在于，所述加热电流为所述工作电流的1.2~1.4倍。

4.根据权利要求2所述的液氦液位检测探头的控制系统，其特征在于，还包括：

5.一种液氦液位检测探头的控制方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的液氦液位检测探头的控制方法，其特征在于，所述基于所述探头电压，确定是否存在液氦液位检测探头结冰的具体步骤包括：

7.根据权利要求5所述的液氦液位检测探头的控制方法，其特征在于，所述基于所述探头电压，确定是否存在液氦液位检测探头结冰的具体步骤包括：

8.根据权利要求5所述的液氦液位检测探头的控制方法，其特征在于，还包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，当计算机指令运行时执行权利要求5-8任一项所述的液氦液位检测探头的控制方法的步骤。

技术总结本申请涉及磁体液氦测量技术领域，特别是涉及一种液氦液位检测探头的控制系统及方法。所述控制系统包括：电压采样单元，与液氦液位检测探头连接，用于实时采样液氦液位检测探头的探头电压；压力检测单元，用于检测腔气压；电流输出单元，与液氦液位检测探头连接，包括：第一工作状态，向所述液氦液位检测探头输出工作电流；第二工作状态，向所述液氦液位检测探头输出大于所述工作电流的加热电流；关断状态；控制模块，与所述电压采样单元、压力检测单元和电流输出单元连接，用于根据所述探头电压和所述腔气压控制所述电流输出单元的状态。本申请的控制系统，能够在液氦液位检测探头结冰时，去除探头上的冰。技术研发人员：李惠强,王乐,王成山受保护的技术使用者：苏州阿基米德网络科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25