本實(shí)用新型涉及高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)，特別涉及一種高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
與以電磁吸力和電磁斥力為基礎(chǔ)的電磁懸浮(EMS)和電動(dòng)懸浮(EDS)技術(shù)相比，高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)依靠高溫超導(dǎo)體塊材與外部磁場(chǎng)之間的磁通釘扎作用實(shí)現(xiàn)無源自穩(wěn)定懸浮。高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)通過將超導(dǎo)塊材浸泡在液氮中，使其溫度降低進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)的超導(dǎo)塊材與外磁場(chǎng)作用可達(dá)到穩(wěn)定懸浮。該技術(shù)無需主動(dòng)控制，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此已經(jīng)成為實(shí)用磁懸浮技術(shù)的理想選擇之一。
西南交通大學(xué)于2000年研制成功世界首輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮實(shí)驗(yàn)車，此后開展的大量針對(duì)懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)方面的研究工作大大推進(jìn)了高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的實(shí)用化發(fā)展。在高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)中，懸浮力是反映高溫超導(dǎo)體懸浮特性的重要特征量，同時(shí)也是磁懸浮系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù)之一。在實(shí)際應(yīng)用中，永磁軌道表面存在一定的不平整性，軌道磁場(chǎng)也存在一定的不均勻性，因此使得高溫超導(dǎo)磁懸浮列車在軌道上高速運(yùn)行時(shí)，車載超導(dǎo)體處于變化的磁場(chǎng)環(huán)境中。變化的外磁場(chǎng)會(huì)加劇超導(dǎo)體內(nèi)部磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致超導(dǎo)體局部溫升較大，臨界電流密度減小，最終影響其懸浮性能甚至引起失超。超導(dǎo)體一旦失超將導(dǎo)致列車失去懸浮力，和軌道發(fā)生摩擦甚至脫軌。因此，需要對(duì)工作于變化外磁場(chǎng)環(huán)境下的高溫超導(dǎo)體發(fā)熱情況進(jìn)行研究。
但是，由于高溫超導(dǎo)塊材在投入應(yīng)用時(shí)是完全浸泡在液氮里面的，所以使用溫度傳感器直接測(cè)量塊材表面溫度以得到高溫超導(dǎo)體塊材的發(fā)熱量的方法無法得以實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置，從而可以對(duì)設(shè)置在容器內(nèi)并浸泡在液氮中且處于變化磁場(chǎng)下的高溫超導(dǎo)體塊材的發(fā)熱量進(jìn)行準(zhǔn)確的估算。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：
本實(shí)用新型還提出了一種高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置，該裝置包括：至少兩個(gè)傳感器、信號(hào)采集單元、數(shù)據(jù)發(fā)送單元、發(fā)熱量估計(jì)單元和存儲(chǔ)器；
所述傳感器分別設(shè)置在灌注液氮的容器內(nèi)的頂部和底部；
信號(hào)采集單元，用于接收設(shè)置在灌注液氮的容器內(nèi)的頂部的傳感器測(cè)量得到當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)，并將接收到的溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元；
所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元，用于將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)熱量估計(jì)單元；
所述發(fā)熱量估計(jì)單元，用于預(yù)先在穩(wěn)定磁場(chǎng)下，根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到所述容器在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的第一液氮損耗量；當(dāng)處于變化磁場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到所述容器在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的第二液氮損耗量；根據(jù)第一液氮損耗量和第二液氮損耗量的差值，計(jì)算得到設(shè)置在容器內(nèi)并浸泡在液氮中且處于變化磁場(chǎng)下的高溫超導(dǎo)體塊材在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的發(fā)熱量；
所述存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)溫度數(shù)據(jù)。
較佳的，所述發(fā)熱量估計(jì)單元進(jìn)一步包括：液面高度估計(jì)模塊和發(fā)熱量計(jì)算模塊；
所述液面高度估計(jì)模塊，用于根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算得到容器內(nèi)的當(dāng)前液面高度，從而分別得到所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)刻和終止時(shí)刻的液面高度；
所述發(fā)熱量計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)刻和終止時(shí)刻的液面高度，計(jì)算得到在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)容器內(nèi)的液面下降值；根據(jù)所述液面下降值計(jì)算得到第一液氮損耗量或第二液氮損耗量。
較佳的，所述液面高度估計(jì)模塊還進(jìn)一步包括：模型生成子模塊、計(jì)算子模塊和修正子模塊；
所述模型生成子模塊，用于預(yù)先根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)建立狀態(tài)空間模型，并生成包括一組分布特征滿足液位先驗(yàn)概率分布的粒子的粒子集；
所述計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述狀態(tài)空間模型、粒子集和當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到當(dāng)前液面高度的估計(jì)值；
所述修正子模塊，用于通過粒子濾波算法對(duì)計(jì)算得到的當(dāng)前液面高度的估計(jì)值進(jìn)行修正，得到修正后的當(dāng)前液面高度。
較佳的，所述傳感器為鉑電阻溫度傳感器。
較佳的，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元為無線傳輸裝置或有線傳輸裝置。
如上可見，在本實(shí)用新型所提供的高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置中，由于使用溫度傳感器作為測(cè)溫元件測(cè)量灌注液氮的容器內(nèi)的溫度變化情況，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)得到穩(wěn)定磁場(chǎng)下和變化磁場(chǎng)下的容器內(nèi)的液氮損耗量的差值，再根據(jù)液氮損耗量的差值計(jì)算得到處于變化磁場(chǎng)下的高溫超導(dǎo)體塊材在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的發(fā)熱量，因此可以通過測(cè)量容器頂部溫度的變化得到液氮液位的變化，從而計(jì)算得到一段時(shí)間內(nèi)的液氮消耗量，然后再對(duì)比該時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定磁場(chǎng)下和變化磁場(chǎng)下的容器內(nèi)的液氮損耗量的差值，得到高溫超導(dǎo)體塊材發(fā)熱引起的液氮損耗，并最終可根據(jù)液氮損耗計(jì)算得到該時(shí)間內(nèi)高溫超導(dǎo)體塊材的發(fā)熱量，從而可以對(duì)設(shè)置在容器內(nèi)并浸泡在液氮中且處于變化磁場(chǎng)下的高溫超導(dǎo)體塊材的發(fā)熱量進(jìn)行準(zhǔn)確的估算。上述的檢測(cè)裝置可以用于高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量研究的需求，有助于了解變化磁場(chǎng)對(duì)懸浮系統(tǒng)的影響。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
當(dāng)處于變化磁場(chǎng)下時(shí)，高溫超導(dǎo)塊材內(nèi)部磁力線運(yùn)動(dòng)加劇，導(dǎo)致超導(dǎo)體局部溫升較大。本實(shí)用新型中提出了一種高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置，采用對(duì)比變化磁場(chǎng)下和穩(wěn)定磁場(chǎng)下液氮蒸發(fā)量的方式，間接測(cè)量得到變化磁場(chǎng)下高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱情況。基于單位時(shí)間內(nèi)液氮穩(wěn)定蒸發(fā)量不變的特性，對(duì)比一段時(shí)間內(nèi)變化磁場(chǎng)下和穩(wěn)定磁場(chǎng)下液氮蒸發(fā)量的差值，即可得到該時(shí)間內(nèi)因超導(dǎo)塊材發(fā)熱而引起的的液氮損耗量。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中的高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置主要包括：至少兩個(gè)傳感器11、信號(hào)采集單元12、數(shù)據(jù)發(fā)送單元13、發(fā)熱量估計(jì)單元14和存儲(chǔ)器15；
所述傳感器11分別設(shè)置在灌注液氮的容器內(nèi)的頂部和底部；
信號(hào)采集單元12，用于接收設(shè)置在灌注液氮的容器內(nèi)的頂部的傳感器11測(cè)量得到當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)，并將接收到的溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器15中并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元13；
所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元13，用于將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)熱量估計(jì)單元14；
所述發(fā)熱量估計(jì)單元14，用于預(yù)先在穩(wěn)定磁場(chǎng)下，根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到所述容器在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的第一液氮損耗量；當(dāng)處于變化磁場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到所述容器在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的第二液氮損耗量；根據(jù)第一液氮損耗量和第二液氮損耗量的差值，計(jì)算得到設(shè)置在容器內(nèi)并浸泡在液氮中且處于變化磁場(chǎng)下的高溫超導(dǎo)體塊材在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的發(fā)熱量；
所述存儲(chǔ)器15，用于存儲(chǔ)溫度數(shù)據(jù)。
另外，較佳的，在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述發(fā)熱量估計(jì)單元14可進(jìn)一步包括：液面高度估計(jì)模塊141和發(fā)熱量計(jì)算模塊142；
所述液面高度估計(jì)模塊141，用于根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算得到容器內(nèi)的當(dāng)前液面高度，從而分別得到所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)刻和終止時(shí)刻的液面高度；
所述發(fā)熱量計(jì)算模塊142，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)刻和終止時(shí)刻的液面高度，計(jì)算得到在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)容器內(nèi)的液面下降值；根據(jù)所述液面下降值計(jì)算得到第一液氮損耗量或第二液氮損耗量。
較佳的，在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述液面高度估計(jì)模塊141還可進(jìn)一步包括：模型生成子模塊、計(jì)算子模塊和修正子模塊(圖1中未示出)；
所述模型生成子模塊，用于預(yù)先根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)建立狀態(tài)空間模型，并生成包括一組分布特征滿足液位先驗(yàn)概率分布的粒子的粒子集；
所述計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述狀態(tài)空間模型、粒子集和當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到當(dāng)前液面高度的估計(jì)值；
所述修正子模塊，用于通過粒子濾波算法對(duì)計(jì)算得到的當(dāng)前液面高度的估計(jì)值進(jìn)行修正，得到修正后的當(dāng)前液面高度。
較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述傳感器31為鉑電阻溫度傳感器。相對(duì)于鉑電阻液位計(jì)，本實(shí)用新型中所使用的鉑電阻溫度傳感器的數(shù)量可以更少，而且性能更穩(wěn)定、測(cè)量精度更高。
較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元33可以是無線傳輸裝置，也可以是有線傳輸裝置，本實(shí)用新型中對(duì)此并不進(jìn)行限定。
較佳的，在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述發(fā)熱量估計(jì)單元可以是個(gè)人電腦、服務(wù)器或其它形式的計(jì)算機(jī)等計(jì)算設(shè)備。
較佳的，在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，當(dāng)處于穩(wěn)定磁場(chǎng)中時(shí)，可以先根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)容器內(nèi)的液面下降值，然后再根據(jù)液面下降值計(jì)算得到第一液氮損耗量；當(dāng)處于穩(wěn)定磁場(chǎng)中時(shí)，可以根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)容器內(nèi)的液面下降值，然后再根據(jù)液面下降值計(jì)算得到所述第二液氮損耗量。
由于單位時(shí)間內(nèi)液氮穩(wěn)定蒸發(fā)量不變，而高溫超導(dǎo)體塊材是設(shè)置在容器內(nèi)并浸泡在液氮中的，在變化磁場(chǎng)下，高溫超導(dǎo)體塊材的發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致液氮蒸發(fā)速度加快，因此，上述第一液氮損耗量和第二液氮損耗量的差值，就是所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)由于高溫超導(dǎo)體塊材發(fā)熱而引起的的液氮損耗量。也就是說，上述差值就是超出穩(wěn)定磁場(chǎng)下平穩(wěn)蒸發(fā)而多消耗的部分液氮，其蒸發(fā)所吸收的熱量就是高溫超導(dǎo)體塊材在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的發(fā)熱量。所以，根據(jù)第一液氮損耗量和第二液氮損耗量的差值，即可計(jì)算得到所述高溫超導(dǎo)體塊材在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的發(fā)熱量。
另外，可以通過如下所述的公式來計(jì)算得到所述高溫超導(dǎo)體塊材在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的發(fā)熱量：
Q＝rLN*(mc-muc)
其中，Q為所述高溫超導(dǎo)體塊材在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的發(fā)熱量，rLN為液氮的汽化潛熱參數(shù)，mc為變化磁場(chǎng)下液氮蒸發(fā)量(即第二液氮損耗量)，muc為穩(wěn)定磁場(chǎng)下液氮蒸發(fā)量(即第一液氮損耗量)。
另外，在本實(shí)用新型中，可以通過如下所述的方式計(jì)算得到所述容器在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的第一液氮損耗量或第二液氮損耗量：
步驟31，根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算得到容器內(nèi)的當(dāng)前液面高度，從而分別得到所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)刻和終止時(shí)刻的液面高度。
步驟32，根據(jù)所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的起始時(shí)刻和終止時(shí)刻的液面高度，計(jì)算得到在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)容器內(nèi)的液面下降值；
步驟33，根據(jù)所述液面下降值計(jì)算得到第一液氮損耗量或第二液氮損耗量。
另外，在本實(shí)用新型中，可以通過如下所述的方式根據(jù)設(shè)置在容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到的當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算得到容器內(nèi)的當(dāng)前液面高度：
步驟41，預(yù)先根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)建立狀態(tài)空間模型，并進(jìn)行粒子集初始化，即生成包括一組分布特征滿足液位先驗(yàn)概率分布的粒子的粒子集。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，在進(jìn)行當(dāng)前液面高度的計(jì)算之前，需要預(yù)先建立一個(gè)狀態(tài)空間模型，并生成包括一組分布特征滿足液位先驗(yàn)概率分布的粒子的粒子集，即進(jìn)行粒子集初始化。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，可以有多種具體實(shí)現(xiàn)方式來實(shí)現(xiàn)上述的步驟41。以下將以其中的一種具體實(shí)現(xiàn)方式為例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
例如，較佳的，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述預(yù)先根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)建立狀態(tài)空間模型包括：
步驟411，預(yù)先根據(jù)不同工況下(例如，不同環(huán)境溫度、不同容器)靜態(tài)蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)的液氮蒸發(fā)特征數(shù)據(jù)，得到液氮蒸發(fā)經(jīng)驗(yàn)公式，并根據(jù)液氮蒸發(fā)經(jīng)驗(yàn)公式建立系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程。
步驟412，預(yù)先對(duì)灌注液氮的容器(例如，車載杜瓦)進(jìn)行模擬振蕩試驗(yàn)和實(shí)測(cè)振蕩試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)測(cè)試噪聲分布模型，建立系統(tǒng)觀測(cè)方程。
步驟413，根據(jù)所述系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和系統(tǒng)觀測(cè)方程建立狀態(tài)空間模型。
另外，較佳的，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程可以是：
hk＝hk-1+Δh+ξk-1
其中，h為設(shè)置在灌注液氮的容器(例如，車載杜瓦)頂部的溫度傳感器到容器內(nèi)的液氮液面的距離，腳標(biāo)k和k－1分別示不同時(shí)間的變量序列，即表示不同時(shí)刻，例如，hk表示第k個(gè)時(shí)刻的h的值，hk-1表示第(k－1)個(gè)時(shí)刻的h的值；Δh為液氮液面的下降速度，ξk-1為系統(tǒng)噪聲。
另外，較佳的，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程可以是：
Tk＝TLN+a·hk+ηk
其中，Tk為設(shè)置在灌注液氮的容器(例如，車載杜瓦)頂部的溫度傳感器在第k個(gè)時(shí)刻所測(cè)得的溫度，TLN為液氮溫度，a為溫度分布系數(shù)，ηk為觀測(cè)噪聲。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，可以基于液氮蒸發(fā)在近似環(huán)境下基本呈線性的特點(diǎn)，建立包含干擾噪聲和線性變量的液氮液位變化模型(即狀態(tài)空間模型)，從而可以根據(jù)狀態(tài)空間模型完成對(duì)液位的預(yù)測(cè)。
因此，通過上述的步驟411～413，根據(jù)上述的所述系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和系統(tǒng)觀測(cè)方程，即可建立狀態(tài)空間模型。當(dāng)然，所述狀態(tài)空間模型中的各種參數(shù)的取值(例如，杜瓦尺寸、環(huán)境溫度等)可能會(huì)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的變化而變化，在此不再贅述。
另外，較佳的，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，在進(jìn)行粒子集的初始化時(shí)，所述粒子集中的各個(gè)粒子是根據(jù)液位先驗(yàn)概率分布生成的，因此所述粒子集中的各個(gè)粒子的分布特征滿足液位先驗(yàn)概率分布。
較佳的，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，可以通過實(shí)際的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)先獲取液位先驗(yàn)概率分布。
步驟42，通過設(shè)置在灌注液氮的容器內(nèi)頂部的傳感器測(cè)量得到當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)。
另外，較佳的，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，所述設(shè)置在灌注液氮的容器(例如，車載杜瓦)頂部的傳感器可以是鉑電阻溫度傳感器，也可以是其它的溫度傳感器。
步驟43，根據(jù)所述狀態(tài)空間模型、粒子集和當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到容器內(nèi)的當(dāng)前液面高度的估計(jì)值。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，由于在步驟41中已經(jīng)建立狀態(tài)空間模型，并進(jìn)行粒子集初始化，而在步驟42中測(cè)量得到了當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)，因此在本步驟中，即可根據(jù)所述狀態(tài)空間模型、粒子集和當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)，使用粒子濾波的方法計(jì)算得到容器內(nèi)的當(dāng)前液面高度的估計(jì)值。
步驟44，通過粒子濾波算法對(duì)計(jì)算得到的當(dāng)前液面高度的估計(jì)值進(jìn)行修正，得到修正后的當(dāng)前液面高度。
由于粒子濾波算法本身就是對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行加權(quán)修正的一種方法，因此，在本步驟中，可以通過粒子濾波算法對(duì)計(jì)算得到的當(dāng)前液面高度的估計(jì)值進(jìn)行修正，得到修正后的當(dāng)前液面高度。
通過上述的步驟41～44，即可得到修正后的當(dāng)前液面高度的估計(jì)值，從而得到精度較高的實(shí)時(shí)液面高度。因此，通過上述的裝置，可以很好的消除灌注液氮的容器(例如，高溫超導(dǎo)體磁懸浮列車上的車載杜瓦)在運(yùn)行過程中的振蕩干擾，對(duì)灌注液氮的容器的液氮液位進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，得到更接近于真實(shí)值的液氮液位。
綜上可知，在本實(shí)用新型所提供的高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量的檢測(cè)裝置中，由于使用溫度傳感器作為測(cè)溫元件測(cè)量灌注液氮的容器內(nèi)的溫度變化情況，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)得到穩(wěn)定磁場(chǎng)下和變化磁場(chǎng)下的容器內(nèi)的液氮損耗量的差值，再根據(jù)液氮損耗量的差值計(jì)算得到處于變化磁場(chǎng)下的高溫超導(dǎo)體塊材在所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的發(fā)熱量，因此可以通過測(cè)量容器頂部溫度的變化得到液氮液位的變化，從而計(jì)算得到一段時(shí)間內(nèi)的液氮消耗量，然后再對(duì)比該時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定磁場(chǎng)下和變化磁場(chǎng)下的容器內(nèi)的液氮損耗量的差值，得到高溫超導(dǎo)體塊材發(fā)熱引起的液氮損耗，并最終可根據(jù)液氮損耗計(jì)算得到該時(shí)間內(nèi)高溫超導(dǎo)體塊材的發(fā)熱量，從而可以對(duì)設(shè)置在容器內(nèi)并浸泡在液氮中且處于變化磁場(chǎng)下的高溫超導(dǎo)體塊材的發(fā)熱量進(jìn)行準(zhǔn)確的估算。上述的檢測(cè)裝置可以用于高溫超導(dǎo)塊材發(fā)熱量研究的需求，有助于了解變化磁場(chǎng)對(duì)懸浮系統(tǒng)的影響。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。