Наиболее широко используемым датчиком уровня жидкого азота является термистор, имеющий компактные размеры и характеризующийся высоким температурным коэффициентом сопротивления. Обычно используются два термистора, которые располагаются друг под другом. При снижении уровня жидкого азота до минимума сопротивление нижнего термистора изменяется и клапан подпитки открывается до тех пор, пока уровень азота не поднимется до верхнего термистора, который подает сигнал на закрытие клапана.

Для надежной работы цепей управления следует использовать термисторы с высоким значением температурного коэффициента сопротивления (TKC) при 77 К. Обычно используются термисторы с отрицательным ТКС, однако в настоящее время выпускаются термисторы и с положительным температурным коэффициентом (позисторы). Пози-сторы с достаточно высоким TKC при температурах около 77 К не нуждаются в применении усилителей, что позволяет уменьшить время срабатывания всего устройства. Основной трудностью использования термистора в качестве датчика является получение значительного сигнала при изменении уровня N2 (ж.) относительно датчика. В некоторых случаях, например в криогенных ловушках, приток жидкого азота очень мал, поэтому температура газа над уровнем жидкого азота близка к 77 К

Ввиду этого, а также из-за постоянной времени самого терми-стора, срабатывание устройства может запаздывать на нескольких минут, что может привести к критической ситуации. Эту проблему удалось решить, установив вокруг термистора небольшой проволочный нагреватель, подводимая мощность к которому была весьма малой, но достаточной для обеспечения срабатывания термистора сразу же после прохождения через него уровня жидкого азота. Аналогичным образом может быть усовершенствовано и термосопротивление, для чего через платиновую катушку пропускают небольшой ток. Время срабатывания таких систем меньше нескольких секунд.

Используемые в системе подпитки клапаны должны быть приспособлены к работе в условиях низких температур, а трубопроводы теплоизолированы. С целью эффективной теплоизоляции вокруг трубопровода обычно помещают вакуумную рубашку. Но даже в этом случае на начальном этапе подачи жидкого азота происходит его частичное испарение вследствие отбора тепла от более теплых стенок трубопровода. В результате в сосуд Дьюара будет поступать криогенная смесь жидкости и газа, которая может приводить к нежелательным эффектам.

Поэтому на выходе подпиточного трубопровода устанавливают сепаратор, отделяющий жидкую фазу смеси от газовой. Сепаратор представляет собой камеру с двумя отверстиями для влива жидкого и выхода газообразного азота (см. рис. 6.19). С целью повышения безопасности работы устройства клапан подпитки помещают как можно ближе к заборному устройству резервуара с жидким азотом.

Кроме рассмотренных систем, работающих в автоматическом режиме, выпускаются также полуавтоматические, которые в течение заданного промежутка времени перекачивают определенное количество жидкого азота. Определяя экспериментальным путем продолжительность цикла подпитки, расход азота и время между циклами, можно установить требуемый режим работы. Кроме того, выпускаются системы, работающие только в ручном режиме.