[实用新型]液氮输送自动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验设备，尤其涉及一种可以实现自动温控的实验设备。

背景技术

由于现代工程、材料、医药和生物等实验研究领域的大量工作必须在低温或变温过程中进行，因此液氮作为一种很好的制冷物质，被广泛应用于这些领域。液氮的温度是-196℃，储存在密闭容器中，当液氮蒸发汽化时，吸收大量的热，使周围环境温度降低。由于各个领域所需的工作温度不同，为满足不同工作环境的低温或变温要求，需要控制储存在密闭容器中的液氮的蒸发、汽化及排放量。

一般情况下，利用液氮满足工作环境的低温或变温要求是通过：在贮存液氮的杜瓦瓶上安装一个气泵使液氮增压，增压后的液氮经液氮输送管输送至工作室，从而使工作室达到工作环境的低温要求，当工作室温度降速过快或过慢时，则手动调节气泵的开闭时间。

这种液氮输送方式可以使工作室很快地降温，但还存在下列问题：

(1)液氮的流量得不到有效控制，工作室的冷却速度不均匀，即工作室温度控制精度不够。

(2)气泵工作时噪音很大，影响工作环境。

因此，现有的利用液氮致冷的低温或变温技术不能满足使用容器的高精度控温要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种液氮输送自动控制装置，能够实现高精度温度控制，为高精度要求的低温、变温领域提供技术保障。

本实用新型的技术构思为：在现有的液氮储存容器密封盖板上集成一套液氮输送控制系统，通过温度控制系统将工作室的温度信号传送给液氮输送控制系统，从而进一步控制输送至工作室的液氮量，实现液氮输送的自动化、高精度控制。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种液氮输送自动控制装置，包括一压力容器、一与所述压力容器连接的密封盖板，以及一设于所述压力容器与密封盖板间的密封圈，其特征在于还包括：

一液氮输送控制系统，集成于所述密封盖板上；

一温度控制系统，与所述液氮输送控制系统连接，将控制信号传送给液氮输送控制系统；

一电加热体，设于所述压力容器底部，与所述液氮输送控制系统连接。电加热体的功率由压力容器的容积和工作状况决定。

优选地，所述液氮输送控制系统包括：

一液氮输出导管，穿透密封盖板，一端位于所述压力容器底部，另一端伸至所述压力容器外；

一电磁阀，与液氮输出导管位于压力容器外的一端连接，并与所述温度控制系统电连接，接收温度控制系统的温度控制信号，调节电磁阀的打开和闭合，从而用于控制液氮输出的通、断，当工作室的降温速度过快或温度低于温度控制系统的设定值时，温度控制系统发出停止温度降低信号并传输至电磁阀，电磁阀关闭，液氮不再输入工作室；反之，当工作室温度高于温度控制系统的设定值时，温度控制系统不发出信号，电磁阀处于开启状态，液氮自动输入工作室；

一液氮输出控制管，与所述电磁阀连接；

一压力表，通过一通管设于所述密封盖板上，通管穿透密封盖板与压力容器内部连通，用于指示压力容器的内部压力。

一电源控制器，设于所述密封盖板上，与所述电加热体连接；

优选地，所述液氮输送控制系统还包括一安全阀，设于所述密封盖板上，当压力容器内压超标时，其会发生破裂从而释放压力。安全阀与压力容器的承载压力水平应对应。

优选地，所述电源控制器包括：

一压力传感器，与所述压力表连接，用于检测压力表内的压力信号，并将该压力信号转换成电信号；

一电压比较器，与所述压力传感器连接，接收传输自压力传感器的电信号，并将该电信号与设定的基准电信号进行比较；

一继电器，与所述电压比较器和电加热体连接，接收经过电压比较器比较的信号，断开或闭合与电加热体的连接电路；

一电源，与所述压力传感器、电压比较器和电加热体连接，为其提供电源输出。

当该液氮输送自动控制装置工作时，设定一高压触点值以保证压力容器的安全压力，控制液氮输送的最大流量，同时设定一低压触点以保证输送启动压力以及液氮输送流量的稳定性。与压力表连接的电源控制器内的压力传感器可以测得装置内的实时压力值，并将该压力值转换成电信号后传输给电源控制器内的电压比较器。电压比较器将接收传输自压力传感器的电信号，并与之前设定的高压触点值和低压触点值所对应的基准电压信号进行比较，当电信号大于高压触点值所对应的基准电压时，继电器断开电源控制器与电加热体的连接电路，电加热体不再进行加热；当电信号小于低压触点值所对应的基准电压时，继电器接通电源控制器与电加热体的连接电路，电加热体开始加热。