[實用新型]一種液氮液面自動控制系統

有效

• 申請號: 201220317668.5
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN202992644U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 嚴文勛;李建軍;封亞輝;鄭建明;程薇;王亞春;戴東情
• 申請（專利權）人: 江蘇出入境檢驗檢疫局工業產品檢測中心
• 主分類號: F17C13/02
• 分類號: F17C13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種液氮冷凍裝置，尤其是一種液氮液面自動控制系統。?

背景技術

高純鍺伽馬譜儀探測器須在液氮的低溫狀態才可正常工作。目前，采用將探測器直接插入盛有液氮的杜瓦瓶中實現冷卻。然而，孤立的杜瓦瓶能夠盛裝的液氮是有限的，隨著冷凍狀態的維持，液氮的消耗量比較快，一般25升液氮僅可維持不到10天，而且探測器插入杜瓦瓶后，無法實時了解杜瓦瓶中剩余的液氮量，只能通過經驗估算液氮的損耗量來人工補充液氮以維持儀器正常工作狀態。?

實用新型內容

本實用新型提供了一種能夠持續保持液氮冷卻工作狀態的液氮液面自動控制系統。?

實現本實用新型目的的液氮液面自動控制系統，包括提供液氮低溫環境的杜瓦瓶和集中中控裝置，以及通過輸液管與所述杜瓦瓶相通的液氮儲存罐，所述杜瓦瓶內設有第一低溫液面計，所述液氮儲存罐內設有第二低溫液面計和加熱器，所述液氮儲存罐的出氣口處設有氣壓繼電器；所述第一低溫液面計、第二低溫液面計、加熱器和氣壓繼電器分別連接在所述集成中控裝置上。?

所述第一低溫液面計為分段液面計，設有液面下限報警點和液面上限報警點。?

所述第一低溫液面計上還設有液氮加液投置點。?

本實用新型的液氮液面自動控制系統的有益效果如下：?

本實用新型的液氮液面自動控制系統，實現高純鍺伽馬譜儀探測器的冷凍并持續維持其冷凍的低溫工作狀態，且該過程是全自動實現的，無需人工向杜瓦瓶中添加液氮；還可以確保杜瓦瓶中的液氮液面處于合理的高度區間，從而?保證探測器能夠持續保持液氮冷卻的正常工作狀態，有效避免儀器因液氮耗盡而無法正常工作甚至損壞的事故出現。?

附圖說明

圖1為本實用新型的液氮液面自動控制系統的結構示意圖。?

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的液氮液面自動控制系統，包括提供液氮低溫環境的杜瓦瓶2和集中中控裝置1，以及通過輸液管4與所述杜瓦瓶2相通的液氮儲存罐3，所述杜瓦瓶2內設有第一低溫液面計5，所述液氮儲存罐4內設有第二低溫液面計10和加熱器11，所述液氮儲存罐4的出氣口處設有氣壓繼電器9；所述第一低溫液面計5、第二低溫液面計10、加熱器11和氣壓繼電器9分別連接在集成中控裝置1上。?

所述第一低溫液面計5為分段液面計，設有液面下限報警點6、液面上限報警點8和液氮加液投置點7。?

本實用新型的液氮液面自動控制系統的工作原理如下：?

通過液氮輸送管4將液氮儲存罐3和杜瓦瓶2連接起來，用于將液氮儲存罐3中液氮充入杜瓦瓶2中。分段液面計5安裝于杜瓦瓶2中，分段液面計5上設置了三個關鍵點，分別為：液面下限報警點6(用于提示杜瓦瓶2中液氮已快耗盡，警示儀器操作者及時終止操作，保護儀器設備不受損壞)、液氮加液設置點7(用于提示杜瓦瓶2中液氮已不足，該信號反饋給集成中控裝置1，開始加液)、液面上限報警點8(用于提示杜瓦瓶2中液氮已趨加滿，該信號反饋給集成中控裝置1，停止加液)。加熱器11安裝于液氮儲存罐3中，當杜瓦瓶2中液面到達液氮加液設置點7以下時，集成中控裝置1啟動加熱器11加熱，促使液氮儲存罐3中壓力上升，在壓力驅動下向杜瓦瓶2中輸送液氮。液氮儲存罐3的出氣口安裝一個氣壓繼電器9，用于液氮儲存罐3內壓力的實時監控，一方面，當監控到壓力超過某設定值時，自動關閉加熱器11的電源并打開閥門適當放氣，防止液氮儲液罐3中壓力過高；另一方面，當集成中控裝置1收到停止加液的信號時，自動關閉加熱器11的電源并打開氣壓繼電器9的閥門適當放氣以平衡液氮儲存罐3和杜瓦瓶2中壓力，以此來停止加液過程。在距?液氮儲存罐3底部一定距離處裝有一點式的第二低溫液面計10，用于無液報警并切斷加熱器11電源，警示操作人員應及時向液氮儲存罐3中補充液氮。?

液氮液面自動控制系統的整個補液過程為：當杜瓦瓶2中液氮液位低于液氮加液設置點7時，集成中控裝置1將啟動補液過程，此時液氮儲存罐3內加熱器11通電開始加熱，促使罐內壓力迅速上升，在一定正壓下，液氮儲存罐3內液氮通過輸送管4加入杜瓦瓶2中。當杜瓦瓶2中液面高于液面上限報警點8時，集成中控裝置1切斷加熱器11的電源，停止加熱，氣壓繼電器9的閥門適當打開放氣，液氮儲存罐3內壓力迅速降低并與杜瓦瓶2中壓力達到平衡，氣壓繼電器9關閉，補液過程停止。當杜瓦瓶2中液氮液位低于液氮加液設置點7需要再次加液時，上述補液過程重復，再次加液，以促使杜瓦瓶2中液氮總是維持在所需要的液面位置。?

本實用新型的液氮液面自動控制系統的優點如下：?