[發明專利]用于液氮制冷設備的控制系統及液氮制冷設備

有效

• 申請號: 202110301794.5
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113028697B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 曾義翔
• 申請（專利權）人: 昆山浩測儀器有限公司
• 主分類號: F25D3/10
• 分類號: F25D3/10;F25D29/00;F25D17/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

本發明公開了一種用于液氮制冷設備的控制系統及液氮制冷設備，包括真空絕緣管道、與真空絕緣管道相連的第一全真空閥門和第二全真空閥門、金屬管道、與金屬管道相連的霧化噴嘴、處理單元、電氣比例調壓閥、調壓閥和溫度采集單元；第一電控三通閥和第二電控三通閥的輸出端分別與第一全真空閥門和第二全真空閥門相連，控制端與處理單元相連；電氣比例調壓閥與第二電控三通閥相連，控制端與處理單元相連；調壓閥分別與第一電控三通閥和電氣比例調壓閥相連；溫度采集單元與處理單元相連，采集液氮制冷設備內部和霧化噴嘴的實時溫度。本發明能夠實現液氮制冷系統在現場精準、穩定地控溫。

技術領域

本發明屬于液氮制冷技術領域，具體涉及一種用于液氮制冷設備的控制系統及液氮制冷設備。

背景技術

溫箱液氮制冷系統的運作結果會在人機界面以溫度曲的形式線繪制并顯示出來，經常存在整體降溫溫變率緩慢，溫度采集值過沖溫度設定值，溫度采集值無法精準且穩定的依溫度設定值的問題。例如進行60℃到-20℃的溫度設定，運作表現結果為：整體降溫溫變率為25℃/Min，溫度采集值過沖溫度設定值為11℃，溫度采集值與溫度設定值存在正負6℃的波動差異。

-196℃的氮只存在于其液態35bara壓力(簡稱：好液態氮)的條件；溫箱液氮制冷系統中精準且穩定控溫的困難是由于來源冷度不隱定。目前面對溫箱液氮制冷系統使用端好液態氮的要求，采取的措施為：全程采用昂貴的全真空深冷絕熱管道確定保溫效果，并設置全真空氣液分離器長期浪費的進行氣態氮排除，為此需要付出昂貴的代價建置完美的液氮傳輸管道。面對需如此高能耗成本的條件，現場一般無法建置到位，使溫箱液氮制冷系統在現場很難精準且穩定控溫。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種用于液氮制冷設備的控制系統及液氮制冷設備，能夠實現液氮制冷系統在現場精準、穩定地控溫。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明提供了一種用于液氮制冷設備的控制系統，包括：

真空絕緣管道；

第一全真空閥門和第二全真空閥門，二者與所述真空絕緣管道之間為全真空連接；

金屬管道，與所述真空絕緣管道相連通；

霧化噴嘴，與所述金屬管道相連通，用于放置于液氮制冷設備內部；

處理單元；

第一電控三通閥和第二電控三通閥，二者的輸出端分別與所述第一全真空閥門和第二全真空閥門的輸入端相連，二者的控制端均與所述處理單元相連；

電氣比例調壓閥，其輸出端與所述第二電控三通閥相連，控制端與所述處理單元相連；

調壓閥，其輸入端用于連接壓縮空氣，輸出端分別與所述第一電控三通閥和電氣比例調壓閥的輸入端相連；

溫度采集單元，與處理單元相連，用于采集液氮制冷設備內部和霧化噴嘴的實時溫度，并發送至處理單元。

可選地，所述真空絕緣管道的端部與所述金屬管道之間通過三通相連，所述金屬管道用于設置于液氮制冷設備內部的上層空間。

可選地，所述霧化噴嘴的數量大于1，各霧化噴嘴平均分布，噴出的方向設置為朝向液氮制冷設備的底部。

可選地，所述控制系統還包括人機界面單元；

所述處理單元包括：

中央處理模塊，與所述人機界面單元相連；

訊號模塊，分別與所述中央處理模塊、第一電控三通閥和第二電控三通閥相連，控制是否向第一全真空閥門和第二全真空閥門提供氣源；