CN102661485B - 一种液氮加注装置及其液氮加注系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液氮加注装置及其液氮加注系统，包括加注器（1）、液氮罐（2）、进液管（3）、出液管（4）、电磁泵系统（18）、进气装置和安全装置，所述出液管（4）和进液管（3）与加注器（1）为分体式结构，并呈活动连接状态，所述进液管（3）一端设有过滤装置（6），所述出液管（4）一端设有快速接头（7），所述快速接头（7）一端设有高温超导射频线圈（8），高温超导射频线圈（8）另一端设有控制装置，所述控制装置一端设有自动放气装置（19），所述加注器（1）与液氮罐（2）通过密封固定装置连接。采用上述结构，解决了给高温超导射频线圈自动补液，保证了操作人员的安全，减轻人员劳动强度，实现长时间的持续工作的目的，可与磁共振系统兼容。

Description

一种液氮加注装置及其液氮加注系统

技术领域

本发明涉及到一种液氮加注装置，尤其涉及用于磁共振成像系统的液氮加注装置。本发明还涉及到液氮加注系统。

背景技术

近十几年来，为了保证高温超导射频线圈的正常工作，利用液氮汽化吸热达到降温的技术迅速发展，尤其近几年来，市场上存在利用液氮泵进行加注液氮，该技术虽然使用方便，流量大，但是该液氮泵与磁共振系统不兼容，输液过程中输液管无法与高温超导射频线圈配合使用，输液的过程通过打入空气对液氮罐增压，使得大量水汽进入液氮罐中，产生结冰堵塞液氮传输，输液的过程由人工操作控制，增强劳动强度，输液管与加注器连体设置，运输中存在放置问题，使用单一，不易推广运用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于高温超导射频线圈的液氮加注装置及其液氮加注系统，该加注装置能自动充注液氮，长时间持续工作并能与磁共振系统相兼容。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种液氮加注装置，包括加注器、液氮罐、进液管、出液管、电磁泵系统、进气装置和安全装置，所述进气装置包括进气管和进气接头，所述安全装置为安全阀，所述加注器设置于液氮罐上端，所述出液管和进液管与加注器为分体式结构，并呈活动连接状态，所述出液管包括软管、保温套管和波纹管，所述进液管和出液管之间设有进、出液管连接头，所述进、出液管连接头设置于加注器内部。

 所述进液管一端设有过滤装置，所述过滤装置包括过滤网保护罩和过滤金属网，所述过滤装置通过焊接或低温胶连接于进液管上；所述出液管一端设有快速接头，所述快速接头包括垫片、连接头、旋紧螺母、O型密封圈、O型密封圈垫片、快速接头主体、过渡管、波纹管卡套和卡套固定装置，所述波纹管卡套与出液管呈连接状态，所述卡套固定装置与波纹管卡套和快速接头主体呈连接状态，所述快速接头主体与软管通过过渡管呈连接状态。

所述快速接头一端设有高温超导射频线圈，所述高温超导射频线圈上设有低温容器、进液管口和出气管口，快速接头与进液管口连接，高温超导射频线圈另一端设有控制装置，所述控制装置为温度传感器，所述温度传感器一端与出气管口连接，另一端与自动放气装置连接，测量信号反馈给电磁阀和电磁泵系统，所述控制装置一端设有自动放气装置，所述自动放气装置包括电加热部件和电磁阀，所述加注器与液氮罐通过密封固定装置连接。　

作为本发明的进一步改进，所述加注装置采用复合材料制成，所述复合材料包括不锈钢或聚四氟乙烯或环氧玻璃钢。

本发明中，还提供一种液氮加注系统，它由电磁式泵系统、加注器、高温超导射频线圈和温度传感器控制系统组成，其加注步骤包括下述几个步骤。

步骤一：氮气从高温超导射频线圈出来经过回温，所述电磁式泵系统吸入氮气，将杜瓦增压，液氮通过加注器和出液管流入高温超导射频线圈上设有的低温容器中。

步骤二：所述温度传感器控制系统与电磁阀和电磁式泵系统连接，温度传感器控制系统通过探测高温超导射频线圈上设有的出气管口上温度来控制电磁式泵系统和电磁阀的运作工作。

步骤三：当低温容器中充满液氮时，温度传感器控制系统探测到从出气管口流出的多余液氮，温度传感器控制系统作出停止反馈信息传于电磁式泵系统，电磁式泵系统停止工作，温度传感器控制系统作出打开反馈信息，再将信息传输到电磁阀，电磁阀打开放气。

步骤四：待一小时后，电磁阀关闭，电磁式泵系统将自动充注液氮，重复进行加注液氮工作。

采用上述结构，其有益效果为：1、所述出液管和进液管与加注器为分体式结构，并呈活动连接状态，进液管和出液管之间设有进、出液管连接头，由于进液管和出液管与加注器分开设计，解决了液氮加注装置运输过程中放置问题，可替换不同深度的进液管，拆卸方便，可适用于不同规格的液氮容器。

2、高温超导射频线圈另一端设有控制装置，所述控制装置为温度传感器，所述温度传感器一端与出气管口连接，另一端与自动放气装置连接，测量信号反馈给电磁阀和电磁泵系统，解决了给高温超导射频线圈自动补液，保证了操作人员的安全，减轻人员劳动强度，实现长时间的持续工作的目的。

3、所述出液管一端设有快速接头，所述快速接头一端设有高温超导射频线圈，所述快速接头包括垫片、连接头、旋紧螺母、O型密封圈、O型密封圈垫片、快速接头主体、过渡管、波纹管卡套和卡套固定装置，所述波纹管卡套与出液管连接，所述卡套固定装置与波纹管卡套和快速接头主体连接，所述快速接头主体与软管通过过渡管连接，快速接头与高温超导射频线圈上设有的进液管口配合使用，使用方便。

 4、所述进液管一端设有过滤装置，所述过滤装置包括过滤网保护罩和过滤金属网，设有的过滤装置阻止了液氮杜瓦中碎冰或其他杂物进入高温超导射频线圈内部；所述加注器与液氮罐通过密封固定装置连接，保证了加注器与液氮罐之间连接，起到很好的密封效果。

5、加注装置采用复合材料制成，所述复合材料包括不锈钢或聚四氟乙烯或环氧玻璃钢，采用上述导热系数低的复合材料，不仅漏热小，而且重量轻，方便工作人员的操作。

附图说明

图1为本发明的液氮加注装置的结构示意图。

图2为本发明的液氮加注装置中出液管的结构示意图。

图3为本发明的液氮加注装置中快速接头的结构示意图。

图4为本发明的液氮加注系统的原理图。

图中：1-加注器，2-液氮罐，3-进液管，4-出液管，5-进、出液管连接头，6-过滤装置，7-快速接头，8-高温超导射频线圈，9-过滤网保护罩，10-过滤金属网，11-进气管，12-进气接头，13-安全阀，14-温度传感器，15-出气管口，16-低温容器，17-进液管口，18-电磁泵系统，19-自动放气装置，20-电加热部件，21-电磁阀，22-软管，23-保温套管，24-波纹管，25-波纹管卡套，26-卡套固定装置，27- O型密封圈垫片，28- O型密封圈，29-旋紧螺母，30-连接头，31-垫片，32-快速接头主体，33-过渡管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

 如图1、图2和图3所示，一种液氮加注装置，包括加注器1、液氮罐2、进液管3、出液管4、电磁泵系统18、进气装置和安全装置，所述进气装置包括进气管11和进气接头12，所述安全装置为安全阀13，所述加注器1设置于液氮罐2上端，所述出液管4和进液管3与加注器1为分体式结构，并呈活动连接状态，所述出液管4包括软管22、保温套管23和波纹管24，所述进液管3和出液管4之间设有进、出液管连接头5，所述进、出液管连接头5设置于加注器1内部，所述进液管3一端设有过滤装置6，所述过滤装置6包括过滤网保护罩9和过滤金属网10，所述过滤装置6通过焊接或低温胶连接于进液管3上。

所述出液管4一端设有快速接头7，所述快速接头7包括垫片31、连接头30、旋紧螺母29、O型密封圈28、O型密封圈垫片27、快速接头主体32、过渡管33、波纹管卡套25和卡套固定装置26，所述波纹管卡套25与出液管4连接，所述卡套固定装置26与波纹管卡套25和快速接头主体32连接，所述快速接头主体32与软管22通过过渡管33连接，所述快速接头7一端设有高温超导射频线圈8，高温超导射频线圈8另一端设有控制装置，所述高温超导射频线圈8上设有低温容器16、进液管口17和出气管口15，所述控制装置为温度传感器14，所述温度传感器14一端与出气管口15连接，另一端与自动放气装置19连接，测量信号反馈给电磁阀21和电磁泵系统18，所述控制装置一端设有自动放气装置19，所述自动放气装置19包括电加热部件20和电磁阀21，所述加注器1与液氮罐2通过密封固定装置连接。　所述加注装置采用复合材料制成，所述复合材料包括不锈钢或聚四氟乙烯或环氧玻璃钢。

 首先，将进气接头12与电磁式空气泵18连接，电磁式空气泵18进行增压，迫使液氮通过进气管11，进气管11一端设有进气管接口，进气管接口与加注器1连接，并设有安全装置，其安全装置为安全阀13，当压力超过一个设定值后，安全阀13自动泄压，液氮罐2增压后，液氮通过过滤装置6将液氮中含有的碎冰或其他杂物过滤，经过进液管3和进液管连接头5流入出液管4里，出液管4和进液管3和加注器1为分体式结构，出液管4和进液管3与加注器1呈活动连接状态，进液管3和出液管4之间设有出液管连接头5，过滤后的液氮经过出液管连接头5流入出液管4里，出液管4一端设有快速接头7，快速接头7与高温超导射频线圈8上设有的进液管口17快速连接，所述高温超导射频线圈8上设有低温容器16、进液管口17和出气管口15，液氮通过出液管4到达快速接头7，经过进液管口17流入低温容器16中，使得高温超导射频线圈8降温至超导状态，高温超导射频线圈端设有控制装置，所述控制装置为温度传感器14，温度传感器14可探测到出气管口15上温度，通过出气管口15上温度的高低来控制电磁式空气泵18和电磁阀21的运作情况，当高温超导射频线圈8内低温容器16中充满液氮时，液氮将会从出气管口15内流出，此时，温度传感器14能检测到，将检测到的信息反馈到电磁式空气泵18和电磁阀21，电磁式空气泵18收到反馈信息后停止充注液氮工作，电磁阀21收到反馈信息后打开阀门放气，其中设定停止工作的时间间隔为1小时，1小时后电磁阀21关闭，电磁式空气泵18会重新启动充注液氮，依次循环操作，直至温度传感器17再次探测到充满出气口中液氮为止。

如图4所示，一种液氮加注系统，它由电磁式泵系统18、加注器1、高温超导射频线圈8和温度传感器控制系统组成，其加注步骤包括下述几个步骤。

步骤一：氮气从高温超导射频线圈出来经过回温，所述电磁式泵系统吸入氮气，将杜瓦增压，液氮通过加注器1和出液管4流入高温超导射频线圈上设有的低温容器16中。

步骤二：所述温度传感器控制系统与电磁阀21和电磁式泵系统18连接，温度传感器控制系统通过探测高温超导射频线圈8上设有的出气管口15上温度来控制电磁式泵系统18和电磁阀21的运作工作。

步骤三：当低温容器16中充满液氮时，温度传感器控制系统探测到从出气管口15流出的多余液氮，温度传感器控制系统作出停止反馈信息传于电磁式泵系统18，电磁式泵系统18停止工作，温度传感器控制系统作出打开反馈信息，再将信息传输到电磁阀21，电磁阀21打开放气。

步骤四：待一小时后，电磁阀21关闭，电磁式泵系统将自动充注液氮，重复进行加注液氮工作。

Claims (3)

1.一种液氮加注装置，包括加注器（1）、液氮罐（2）、进液管（3）、出液管（4）、电磁泵系统（18）、进气装置和安全装置，所述进气装置包括进气管（11）和进气接头（12），所述安全装置为安全阀（13），所述加注器（1）设置于液氮罐（2）上端，所述出液管（4）和进液管（3）与加注器（1）为分体式结构，并呈活动连接状态，所述进液管（3）和出液管（4）之间设有进、出液管连接头（5），所述进、出液管连接头（5）设置于加注器（1）内部，所述进液管（3）一端设有过滤装置（6），其特征在于：所述出液管（4）一端设有快速接头（7），所述快速接头（7）一端设有高温超导射频线圈（8），高温超导射频线圈（8）另一端设有控制装置，所述控制装置一端设有自动放气装置（19），所述加注器（1）与液氮罐（2）通过密封固定装置连接；所述高温超导射频线圈（8）上设有低温容器（16）、进液管口（17）和出气管口（15）；所述快速接头（7）包括垫片（31）、连接头（30）、旋紧螺母（29）、O型密封圈（28）、O型密封圈垫片（27）、快速接头主体（32）、过渡管（33）、波纹管卡套（25）和卡套固定装置（26），所述波纹管卡套（25）与出液管（4）呈连接状态，所述卡套固定装置（26）与波纹管卡套（25）和快速接头主体（32）呈连接状态，所述快速接头主体（32）与软管（22）通过过渡管（33）呈连接状态，所述加注装置采用复合材料制成，所述复合材料包括不锈钢或聚四氟乙烯或环氧玻璃钢，所述自动放气装置（19）包括电加热部件（20）和电磁阀（21），所述控制装置为温度传感器（14），所述温度传感器（14）一端与出气管口（15）连接，另一端与自动放气装置（19）连接，测量信号反馈给电磁阀（21）和电磁泵系统（18）。

2.根据权利要求1所述一种液氮加注装置，其特征在于：所述出液管（4）包括软管（22）、保温套管（23）和波纹管（24）。

3.一种液氮加注系统，它由电磁式泵系统（18）、加注器（1）、高温超导射频线圈（8）和温度传感器控制系统组成，其加注步骤包括下述几个步骤：

步骤一：氮气从高温超导射频线圈出来经过回温，所述电磁式泵系统吸入氮气，将杜瓦增压，液氮通过加注器（1）和出液管（4）流入高温超导射频线圈上设有的低温容器（16）中；

步骤二：所述温度传感器控制系统与电磁阀（21）和电磁式泵系统（18）连接，温度传感器控制系统通过探测高温超导射频线圈（8）上设有的出气管口（15）上温度来控制电磁式泵系统（18）和电磁阀（21）的运作工作；

步骤三：当低温容器（16）中充满液氮时，温度传感器控制系统探测到从出气管口（15）流出的多余液氮，温度传感器控制系统作出停止反馈信息传于电磁式泵系统（18），电磁式泵系统（18）停止工作，温度传感器控制系统作出打开反馈信息，再将信息传输到电磁阀（21），电磁阀（21）打开放气；

步骤四：待一小时后，电磁阀（21）关闭，电磁式泵系统将自动充注液氮，重复进行加注液氮工作。

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