CN115165039A - 一种液氮高度监测装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液氮高度监测装置及其实现方法，方法包括：通过监测装置获取液氮罐的高度信号；高度信号包括第一高度信号、第二高度信号和第三高度信号；根据液氮罐的高度信号，通过信号处理系统确定液氮高度和液氮添加高度阈值，并触发控制信号控制显示器的显示内容，显示内容包括液氮实时高度、液氮添加高度阈值和液氮设置提醒；液氮高度阈值为液氮罐实载容量高度；当液氮实时高度小于液氮高度阈值，通过显示器进行液氮设置提醒，直至液氮实时高度达到液氮高度阈值。本发明的装置方便快捷且准确度高，基于液氮高度通过信号处理系统控制显示器显示内容，通过显示器协助操作者准确完成液氮添加工作，准确且实用，可广泛应用于医疗器械技术领域。

Description

一种液氮高度监测装置及其实现方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种液氮高度监测装置及其实现方法。

背景技术

细胞冻存是将细胞放在低温环境，减少细胞代谢，以便长期储存的一种技术。细胞冻存是细胞保存的主要方法之一。目前常用的方法是将存放有细胞的冻存盒通过提篮分层悬挂在液氮罐中，液氮罐内的液氮浸没提篮内的冻存盒。由于液氮罐中存储的液氮会自然消耗，需要定期向液氮罐中添加液氮，添加液氮的过程中，部分液氮吸收周围温度气化，产生大量云雾，干扰操者视线，从而使操作者不能确定添加的液氮在液氮罐中的液面高度，添加过多，盖塞不能放入液氮罐不能内；添加过少，导致液氮量不足，影响样本冻存。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种高效实用、自动化监测的，一种液氮高度监测装置及其实现方法。

一方面，本发明实施例提供了一种液氮高度监测装置，包括：

监测装置，用于获取液氮罐的高度信号；所述高度信号包括第一高度信号、第二高度信号和第三高度信号；

信号处理系统，用于根据液氮罐的高度信号确定液氮高度和液氮添加高度阈值，并触发控制信号控制显示器的显示内容；

显示器，用于根据信号处理系统的控制信号进行内容展示；

电池，用于为监测装置、信号处理系统和显示器提供工作电源。

进一步，所述监测装置包括第一感应器、第二感应器和第三感应器；所述检测装置设有外壳、标尺、标杆；

所述外壳上方设有外壳内设有第一隔板，所述第一隔板将外壳内分为第一腔隙和第二腔隙；

所述标尺设于所述第一腔隙；

所述标杆包括横杆和纵杆，横杆一端连接于纵杆上方，另一端位于标尺上方，所述纵杆设于所述第二腔隙；

所述第一感应器，用于获取所述标尺上端距离所述横杆的第一高度信号；所述标尺下端设有浮标，所述标尺漂浮于液氮上方；

所述第二感应器，用于获取所述横杆距离所述第一腔隙上端的第二高度信号；

所述第三感应器，用于获取所述监测装置嵌入液氮罐的第三高度信号。

进一步，所述监测装置嵌入固定于支撑板；

所述显示器设于所述支撑板上方；所述电池和信号处理系统设于所述支撑板内；

所述第一感应器、所述第二感应器和所述第三感应器的输出端均连接信号处理系统的输入端，所述信号处理系统的输出端连接所述显示器的输入端；

所述电池分别连接监测装置、信号处理系统和显示器。

进一步，所述显示器，还用于接收液氮的预设高度信号；所述显示器的输出端连接所述信号处理系统的输入端；

进而所述信号处理系统，用于根据所述高度信号和所述预设高度信号，触发第二控制信号控制显示器的显示内容。

进一步，所述监测装置还包括动力轮；

所述动力轮的输入端连接所述信号处理系统的输出端；

所述动力轮，用于根据所述信号处理系统的第二控制信号调整所述监测装置的感应高度，进而控制液氮预设高度设置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种液氮高度监测装置的实现方法，包括以下步骤：

通过监测装置获取液氮罐的高度信号；所述高度信号包括第一高度信号、第二高度信号和第三高度信号；

根据液氮罐的高度信号，通过信号处理系统确定液氮高度和液氮添加高度阈值，并触发控制信号控制显示器的显示内容，所述显示内容包括液氮实时高度、液氮添加高度阈值和液氮设置提醒；所述液氮高度阈值为液氮罐实载容量高度；

当所述液氮实时高度小于所述液氮高度阈值，通过显示器进行液氮设置提醒，直至所述液氮实时高度达到所述液氮高度阈值。

进一步，所述通过监测装置获取液氮的高度信号，包括：

所述通过监测装置获取液氮的高度信号，包括：

通过所述监测装置的第一感应器获取所述监测装置的标尺的第一高度信号；所述标尺下端设有浮标，所述标尺漂浮于液氮上方；

和，通过所述监测装置的第二感应器确定所述监测装置的标杆的第二高度信号；

和，通过所述监测装置的第三感应器获取所述监测装置嵌入液氮罐的第三高度信号。

进一步，还包括通过信号处理系统根据所述高度信号计算液氮实时高度的步骤，该步骤包括以下步骤：

通过信号处理系统获取所述第一高度信号和所述第二高度信号；

根据所述第一高度信号和所述第二高度信号，结合所述监测装置的固定高度参数计算液氮实时高度；

其中，所述固定高度参数包括浮标浸没在液氮的深度、监测装置的外壳长度和固定所述监测装置的支撑板的厚度。

进一步，还包括根据液氮的预设高度信号进行液氮预设高度设置的步骤，该步骤包括以

下步骤：

通过显示器接收液氮的预设高度信号；所述显示器为触屏显示器；

根据液氮的所述高度信号和所述预设高度信号，通过所述信号处理系统触发第二控制信号控制显示器的显示内容，所述显示内容包括液氮实时高度、液氮预设高度和液氮设置提醒；所述液氮预设高度小于或等于所述液氮高度阈值；

当所述液氮实时高度小于所述液氮预设高度，通过显示器进行液氮设置提醒，直至所述液氮实时高度达到所述液氮预设高度。

进一步，所述根据液氮的预设高度信号进行液氮预设高度设置的步骤，还包括以下步骤：

通过所述监测装置的动力轮，根据所述信号处理系统的第二控制信号调整所述监测装置的感应高度，进而控制液氮预设高度设置。

上述本发明实施例中的一个或多个技术方案具有如下优点：本发明的实施例先通过监测装置测量获取液氮罐内各高度参数的高度信号；进而通过信号处理系统准确确定出液氮高度，方便快捷且准确度高；另外，本发明还可以通过显示器来显示液氮高度和液氮添加高度阈值，协助操作者准确完成液氮添加工作，实用性高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种液氮高度监测装置的整体结构框图；

图2为本发明的一种液氮高度监测装置的实现方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

本实施例首先描述本发明的液氮高度监测装置的具体结构如下：

参照图1，本发明提供了一种液氮高度监测装置，包括：支撑板1、监测装置2、信号处理系统3、显示器4和电池5组成，所述监测装置2呈圆柱体，所述监测装置2由外壳6、动力轮7、固定轮8、感应器、标杆9和浮标10组成。所述的信号处理系统3位于支撑板1内，所述信号处理系统3根据感应器信号控制动力轮7的转动。所述电池5位于支撑板1内，所述电池5用于信号处理系统3、显示器4、动力轮7和感应器提供电源。

进一步作为优选地实施方式，所述支撑板1一端有圆形的孔洞，孔洞的内侧壁设螺纹结构，监测装置2通过孔洞穿过安装在支撑板1，并可以在支撑板1上下移动。所述支撑板1下方设有半圆形的凹槽，凹槽直径大于篮杆100的直径。当支撑板1放在液氮罐瓶口时，悬挂在瓶口的篮杆100可以放置在支撑板1下方的凹槽中，所述支撑板1下方设有固定板11和活动板12。

进一步作为优选地实施方式，所述固定板11位于支撑板1下方，所述固定板11靠近监测装置2一侧。所述固定板11中间的缺口，固定板11的缺口与支撑板1下方凹槽相通。固定板11的缺口的直径大于篮杆100的直径。悬挂在液氮罐内侧壁的篮杆100可以从固定板11中间的缺口穿过。

进一步作为优选地实施方式，所述活动板12位于支撑板1下方，所述活动板12中间的缺口，活动板12的缺口与支撑板1下方凹槽相通。活动板12的缺口的直径大于篮杆100的直径。突出于液氮罐外侧壁的篮杆100可以从活动板12中间的缺口穿过。所述活动板12一端与把手13连接。

进一步作为优选地实施方式，所述把手13位于支撑板1中间，所述把手13的一端位于支撑板1内，所述把手13另外一端突出于支撑板1的侧壁，位于支撑板1内的把手13的一端连接活动板12，所述把手13上设有弹簧14，所述弹簧14一端位于支撑板1侧壁，所述弹簧14另外一端位于把手13与活动板12连接处。使用时，向外牵拉突出于支撑板1外侧壁的把手13，弹簧14被压缩，活动板12与固定板11的间距变大，将固定板11放置在液氮罐内侧壁，将活动板12放置在液氮罐外侧壁，篮杆100从活动板12和固定板11中间的缺口穿过。放开把手13，弹簧14伸长，活动板12和固定板11在弹簧14弹力的作用下紧贴在液氮罐侧壁，从而使支撑板1固定在液氮罐瓶口上方。

进一步作为优选地实施方式，所述监测装置2为圆柱体，所述监测装置2由外壳6、动力轮7、感应器、标杆9和浮标10组成。

进一步作为优选地实施方式，所述外壳6为圆柱体，所述外壳6壁上有若干个孔洞，也可将外壳6壁设置为网状结构，使用时，液氮可以通过孔洞进入或流出外壳6内，所述外壳6外侧壁有外壳螺纹结构，所述外壳6螺纹结构与支撑板1圆孔内侧壁的螺纹结构一一对应。

进一步作为优选地实施方式，所述外壳6上方铰接有外壳盖15，所述外壳盖15的直径大于外壳6内直径，使用时，外壳盖15可以被打开，不使用时，外壳盖15封堵外壳6上方，避免未异物掉入外壳6内。

所述外壳6上方设有外壳把手16，所述外壳把手16为中空的板状。操作者通过外壳把手16可以旋转监测装置2，所述外壳6内设置有第一隔板17、标杆9和浮标10。所述第一隔板17上有若干个孔洞。第一隔板17将外壳6内分为第一腔隙18和第二腔隙19。所述外壳6底部有凹口部。所述外壳6底部下方设有第二隔板20。

进一步作为优选地实施方式，所述第二隔板20位于外壳6外侧壁，所述第二隔板20的下方与外壳6内侧壁的底部在同个水平面，当第二隔板20放置液氮罐内最上层的篮筐时，外壳6内侧的底部与最上层的篮筐也在同于水平面，所述第二隔板20中间有缺口。篮筐上的篮杆100可以从缺口中穿过，所述第二隔板20上有凸出部21，所述第二隔板20可转动地安装在外壳6的底部，具体地，外壳6的底部设置有凹口部22，第二隔板20的上设置有凸出部21，凹口部22和凸出部21相互卡合且可相对转动。

需要说明的是，C字型的缺口主要为了使提篮栏杆穿过，可以是其他形状，甚至可以是两块第二隔板组成，两块第二隔板中间的间隔的距离大于篮杆的直径。

进一步作为优选地实施方式，所述浮标10位于外壳6内的第一腔隙18，所述浮标10能漂浮在液氮上方，所述浮标10用于显示液氮罐内液氮与最上层的篮筐之间的距离。所述浮标10由浮筒23和标尺24组成。

进一步作为优选地实施方式，所述浮筒23为密闭的中空圆柱形，所述浮筒23直径小于第一腔隙18性的内径，浮筒23可以在第一腔隙18内上下移动。当液氮进去第一腔隙18内，浮筒23可漂浮在液氮上。

进一步作为优选地实施方式，所述标尺24一端与浮筒23连接，所述标尺24另外一端突出于外壳6顶部。

进一步作为优选地实施方式，所述标杆9位于外壳6内的第二腔隙19，所述标杆9呈“7”字型，所述标杆9由横杆25和纵杆26组成。

进一步作为优选地实施方式，所述纵杆26的一端突出于外壳6顶部。所述纵杆26位于动力轮7和固定轮8之间。所述纵杆26的侧壁上有齿轮结构，侧壁上的齿轮结构与动力轮7和固定轮8上的齿轮一一对应，通过动力轮7转动，使外壳6内的纵杆26上升或下降。

需要说明的是，固定轮也可以转动，只是内部没用动力装置，主要目的是固定轮主要是配合动力轮。也可以将固定轮换为动力轮。只需要两个动力轮同步转动。确保纵杆上升或下降。

进一步作为优选地实施方式，所述横杆25位于纵杆26上方，所述横杆25的一端与纵杆26相连，所述横杆25垂直于纵杆26，所述横杆25位于标尺24正上方，当纵杆26接触到外壳6底部时，横杆25可以压住标尺24，使标尺24处于外壳6内，保护标尺24，避免标尺24意外折断。

进一步作为优选地实施方式，所述感应器由第一感应器27、第二感应器28和第三感应器29组成，所述感应器的输出端连接信号处理系统3的输入端。

进一步作为优选地实施方式，所述第一感应器27位于标尺24上，所述第一感应器27位于横杆25的正下方。所述第一感应器27用个感应标尺是否接触到横杆，所述第一感应器27可以是光电接近开关、电感接近开关、电容接近开关、霍尔接近开关、激光测距传感器。(第一感应器27最好是距离感应器，通过距离感应器可以测量标尺24与横杆25之间的距离变化，后面将以第一感应器27为是距离感应器进行详细的实现方法介绍)。

进一步作为优选地实施方式，所述第二感应器28放置在横杆25上，第二感应器28位于第一腔隙18的正上方，第二感应器28为距离感应器，第二感应器28用于测量横杆25与第一腔隙18顶部之间的距离。

进一步作为优选地实施方式，所述第三感应器29位于支撑板1上，所述第三感应器29位于外壳把手16正下方，所述第三感应器29用于感应支撑板1与外壳把手16之间的间距。

进一步作为优选地实施方式，所述动力轮7位于外壳6内侧壁，所述动力轮7位于外壳6上方，所述动力轮7上设有卡齿，所述动力轮7内有动力装置(比如电动机)。所述的动力轮7可以在信号处理系统3的控制信号顺时针或逆时针转动。所述动力轮7的输入端连接信号处理系统3输出端，动力轮7的转动可以使标杆9在第二腔隙19内上下移动。

进一步作为优选地实施方式，所述固定轮8位于第一隔板17内，所述固定轮8位于第一隔板17上方，所述固定轮8与动力轮7在同一水平面，所述固定轮8上设有卡齿，当动力轮7的转动，标杆9通过纵杆26的侧壁上有齿轮结构在第二腔隙19内上下移动。当动力轮7停止转动时，固定轮8与动力轮7将标杆9固定在预设的高度，避免标杆9上下移动。

进一步作为优选地实施方式，所述电池5位于支撑板1内，所述电池5用于感应器、显示器4和信号处理系统3提供电源。电池5可采用现有的电池5等来实现。

进一步作为优选地实施方式，所述显示器4位于支撑板1上方。用于根据信号处理系统3的控制信号，进行内容展示，包括预设的液氮高度、装置工作状态及添加液氮信息等内容。显示器4可采用现有的触摸显示器4来实现，其通过通用I/O接口连接至信号处理系统3。另外，本发明还通过触摸显示器4获取用户的输入信号，并将输入信号发送至信号处理系统3。

进一步作为优选地实施方式，所述信号处理系统3位于支撑板1内，所述信号处理系统3用于根据感应器发送的信号，触发相应的控制信号，并将控制信号发送至显示器4和力轮7。本发明的信号处理系统3并不涉及数据处理流程上的改进，其信号触发过程均可采用现有MCU来实现，在此不再赘述。

下面详细描述本发明的液氮高度监测装置的实现方法的具体实施步骤如图2所示：

通过监测装置获取液氮罐的高度信号；所述高度信号包括第一高度信号、第二高度信号和第三高度信号；

根据液氮罐的高度信号，通过信号处理系统确定液氮高度和液氮添加高度阈值，并触发控制信号控制显示器的显示内容，所述显示内容包括液氮实时高度、液氮添加高度阈值和液氮设置提醒；所述液氮高度阈值为液氮罐实载容量高度；

当所述液氮实时高度小于所述液氮高度阈值，通过显示器进行液氮设置提醒，直至所述液氮实时高度达到所述液氮高度阈值。

进一步作为优选地实施方式，所述通过监测装置获取液氮的高度信号，包括：

通过所述监测装置的第一感应器获取所述监测装置的标尺的第一高度信号；所述标尺下端设有浮标，所述标尺漂浮于液氮上方；

和，通过所述监测装置的第二感应器确定所述监测装置的标杆的第二高度信号；

和，通过所述监测装置的第三感应器获取所述监测装置嵌入液氮罐的第三高度信号。

进一步作为优选地实施方式，还包括通过信号处理系统根据所述高度信号计算液氮实时高度的步骤，该步骤包括以下步骤：

通过信号处理系统获取所述第一高度信号和所述第二高度信号；

根据所述第一高度信号和所述第二高度信号，结合所述监测装置的固定高度参数计算液氮实时高度；

其中，所述固定高度参数包括浮标浸没在液氮的深度、监测装置的外壳长度和固定所述监测装置的支撑板的厚度。

进一步作为优选地实施方式，还包括根据液氮的预设高度信号进行液氮预设高度设置的步骤，该步骤包括以下步骤：

通过显示器接收液氮的预设高度信号；所述显示器为触屏显示器；

根据液氮的所述高度信号和所述预设高度信号，通过所述信号处理系统触发第二控制信号控制显示器的显示内容，所述显示内容包括液氮实时高度、液氮预设高度和液氮设置提醒；所述液氮预设高度小于或等于所述液氮高度阈值；

当所述液氮实时高度小于所述液氮预设高度，通过显示器进行液氮设置提醒，直至所述液氮实时高度达到所述液氮预设高度。

进一步作为优选地实施方式，所述根据液氮的预设高度信号进行液氮预设高度设置的步骤，还包括以下步骤：

通过所述监测装置的动力轮，根据所述信号处理系统的第二控制信号调整所述监测装置的感应高度，进而控制液氮预设高度设置。

下面结合具体实施例详细说明本发明的工作流程及液氮高度判断方法：

1、安放好装置

操作者将监测装置在第二隔板的缺口处穿入需要补充液氮的液氮罐中提篮栏杆，再将支撑板固定在液氮罐瓶口上方，旋转外壳把手使监测装置缓慢下降直到不能下降为止，此时第二隔板下方位于最上方篮筐，由于第二隔板的下方与外壳内侧壁的底部在同个水平面，所以外壳内侧的底部与最上层的篮筐在同于水平面。

2、操作者监测液氮罐内液氮情况

横杆位于标尺上方，标尺最上方接触到横杆下方，当纵杆接触到外壳底部时，横杆与标尺的间距，第一感应器测量的距离L_感1等于横杆与标尺的间距为0，即L_感1＝0。

第二感应器固定在横杆，当纵杆接触到外壳底部时，第二感应器测量的距离L_感2等于横杆与第一腔隙顶部之间距离d₁,即L_感2＝d₁，同一装置中，d₁的值为固定不变。

当L_感1＝0时，动力轮转动，使标杆上升，横杆上升，同时浮标在液氮浮力的作用下也随之上升。直到L_感1>0，当L_感1>0时,动力轮停止转动，第二感应器测量此时横杆与第一腔隙顶部之间距离距离L_2x。

该液氮罐内，目前液氮的高度H为第二感应器测量动力轮转动和停止时的变化距离，即：H＝L_2x-L_感2。

3、操作者准备添加液氮，且实时监测液氮的量

3.1操作者通过触屏显示器输入预计添加液氮距离最上方篮筐之间的高度H_液和盖塞的长度L_塞。

同一个装置中，使用的监测装置的外壳长度L_壳是固定的，第三感应器固定在支撑板，第三感应器与支撑板下方的间距d₂固定的。

安放好装置后，支撑板下方放置在补充液氮的液氮罐的罐口上方，旋转外壳把手使监测装置缓慢下降直到不能下降为止，第二隔板下方位于最上方篮筐；此时，第三感应器测量第三感应器与外壳把手之间的距离L₁。

3.2计算监测装置的外壳进入液氮罐内的高度H₁

H₁＝L_壳-(L₁+d₂)

3.3判断添加预设的液氮高度H_液后液氮罐能否放入长度为L_塞的盖塞

当H_液+L_塞≥H₁，添加液氮后不能放入盖塞；H_液+L_塞＜H₁添加液氮后能放入盖塞。

4、调整标杆的高度

4.1第二感应器固定在横杆，当纵杆接触到外壳底部时，第二感应器感应到的距离d₁是横杆与第一腔隙顶部之间距离，同一装置，该距离d₁是固定的。

4.2当浮标漂浮在液氮上，在浮标重力的作用下，浮筒下方的一部分将浸没在液氮，在同一个装置中浮标的重量和浮筒的大小是固定的，并且液氮的密度相同，因此，浸没在液氮中深度H_深是固定的。

因此，浸没在液氮中深度H_深是固定的。

因此，标杆实际需要上升的高度H_标

H_标＝(d+H_液)-H_深

当操作者通过触屏显示器设置H_液后，第二感应器测量不断测量横杆与第一腔隙顶部之间距离L_2x，

当L_2x＞H_标时,显示器显示目前已到达设置液面高度，

当L_2x＜H_标时,动力轮转动，使纵杆上升，直到L_2x＝H_标，显示器显示请添加液氮。第一感应器测量横杆与标尺的间距L₀。

4.3添加液氮

第一感应器在不同t₁、t₂、t₃、t₄时间点测量横杆与标尺的间距Lt₁、Lt₂、Lt₃、Lt₄。

当Lt₁＝Lt₂＝Lt₃＝Lt₄＝L₀,表示未添加液氮，显示器显示请尽快添加液氮；

当L₀＝Lt₁＝Lt₂＞Lt₃＞Lt₄,表示已开始添加液氮，显示器显示预计完成的时间t_预。

计算预计完成的时间t_预的方法,

当开始添加液氮时，第一感应器在不同t₁、t₂、t₃、t₄时间点测量横杆与标尺的间距Lt₁、Lt₂、Lt₃、Lt₄。

计算相邻两个t₁、t₂时间点添加液氮的速度V₁

经过t₂的时间后，预计完成的时间t_预

以此类推，经过t₃的时间后，预计完成的时间t_预

直到第一感应器测量再次到距离L_感1等于0。显示器显示液氮已添加完毕。

综上所述，本发明先通过监测装置测量获取液氮罐内各高度参数的高度信号；进而通过信号处理系统准确确定出液氮高度，方便快捷且准确度高；另外，本发明还可以通过显示器来显示液氮高度，协助操作者准确完成液氮添加工作，实用性高。使用时，使用时，操作者将监测装置在第二隔板的缺口处穿入液氮罐中提篮栏杆，再将支撑板固定在液氮罐瓶口上方；旋转外壳把手使监测装置缓慢下降直到不能下降为止，装置将自动计算出当前液面的高度并显示在显示器上，在向液氮罐内倒入液氮时，可以通过显示器设置需要浸没液氮罐最上方篮筐的高度，装置实时监测倒入液氮的速率，预计时间等信息，不断提醒操作者，确保液氮罐内的液氮量达到设置的液氮高度，液氮罐最上方篮筐内储存的样本也能安全有效的浸润在液氮中，确保生物样本的储存质量，避免添加过量的液氮，盖塞不能放入液氮罐不能内。操作简单，适用性广，用户体验好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种液氮高度监测装置，其特征在于：包括：

监测装置，用于获取液氮罐的高度信号；所述高度信号包括第一高度信号、第二高度信号和第三高度信号；

信号处理系统，用于根据液氮罐的高度信号确定液氮高度和液氮添加高度阈值，并触发控制信号控制显示器的显示内容；

显示器，用于根据信号处理系统的控制信号进行内容展示；

电池，用于为监测装置、信号处理系统和显示器提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的一种液氮高度监测装置，其特征在于：所述监测装置包括第一感应器、第二感应器和第三感应器；所述检测装置设有外壳、标尺、标杆；

所述外壳上方设有外壳内设有第一隔板，所述第一隔板将外壳内分为第一腔隙和第二腔隙；

所述标尺设于所述第一腔隙；

所述标杆包括横杆和纵杆，横杆一端连接于纵杆上方，另一端位于标尺上方，所述纵杆设于所述第二腔隙；

所述第一感应器，用于获取所述标尺上端距离所述横杆的第一高度信号；所述标尺下端设有浮标，所述标尺漂浮于液氮上方；

所述第二感应器，用于获取所述横杆距离所述第一腔隙上端的第二高度信号；

所述第三感应器，用于获取所述监测装置嵌入液氮罐的第三高度信号。

3.根据权利要求2所述的一种液氮高度监测装置，其特征在于：

所述监测装置嵌入固定于支撑板；

所述显示器设于所述支撑板上方；所述电池和信号处理系统设于所述支撑板内；

所述第一感应器、所述第二感应器和所述第三感应器的输出端均连接信号处理系统的输入端，所述信号处理系统的输出端连接所述显示器的输入端；

所述电池分别连接监测装置、信号处理系统和显示器。

4.根据权利要求1所述的一种液氮高度监测装置，其特征在于：

所述显示器，还用于接收液氮的预设高度信号；所述显示器的输出端连接所述信号处理系统的输入端；

进而所述信号处理系统，用于根据所述高度信号和所述预设高度信号，触发第二控制信号控制显示器的显示内容。

5.根据权利要求4所述的一种液氮高度监测装置，其特征在于：所述监测装置还包括动力轮；

所述动力轮的输入端连接所述信号处理系统的输出端；

所述动力轮，用于根据所述信号处理系统的第二控制信号调整所述监测装置的感应高度，进而控制液氮预设高度设置。

6.一种液氮高度监测装置的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：

通过监测装置获取液氮罐的高度信号；所述高度信号包括第一高度信号、第二高度信号和第三高度信号；

根据液氮罐的高度信号，通过信号处理系统确定液氮高度和液氮添加高度阈值，并触发控制信号控制显示器的显示内容，所述显示内容包括液氮实时高度、液氮添加高度阈值和液氮设置提醒；所述液氮高度阈值为液氮罐实载容量高度；

当所述液氮实时高度小于所述液氮高度阈值，通过显示器进行液氮设置提醒，直至所述液氮实时高度达到所述液氮高度阈值。

7.根据权利要求6所述的一种液氮高度监测装置的实现方法，其特征在于，所述通过监测装置获取液氮的高度信号，包括：

通过所述监测装置的第一感应器获取所述监测装置的标尺的第一高度信号；所述标尺下端设有浮标，所述标尺漂浮于液氮上方；

和，通过所述监测装置的第二感应器确定所述监测装置的标杆的第二高度信号；

和，通过所述监测装置的第三感应器获取所述监测装置嵌入液氮罐的第三高度信号。

8.根据权利要求7所述的一种液氮高度监测装置的实现方法，其特征在于：还包括通过信号处理系统根据所述高度信号计算液氮实时高度的步骤，该步骤包括以下步骤：

通过信号处理系统获取所述第一高度信号和所述第二高度信号；

根据所述第一高度信号和所述第二高度信号，结合所述监测装置的固定高度参数计算液氮实时高度；

其中，所述固定高度参数包括浮标浸没在液氮的深度、监测装置的外壳长度和固定所述监测装置的支撑板的厚度。

9.根据权利要求6所述的一种液氮高度监测装置的实现方法，其特征在于：还包括根据液氮的预设高度信号进行液氮预设高度设置的步骤，该步骤包括以下步骤：

通过显示器接收液氮的预设高度信号；所述显示器为触屏显示器；

根据液氮的所述高度信号和所述预设高度信号，通过所述信号处理系统触发第二控制信号控制显示器的显示内容，所述显示内容包括液氮实时高度、液氮预设高度和液氮设置提醒；所述液氮预设高度小于或等于所述液氮高度阈值；

当所述液氮实时高度小于所述液氮预设高度，通过显示器进行液氮设置提醒，直至所述液氮实时高度达到所述液氮预设高度。

10.根据权利要求9所述的一种液氮高度监测装置的实现方法，其特征在于：所述根据液氮的预设高度信号进行液氮预设高度设置的步骤，还包括以下步骤：

通过所述监测装置的动力轮，根据所述信号处理系统的第二控制信号调整所述监测装置的感应高度，进而控制液氮预设高度设置。

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