CN202280909U - 液氮容器智能监控终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液氮容器智能监控终端，包括电路主板、中央处理器、传感器接口、继电器和电磁阀，所述中央处理器、所述传感器接口和所述继电器均安装在所述电路主板上，所述传感器接口为多个，所述传感器接口的外端与液氮容器参数传感器的信号输出端一一对应连接，所述传感器接口的内端与所述中央处理器的信号输入端一一对应连接，所述中央处理器的控制信号输出端与所述继电器的控制信号输入端连接，所述继电器的控制信号输出端与串联安装于液氮供应管上的所述电磁阀的控制信号输入端连接。本实用新型根据液氮容器参数传感器感应到的相关参数信息实现对电磁阀开、关的精确控制，从而实现对液氮容器内的液氮量的精确控制。

Description

液氮容器智能监控终端

技术领域

本实用新型涉及一种液氮容器监控终端，尤其涉及一种高度精确、全自动化的液氮容器智能监控终端，属于液氮容器监控终端的生产领域。 

背景技术

随着超低温技术研究的深入，超低温技术越来越多的应用到社会的多个领域。比如以血液保存、干细胞保存等为代表的生物组织的保存，就必须用到能够长期保持超低温环境的容器。 

在现有超低温容器中，液氮容器是应用最为广泛的一种生物容器，其结构为：在以不锈钢为材料的容器本体的体壁内设置有真空壁腔，并在真空壁腔内设置有保温隔热性能好的材料，使容器本体内的冷量尽可能地不外泄。使用时，在容器本体的内腔中填充足量液氮或少量液氮使其蒸发形成低温氮气，前者适合超低温环境要求，后者适合低温环境要求，两者都是利用液氮的超低温（临界点为-195.8℃）使容器内的温度迅速降低，然后利用真空壁腔的保温功能尽量保持容器内的冷量不外泄，并在一定时间后补充液氮以维持容器内的低温环境。 

为了尽量准确地把握补充液氮的时间和补充量，需要对容器内的温度、液位等信息进行监测并对液氮的量进行控制，现有的液氮容器的信息监测及液位控制，一般是通过液位传感器将温度、液位等信息直接传递给容器外的显示器，用户了解后，根据需要手动实现对容器内的液氮的补充。由于没有经过对温度、液位等信息数据进行转换、对比、分析及分类处理，用户虽然能直观地了解实时温度、液位等信息，但无法对这些信息有一个综合评估和科学分析，也无法了解前一段时间的液位情况及其液位变化情况，更无法通过实际变化的情况对补充液氮有一个自动化的、精确的时间和量的控制；另外，由于没有相应的管理平台，用户也无法实时改变控制的方法和参数等。综上，现有的液氮容器，无法实现对容器内的各种信息的智能监测和分析，不能实现对容器内的液氮的自动而精确的补充，已经无法满足现代社会用户的高品质要求。 

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高度精确、全自动化的液氮容器智能监控终端。 

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的： 

本实用新型包括电路主板、中央处理器、传感器接口、继电器和电磁阀，所述中央处理器、所述传感器接口和所述继电器均安装在所述电路主板上，所述传感器接口为多个，所述传感器接口的外端与液氮容器参数传感器的信号输出端一一对应连接，所述传感器接口的内端与所述中央处理器的信号输入端一一对应连接，所述中央处理器的控制信号输出端与所述继电器的控制信号输入端连接，所述继电器的控制信号输出端与串联安装于液氮供应管上的所述电磁阀的控制信号输入端连接。

使用过程中，液氮容器参数传感器将感应到的液氮容器参数如温度、液位等信息通过传感器接口传递给中央处理器，中央处理器经过数据转换、对比、分析后精确判断出液氮容器内的液位高度和容器内各高度位置的温度，如果容器内的温度为符合要求的超低温，则继续监测即可；如果容器内的温度升高，并超过了预设临界温度，中央处理器则向继电器输出补充液氮的信号，继电器收到信号后控制电磁阀打开，液氮通过液氮供应管补充入液氮容器内，使容器内的温度降低；如此循环，本实用新型可自动地始终保持液氮容器内的超低温环境状态。 

进一步，所述继电器为三个，所述电磁阀为二个，所述继电器中的二个与所述电磁阀中的一个对应并联连接，所述继电器中的另一个与所述电磁阀中的另一个对应连接，所述二个电磁阀并联连接后再串联安装于液氮供应管上。这样，在液氮补充控制方面确保万无一失，原理如下：如果继电器和电磁阀都正常，则中央处理器自动只选择其中一个继电器和一个对应的电磁阀工作，其它的作为备用；如果其中一个电磁阀坏了，继电器都是正常的，则中央处理器自动选择正常的电磁阀和一个对应的继电器工作，其它正常的继电器作为备用，并发出“坏了一只电磁阀”的报警信息，让用户对其进行维修或更换；如果其中一个或两个继电器坏了，电磁阀都是正常的，则中央处理器自动选择一个正常的继电器和一个对应的电磁阀工作，其它正常的继电器和电磁阀作为备用，并发出“坏了一只继电器”的报警信息，让用户对其进行维修或更换。由于坏了任何一个继电器或电磁阀都会即时发出报警，让用户及时维修或更换，所以不会有同时坏几个继电器或电磁阀而导致无法补充液氮的情况出现，所以液氮补充能够确保万无一失。 

进一步，本实用新型还包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述中央处理器通过设置于所述电路主板上的数据传输接口进行双向通讯连接。人机交互界面一般为集音、视频、输入输出功能于一体的设备，以内部电路加外部触摸屏和喇叭的结构为主流，它不但为用户提供各种音、视频数据，还为用户提供控制及信息交互入口，使本实用新型的管理更加智能化和人性化。 

本实用新型的有益效果在于： 

使用本实用新型作为液氮容器的的监控设备，能够根据液氮容器参数传感器感应到的相关参数信息实现对电磁阀开、关的自动而精确地控制，从而实现对液氮容器内的液氮量的精确控制，以此保证液氮容器内始终处于超低温环境以满足其应用要求。

附图说明

图1是本实用新型的内部结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明： 

如图1所示，本实用新型包括电路主板1、中央处理器2、传感器接口6、继电器5和电磁阀7、9，中央处理器2、传感器接口6和继电器5均安装在电路主板1上，传感器接口6为多个，传感器接口6的外端与液氮容器参数传感器（图中未示出）的信号输出端一一对应连接，传感器接口6的内端与中央处理器2的信号输入端一一对应连接，中央处理器2的控制信号输出端与继电器5的控制信号输入端连接，继电器5的控制信号输出端与串联安装于液氮供应管8上的电磁阀7、9的控制信号输入端连接。

如图1所示，继电器5为三个，电磁阀则包括电磁阀7和电磁阀9二个，继电器5中的二个与电磁阀7对应并联连接，继电器5中的另一个与电磁阀9对应连接，电磁阀7和电磁阀9并联连接后再串联安装于液氮供应管8上。 

如图1所示，本实用新型还包括人机交互界面4，人机交互界面4与中央处理器2通过设置于电路主板1上的数据传输接口3进行双向通讯连接。人机交互界面4一般为集音、视频、输入输出功能于一体的设备，以内部电路加外部触摸屏和喇叭的结构为主流，它不但为用户提供各种音、视频数据，还为用户提供控制及信息交互入口，使本实用新型的管理更加智能化和人性化。 

如图1所示，三个继电器5、电磁阀7和电磁阀9的设置使本实用新型在液氮补充控制方面确保万无一失，原理如下：如果继电器5、电磁阀7和电磁阀9都正常，则中央处理器2自动只选择其中一个继电器5和一个对应的电磁阀7或9工作，其它的作为备用；如果电磁阀7和电磁阀9坏了一个，继电器5都是正常的，则中央处理器2自动选择正常的电磁阀7或9和一个对应的继电器5工作，其它正常的继电器5作为备用，并发出“坏了一只电磁阀”的报警信息，让用户对其进行维修或更换；如果其中一个或两个继电器5坏了，电磁阀7和电磁阀9都是正常的，则中央处理器2自动选择一个正常的继电器5和一个对应的电磁阀7或9工作，其它正常的继电器5和电磁阀作为备用，并发出“坏了一只继电器”的报警信息，让用户对其进行维修或更换。由于坏了任何一个继电器5或电磁阀7或9都会即时发出报警，让用户及时维修或更换，所以不会有同时坏几个继电器5或电磁阀而导致无法补充液氮的情况出现，所以液氮补充能够确保万无一失。 

结合图1，使用过程中，液氮容器参数传感器（图中未示出）将感应到的液氮容器参数如温度、液位等信息通过传感器接口6传递给中央处理器2，中央处理器2经过数据转换、对比、分析后精确判断出液氮容器（图中未示出）内的液位高度和容器内各高度位置的温度，如果容器内的温度为符合要求的超低温，则继续监测即可；如果容器内的温度升高，并超过了预设临界温度，中央处理器2则向继电器5输出补充液氮的信号，继电器5收到信号后控制电磁阀7或9打开，液氮通过液氮供应管8补充入液氮容器内，使容器内的温度降低；如此循环，本实用新型可自动地始终保持液氮容器内的超低温环境状态。 

Claims (3)

1.一种液氮容器智能监控终端，其特征在于：包括电路主板、中央处理器、传感器接口、继电器和电磁阀，所述中央处理器、所述传感器接口和所述继电器均安装在所述电路主板上，所述传感器接口为多个，所述传感器接口的外端与液氮容器参数传感器的信号输出端一一对应连接，所述传感器接口的内端与所述中央处理器的信号输入端一一对应连接，所述中央处理器的控制信号输出端与所述继电器的控制信号输入端连接，所述继电器的控制信号输出端与串联安装于液氮供应管上的所述电磁阀的控制信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的液氮容器智能监控终端，其特征在于：所述继电器为三个，所述电磁阀为二个，所述继电器中的二个与所述电磁阀中的一个对应并联连接，所述继电器中的另一个与所述电磁阀中的另一个对应连接，所述二个电磁阀并联连接后再串联安装于液氮供应管上。

3.根据权利要求1所述的液氮容器智能监控终端，其特征在于：还包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述中央处理器通过设置于所述电路主板上的数据传输接口进行双向通讯连接。