一种抽气式液氮制冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种抽气式液氮制冷系统，包括控制装置、液氮控温台、液氮提供装置；控制装置包括控制电路和液氮泵；液氮控温台包括冷台、储液室，储液室的入口与液氮提供装置通过第一管路连接，储液室的出口与控制装置通过第二管路连接，冷台内设有温度传感器和加热器，储液室内设有传热棒、液面传感器和液氮拦截组件，液氮拦截组件设于储液室的入口处，温度传感器、加热器、液面传感器分别与控制电路电性连接。本实用新型专利技术能够提升控温精度，且降低成本和能耗。低成本和能耗。低成本和能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种抽气式液氮制冷系统


[0001]本技术涉及检测仪器
，特别是涉及一种抽气式液氮制冷系统。

技术介绍

[0002]随着材料研究技术的发展，在真空/特定气氛条件下的高低温测试需求日益增长。在冷源方面，液氮因具有价格低廉、无污染、无废料处理、沸点低到
‑
196℃可满足大多数测试要求等优势而备受欢迎。
[0003]目前使用液氮直接制冷有两种方式：一是采用自增压液氮罐通过压力方式供氮，适合让目标快速降低到要求的低温，但自增压液氮罐成本高，能耗高。二是通过抽气泵从液氮罐中直接抽取冷气，优点是价格便宜结构简单，缺点是在临近液氮温度时，因为液气转换会引起的压力突变从而，导致控温精度低。

技术实现思路

[0004]为此，本技术的目的在于提出一种抽气式液氮制冷系统，以提升控温精度，且降低成本和能耗。
[0005]本技术提供一种抽气式液氮制冷系统，包括控制装置、液氮控温台、液氮提供装置；
[0006]控制装置包括控制电路和液氮泵；
[0007]液氮控温台包括冷台、储液室，储液室的入口与液氮提供装置通过第一管路连接，储液室的出口与控制装置通过第二管路连接，冷台内设有温度传感器和加热器，储液室内设有传热棒、液面传感器和液氮拦截组件，液氮拦截组件设于储液室的入口处，温度传感器、加热器、液面传感器分别与控制电路电性连接。
[0008]作为一种可选的实施方式，所述抽气式液氮制冷系统还包括真空腔，液氮控温台设于真空腔内，真空腔上设有法兰，法兰上设有用于供导线和第一管路和第二管路穿过的接口。
[0009]作为一种可选的实施方式，液氮控温台通过绝热支架固定在真空腔内。
[0010]作为一种可选的实施方式，传热棒与冷台的底面通过传热减震装置连接。
[0011]作为一种可选的实施方式，冷台的底面与传热减震装置之间设有波纹管。
[0012]作为一种可选的实施方式，所述液氮泵采用多级控速液氮泵。
[0013]作为一种可选的实施方式，传热减震装置采用编织网。
[0014]作为一种可选的实施方式，液氮拦截组件采用绝热挡板或滤芯。
[0015]作为一种可选的实施方式，液氮提供装置采用液氮罐。
[0016]作为一种可选的实施方式，储液室的入口与液氮提供装置之间的第一管路以及储液室的出口与控制装置之间的第二管路均采用软管。
[0017]根据本技术提供的抽气式液氮制冷系统，控温范围广、结构简单、成本较低，通过设置上述结构的液氮控温台，配合控制装置和液氮提供装置，能够在远离液氮温度时
(
‑
150℃以上)仅使用气体制冷；当接近液氮温度时(
‑
140℃到
‑
194℃)时，能够以小面积固体接触传导制冷为主，避免因气液混合状态进入气管，液体气化导致压力突变，影响制冷速率和控温精度；当要使用最低温时，能够以大面积固体传导制冷为主，解决了抽气式液氮制冷在临近液氮温度时控温精度低的问题，实现了提升控温精度、降低成本和能耗的效果。
[0018]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实施例了解到。
附图说明
[0019]本技术实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是本技术一实施例提供的抽气式液氮制冷系统的结构示意图；
[0021]图2是液氮控温台的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]请参阅图1和图2，本技术一实施例提供的抽气式液氮制冷系统，包括控制装置10、液氮控温台20、液氮提供装置30。
[0024]控制装置10包括控制电路和液氮泵，控制电路用于实现测温和加热控制。本实施例中，液氮泵采用多级控速液氮泵。
[0025]液氮提供装置30用于提供液氮，本实施例中，液氮提供装置30采用液氮罐。需要指出的是，本技术并不限于液氮罐。
[0026]液氮控温台20包括冷台21、储液室22，冷台21用于承载待测试的材料，储液室22用于在接近液氮温度控温时存储液氮。储液室22上设有入口221和出口222，入口221作为液氮/氮气入口，出口222作为氮气出口。
[0027]储液室22的入口221与液氮提供装置30通过第一管路41连接，储液室22的出口222与控制装置10通过第二管路42连接。第一管路41和第二管路42用于传输液氮/氮气。
[0028]本实施例中，储液室22的入口221与液氮提供装置30之间的第一管路41以及储液室22的出口222与控制装置10之间的第二管路42采用软管，软管外可以套设隔热棉管套。需要指出的是，对于不怕结霜滴水，气路足够短/流速足够快，能保障液氮不会提前气化完的应用环境，也可以不用隔热棉管套。
[0029]冷台21内设有温度传感器23和加热器24，温度传感器23用于测量冷台21表面温度。加热器24用于加热，具体可以采用加热电阻或磁加热结构。通过液氮制冷和加热器24加热，配合温度传感器23的反馈达到控温目的。
[0030]储液室22内设有传热棒25、液面传感器26和液氮拦截组件27。
[0031]传热棒25作为在接近液氮温度控温时的主要制冷工具，通过接触液氮传导热量。
[0032]传热棒25与冷台21的底面通过传热减震装置28连接，具体的，传热减震装置28采用编织网，实现传导热量和缓冲震动。
[0033]液面传感器26用于测量液面高度。
[0034]液氮拦截组件27设于储液室22的入口221处，液氮拦截组件27用于拦截进气，当入口是气液混合或液体时，将液体拦下，滴入下面的储液室22。本实施例中，液氮拦截组件27采用L形的绝热挡板。在其它实施例中，液氮拦截组件27也可以采用滤芯，只要能够起到拦截液氮，防止液氮直接进入出气口或者与冷台接触的结构就行。
[0035]此外，本实施例中，冷台21的底面与传热减震装置28之间设有波纹管29，用于进一步缓冲震动。
[0036]温度传感器23、加热器24、液面传感器26分别与控制电路电性连接。
[0037]本实施例中，所述抽气式液氮制冷系统还包括真空腔50，真空腔50用于提供真空环境或者特定气氛环境腔室。
[0038]液氮控温台20设于真空腔50内，真空腔50上设有法兰51，法兰51上设有用于供导线和第一管路41和第二管路42穿过的接口。
[0039]具体的，液氮控温台2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抽气式液氮制冷系统，其特征在于，包括控制装置(10)、液氮控温台(20)、液氮提供装置(30)；控制装置(10)包括控制电路和液氮泵；液氮控温台(20)包括冷台(21)、储液室(22)，储液室(22)的入口(221)与液氮提供装置(30)通过第一管路(41)连接，储液室(22)的出口(222)与控制装置(10)通过第二管路(42)连接，冷台(21)内设有温度传感器(23)和加热器(24)，储液室(22)内设有传热棒(25)、液面传感器(26)和液氮拦截组件(27)，液氮拦截组件(27)设于储液室(22)的入口(221)处，温度传感器(23)、加热器(24)、液面传感器(26)分别与控制电路电性连接。2.根据权利要求1所述的抽气式液氮制冷系统，其特征在于，所述抽气式液氮制冷系统还包括真空腔(50)，液氮控温台(20)设于真空腔(50)内，真空腔(50)上设有法兰(51)，法兰(51)上设有用于供导线和第一管路(41)和第二管路(42)穿过的接口。3.根据权利要求2所述的抽气式液氮制冷系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小龙，
申请(专利权)人：安徽泽攸科技有限公司，
类型：新型
国别省市：