一种自动添加液氮的装置制造方法及图纸

本申请涉及一种自动添加液氮的装置

【技术实现步骤摘要】
一种自动添加液氮的装置、方法和计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及医疗器械
，具体涉及一种自动添加液氮的装置
、
方法和计算机可读存储介质
。

技术介绍

[0002]在医疗技术中，冷冻消融技术广泛应用于肿瘤
、
心血管
、
支气管等疾病领域，而冷冻消融设备在使用过程中需要经常添加液态冷却剂，比如：液氮，为冷冻消融设备提供冷源
。
[0003]现有技术中液氮添加多采用人工倾倒的方式，费时费力
。
而且由于液氮是一种低温液体，温度为
‑
196℃
，于室温向容器中添加液氮时，液氮会发生剧烈的沸腾
、
汽化，从而产生大量白雾，不容易观察到液氮液面的高度，不利于掌握液氮添加的剂量
。
如果添加过多，容器口的液氮与空气接触沸腾溅射到外面容易对设备或人体造成不同程度的损害，引发安全问题，添加过少，则会导致液氮量不足而影响手术效果
。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种安全便捷
、
高精准度的全自动添加液氮的装置
、
方法和计算机可读存储介质
。
[0005]为实现本申请的目的，本申请提供了一种自动添加液氮的装置，包括：电容传感器
、
电容
‑
频率转换电路
、
处理器
、
低温抽吸泵
、
液氮存储罐
、<br/>杜瓦容器以及显示器；
[0006]所述电容传感器位于所述液氮存储罐内且所述电容传感器的输出端与所述电容
‑
频率转换电路的输入端连接
、
所述电容
‑
频率转换电路的输出端与所述处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与所述显示器的输入端连接，所述处理器的控制端与所述低温抽吸泵的输入端连接，所述低温抽吸泵设置有输送管，所述输送管的一端插入所述液氮存储罐内，所述输送管的另一端插入所述杜瓦容器内；
[0007]其中，所述电容传感器用于检测电容信号并将电容信号传递给电容
‑
频率转换电路；电容
‑
频率转换电路用于将接收到的电容信号转化为电平信号，并且将所述电平信号发送给处理器；所述处理器用于根据所述电平信号计算出液位高度，并且在所述液位高度小于第一预设值时，控制所述低温抽吸泵开始工作，在所述液位高度大于第二预设值时，控制所述低温抽吸泵停止工作；所述显示器用于接收所述处理器发送的所述液位高度值，并将其显示
。
[0008]本申请解决所述技术问题所采用的进一步的技术方案是：所述电容传感器为同心圆柱式电容传感器，包括：内圆管
、
外圆管
、
上端子
、
下端子和连接线，所述外圆管套置在所述内圆管外组成同心圆柱体；所述内圆管
、
所述外圆管的上
、
下两端分别固装有上端子及下端子，所述上端子及所述下端子均绝缘且所述上端子及下端子上均有开孔，以供液氮流入至所述内圆管和所述外圆管之间的空腔，所述连接线为单芯屏蔽线，其中心与所述内圆管连接，其外线与所述外圆管连接
。
[0009]在一个实施方式中，所述电容传感器的电容计算公式如下：
[0010][0011]其中：
ε1＝
ε
r1
ε0；
ε0为氮气的介电常数；
ε1为液氮的介电常数；
ε
r1
为液氮的相对介电常数；
H
为同心圆柱式电容传感器的长度；
h
为所述同心圆柱式电容传感器插入液氮的高度；
R
为所述外圆管的内半径；
r
为所述内圆管的外半径
。
[0012]在一个优选的实施方式中，所述电容
‑
频率转换电路包括：电感
、
调频振荡器
、
限幅器
、
鉴频器以及放大器，所述电感与所述电容传感器并联连接，所述调频振荡器
、
所述限幅器
、
所述鉴频器以及所述放大器依次串联连接
。
[0013]在一个实施方式中，所述装置还包括：报警器；
[0014]所述报警器与所述处理器连接，在所述当前的液位高度小于第一预设值时，所述处理器向所述报警器发送报警指令
。
[0015]为实现本申请的目的，本申请还提供了一种自动添加液氮的方法，所述方法应用于上述自动添加液氮的装置，包括：
[0016]接收由所述电容
‑
频率转换电路发送的电平信号，所述电平信号由所述电容传感器检测到的电容信号转化而成；
[0017]根据所述电平信号计算液氮存储罐内当前的液位高度；
[0018]判断所述液位高度是否小于第一预设值；
[0019]在所述液位高度小于第一预设值时，向所述低温抽吸泵发送第一控制信号，以控制所述低温抽吸泵进行抽液；
[0020]判断所述液位高度是否大于第二预设值，所述第二预设值大于所述第一预设值；
[0021]在所述液位高度大于所述第二预设值时，向所述低温抽吸泵发送第二控制信号，以控制所述低温抽吸泵停止抽液
。
[0022]在一个优选的实施方式中，所述判断所述液位高度是否小于第一预设值，在所述液位高度小于第一预设值时，向所述低温抽吸泵发送第一控制信号，包括：
[0023]确定第一时间段内所述液位高度的值序列，并确定所述值序列中的最大值；
[0024]判断所述值序列中的最大值是否小于第一预设值；
[0025]在所述值序列中的最大值小于第一预设值时，向所述低温抽吸泵发送第一控制信号
。
[0026]在一个优选的实施方式中，所述判断所述液位高度是否大于第二预设值，在所述液位高度大于所述第二预设值时，向所述低温抽吸泵发送第二控制信号，包括：
[0027]确定第二时间段内所述液位高度的值序列，并确定所述值序列中的最小值；
[0028]判断所述值序列中的最小值是否大于所述第二预设值；
[0029]在所述值序列中的最小值大于所述第二预设值时，向所述低温抽吸泵发送第二控制信号
。
[0030]为实现本申请的目的，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有自动添加液氮的程序，所述程序被处理器执行时实现上述的自动添加液氮的方法
。
[0031]与现有技术相比，本申请实施例采用的电容式传感器具有精度高，响应速度快，抗
干扰能力强等特点
。
电容传感器根据液氮存储罐中的液面高度变化而检测到对应的电容变化，再通过电容频率转换电路将电容变化转换为频率变化；再利用处理器根据频率变化计算出液氮存储罐内液面的高度，并根据液面高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自动添加液氮的装置，其特征在于，包括：电容传感器
、
电容
‑
频率转换电路
、
处理器
、
低温抽吸泵
、
液氮存储罐
、
杜瓦容器以及显示器；所述电容传感器位于所述液氮存储罐内且所述电容传感器的输出端与所述电容
‑
频率转换电路的输入端连接
、
所述电容
‑
频率转换电路的输出端与所述处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与所述显示器的输入端连接，所述处理器的控制端与所述低温抽吸泵的输入端连接，所述低温抽吸泵设置有输送管，所述输送管的一端插入所述液氮存储罐内，所述输送管的另一端插入所述杜瓦容器内；其中，所述电容传感器用于检测电容信号并将电容信号传递给电容
‑
频率转换电路；电容
‑
频率转换电路用于将接收到的电容信号转化为电平信号，并且将所述电平信号发送给处理器；所述处理器用于根据所述电平信号计算出液位高度，并且在所述液位高度小于第一预设值时，控制所述低温抽吸泵开始工作，在所述液位高度大于第二预设值时，控制所述低温抽吸泵停止工作；所述显示器用于接收所述处理器发送的所述液位高度值，并将其显示
。2.
根据权利要求1所述的自动添加液氮的装置，其特征在于，所述电容传感器为同心圆柱式电容传感器，包括：内圆管
、
外圆管
、
上端子
、
下端子和连接线；所述外圆管套置在所述内圆管外组成同心圆柱体，所述内圆管
、
所述外圆管的上
、
下两端分别固装有上端子及下端子，所述上端子及所述下端子均绝缘且所述上端子及下端子上均有开孔，以供液氮流入至所述内圆管和所述外圆管之间的空腔，所述连接线为单芯屏蔽线，其中心与所述内圆管连接，其外线与所述外圆管连接
。3.
根据权利要求2所述的自动添加液氮的装置，其特征在于，所述电容传感器的电容计算公式如下：其中：
ε1＝
ε
r1
ε0；
ε0为氮气的介电常数；
ε1为液氮的介电常数；
ε
r1
为液氮的相对介电常数；
H
为同心圆柱式电容传感器的长度；
h
为同心圆柱式电容传感器插入液氮的高度；
R
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军，秦爱军，谢琦，
申请(专利权)人：康沣生物科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：