一种自动化高精度超低温温控系统及方法技术方案

本申请属于智能控制技术领域，具体涉及一种自动化高精度超低温温控系统及方法，包括液氮罐，气氮罐，换热管以及储氮罐，本发明专利技术提供了一种全自动、千分之一精度的超低温温控系统，以解决制冷过程中精度低、可靠性差的问题，能够快速的提供一个超低温空间。其温控方法的原理是使用PLC实现全自动控制低温温控系统中制冷剂的的压强，从而精确控制其沸点，精度可控制在0.1%。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于智能控制，具体涉及一种自动化高精度超低温温控系统及方法。

技术介绍

1、近些年，随着我国科技不断的发展，由于许多科学实验和生产需要在低温环境下运行，超低温试验技术也得到了飞速的进步。这一需求主要源于量子计算、超导材料、深空探测、生物样本超低温保存等前沿领域对极端低温条件的依赖。

2、常规的低温制冷系统装置采用的是多级压缩机制冷的方法降低温度，pid算法对温度调节。该方式制冷的精度随着温度的下降而下降，在-100℃以下，精度为0.1℃；在-150℃以下，精度为1℃。除了多级压缩机制冷外，还有覆叠式压缩的方式制冷，该方式是高温级与低温级独立循环，通过冷凝蒸发器耦合，其温度范围为-80℃~-150℃，由于r23（三氟甲烷，制冷剂）在-150℃下，气相密度低导致流量控制滞后以及精度在低温下会衰减，所以才会导致随着温度的降低，精度也在下降，在-85℃以下，精度为±1℃；在-120℃以下，精度为±2℃；在-150℃，精度为±3℃。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一种全自动、千分之一精度的超低温温本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自动化高精度超低温温控系统，其特征在于，包括液氮罐，气氮罐，换热管以及储氮罐；所述液氮罐通过电磁阀A连接所述储氮罐，所述液氮罐的底端连接所述换热管，液氮罐上端口通过针型阀E连接气氮罐；所述气氮罐上设有泄压阀B，所述液氮罐连接泄压阀A、所述液氮罐通过电磁阀B与外部储氮设备连接；所述换热管连接倒U字形管道，倒U字形管道的顶端与液氮罐的高度相同，所述倒U字形管道通过所述电磁阀D连接所述气氮罐，形成闭环制冷系统，所述电磁阀A、电磁阀B、电磁阀D分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化高精度超低温温控系统，其特征在于，所述储氮罐上设有压强计J，所述储氮罐与液氮罐之...

【技术特征摘要】

1.一种自动化高精度超低温温控系统，其特征在于，包括液氮罐，气氮罐，换热管以及储氮罐；所述液氮罐通过电磁阀a连接所述储氮罐，所述液氮罐的底端连接所述换热管，液氮罐上端口通过针型阀e连接气氮罐；所述气氮罐上设有泄压阀b，所述液氮罐连接泄压阀a、所述液氮罐通过电磁阀b与外部储氮设备连接；所述换热管连接倒u字形管道，倒u字形管道的顶端与液氮罐的高度相同，所述倒u字形管道通过所述电磁阀d连接所述气氮罐，形成闭环制冷系统，所述电磁阀a、电磁阀b、电磁阀d分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化高精度超低温温控系统，其特征在于，所述储氮罐上设有压强计j，所述储氮罐与液氮罐之间管道上依次设有电磁阀a、针型阀a和过滤器a；所述压强计j、电磁阀a分别与控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动化高精度超低温温控系统，其特征在于，所述液氮罐上设有液位计、压强计h，所述液氮罐与外部储氮设备之间的管道上依次设有过滤器b、电磁阀b和针型阀b，所述液位计、压强计h、电磁阀b与控制器连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动化高精度超低温温控系统，其特征在于，所述气氮罐通过泄压阀b与外部储氮设备连接，两者之间安装针型阀c；所述气氮罐与外部储氮设备之间的管道上依次设有过滤器c、电磁阀e和针型阀d，所述过滤器c、电磁阀e分别与控制器连接。

5.一种自动化高精度超低温温控方法，采用如权利要求3-4任一所述自动化高精度超低温温控系统，其特征在于，控制器设置初始化参数，进入自动模式，所述电磁阀b和电磁阀e的泄压方式为：

6.据权利要求5所述的自动化高精度超低温温控方法，其特征在于，液氮罐中在一定的压强下，液氮的沸点温度是固定的，当大于其沸点温度时，液氮会气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴华，李长裕，祝成光，贾康，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：