本发明专利技术涉及一种试验用液氮抽取输送装置，包括孔板、贮液装置、贮罐、温度调节装置、出液管、抽液管和堵塞，其中贮液装置中容纳液氮，堵塞将液氮封装在贮液装置内，抽液管一端插入液氮中，另一端穿过堵塞与贮液装置连通，出液管一端与抽液管连通，另一端对准外部采液容器，孔板设置在出液管上，用于控制液氮的输出流量，温度调节装置通过调节温度控制贮罐中的气体压力，从而控制液氮的流出速度，贮液装置用于输送缓冲及输送完毕后残液的吹除，该输送装置可以平稳、快速、安全、准确地抽取送液氮，同时节省人力和成本，适应于实验室绝大多数低温试验场合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于可控电加热和管路平稳输送技术的简易设备，尤其是涉及一种新型试验用液氮抽取输送装置，用于在实验室进行精确、安全的液氮提取工作。
技术介绍
液氮是实验室制造低温环境的重要介质。在液氮使用过程中，由两名试验人员穿好防护装备后抬起低温贮罐向试验件容器内倾倒液氮。在操作过程中，液氮的飞溅很容易对试验人员造成伤害，同时，倾倒液氮也很难准确控制用量，造成试验资源的浪费。目前一些单位对试验液氮提取也采取了一些新办法，主要思路是利用加热挥发对液氮进行加温后利用气压对液氮增压提取。但是其提取装置过于简单，无法控制液氮流速，流速过高时液氮对输送管路产生的液压冲击也较大，在安全性和经济性上还需进一步提升改善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型试验用液氮抽取输送装置，该输送装置可以平稳、快速、安全、准确地抽取送液氮，同时节省人力和成本，适应于实验室绝大多数低温试验场合。本专利技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：一种新型试验用液氮抽取输送装置，包括孔板、贮液装置、贮罐、温度调节装置、出液管、抽液管和堵塞，其中贮液装置中容纳液氮，堵塞将液氮封装在贮液装置内，抽液管一端插入液氮中，另一端穿过堵塞与贮液装置连通，出液管一端与抽液管连通，另一端对准外部采液容器，孔板设置在出液管上，用于控制液氮的输出流量，温度调节装置通过调节温度控制贮罐中的气体压力，从而控制液氮的流出速度，贮液装置用于输送缓冲及输送完毕后残液的吹除。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，温度调节装置包括调节旋钮、可调节热电阻、电池、电连接线和金属管，其中电池设置在堵塞中，为温度调节装置供电，金属管设置在贮罐内部，金属管上端通过堵塞固定，可调节热电阻放置在金属管内部，并位于液氮的液面下方，调节旋钮设置在堵塞上，调节旋钮通过电连接线与可调节热电阻的调节端连接，通过电阻的调节实现温度的控制。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，所述贮罐中液氮的液面高度为贮罐高度的2/3-3/4。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，所述贮液装置为球缺体与圆锥体组成的中空复合结构。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，所述贮液装置为半球体与圆锥体组成的中空复合结构，且贮液装置的容积为2L-2.5L。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，所述出液管与抽液管的管径相同，管径φ为4mm-6mm。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，所述孔板的出口端与入口端分别与出液管管路焊接，从而将孔板接入出液管管路。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，所述孔板的孔径小于出液管与抽液管的管径，孔板的出口端与入口端为锥角不同的圆锥体结构，且入口端的锥角角度大于出口端的锥角角度。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，所述入口端锥角角度不小于出口端锥角角度的两倍。在上述新型试验用液氮抽取输送装置中，出液管停止输送液氮后，将出液管、抽液管与贮液装置取出，对贮液装置加热，贮液装置内的气体快速膨胀并向出液管和抽液管内流动，起到管路残液的吹除作用。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)、本专利技术创新设计了一种试验用液氮抽取输送装置，由孔板、贮液装置、贮罐、温度调节装置、出液管、抽液管和堵塞组成，该装置可以平稳、快速、安全、准确地抽取送液氮，提取液氮操作过程也由两个人减少为一个人，大大节省人力和成本，提高了输送效率，经过估算，由于可以准确控制液氮用量，使用该输送装置较现有人工倾倒方式节省液氮不少于30％，并且适应于实验室绝大多数低温试验场合；(2)、本专利技术输送装置通过在出液管中增加孔板，并对孔板结构进行了优化设计，从而可以可靠控制液氮的输出流量，实现液氮平稳安全的输出；(3)、本专利技术输送装置通过增加温度调节装置，调节加热管路中的电阻值改变加热路输出的热量大小，输入热量发生改变直接影响液氮蒸发量和对液面的挤压力，从而准确控制液氮输出速率；(4)、本专利技术液氮输送管路中增加小型贮液装置，小型贮液装置常温时存有一定量的气体，在液氮输送过程中，可以起到缓冲效应，在停止供应液氮后，小型贮液装置内的气体快速膨胀并向管路内流动，可以起到管路残液的吹除作用；(5)、本专利技术输送装置在不显著提高成本和设备复杂性的基础上，提出较市面现有方案更加安全和经济的液氮抽取输送装置，具有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术新型试验用液氮抽取输送装置结构示意图；图2为本专利技术孔板结构示意图；图3为本专利技术另一种孔板结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述：如图1所述为本专利技术新型试验用液氮抽取输送装置结构示意图，由图可知本专利技术新型试验用液氮抽取输送装置包括孔板1、小型贮液装置2、贮罐4、温度调节装置、出液管6、抽液管7和堵塞8，其中贮液装置2中容纳液氮9，堵塞8将液氮9封装在小型贮液装置2内，抽液管7一端插入液氮中，另一端穿过堵塞8与小型贮液装置2连通，出液管6一端与抽液管7连通，另一端对准外部采液容器10，孔板1设置在出液管6上，用于控制液氮9的输出流量，温度调节装置通过调节温度控制贮罐4中的气体压力(液氮挥发的气体压力)，从而控制液氮9的流出速度，贮液装置2起到输送缓冲及输送完毕后残液吹除作用。如图1所示，其中温度调节装置包括调节旋钮3、可调节热电阻5、电池、电连接线12和金属管13，其中电池设置在堵塞8中，为温度调节装置供电，金属管13设置在贮罐4内部，金属管13上端通过堵塞8固定，可调节热电阻5放置在金属管13内部，并位于液氮9的液面下方，调节旋钮3设置在堵塞8上，调节旋钮3通过电连接线12与可调节热电阻5的调节端连接，通过电阻的调节实现温度的控制。贮罐4中液氮9的液面高度为贮罐4高度的2/3-3/4，本实施例中为3/4。贮液装置2为球缺与圆锥连接组成的中空复合结构，本实施了中球缺为半球体，其中圆锥部分的高度小于球缺直径的1/3。贮液装置2为小型贮液装置，其容积为2L-2.5L本实施中为2L。出液管6与抽液管7的管径相同，管径φ为4mm-6mm，本实施例为φ4mm。孔板1的出口端1-1与入口端1-2分别与出液管6管路焊接，从而将孔板1接入出液管6管路。如图2所示为本专利技术孔板结构示意图；孔板1的孔径d小于出液管6与抽液管7的管径，孔板1的出口端1-1与入口端1-2为锥角不同的圆锥结构，入口端1-2的锥角大于出口端1-1的锥角，且入口端1-2锥角角度不小于出口端1-1锥角角度的两倍。本实施例中入口端1-2的锥角角度为120°，出口端1-1的锥角角度为60°。本实施例中孔板1的孔径d通过如下方法得到：其中：Δp——孔口前后压差(Pa)，为800000Pa；A——孔口面积(m2)，A＝πd2，d为孔口直径；ρ——流体的密度(kg/m3)，为810kg/m3；Cd——流量系数，取0.60；qv——流量(m3/s)，取0.0001m3/s(即0.1L/s)。由此得到d为2.1mm。其中孔板1可以直接控制液氮流量，小型贮液装置2起到输送缓冲及工作完毕后残液吹除作用。堵塞8则起到对低温贮罐进行密封一级对加热功能部件和抽取输送功能部件进行定位安装的作用。工作时利用电流在电阻中流过产生热量使液氮挥发。通过调节加热管路中的电阻值可以改变加热路输出的热量大小。输入热量发生改变后，直接影响到液氮蒸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型试验用液氮抽取输送装置，其特征在于：包括孔板(1)、贮液装置(2)、贮罐(4)、温度调节装置、出液管(6)、抽液管(7)和堵塞(8)，其中贮液装置(2)中容纳液氮(9)，堵塞(8)将液氮(9)封装在贮液装置(2)内，抽液管(7)一端插入液氮中，另一端穿过堵塞(8)与贮液装置(2)连通，出液管(6)一端与抽液管(7)连通，另一端对准外部采液容器(10)，孔板(1)设置在出液管(6)上，用于控制液氮(9)的输出流量，温度调节装置通过调节温度控制贮罐(4)中的气体压力，从而控制液氮(9)的流出速度，贮液装置(2)用于输送缓冲及输送完毕后残液的吹除。
【技术特征摘要】
1.一种新型试验用液氮抽取输送装置，其特征在于：包括孔板(1)、贮液装置(2)、贮罐(4)、温度调节装置、出液管(6)、抽液管(7)和堵塞(8)，其中贮液装置(2)中容纳液氮(9)，堵塞(8)将液氮(9)封装在贮液装置(2)内，抽液管(7)一端插入液氮中，另一端穿过堵塞(8)与贮液装置(2)连通，出液管(6)一端与抽液管(7)连通，另一端对准外部采液容器(10)，孔板(1)设置在出液管(6)上，用于控制液氮(9)的输出流量，温度调节装置通过调节温度控制贮罐(4)中的气体压力，从而控制液氮(9)的流出速度，贮液装置(2)用于输送缓冲及输送完毕后残液的吹除。2.根据权利要求1所述的一种新型试验用液氮抽取输送装置，其特征在于：所述温度调节装置包括调节旋钮(3)、可调节热电阻(5)、电池、电连接线(12)和金属管(13)，其中电池设置在堵塞(8)中，为温度调节装置供电，金属管(13)设置在贮罐(4)内部，金属管(13)上端通过堵塞(8)固定，可调节热电阻(5)放置在金属管(13)内部，并位于液氮(9)的液面下方，调节旋钮(3)设置在堵塞(8)上，调节旋钮(3)通过电连接线(12)与可调节热电阻(5)的调节端连接，通过电阻的调节实现温度的控制。3.根据权利要求2所述的一种新型试验用液氮抽取输送装置，其特征在于：所述贮罐(4)中液氮(9)的液面高度为贮罐(4)高度的2/3-3/4。4.根据权利要求1所述的一种新型试验用液氮...
【专利技术属性】
技术研发人员：张翼，满满，王恺，王洪锐，廖传军，叶超，史刚，王跃平，王道连，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。