专利名称：一种液氮自动填充系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液氮自动填充系统，可用于向安装蛋白质晶体样品的机械手样品腔自动填充液氮。
技术背景随着人类基因组测序的完成，由基因控制表达的各种蛋白质的结构的测定成为当今生物学家的首要任务。确切地了解每一种蛋白质的三维结构，无论是对于客观地了解蛋白质的各项功能，还是研究出直接有效的治疗药物都是非常重要的。目前蛋白质三维结构的测定80%以上是利用晶体X射线衍射的方法来解析的，蛋白质晶体样品通常保存在液氮中以备实验。在X射线衍射实验中，用机械手来安装蛋白质晶体样品可以提高实验效率，实验前将蛋白质晶体样品放于机械手的样品腔中，实验时可以用机械手迅速的完成样品的安装。机械手的样品腔需要维持一定量的液氮用以保存蛋白质晶体样品，就需要一个能够自动为机械手样品腔填充液氮的液氮填充系统。此系统进一步地还需要能够自动控制其自身液面高度，并且自动控制输出压力，避免过大的压力扰动蛋白质晶体样品。而现有技术中的自增压液氮容器并不能满足该要求。现有的自增压液氮容器主要用于运输和储存液氮，也可用作其他制冷装置的冷源。该容器上部安装有进/排液阀、放气阀、安全阀、压力表、液位仪，利用容器内少量液氮气化产生压力，使容器能自动排放液氮，从而为其他产品进行液氮填充和降温。但是，该自增压液氮容器为手动装置，需要在观察液位仪和压力表指示数值的同时，通过人手扭动进/排液阀和放气阀进行操作，该操作不仅不方便且浪费人工，最重要的缺点是该液氮输出压力不可控制，若将其直接应用到保存蛋白质晶体样品的机械手样品腔，由于压力扰动过大，必然导致样品的破坏。因此，有必然研究出一种能够自动监控被填充容器的液位实现液氮的自动填充，并且能够自动监控自身的液位和压力的液氮填充系统。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题就是提供一种能够自动填充液氮的系统，解决现有技术中的自增压液氮容器在应用上的不足。本实用新型采用下述技术方案来解决上述技术问题本实用新型提供一种液氮自动填充系统，包括自增压液氮容器，所述自增压液氮容器包括放气阀，进液阀，排液阀，第一液位仪，压力表，安全阀，所述排液阀为电磁阀，所述系统还包括与自增压液氮容器的排液阀通过管道相连的接收罐，所述接收罐具有第二液位仪；以及分别与所述自增压液氮容器的排液阀和所述接收罐的第二液位仪信号连接的信号控制器。优选地，所述压力表是电接点压力表，所述排气阀是电磁阀，均与所述信号控制器信号连接。优选地，所述进液阀是电磁阀，该进液阀和第一液位仪均与所述信号控制器信号连接。本实用新型的有益效果是采用第二液位仪探测接收罐内液面高度，使用液位仪输出信号控制排液阀打开，对接收罐填充液氮，实现液氮自动填充；采用电接点压力表检测自增压液氮容器中压力，使用电接点压力表输出的信号控制排气阀打开，释放液氮容器内的压力，进一步实现自动控制自增压液氮容器的输出压力；采用第一液位仪探测自增压液氮容器中液面高度，使用第一液位仪输出信号控制进液阀打开，对液氮容器填充液氮，进一步实现自动控制自增压液氮容器中的液面。本实用新型特别提供了一种能够自动控制液面、自动控制输出压力的液氮填充系统，可用于安装蛋白质晶体样品的机械手填充液氮。
图I为本实用新型的液氮自动填充系统结构图。I、自增压液氮容器2、放气阀3、安全阀4、压力表5、第一液位仪6、进液阀7、进液管8、排液阀9、接收罐10、信号控制器11、第二液位仪
具体实施方式
下面给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。本实用新型提供一种液氮自动填充系统，根据本实用新型的一个优选实施例，如图I所示，该液氮自动填充系统，包括自增压液氮容器I，所述自增压液氮容器I包括放气阀2，安全阀3，压力表4，第一液位仪5，进液阀6，进液管7，排液阀8，其中，该排液阀8为电磁阀，自增压液氮容器I的排液阀8与接收罐9通过液氮输送管道相连，该接收罐9具有第二液位仪11 ;该系统还包括信号控制器10，该信号控制器10分别与自增压液氮容器I的排液阀8和所述接收罐9的第二液位仪11信号连接。开启信号控制器10，设置接收罐9中的液面高度上、下限位。当接收罐内液面低于下限位，第二液位仪11给出低位信号，信号控制器控制排液阀8开启，由于液氮容器内气体有一定的压力，液氮将从液氮容器内被压入接收罐9;当接收罐内液面高于上限位，第二液位仪11给出高位信号，信号控制器控制排液阀8关闭，停止对接收罐腔灌注液氮，从而实现对接收罐的液氮自动填充。根据本实用新型的一个优选实施例，该自增压液氮容器优选为YDZ型自增压液氮容器。该接收罐9为机械手样品腔。所述压力表4是电接点压力表，所述排气阀2是电磁阀，均与所述信号控制器10信号连接。所述进液阀6是电磁阀，该进液阀6和第一液位仪5均与所述信号控制器信号连接。其余设置与第一实施例均相同。将上游液氮进液口 7接到液氮输送管路中，开启自增压液氮容器I的进液阀6，设置电接点压力表4压力上、下限位，设置液氮容器I及机械手样品腔中液面高度上、下限位。由于进液阀6开启，液氮容器内气体压力会缓慢增加，当液氮容器内气体压力高于压力上限，电接点压力表给出高位信号，信号控制器控制排气阀2开启，由排气管对容器内气体泄压；当液氮容器内气体压力低于压力下限，电接点压力表给出低位信号，信号控制器控制放气阀2关闭，停止对容器排压。当液氮容器内液面低于下限位，第一液位仪5给出低位信号，信号控制器控制进液阀6开启，由液氮输送管路对液氮容器从进液管7注入液氮；当液氮容器内液面高于上限位，第一液位仪5给出高位信号，信号控制器控制进液阀6关闭，停止对液氮容器灌注液氮。当机械手样品腔内液面低于下限位，第二液位仪11给出低位信号，信号控制器控制排液阀8开启，由于液氮容器内气体有一定的压力，液氮将从液氮容器内压入机械手样品腔；当机械手样品腔内液面高于上限位，第二液位仪11给出高位信号，信号控制器控制排液阀8关闭，停止对机械手样品腔灌注液氮。
以上虽然描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种液氮自动填充系统，包括自增压液氮容器，所述自增压液氮容器包括放气阀、进液阀、排液阀、第一液位仪、压力表和安全阀，其特征在于，所述排液阀为电磁阀，所述系统还包括 与自增压液氮容器的排液阀通过管道相连的接收罐，所述接收罐具有第二液位仪；以及 分别与所述自增压液氮容器的排液阀和所述接收罐的第二液位仪信号连接的信号控制器。
2.如权利要求I所述的液氮自动填充系统，其特征在于，所述压力表是电接点压力表，所述排气阀是电磁阀，均与所述信号控制器信号连接。
3.如权利要求I所述的液氮自动填充系统，其特征在于，所述进液阀是电磁阀，该进液阀和第一液位仪均与所述信号控制器信号连接。
专利摘要本实用新型公开了一种液氮自动填充系统，包括自增压液氮容器，所述自增压液氮容器包括放气阀，进液阀，排液阀，第一液位仪，压力表，安全阀，所述排液阀为电磁阀，所述系统还包括与自增压液氮容器的排液阀通过管道相连的接收罐，所述接收罐具有第二液位仪；以及分别与所述自增压液氮容器的排液阀和所述接收罐的第二液位仪信号连接的信号控制器。本实用新型提供的装置可用于自动填充液氮，进一步地还能自动控制液面、自动控制输出压力，可用于安装蛋白质晶体样品的机械手填充液氮。
文档编号F17C5/02GK202484585SQ201220056839
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者何建华, 刘科, 孙波, 黄胜 申请人:中国科学院上海应用物理研究所