專利名稱：一種液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)，可用于向安裝蛋白質(zhì)晶體樣品的機(jī)械手樣品腔自動(dòng)填充液氮。
技術(shù)背景隨著人類基因組測(cè)序的完成，由基因控制表達(dá)的各種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)的測(cè)定成為當(dāng)今生物學(xué)家的首要任務(wù)。確切地了解每一種蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，無(wú)論是對(duì)于客觀地了解蛋白質(zhì)的各項(xiàng)功能，還是研究出直接有效的治療藥物都是非常重要的。目前蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的測(cè)定80%以上是利用晶體X射線衍射的方法來(lái)解析的，蛋白質(zhì)晶體樣品通常保存在液氮中以備實(shí)驗(yàn)。在X射線衍射實(shí)驗(yàn)中，用機(jī)械手來(lái)安裝蛋白質(zhì)晶體樣品可以提高實(shí)驗(yàn)效率，實(shí)驗(yàn)前將蛋白質(zhì)晶體樣品放于機(jī)械手的樣品腔中，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用機(jī)械手迅速的完成樣品的安裝。機(jī)械手的樣品腔需要維持一定量的液氮用以保存蛋白質(zhì)晶體樣品，就需要一個(gè)能夠自動(dòng)為機(jī)械手樣品腔填充液氮的液氮填充系統(tǒng)。此系統(tǒng)進(jìn)一步地還需要能夠自動(dòng)控制其自身液面高度，并且自動(dòng)控制輸出壓力，避免過(guò)大的壓力擾動(dòng)蛋白質(zhì)晶體樣品。而現(xiàn)有技術(shù)中的自增壓液氮容器并不能滿足該要求?，F(xiàn)有的自增壓液氮容器主要用于運(yùn)輸和儲(chǔ)存液氮，也可用作其他制冷裝置的冷源。該容器上部安裝有進(jìn)/排液閥、放氣閥、安全閥、壓力表、液位儀，利用容器內(nèi)少量液氮?dú)饣a(chǎn)生壓力，使容器能自動(dòng)排放液氮，從而為其他產(chǎn)品進(jìn)行液氮填充和降溫。但是，該自增壓液氮容器為手動(dòng)裝置，需要在觀察液位儀和壓力表指示數(shù)值的同時(shí)，通過(guò)人手扭動(dòng)進(jìn)/排液閥和放氣閥進(jìn)行操作，該操作不僅不方便且浪費(fèi)人工，最重要的缺點(diǎn)是該液氮輸出壓力不可控制，若將其直接應(yīng)用到保存蛋白質(zhì)晶體樣品的機(jī)械手樣品腔，由于壓力擾動(dòng)過(guò)大，必然導(dǎo)致樣品的破壞。因此，有必然研究出一種能夠自動(dòng)監(jiān)控被填充容器的液位實(shí)現(xiàn)液氮的自動(dòng)填充，并且能夠自動(dòng)監(jiān)控自身的液位和壓力的液氮填充系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種能夠自動(dòng)填充液氮的系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中的自增壓液氮容器在應(yīng)用上的不足。本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型提供一種液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)，包括自增壓液氮容器，所述自增壓液氮容器包括放氣閥，進(jìn)液閥，排液閥，第一液位儀，壓力表，安全閥，所述排液閥為電磁閥，所述系統(tǒng)還包括與自增壓液氮容器的排液閥通過(guò)管道相連的接收罐，所述接收罐具有第二液位儀；以及分別與所述自增壓液氮容器的排液閥和所述接收罐的第二液位儀信號(hào)連接的信號(hào)控制器。優(yōu)選地，所述壓力表是電接點(diǎn)壓力表，所述排氣閥是電磁閥，均與所述信號(hào)控制器信號(hào)連接。優(yōu)選地，所述進(jìn)液閥是電磁閥，該進(jìn)液閥和第一液位儀均與所述信號(hào)控制器信號(hào)連接。本實(shí)用新型的有益效果是采用第二液位儀探測(cè)接收罐內(nèi)液面高度，使用液位儀輸出信號(hào)控制排液閥打開，對(duì)接收罐填充液氮，實(shí)現(xiàn)液氮自動(dòng)填充；采用電接點(diǎn)壓力表檢測(cè)自增壓液氮容器中壓力，使用電接點(diǎn)壓力表輸出的信號(hào)控制排氣閥打開，釋放液氮容器內(nèi)的壓力，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制自增壓液氮容器的輸出壓力；采用第一液位儀探測(cè)自增壓液氮容器中液面高度，使用第一液位儀輸出信號(hào)控制進(jìn)液閥打開，對(duì)液氮容器填充液氮，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制自增壓液氮容器中的液面。本實(shí)用新型特別提供了一種能夠自動(dòng)控制液面、自動(dòng)控制輸出壓力的液氮填充系統(tǒng)，可用于安裝蛋白質(zhì)晶體樣品的機(jī)械手填充液氮。
圖I為本實(shí)用新型的液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。I、自增壓液氮容器2、放氣閥3、安全閥4、壓力表5、第一液位儀6、進(jìn)液閥7、進(jìn)液管8、排液閥9、接收罐10、信號(hào)控制器11、第二液位儀
具體實(shí)施方式
下面給出本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本實(shí)用新型的功能、特點(diǎn)。本實(shí)用新型提供一種液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，如圖I所示，該液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)，包括自增壓液氮容器I，所述自增壓液氮容器I包括放氣閥2，安全閥3，壓力表4，第一液位儀5，進(jìn)液閥6，進(jìn)液管7，排液閥8，其中，該排液閥8為電磁閥，自增壓液氮容器I的排液閥8與接收罐9通過(guò)液氮輸送管道相連，該接收罐9具有第二液位儀11 ;該系統(tǒng)還包括信號(hào)控制器10，該信號(hào)控制器10分別與自增壓液氮容器I的排液閥8和所述接收罐9的第二液位儀11信號(hào)連接。開啟信號(hào)控制器10，設(shè)置接收罐9中的液面高度上、下限位。當(dāng)接收罐內(nèi)液面低于下限位，第二液位儀11給出低位信號(hào)，信號(hào)控制器控制排液閥8開啟，由于液氮容器內(nèi)氣體有一定的壓力，液氮將從液氮容器內(nèi)被壓入接收罐9;當(dāng)接收罐內(nèi)液面高于上限位，第二液位儀11給出高位信號(hào)，信號(hào)控制器控制排液閥8關(guān)閉，停止對(duì)接收罐腔灌注液氮，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)接收罐的液氮自動(dòng)填充。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該自增壓液氮容器優(yōu)選為YDZ型自增壓液氮容器。該接收罐9為機(jī)械手樣品腔。所述壓力表4是電接點(diǎn)壓力表，所述排氣閥2是電磁閥，均與所述信號(hào)控制器10信號(hào)連接。所述進(jìn)液閥6是電磁閥，該進(jìn)液閥6和第一液位儀5均與所述信號(hào)控制器信號(hào)連接。其余設(shè)置與第一實(shí)施例均相同。將上游液氮進(jìn)液口 7接到液氮輸送管路中，開啟自增壓液氮容器I的進(jìn)液閥6，設(shè)置電接點(diǎn)壓力表4壓力上、下限位，設(shè)置液氮容器I及機(jī)械手樣品腔中液面高度上、下限位。由于進(jìn)液閥6開啟，液氮容器內(nèi)氣體壓力會(huì)緩慢增加，當(dāng)液氮容器內(nèi)氣體壓力高于壓力上限，電接點(diǎn)壓力表給出高位信號(hào)，信號(hào)控制器控制排氣閥2開啟，由排氣管對(duì)容器內(nèi)氣體泄壓；當(dāng)液氮容器內(nèi)氣體壓力低于壓力下限，電接點(diǎn)壓力表給出低位信號(hào)，信號(hào)控制器控制放氣閥2關(guān)閉，停止對(duì)容器排壓。當(dāng)液氮容器內(nèi)液面低于下限位，第一液位儀5給出低位信號(hào)，信號(hào)控制器控制進(jìn)液閥6開啟，由液氮輸送管路對(duì)液氮容器從進(jìn)液管7注入液氮；當(dāng)液氮容器內(nèi)液面高于上限位，第一液位儀5給出高位信號(hào)，信號(hào)控制器控制進(jìn)液閥6關(guān)閉，停止對(duì)液氮容器灌注液氮。當(dāng)機(jī)械手樣品腔內(nèi)液面低于下限位，第二液位儀11給出低位信號(hào)，信號(hào)控制器控制排液閥8開啟，由于液氮容器內(nèi)氣體有一定的壓力，液氮將從液氮容器內(nèi)壓入機(jī)械手樣品腔；當(dāng)機(jī)械手樣品腔內(nèi)液面高于上限位，第二液位儀11給出高位信號(hào)，信號(hào)控制器控制排液閥8關(guān)閉，停止對(duì)機(jī)械手樣品腔灌注液氮。
以上雖然描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)，包括自增壓液氮容器，所述自增壓液氮容器包括放氣閥、進(jìn)液閥、排液閥、第一液位儀、壓力表和安全閥，其特征在于，所述排液閥為電磁閥，所述系統(tǒng)還包括 與自增壓液氮容器的排液閥通過(guò)管道相連的接收罐，所述接收罐具有第二液位儀；以及 分別與所述自增壓液氮容器的排液閥和所述接收罐的第二液位儀信號(hào)連接的信號(hào)控制器。
2.如權(quán)利要求I所述的液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力表是電接點(diǎn)壓力表，所述排氣閥是電磁閥，均與所述信號(hào)控制器信號(hào)連接。
3.如權(quán)利要求I所述的液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)液閥是電磁閥，該進(jìn)液閥和第一液位儀均與所述信號(hào)控制器信號(hào)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液氮自動(dòng)填充系統(tǒng)，包括自增壓液氮容器，所述自增壓液氮容器包括放氣閥，進(jìn)液閥，排液閥，第一液位儀，壓力表，安全閥，所述排液閥為電磁閥，所述系統(tǒng)還包括與自增壓液氮容器的排液閥通過(guò)管道相連的接收罐，所述接收罐具有第二液位儀；以及分別與所述自增壓液氮容器的排液閥和所述接收罐的第二液位儀信號(hào)連接的信號(hào)控制器。本實(shí)用新型提供的裝置可用于自動(dòng)填充液氮，進(jìn)一步地還能自動(dòng)控制液面、自動(dòng)控制輸出壓力，可用于安裝蛋白質(zhì)晶體樣品的機(jī)械手填充液氮。
文檔編號(hào)F17C5/02GK202484585SQ201220056839
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者何建華, 劉科, 孫波, 黃勝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所