本发明涉及辅助生殖实验室监控设备领域,特别涉及一种智能化液氮罐密封检测装置和检测方法。
背景技术:
1、液氮是氮气在高压和极低温下液化形成的产物,能够产生较低的温度,且具有无毒、无色、无味、不易燃易爆和化学稳定的特点,近年来,被广泛应用于生殖科研项目中作为进行胚胎等生物样本的冷冻保存手段。因存储液氮的容器较为特殊,通常存储于液氮罐中,从外部难以通过肉眼观察容器内剩余液氮液位高度,从而导致在液氮使用过程中,不能及时液氮补充,进而导致内部存储的生物样本受损。
2、在相关技术中,液氮的液位检测技术主要包括:压力传感器检测法、超声波传感器检测法、红外激光检测法、电容式检测法、浮子检测法和热电偶温度检测法。其中,压力传感器检测法对罐体密封性要求严格;超声波传感器以及红外激光检测时要求液氮罐开口,不适用在液氮罐存储过程中的实时液位检测;浮子检测法精度低;热电偶传感器检测法通过液位低于传感器时,温度会升高来实现液位检测,但该方法只能检测液位是否低于特定的位置,无法精准测量液位高度;电容式传感器需要将电容两级置于液氮罐中,通过液位的变化导致电容量发生变化,但该方法需要专业的安装技术,安装间隙产生的误差均会影响最终精度。上述检测方式均存在检测精度和安装难度上的缺陷,不适用于辅助生殖试验室中频繁使用液氮进行样本保存,需要实时精确监测罐内液氮液位的情况。且传感器属于精密器件,即使准确设置于液氮罐内,若出现损坏导致检测失效,也会对辅助生殖实验室中的样本保存带来不确定性,造成宝贵的生物样本损失。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种智能化液氮罐密封检测装置和检测方法,能够解决相关技术中传统检测方式因结构和检测精度缺陷,导致针对液氮罐内液位实时检测困难,检测精确度低的技术问题。所述技术方案如下:
2、第一方面,本发明实施例提供了一种智能化液氮罐密封检测装置,包括上盖体、保温材料柱、液位传感器、温度传感器和电控主板,
3、所述电控主板安装于所述上盖体上,所述保温材料柱连接于所述上盖体的一侧面,所述保温材料柱远离所述上盖体的一端设置有定位连接件,所述液位传感器和所述温度传感器并列布置且嵌入安装于所述定位连接件上,所述液位传感器和所述温度传感器均与所述电控主板电连接,所述电控主板上设置有用于显示所述液位传感器和所述温度传感器的检测数值的显示面板,且配置为当所述检测数值出现异常时发送报警信息。
4、可选地,所述定位连接件远离所述保温材料柱的一侧端面上间隔设置有第一装配孔和第二装配孔,所述液位传感器的顶部嵌入安装于所述第一装配孔中,所述温度传感器的顶部嵌入安装于所述第二装配孔中,所述保温材料柱内部设置有供所述液位传感器和所述温度传感器的线束穿过的过线孔。
5、可选地,所述液位传感器为呈圆柱状的电容式液位传感器,所述液位传感器的嵌入端侧壁上设置有第一螺丝固定孔,所述定位连接件上设置有与所述第一螺丝固定孔相匹配的第二螺丝固定孔。
6、可选地,所述液位传感器上套设有筒状的内定位套,所述内定位套的外径大于所述液位传感器的嵌入端外径且与所述第一装配孔的内径相匹配,所述内定位套的侧壁上设置有与所述第一螺丝固定孔和所述第二螺丝固定孔相匹配的第三螺丝固定孔。
7、可选地,所述智能化液氮罐密封检测装置还包括温度传感器定位管,所述温度传感器定位管的一端嵌入安装于所述第二装配孔中,所述温度传感器定位管的另一端侧壁上设置有探测通孔且末端封闭,所述温度传感器设置于温度传感器定位管中且探头端位于所述温度传感器定位管的另一端内。
8、可选地,所述温度传感器定位管的另一端同轴套设有探头保护管,所述探测通孔设置于所述探头保护管的侧壁上。
9、可选地,其特征在于,所述智能化液氮罐密封检测装置还包括液氮罐连接环,所述液氮罐连接环的一侧端面设置有锁扣,所述锁扣上设置有锁孔,所述液氮罐连接环的另一侧设置有用于与液氮罐顶部开口配合的安装凹槽,所述上盖体的一侧面设置有沿径向向外可伸缩设置的锁舌,所述锁舌与所述锁孔相匹配且与所述电控主板电连接。
10、可选地,所述锁舌下方的所述上盖体边缘设置有与所述锁扣相匹配的定位缺口。
11、可选地,所述液氮罐连接环的一侧端面上沿周向等角度间隔设置有多个样品挂载凹槽,所述样品挂载凹槽与所述液氮罐连接环的内圈连通,所述保温材料柱的外侧壁上设置有沿径向布置,且与所述样品挂载凹槽相匹配的避让槽。
12、第二方面,本发明实施例还提供了一种检测方法,基于前述第一方面所述的智能化液氮罐密封检测装置实现,包括将所述上盖体盖设于液氮罐的顶部开口处,利用所述保温材料柱填充所述液氮罐的开口以及罐颈内部侧壁,以使所述液位传感器和所述温度传感器固定伸入所述液氮罐内的预设位置;
13、利用所述液位传感器采集所述液氮罐内液氮的实时液位信息,利用所述温度传感器采集所述液氮罐内的实时温度信息,并通过所述显示面板进行显示反馈;
14、若检测液位超出预设液位、检测温度超出预设温度,以及所述实时液位信息和所述实时温度信息的数值比例关系超出预设范围阈值,则通过所述电控主板发送报警信息
15、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
16、采用本发明所提供的双保险液氮液位检测装置,其通过与传统液氮罐的盖体进行集成设计,在上盖体的内侧面安装用于密封隔温的保温材料柱,并通过改装保温材料柱的方式,通过作为中转固定的定位连接件,将作为检测元件的液位传感器和温度传感器集成至保温材料柱底部,解决两种传感器不易安装的问题,确保传感器安装位置固定且没有明显间隙。在完成上盖体与对应液氮罐的对应安装后,液位传感器和温度传感器可以实时将罐内的液位数据和温度数据反馈到电控主板上,并通过显示面板供工作人员检查确认,无需进行液氮罐的开启。同时通过额外设置温度传感器,利用内部温度与液氮液位的对比变化关系实现检测过程中的双保险确认,当液位传感器出现故障,其检测数据与温度传感器的数据对比出现异常时,电控主板可以及时向外发出报警信息,提醒工作人员进行及时确认和设备检查。有效解决相关技术中传统检测方式因结构和检测精度缺陷,导致针对液氮罐内液位实时检测困难,检测精确度低的技术问题。
1.一种智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,包括:上盖体(1)、保温材料柱(2)、液位传感器(3)、温度传感器(4)和电控主板(5),
2.根据权利要求1所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,所述定位连接件(6)远离所述保温材料柱(2)的一侧端面上间隔设置有第一装配孔(61)和第二装配孔(62),所述液位传感器(3)的顶部嵌入安装于所述第一装配孔(61)中,所述温度传感器(4)的顶部嵌入安装于所述第二装配孔(62)中,所述保温材料柱(2)内部设置有供所述液位传感器(3)和所述温度传感器(4)的线束穿过的过线孔(21)。
3.根据权利要求2所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,所述液位传感器(3)为呈圆柱状的电容式液位传感器,所述液位传感器(3)的嵌入端侧壁上设置有第一螺丝固定孔(31),所述定位连接件(6)上设置有与所述第一螺丝固定孔(31)相匹配的第二螺丝固定孔(63)。
4.根据权利要求3所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,所述液位传感器(3)上套设有筒状的内定位套(32),所述内定位套(32)的外径大于所述液位传感器(3)的嵌入端外径且与所述第一装配孔(61)的内径相匹配,所述内定位套(32)的侧壁上设置有与所述第一螺丝固定孔(31)和所述第二螺丝固定孔(63)相匹配的第三螺丝固定孔(321)。
5.根据权利要求2所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,所述智能化液氮罐密封检测装置还包括温度传感器定位管(7),所述温度传感器定位管(7)的一端嵌入安装于所述第二装配孔(62)中,所述温度传感器定位管(7)的另一端侧壁上设置有探测通孔(71)且末端封闭,所述温度传感器(4)设置于温度传感器定位管(7)中且探头端位于所述温度传感器定位管(7)的另一端内。
6.根据权利要求5所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,所述温度传感器定位管(7)的另一端同轴套设有探头保护管(72),所述探测通孔(71)设置于所述探头保护管(72)的侧壁上。
7.根据权利要求1至6任一项所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,所述智能化液氮罐密封检测装置还包括液氮罐连接环(8),所述液氮罐连接环(8)的一侧端面设置有锁扣(81),所述锁扣(81)上设置有锁孔(811),所述液氮罐连接环(8)的另一侧设置有用于与液氮罐顶部开口配合的安装凹槽(82),所述上盖体(1)的一侧面设置有沿径向向外可伸缩设置的锁舌(11),所述锁舌(11)与所述锁孔(811)相匹配且与所述电控主板(5)电连接。
8.根据权利要求7所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,所述锁舌(11)下方的所述上盖体(1)边缘设置有与所述锁扣(81)相匹配的定位缺口(12)。
9.根据权利要求7所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,所述液氮罐连接环(8)的一侧端面上沿周向等角度间隔设置有多个样品挂载凹槽(83),所述样品挂载凹槽(83)与所述液氮罐连接环(8)的内圈连通,所述保温材料柱(2)的外侧壁上设置有沿径向布置,且与所述样品挂载凹槽(83)相匹配的避让槽(22)。
10.一种检测方法,基于权利要求1至9任一项所述的智能化液氮罐密封检测装置,其特征在于,包括: