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自动液氮泵是怎样实现温度远程控制操作

发布时间:2025-07-22,浏览量:45


  自动液氮泵实现温度远程控制操作主要依靠温度监测、数据传输、智能控制、执行调节四大系统的协同工作,具体原理如下:

  一、温度监测系统:实时采集目标温度

  传感器部署:在需要控温的区域(如低温容器、反应舱)安装高精度低温传感器(如铂电阻 Pt100、热电偶),可耐受 - 196℃液氮环境,实时监测温度变化。

  信号转换:传感器将温度物理量转化为电信号(如 4-20mA 电流信号),经信号调理模块过滤噪声后,传输至本地控制器。

  二、数据传输系统:建立远程通信链路

  本地数据处理:本地控制器(如 PLC、单片机)接收温度信号,通过 A/D 转换为数字信号,同时采集设备运行状态(如液氮液位、泵体压力)。

  远程通信模块:

  采用工业级无线传输技术(如 4G/5G、LoRa、WiFi)或有线方式(如以太网),将温度数据、设备状态打包上传至远程控制平台(云端服务器或监控终端)。

  支持双向通信,远程指令(如温度设定值)可通过同一链路下发至本地控制器。

  三、远程控制中枢:智能决策与指令下发

  控制平台功能:

  操作员通过电脑客户端、手机 APP 访问远程平台,实时查看温度曲线、设备状态,设置目标温度(如 - 80℃)及控制参数(如调节精度 ±0.5℃)。

  内置 PID 控制算法(比例 - 积分 - 微分),根据目标温度与实际温度的偏差,自动计算调节量(如液氮补给量)。

  逻辑判断:当实际温度高于设定值时,平台生成 “增加液氮供给” 指令;低于设定值时,生成 “减少或停止供给” 指令。

液氮自动补液容器

  四、执行调节系统:精准控制液氮输出

  执行机构响应:本地控制器接收远程指令后,驱动执行元件动作:

  控制液氮泵的变频电机转速,调节流量(如转速越高,液氮输出量越大);

  联动电磁阀开关,控制液氮输送管路的通断或开度。

  闭环调节:温度传感器实时反馈调节后的温度变化,数据再次上传至远程平台,形成 “监测 - 决策 - 执行 - 反馈” 的闭环控制,确保温度稳定在设定范围。

  五、安全与反馈机制

  异常保护:远程平台内置安全逻辑,当检测到超温(如温度骤升)、液位过低、通信中断等异常时,自动触发报警(声光报警、平台推送),并可预设应急操作(如自动关闭液氮泵、启动备用冷源)。

  历史数据追溯:平台存储温度曲线、操作记录,支持回溯分析,便于优化控温参数。

  通过以上系统的协同,自动液氮泵可实现数公里至数十公里范围内的温度远程精准控制,广泛应用于低温实验、冷链仓储等场景。


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