本發(fā)明涉及一種自增壓的液氮泵，尤其是一種適用于具有液氮高效出流功能的分離式自增壓計量液氮泵。

背景技術：

傳統(tǒng)的液氮泵采用出流管和增壓管的同心管結(jié)構(gòu)，在進氣過程中，常溫空氣從內(nèi)管或外管流入，低溫液氮由外管或內(nèi)管流出，空氣和液氮之間發(fā)生強烈的換熱過程，一方面，造成常溫空氣被液氮冷卻，溫度降低，抑制了常溫空氣進入液氮罐內(nèi)劇烈換熱產(chǎn)生氮氣的過程，并使罐內(nèi)壓力升高變慢，影響出流速度。另一方面，造成低溫液氮被常溫空氣加熱汽化，使出流管中的氮氣成分增加，達不到實驗裝置對液氮組分的要求。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題：本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術中的不足處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全、快捷、高效、能防止出流管液氮汽化以及罐內(nèi)增壓過慢的高效自增壓計量液氮泵。

技術方案：本發(fā)明的高效自增壓計量液氮泵，包括密封頭、并行插裝在密封頭上的出流管和與增壓泵相連的增壓管，增壓管的底部設有與PC相連的數(shù)據(jù)采集器，所述的出流管外設有5mm厚的保溫層，以防止與空氣及增壓管之間的換熱，保證液氮從出流管內(nèi)穩(wěn)定流出；出流管上依次設有安全閥和逆止閥，所述的增壓管上設有流量計，通過流量計調(diào)節(jié)空氣流量，進而調(diào)節(jié)出流管中液氮的流速，通過數(shù)據(jù)采集裝置將采集的總質(zhì)量數(shù)據(jù)送至PC，經(jīng)軟件簡單數(shù)據(jù)處理顯示出流管中液氮的質(zhì)量流速，并配合流量計調(diào)節(jié)液氮實現(xiàn)勻速出流。

所述的密封頭與封堵密封容器之間設有多個密封圈。

所述增壓管的外徑為6mm，壁厚為1mm。

所述的增壓管的底端高于液氮出流管10～15厘米。

所述的出流管外徑為10mm，壁厚為1mm。

所述的數(shù)據(jù)采集器為大量程高精度采集器，其量程為100kg，精度為2g。

有益效果：由于采用了上述技術方案，本發(fā)明分離式進出流設計有效防止了增壓管中的常溫空氣和出流管中的低溫液氮之間的換熱，保證了增壓管中的空氣溫度恒定，確?？諝膺M入液氮罐后產(chǎn)生劇烈沸騰換熱現(xiàn)象，同時，防止了出流管中液氮過度汽化，實現(xiàn)了液氮的安全穩(wěn)定出流。由機械式增壓泵提供壓力，通過流量計調(diào)節(jié)流量。出流裝置設有安全閥和逆止閥，保證出流管路的穩(wěn)定安全運行。通過將常溫空氣泵入液氮罐內(nèi)部，致使液氮汽化增壓，可將液氮罐底部液氮壓出容器，并通過數(shù)據(jù)采集裝置監(jiān)測流速，進而以流量計控制液氮出流速度。本發(fā)明的出流和自增壓分開設置并進行隔熱處理，避免了傳統(tǒng)液氮泵中，因二者的同心管結(jié)構(gòu)而導致空氣與出流液氮之間劇烈換熱，可防止液氮在出流管中的過度汽化，從而大大提高了液氮出流質(zhì)量和速率。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用效果好，與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點如下：

1.實現(xiàn)了出流管中的低溫液氮與常溫空氣的絕熱，保證液氮的出流質(zhì)量；

2.確保增壓管中的常溫空氣不被低溫液氮冷卻，進入液氮罐后與液氮發(fā)生劇烈沸騰換熱，進而保證了增壓速度；

3.通過數(shù)據(jù)采集裝置和PC軟件可監(jiān)測液氮出流速度；

4.通過流量計可調(diào)節(jié)液氮出流速度，保證出流的穩(wěn)定性；

5.各種閥的配合可確保液氮在出流過程中的安全輸送。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-密封頭，2-出流管，3-安全閥，4-逆止閥，5-流量計，6-增壓管，7-密封圈，8-數(shù)據(jù)采集器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖中的實施例對本發(fā)明作進一步的描述：

本發(fā)明的高效自增壓計量液氮泵，主要由密封頭1、出流管2、增壓管6和數(shù)據(jù)采集裝置8構(gòu)成，密封頭1、并行插裝在密封頭1上的出流管2和與增壓泵相連的增壓管6，增壓管6的底部設有與PC相連的數(shù)據(jù)采集器8，所述的增壓管6的底端高于液氮出流管10～15厘米。所述的出流管2外設有5mm厚的保溫層，以防止與空氣及增壓管之間的換熱，保證液氮從出流管2內(nèi)穩(wěn)定流出；所述的出流管2外徑為10mm，壁厚為1mm。所述的密封頭1與封堵密封容器之間設有多個密封圈7。出流管2上依次設有安全閥3和逆止閥4，所述的逆止閥4可防止液氮倒流。安全閥3控制出流管2內(nèi)的壓力不超過額定值，以防止壓力過高，造成設備損壞和威脅人身安全。所述的增壓管6上設有流量計5，增壓管6的外徑為6mm，壁厚為1mm。通過流量計5調(diào)節(jié)空氣流量，進而調(diào)節(jié)出流管中液氮的流速，通過數(shù)據(jù)采集器8將總質(zhì)量數(shù)據(jù)送至PC，經(jīng)軟件數(shù)據(jù)處理顯示出流管中液氮的質(zhì)量流速，通過和流量計的配合可控制液氮出流的質(zhì)量流量。所述的數(shù)據(jù)采集器8為大量程高精度采集器，其量程為到100kg，精度為2g。

工作原理：增壓泵將空氣泵入增壓管6，空氣經(jīng)流量計5進入液氮罐中，空氣的流量顯示在流量計5上，并可通過調(diào)節(jié)流量計5控制進氣的流量，來達到液氮出流管2穩(wěn)定出流的目的。進入液氮罐中的常溫空氣遇到罐內(nèi)的低溫液氮發(fā)生劇烈換熱，液氮吸熱迅速汽化成氮氣，體積膨脹，使液氮罐內(nèi)的壓力增高，同時，泵入的空氣也起到一定的增壓作用。增壓管6底端與出流管2底端分別布置于不同的平面高度，這是防止液氮沸騰對液氮進入出流管2造成擾動。因而液氮在內(nèi)外界壓差作用下順利進入出流管2，流入實驗設備或儀器。出流管2外包保溫層，進行絕熱處理，防止出流管內(nèi)的液氮與外界之間換熱。出流管2中液氮的流速可由增壓管6上的流量計5和數(shù)據(jù)采集裝置8間接控制，保證液氮穩(wěn)定出流。