液氮罐浮力液位測量儀器的製作方法

2023-06-15 13:28:06

專利名稱：液氮罐浮力液位測量儀器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液氮罐浮力液位測量儀器，尤其涉及一種利用浮力原理對液 氮罐內液氮量進行測量的顯示裝置，屬於生物學、醫學檢測儀器技術領域。
背景技術：
液氮為一種無色、無臭、無味的液體，沸點是-196°C，是目前常用的冷凍劑，被廣泛 應用於生物學、醫學科研及臨床領域。液氮罐是液氮存儲和運輸的必要設備，液氮在罐內會 有自然消耗，因此定期檢查液氮損耗是經常需要做的工作。目前常用的液氮測量方法有3 種一是測量法，取一根長80cm的木棍，去皮塗上黑色，然後用一端開始每隔5cm設一刻度， 測量時，將Ocm刻度朝下，自液氮罐口插到罐底，經5-10秒取出，結霜的長度即為罐內液氮 的液位，此方法既不安全，讀數又有誤差；二是測重法，先稱出空罐的重量，再稱出灌滿液氮 時的重量，然後減去空罐的重量，即得罐內液氮的總重量，以後每隔3-5天稱一次液氮罐的 重量，這種方法存在費時、費力的弊端；三是中國專利號200820173045. 9，液氮罐超聲液位 測量顯示裝置，其目的是利用超聲來測量液位，但該裝置結構複雜，價格昂貴，不利於普及 應用，在實際工作中很少看到實驗室應用。
發明內容針對現有技術的不足之處，本實用新型要解決的問題是，提供一種新型的液氮罐 浮力液位測量儀器，它可以準確、快捷地測量液氮罐內的液氮量。為了解決以上技術問題，本發明提供的液氮罐浮力液位測量儀器，由一個空心球 體、一個標有刻度的測量柱、測量柱頂端的平衡杆、環繞在測量柱周圍的三個相互平行的圓 圈用鋼絲連在一起構成的平衡罩組成。其中空心球體是由密度小於液氮密度(810kg/m3)的材料製作而成，呈球形，其大小和 密度要保證該球體及與之相連的測量柱可以漂在液平面之上而不會下沉；測量柱的下端要固定在空心球體的上方，它的長度要大於液氮罐的高度最少5cm。 測量柱的材料要堅硬不會變形，輕盈能夠上浮，保證測量儀器不會沉到液平面以下。柱的直 徑要儘可能小，但要保證在柱上刻上刻度值並且清晰可辨認。測量柱的頂部有一個平衡杆，它的長度要大於平衡罩上圈的直徑。平衡杆的中點 與測量柱的頂部連接固定，與測量柱相垂直。平衡罩由3個相互平行的圓圈用鋼絲連在一起構成。上面的2個圓圈直徑相等， 其直徑較測量柱的直徑大2cm，既要保證測量柱有一定的活動餘地，又要保證測量柱不會發 生偏斜。下方的大圓圈其直徑要比液氮罐開口直徑大2cm，保證平衡罩不會掉入液氮罐內。 平衡罩的高度要比測量柱Ocm刻度以上的長度小3cm，以保證平衡杆露出於平衡罩之上。優選地，上述液氮罐浮力液位測量儀器，其特徵是，測量柱的刻度規定為當液 氮罐中無液氮時，測量柱與液氮罐開口處相平的刻度為0cm，其他刻度由上向下依次標為 1 cm、2cm、3cm......η cm, Ocm刻度以上的柱身未標有刻度值。[0010]優選地，上述液氮罐浮力液位測量儀器，其特徵是，平衡罩中用鋼絲連接3個圓圈 時，要從3個圓圈的90°、180°、270°、360°四個方向進行牢固地綁紮，並且要確保3個圓 圈的平面平行，上圈和中圈的距離與中圈和下圈的距離相等。優選地，上述液氮罐浮力液位測量儀器，其特徵是，當液位測量完畢，由於平衡杆 的長度及空心球的直徑均大於平衡罩上圈中圈的直徑，故平衡罩不會從測量柱頂端及下端 脫出，避免由於平衡罩的丟失給測量帶來不便。本實用新型提供的液氮罐浮力液位測量儀器的優良效果在於它具有使用方便、 方法簡單易掌握、測量準確、價格低廉、無汙染、可重複使用等優點，能夠準確、快捷地測量 液氮罐內的液氮量。它的使用可以避免液氮過少致使標本凍存失效，或過多地添加液氮造 成資金及資源的浪費，便於醫務工作者和實驗人員快捷而安全地獲取液氮罐液位數據，為 臨床和科研工作提供支持。

本實用新型的特徵和優點將會在以下對於本實用新型所述的具體實施例的描述 中顯得特別清楚，舉例說明並且參照以下附圖其中，附圖1為本實用新型液氮罐浮力液位測量儀器測量內無液氮的液氮罐液位的示 意圖。附圖2為本實用新型液氮罐浮力液位測量儀器測量內有液氮的液氮罐液位的示 意圖。附圖3為本實用新型液氮罐浮力液位測量儀器測量灌滿液氮的液氮罐液位的示 意圖。附圖4為本實用新型液氮罐浮力液位測量儀器的俯視圖。附圖5為本實用新型液氮罐浮力液位測量儀器的構成圖。附圖6為本實用新型液氮罐浮力液位測量儀器的測量柱及平衡杆部分。附圖7為本實用新型液氮罐浮力液位測量儀器的平衡罩部分。其中1為空心球，2為測量柱，3為平衡杆，4為平衡罩的上圈，5為平衡罩的中圈， 6為平衡罩的下圈，7為鋼絲，8為液氮罐的罐口，9為液氮罐的罐身。其中1-7為本實用新 型的組成部分，8、9是為了更清楚地說明本實用新型的使用過程而添加的。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例，進一步闡述本實用新型。這些實施例應理解為僅用 於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的保護範圍。在閱讀了本實用新型記載的內容 之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落 入本實用新型權利要求所限定的範圍。如圖1-7所示，本實用新型優選實施例提供的液氮罐浮力液位測量儀器，由空心 球體1、標有刻度的測量柱2、測量柱頂端的平衡杆3、環繞在測量柱2周圍的三個相互平行 的上圈4、中圈5、下圈6用鋼絲7連在一起構成的平衡罩組成。其中空心球體1外形呈球形，其大小和密度要保證該球體及與之相連的測量柱可以漂 在液平面之上而不會下沉。[0025]測量柱2的下端要固定在空心球體1的上方，它的長度要大於液氮罐的高度至少 5cm。測量柱2的材料要確保堅硬不會變形，輕盈能夠上浮，保證測量儀器不會沉到液平面 以下。測量柱2的直徑要儘可能小，但要保證在柱上刻上刻度值並且清晰可辨認。規定當 液氮罐中無液氮時，測量柱2與液氮罐開口處相平的刻度為0cm，其下方的刻度由上向下依 次標為lcm、2cm、3cm......η cm，Ocm刻度以上的柱身未標有刻度值。測量柱2的頂部有一個平衡杆3，它的長度要大於平衡罩的上圈4的直徑。平衡杆 3的中點與測量柱2的頂部連接固定，與測量柱2相垂直。平衡罩由3個相互平行的圓圈4、5、6用鋼絲7連在一起構成。上圈4及中圈5的 直徑相等，並且上、中圈的直徑要比測量柱2的直徑大2cm，既要保證測量柱2有一定的活動 餘地，又要保證測量柱2不會發生偏斜。下圈6的直徑比液氮罐開口直徑大2cm，以保證平 衡罩不會掉入液氮罐內。平衡罩的高度要比測量柱2的Ocm刻度以上的長度小3cm，以保證 平衡杆3露出於平衡罩之上。鋼絲7連接3個圓圈時，要從3個圓圈的90°、180°、270°、 360°四個方向進行牢固地綁紮，並且要確保3個圓圈的平面要平行，上圈和中圈的距離與 中圈和下圈的距離相等。測量時，將測量儀(空心球體1向下)放入液氮罐內，平衡罩的下圈6放在液氮罐 的開口處，使下圈的圓心與液氮罐開口的圓心構成的直線垂直於地平面。平衡杆3要與地 平面相平行。由於平衡罩上圈4、中圈5的限制以及平衡杆3的平衡作用，測量柱2保持垂 直。目測測量柱2與液氮罐開口相平行的刻度值即為液氮罐內液氮的高度。實際測量過程 中空心球體1的下半部分會有一部分沉入到液平面以下，導致測量值會稍有變小，但由於 小球下沉的距離很小，可以忽略不計。測量結束後，將測量儀提到液氮罐以外，由於平衡杆的長度及空心球的直徑均大 於平衡罩上圈、中圈的直徑，故平衡罩不會從測量柱頂端及下端脫出。
權利要求1.一種液氮罐浮力液位測量儀器，其特徵是，由一個空心球體、一個標有刻度的測量 柱、測量柱頂端的平衡杆、三個相互平行的圓圈用鋼絲連在一起構成的平衡罩組成；其中空心球體是由密度小於液氮密度的材料製作而成，呈球形； 測量柱的下端要固定在空心球體的上方，它的長度要大於液氮罐的高度至少5cm ； 測量柱的頂部有一個平衡杆，它的長度要大於平衡罩上圈的直徑，平衡杆的中點與測 量柱的頂部連接固定，與測量柱相垂直；平衡罩由3個相互平行的圓圈用鋼絲連在一起構成，上面的2個圓圈直徑相等，其直徑 較測量柱的直徑大2cm，下方的大圓圈其直徑要比液氮罐開口直徑大2cm ；平衡罩的高度要 比測量柱Ocm刻度以上的長度小2cm。
2.根據權利要求1所述的一種液氮罐浮力液位測量儀器，其特徵在於測量柱的刻度 規定為當液氮罐中無液氮時，測量柱與液氮罐開口處相平的刻度為0cm，其下方的刻度由 上向下依次標為lcm、2cm、3cm……ncm，Ocm刻度以上的柱身未標有刻度值。
3.根據權利要求1所述的一種液氮罐浮力液位測量儀器，其特徵在於平衡罩中用鋼 絲連接3個圓圈時，要從3個圓圈的90°、180°、270°、360°四個方向進行牢固地綁紮，並 且要確保3個圓圈的平面要平行，上圈和中圈的距離與中圈和下圈的距離相等。
專利摘要本實用新型公布了一種液氮罐浮力液位測量儀器，該測量儀器是由一個空心球體、一個標有刻度的測量柱、測量柱頂端的平衡杆、三個相互平行的圓圈用鋼絲連在一起構成的平衡罩組成。該測量儀具有使用方便、方法簡單易掌握、測量準確、價格低廉、無汙染、可重複使用等優點，它可以準確、快捷地測量液氮罐內的液氮量。
文檔編號G01F23/58GK201885781SQ20102051519
公開日2011年6月29日 申請日期2010年9月2日 優先權日2010年9月2日
發明者劉萍, 董志國, 陳富榮, 陶麗宇 申請人:上海中醫藥大學附屬龍華醫院