一種可移動液氮溫度監控裝置及預警系統的製作方法

2023-05-14 19:18:06

本發明涉及溫度實時監控預警裝置，具體涉及一種可移動液氮溫度監控裝置及預警系統。

背景技術：

隨著近些年國內外生物樣本庫的快速發展，樣本低溫保存的技術也越發快速，人們也越來越重視其樣品保存的環境，因為維持一個穩定的低溫環境長期不變對生物樣本的質量有著決定性的作用，保存環境的劇烈變化將會導致部分生物樣本的活性降低，嚴重地甚至是失去活性，尤其對應一些珍貴的生物樣本來說，更是無法挽回的損失。因此，維護生物樣本保存環境的穩定不變，是生物樣本庫管理方面面臨的首要問題，必須給與重視，對生物樣本保存環境的穩定性維護就顯得相當重要，而採用實時監控的方式，自動補給及預警機制，是保證生物樣本保存環境穩定的必要措施。

在現有的低溫保存容器中，長期保存的樣品主要以大型氣相液氮容器為主，為了及時地補充液氮和補充足夠的液氮量，需要實時的檢測容器中的液氮液位，其將作為補充液氮的唯一依據，而現有的液氮容器內的液位監測一般都是通過傳感器將液位信息傳遞給容器外側安裝的顯示屏上，用戶無法進行可視化的管理，萬一液氮液位檢測系統故障，無法準備預估，將可能會造成嚴重的後果。同時，液氮液位的監測主要是通過監測最低液位水平滿足設置條件即可，當氣相液氮容器中樣品量多時，越靠近上方罐口位置的樣品，其達不到溫度要求的可能性就越大，如此時液位仍處於最低水平之上，系統仍不會自動補加液氮，樣品就有反覆凍融的可能。

技術實現要素：

本發明針對現有技術中存在的問題，提供一種可移動液氮溫度監控裝置及預警系統，可靈活設置於液氮罐內部任意位置，並通過無線傳輸方式與外部系統相連，採用以樣品環境監控的方式作為液氮自動補加的依據，大大提高了溫度監控的精確性，保證液氮容器始終處於恆定的溫度範圍。

本發明通過以下技術方案實現該目的：

一種可移動液氮溫度監控裝置及預警系統，包括用於監測液氮罐內部溫度信息並將監測的溫度信息發送至外部的溫度監測傳輸裝置，還包括用於接收所述溫度信息並進行分析、處理的中央控制器，以及分別與所述中央控制器連接的移動終端預警裝置及聲光報警裝置。

其中，所述溫度監測傳輸裝置包括可移動式溫度探頭以及與該可移動式溫度探頭連接的信號發射器。

作為優選的，所述溫度監測傳輸裝置呈N型結構，一端為溫度探頭，中部為信號發射器，另一端為用於進行固定安裝的夾頭。

進一步的，還包括用於固定所述溫度監測傳輸裝置的固定支架，包括固定底座，該固定底座上垂直設置有支撐柱，所述溫度監測傳輸裝置通過可移動的固定在支撐柱上。

作為優選的，所述信號發射器的外部罩設有防護罩。

其中，所述中央控制器包括相互連接的信息接收單元、信息處理單元和信息發送單元，所述信息接收單元用於接收溫度監測傳輸裝置發送的溫度信息，並將接收的溫度信息傳送至信息處理單元，所述信息處理單元對接收的溫度信息轉換為0或1信號，所述信息發送單元根據監測的溫度信息與預先設定的溫度信息的關係，輸出不同的提醒信息。

其中，所述中央控制器通過物理連接或網絡連接方式將提醒信息傳送至所述移動終端預警裝置。

相對於現有技術，本發明的有益效果為：

第一，採用以樣品環境監控的溫度代替液氮液位監控的方式作為液氮自動補加的唯一依據，大大提高了溫度監控的精確性；

第二，溫度探頭監測位置可以根據液氮容器中實際存儲樣品的情況進行高度調節，在樣品量不大的情況下，將會節省大量的液氮消耗，降低成本；

第三，裝置可以允許同時放置多個溫度探頭進行監測，並可以隨時更換損壞的溫度探頭，無需液氮容器的工程師進行更換，減少故障出現時的響應及處理時間；

第四，中央處理器數據可以跟部分液氮容器數據結構兼容，如能兼容，通過數據關聯，中央處理器可以根據接收處理後的信息信號，自動控制液氮容器控制器控制的電磁閥門，開啟自動補加液氮功能，以補充液氮維持液氮容器內部環境溫度，並根據反饋信號適時關閉電磁閥門以關閉自動補加功能，無需進行人員進行，提高了工作效率；

第五，中央處理器可以選擇在不同的載體安裝運行，移動工作人員也可以通過登錄系統管理軟體(或APP軟體)隨時進行數據的實時查看和分析，為部分人員的管理和操作提供了方便；

第六，裝置帶有聲光報警，當發送網絡信號終端的情況下，仍可提醒相關管理人員注意，進一步提高了提醒信息送達的可靠性。

附圖說明

圖1為本發明的可移動液氮溫度監控裝置及預警系統的結構示意圖。

圖中：1-中央控制器，2-移動終端預警裝置，3-聲光報警裝置，4-溫度探頭，5-信號發射器，6-夾頭，7-固定底座，8-支撐柱，9-信息接收單元，10-信息處理單元，11-信息發送單元，12-電話，13-簡訊，14-網絡，15-液氮罐。

具體實施方式

以下結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細描述。

實施例1。

如圖1所示，本實施例的可移動液氮溫度監控裝置及預警系統，包括用於監測液氮罐15內部溫度信息並將監測的溫度信息發送至外部的溫度監測傳輸裝置，還包括用於接收所述溫度信息並進行分析、處理的中央控制器1，以及分別與所述中央控制器1連接的移動終端預警裝置2及聲光報警裝置3，本發明可靈活設置於液氮罐15內部任意位置，並通過無線傳輸方式與外部系統相連，採用以樣品環境監控的方式作為液氮自動補加的依據，大大提高了溫度監控的精確性，保證液氮容器始終處於恆定的溫度範圍。

其中，所述溫度監測傳輸裝置包括可移動式溫度探頭4以及與該可移動式溫度探頭4連接的信號發射器5，在進行溫度監測活動過程中，所述可移動式溫度探頭4後端的信號發射器5將不斷將監測信號發回中央處理器處理，達到實時監控的目的。

作為優選的，所述溫度監測傳輸裝置呈N型結構，一端為溫度探頭4，中部為信號發射器5，另一端為用於進行固定安裝的夾頭6，可通過所述夾頭6將溫度監測傳輸裝置固定在合適的位置，通常固定在溫度監測臨界點處，以確保液氮罐15中的樣品全部處於臨界點之下，處於合理溫度的儲存環境中。

進一步的，還包括用於固定所述溫度監測傳輸裝置的固定支架，包括固定底座7，該固定底座7上垂直設置有支撐柱8，所述溫度監測傳輸裝置通過可移動的固定在支撐柱8上，選取合適的高度及位置後，即可對溫度監測傳輸裝置進行固定，以使得根據液氮容器中實際存儲樣品的情況對溫度監測傳輸裝置的高度進行調節，在樣品量不大的情況下，將會節省大量的液氮消耗，降低成本。

作為優選的，所述信號發射器5的外部罩設有防護罩，所述防護罩可以保護信號發射器5在低溫環境下能夠正常工作，信號可以透過防護罩發射出而不影響信號發射器5的正常工作。

其中，所述中央控制器1設置在外部伺服器上，與液氮罐15物理隔絕，包括相互連接的信息接收單元9、信息處理單元10和信息發送單元11，所述信息接收單元9用於接收溫度監測傳輸裝置發送的溫度信息，並將接收的溫度信息傳送至信息處理單元10，所述信息處理單元10對接收的溫度信息轉換為0或1信號，所述信息發送單元11根據監測的溫度信息與預先設定的溫度信息的關係，輸出不同的提醒信息。

其中，所述中央控制器1通過物理連接或網絡連接方式將提醒信息傳送至所述移動終端預警裝置2，以便實時查收環境的溫度動態情況；所述聲光報警裝置3會在預警時發出刺耳鳴響和光亮閃動，以提醒相關管理人員。

本發明的可移動液氮溫度監控裝置及預警系統的工作原理如下：

使用過程中，首先將所述固定支架放置在需要進行溫度監測的液氮容器內，將可移動式溫度探頭4放置在溫度監測臨界點(一般指最靠近液氮容器管口位置的樣品位置)上方位置，以確保下方樣品全部位置臨界點之下，固定可移動溫度探頭4，讓其開始進行溫度監測活動，所述可移動溫度探頭4後端的信號發射器5將不斷將監測信號發回中央處理器處理；所述中央處理器信息接收單元9將進行信息接收、並將信號傳遞給信息處理單元10；所述信心處理單元將信息轉化為0或1信號，當環境溫度維持低於提前設置溫度值時，信號處理單元輸出0，提醒環境溫度穩定情況良好，設備保存良好運行，無需進行任何操作；當環境溫度上升到高於提前設置溫度值時，信號處理單元輸出1，提醒環境溫度已出現向上波動現象，需要開始補充液氮以維持環境溫度狀態穩定；所述中央控制器1可通過電話12、簡訊13或網絡14實時不間斷定時向移動終端預警裝置2發送提醒，提醒管理人員進行處理；所述中央處理器對於兼容的液氮容器控制器可以進行數據關聯，通過數據關聯，中央處理器可以根據接收處理後的信息信號，自動控制液氮容器控制器控制的電磁閥門，開啟自動補加液氮功能，以補充液氮維持液氮容器內部環境溫度，並根據反饋信號適時關閉電磁閥門以關閉自動補加功能，所述聲光報警在環境溫度不穩定情況下會自動同時開啟報警功能。

本發明的結構簡單小巧，可進行組合式拆卸，工作原理和信息處理數據結構簡單，整個設備不需要在固定在液氮容器中，溫度探頭4監控位置可隨著實際情況進行移動調整，中央控制器1選擇可攜式小型行動裝置作為載體(也可以選擇固定伺服器作為載體)，並可以通過行動電話12或簡訊13的方式，對液氮容器的工作管理人員進行實時提醒，移動工作人員也可以通過登錄系統管理軟體(或APP軟體)隨時進行數據的實時查看和分析。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。