一種聚變診斷裝置中的液氮液位自動控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚變裝置診斷系統(tǒng)中的液氮液位自動控制裝置，包括主控制設(shè)備PLC、位于杜瓦瓶中的電容式液氮液位傳感器、小型中間繼電器J1、交流接觸器C1、低溫電磁閥E1，PLC上設(shè)有兩個開關(guān)量輸入端X0和X1及一個開關(guān)量輸出端Y0，XO和X1均和電容式液氮液位傳感器輸出端相連，Y0上依次串聯(lián)有PLC結(jié)點、直流電源模塊、J1的主線圈；J1的輸出常開結(jié)點J1-1串聯(lián)C1的主線圈后串聯(lián)一交流恒壓源組成回路；C1的輸出常開結(jié)點C1-1串聯(lián)E1后與一交流恒壓源組成回路；所述主控制設(shè)備PLC還通過一個串口通訊電纜連接有上位機。本發(fā)明界面友好，操作簡單，能隨時保存、查詢數(shù)據(jù)，以便進一步分析、解決問題。
【專利說明】一種聚變診斷裝置中的液氮液位自動控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液氮液位自動控制領(lǐng)域，具體為一種聚變診斷裝置中的液氮液位自動控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及一種聚變裝置診斷系統(tǒng)中的液氮液位自動控制裝置。在EAST裝置實驗運行時，邁克爾遜干涉儀用于對等離子體電子回旋輻射進行診斷，最終得到電子溫度分布。作為邁克爾遜干涉儀核心部件的探測器需要在液氮保護的低溫環(huán)境下工作，而液氮具有易揮發(fā)性，若不能每天及時補充消耗的液氮，將導(dǎo)致探測器不能正常工作甚至損壞。如果不知道液氮的消耗量，依靠人工每天手動補充液氮，不僅費時費力，也會造成液氮的浪費，更無法做到精確判斷液氮液位。本發(fā)明實現(xiàn)了對液氮液位的精確測量、對液氮進行自動注入、可通過上位機軟件對液氮液位以及每天的注入情況進行實時觀測，盡可能的減少了資源的浪費。本發(fā)明具有實際意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對EAST裝置運行需求，提供一種針對EAST裝置診斷裝置中的液氮液位的自動控制裝置。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種聚變裝置診斷系統(tǒng)中的液氮液位自動控制裝置，所述的液氮置于杜瓦瓶中，所述的自動控制裝置包括主控制設(shè)備PLC、位于杜瓦瓶中的電容式液氮液位傳感器、小型中間繼電器、交流接觸器、低溫電磁閥、直流電源，其特征在于:所述主控制設(shè)備PLC上設(shè)有兩個開關(guān)量輸入端XO和Xl及一個開關(guān)量輸出端Y0，所述的開關(guān)量輸入端XO和Xl均和電容式液氮液位傳感器輸出端相連，所述電容式液氮液位傳感器還和主控制設(shè)備PLC的輸入公共端COM相連；所述開關(guān)量輸出端YO上依次串聯(lián)有PLC結(jié)點、直流電源模塊、小型中間繼電器Jl主線圈，所述小型中間繼電器Jl主線圈的另一端和主控制設(shè)備PLC的輸出公共端COM相連；所述小型中間繼電器Jl還包括一個輸出常開結(jié)點J1-ι，所述輸出常開結(jié)點Jl-1串聯(lián)交流接觸器Cl的主線圈后串聯(lián)一個交流恒壓源組成閉合回路；所述交流接觸器Cl還包括一個輸出常開結(jié)點Cl-ι,所述輸出常開結(jié)點Cl-1串聯(lián)一個低溫電磁閥El后與一交流恒壓源組成閉合回路；所述主控制設(shè)備PLC還通過一個串口通訊電纜連接有上位機監(jiān)控顯示界面，所述主控制設(shè)備PLC采集到的信息由上位機監(jiān)控顯示界面顯示出來。
[0005]所述直流電源的輸出電壓為24V，所述交流恒壓源的輸出電壓為220V。
[0006]所述主控制設(shè)備PLC采用梯形圖作為編程語言，所述上位機監(jiān)控顯示界面采用Labview虛擬儀器軟件。
[0007]本發(fā)明裝置實現(xiàn)液氮液位自動控制方法，包括以下步驟:
(I)、將梯形圖下載到主控制設(shè)備PLC對整個系統(tǒng)進行上電，使整個系統(tǒng)進入全自動化狀態(tài)； (2)、在電腦上打開用Labview虛擬儀器軟件編寫的上位機監(jiān)控顯示界面，點擊運行按鈕；
(3)、所述電容式液氮液位傳感器位于液氮杜杜瓦缸內(nèi)檢測其內(nèi)液氮液位，當(dāng)杜瓦瓶內(nèi)液氮液位下降到梯度圖提前設(shè)定的低位閥門值時，電容式液氮液位傳感器輸出端輸出高電平，開關(guān)量輸入端XO閉合，帶動開關(guān)量輸出端YO閉合，小型中間繼電器Jl主線圈、接小型中間繼電器輸出常開結(jié)點J1-1、交流接觸器CI主線圈、交流接觸器輸出常開結(jié)點C1-1依次閉合，最終低溫電磁閥開關(guān)閉合，此時，低溫電磁閥控制液氮自動注入杜瓦瓶；當(dāng)杜瓦瓶內(nèi)液氮液位上升到梯度圖提前設(shè)定的高位閥門值時，電容式液氮液位傳感器輸出端輸出低電平，開關(guān)量輸入端Xl閉合，帶動開關(guān)量輸出端YO斷開，小型中間繼電器Jl主線圈、小型中間繼電器輸出常開結(jié)點J1-1、交流接觸器CI主線圈、交流接觸器輸出常開結(jié)點C1-1依次斷開，最終帶動低溫電磁閥El開關(guān)斷開，此時，液氮自動注入杜瓦瓶結(jié)束；此過程在系統(tǒng)上電后，無限循環(huán)；
(4)、在上位機監(jiān)控顯示界面上實時觀察液氮液位的情況，以及液氮加注情況。
[0008]本發(fā)明有益之處是:
(I)本發(fā)明實現(xiàn)了液氮液位自動控制功能，代替了以前手工控制方法，提高了工作效率。
[0009](2)本發(fā)明中用小型中間繼電器隔離了強電與弱電設(shè)備，有效的保護了控制核心部件，為系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的電子設(shè)備的安全運行提供了借鑒。
[0010](3)本發(fā)明可作為物理儀器中低溫液體液位自動控制的方法，為系統(tǒng)實現(xiàn)自動化智能化提供思路。
[0011](4)本發(fā)明上位機界面友好，操作簡單，能隨時保存、查詢數(shù)據(jù)，以便進一步分析、解決問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的主控制設(shè)備PLC的I/O點示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的外圍中間繼電器的控制電路示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的外圍振蕩器的控制電路示意圖。

【具體實施方式】
[0015]一種聚變裝置診斷系統(tǒng)中的液氮液位自動控制裝置，所述的液氮置于杜瓦瓶中，所述的自動控制裝置包括主控制設(shè)備PLC、位于杜瓦瓶中的電容式液氮液位傳感器、小型中間繼電器、交流接觸器、低溫電磁閥、直流電源、空氣開關(guān)，其特征在于:所述主控制設(shè)備PLC上設(shè)有兩個開關(guān)量輸入端XO和Xl及一個開關(guān)量輸出端Y0，所述的開關(guān)量輸入端XO和Xl均和電容式液氮液位傳感器輸出端相連,所述電容式液氮液位傳感器還和主控制設(shè)備PLC的輸入公共端COM相連；所述開關(guān)量輸出端YO上依次串聯(lián)有PLC結(jié)點、直流電源模塊、小型中間繼電器Jl主線圈，所述小型中間繼電器Jl主線圈的另一端和主控制設(shè)備PLC的輸出公共端COM相連；所述小型中間繼電器Jl還包括一個輸出常開結(jié)點J1-1，所述輸出常開結(jié)點J1-ι串聯(lián)交流接觸器Cl的主線圈后串聯(lián)一個交流恒壓源組成閉合回路；所述交流接觸器Cl還包括一個輸出常開結(jié)點C1-1，所述輸出常開結(jié)點Cl-1串聯(lián)一個低溫電磁閥El后與一交流恒壓源組成閉合回路；所述主控制設(shè)備PLC還通過一個串口通訊電纜連接有上位機監(jiān)控顯示界面，所述主控制設(shè)備PLC采集到的信息由上位機監(jiān)控顯示界面顯示出來。
[0016]所述直流電源的輸出電壓為24V，所述交流恒壓源的輸出電壓為220V。
[0017]所述主控制設(shè)備PLC采用梯形圖作為編程語言，所述上位機監(jiān)控顯示界面采用Labview虛擬儀器軟件。
[0018]本發(fā)明裝置實現(xiàn)液氮液位自動控制方法，包括以下步驟:
(1)、將梯形圖下載到主控制設(shè)備PLC對整個系統(tǒng)進行上電，使整個系統(tǒng)進入全自動化狀態(tài)；
(2)、在電腦上打開用Labview虛擬儀器軟件編寫的上位機監(jiān)控顯示界面，點擊運行按鈕；
(3)、所述電容式液氮液位傳感器位于液氮杜杜瓦缸內(nèi)檢測其內(nèi)液氮液位，當(dāng)杜瓦瓶內(nèi)液氮液位下降到梯度圖提前設(shè)定的低位閥門值時，電容式液氮液位傳感器輸出端輸出高電平，開關(guān)量輸入端XO閉合，帶動開關(guān)量輸出端YO閉合，小型中間繼電器Jl主線圈、接小型中間繼電器輸出常開結(jié)點J1-1、交流接觸器CI主線圈、交流接觸器輸出常開結(jié)點C1-1依次閉合，最終低溫電磁閥開關(guān)閉合，此時，低溫電磁閥控制液氮自動注入杜瓦瓶；當(dāng)杜瓦瓶內(nèi)液氮液位上升到梯度圖提前設(shè)定的高位閥門值時，電容式液氮液位傳感器輸出端輸出低電平，開關(guān)量輸入端Xl閉合，帶動開關(guān)量輸出端YO斷開，小型中間繼電器Jl主線圈、小型中間繼電器輸出常開結(jié)點J1-1、交流接觸器CI主線圈、交流接觸器輸出常開結(jié)點C1-1依次斷開，最終帶動低溫電磁閥El開關(guān)斷開，此時，液氮自動注入杜瓦瓶結(jié)束；此過程在系統(tǒng)上電后，無限循環(huán)；
(4)、在上位機監(jiān)控顯示界面上實時觀察液氮液位的情況，以及液氮加注情況。
【權(quán)利要求】
1.一種聚變裝置診斷系統(tǒng)中的液氮液位自動控制裝置，包括主控制設(shè)備PLC、電容式液氮液位傳感器、中間繼電器、交流接觸器、電磁閥，其特征在于:所述主控制設(shè)備PLC上設(shè)有兩個開關(guān)量輸入端XO和X1、一個開關(guān)量輸出端Y0，所述開關(guān)量輸入端XO和Xl和電容式液氮液位傳感器輸出端相連，所述開關(guān)量輸出端YO依次連接有PLC結(jié)點、直流電源模塊、中間繼電器Jl的主線圈，所述中間繼電器Jl主線圈的另一端和主控制設(shè)備PLC的輸出公共端COM相連；所述中間繼電器Jl還包括一個輸出常開結(jié)點J1-1，所述輸出常開結(jié)點Jl-1依次串聯(lián)交流接觸器Cl的主線圈和一交流恒壓源組成閉合回路；所述交流接觸器Cl還包括一個輸出常開結(jié)點c1-?，所述輸出常開結(jié)點Cl-1依次串聯(lián)電磁閥El和另一交流恒壓源組成閉合回路；所述主控制設(shè)備PLC還通過串口通訊電纜連接有上位機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚變裝置診斷系統(tǒng)中的液氮液位自動控制裝置，其特征在于:所述直流電源的輸出電壓為24V，所述交流恒壓源的輸出電壓為220V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚變裝置診斷系統(tǒng)中的液氮液位自動控制裝置，其特征在于:所述主控制設(shè)備PLC采用梯形圖作為編程語言，所述上位機內(nèi)置有采用Labview虛擬儀器軟件開發(fā)的監(jiān)控顯示界面。
【文檔編號】G05D9/12GK104331093SQ201410424474
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】張斌, 胡立群, 劉永, 劉祥, 朱則英 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所