[发明专利]便携式自动化微量液氮存取罐

权利要求书

1.一种便携式自动化微量液氮存取罐，其特征在于，包括杜瓦瓶、单片机和气泵；所述杜瓦瓶内设有压力传感器、安全阀和压力表；杜瓦瓶的一侧还设有液位计；杜瓦瓶上部设有瓶盖，瓶盖上分别设置进液口和出液口；

所述单片机分别与气泵、压力传感器、控制模块、显示模块、电源电路相连；

所述气泵、压力传感器分别与电源电路相连。

2.根据权利要求1所述便携式自动化微量液氮存取罐，其特征在于，所述控制模块包括多个按键和将多个按键与单片机连接起来的连接电路。

3.根据权利要求1所述便携式自动化微量液氮存取罐，其特征在于，所述显示模块为LED数码管显示屏，包括3个双8字数码管。

4.根据权利要求1所述便携式自动化微量液氮存取罐，其特征在于，所述单片机为STC89C52单片机；所述压力表为YD-60氮气压力表；所述液位计为侧装式磁翻板液位计；所述压力传感器为超低温薄膜压力传感器；所述气泵为LH202V微型活塞真空泵；所述安全阀为A21H-160微启式低温安全阀。

5.根据权利要求1所述便携式自动化微量液氮存取罐，其特征在于，所述杜瓦瓶为液氮存取罐。

6.利用权利要求1所述便携式自动化微量液氮存取罐进行实时采样的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)计算控制参数A；A代表压力；

步骤2)设定初始值e(n-1)＝e(n-2)＝0；

步骤3)本次采样输入y(n)；

步骤4)计算e(n)和△u(n)；

步骤5)输出u(n)＝u(n-1)+△u(n)；重置e(n-2)＝e(n-1)，e(n-1)＝e(n)；

步骤6)当到达采样时刻后，转到步骤3)，进行下一次采样。

7.根据权利要求6所述便携式自动化微量液氮存取罐进行实时采样的方法，其特征在于，还包括如下调整的步骤：

根据得到的采样信息数据，单片机根据系统误差和偏差变化率查询相应的模糊控制表，得到K_P，K_I，K_d三个参数的整定值进行PID运算；

增量式PID只和最近的n-2，n-1，n次误差有关，单片机只需保存三次误差即可；

增量式PID公式为：u(n)＝K_p(1+T/T_i+T_d/T)e_n-K_p(1+2T_d/T)e_n-1+K_p(T_d/T)e_n-2+u(n-1)，其中u(n)，u(n-1)分别为采样时刻n，n-1时的输出值；K_p，T_i，T_d分别为比例、积分和微分系数；e_n，e_n-1，e_n-2分别为采样时刻n，n-1，n-2时的偏差值；T为采样周期；

A＝K_p(1+T/T_i+T_d/T)；A代表压力。