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Karlsruher Glastechnisches Werk - ISOTHERM

Niveauregulierung von flüssigem Stickstoff


Bei vielen kryotechnischen Anwendungen, so zum Beispiel bei der Kühlung von Detektoren, biologischen Proben, LN2 Verdampfereinheiten oder bei Kühlfallen die mit LN2 gekühlt werden, ist es wichtig einen weitgehendst konstanten LN2 Flüssigkeitsspiegel zu halten. Dieses ist mit dem LN2 Level Controller von KGW-ISOTHERM realisierbar. Der LN2 Füllstand kann mit diesem Controller zwischen einem min.- und einem max. Sensor eingestellt und geregelt werden. Der KGW-ISOTHERM LN2 Level Controller ist an nahezu jeden gängigen LN2 Behälter anschließbar.

Wie funktioniert der LN2 Level Controller?

Der LN2 Level Controller hat die Aufgabe in einem Arbeitsdewargefäß ein konstantes Flüssigstickstoff Niveau zu halten. Um eine LN2 Niveauregulierung in dem Arbeitsdewar durchführen zu können, benötigt man folgende Bauteile:

  1. Aufgabe - LN2 Level ControllerLN2 Lagerbehälter
  2. Entnahmeheber mit LN2 Magnetventil 24 Volt
  3. LN2 Transferleitung
  4. LN2 Level Controller
  5. Min.- und max. Fühler
  6. Arbeitsdewargefäß ( das zu befüllende Gefäß )

Der LN2 Lagerbehälter ist ein unter Druck stehender Flüssigstickstoff Behälter, dessen Arbeitsdruck nicht zwischen 0,5 und 2 bar betragen sollte. Ist der Arbeitsdruck des LN2 Lagerbehälters zu hoch, so kann durch ein zusätzliches Überdruckventil am Entnahmeheber der Arbeitsdruck reduziert werden. Das Magnetventil muss für LN2 geeignet sein und sollte aus Sicherheitsgründen nur mit 24 Volt betrieben werden. Eine weitere wichtige Eigenschaft des LN2 Magnetventils ist, dass es aus Sicherheitsgründen stromlos geschlossen sein muss. Der Level Controller besitzt zwei PT 100 Temperaturfühler, die als Niveaufühler eingesetzt werden. Diese PT 100 Fühler werden vom Controller geringfügig beheizt, so dass bereits geringe Temperaturunterschiede, unabhängig von der thermischen Masse des Fühlers erkannte werden und der Controller das LN2 Magnetventil schalten kann. Die Temperaturfühler können sowohl in Glas eingegossene, als auch metallummantelte PT 100 Temperaturfühler sein.

Die Niveauregulierung arbeitet wie folgt:

Sinkt der LN2 Pegel unterhalb des min. Fühler wird ein Signal an den Level Controller gesendet. Der Level Controller öffnet dann das 24 Volt Magnetventil. Durch den im LN2 Lagerbehälter vorhandene Überdruck, wird das LN2 aus dem Behälter herausgedrückt und durch die Transferleitung zum Arbeitsdewar geleitet. Das in das Arbeitsdewar einfließende LN2 hebt den Flüssigkeitspegel an, bis der max. Fühler in das LN2 eintaucht. Durch das Eintauchen des max. Fühlers in das LN2, wird dieser abgekühlt und gibt somit ein Signal an den Level Controller. Dieser schaltet daraufhin das Magnetventil stromlos, so dass dieses automatisch schließt und die LN2 Versorgung unterbricht. Wenn nach einiger Zeit der LN2 Pegel wieder unter den min. Fühler abgefallen ist, wiederholt sich der oben beschriebene Vorgang von neuem.

Niveauregulierung - LN2 Level ControllerAnwendungsbeispiele und Einsatzgebiete:

  • Thermische Prüfung von Kunststoffen, Metallen, Verbundwerkstoffen usw.
  • Kühlung elektronischer Bauteile mit LN2 wie Detektoren
  • Schockgefrieren von biologischen Proben, Lebensmitteln, anderen Materialien
  • LN2 Niveauregulierung bei Kühlfallen
  • Proben-Kühlung in LN2 Bäder
  • Tieftemperatur- und Kryotechnik

—> weitere Informationen


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ISOTHERM
Gablonzer Straße 6
D-76185 Karlsruhe

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