Устройство для консервации биологических объектов

(ц 722527 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Авторы изобретения С. И. Ткаченко, В. Н, Тельнюк и А, С. Черепнев Опытное производство Института проблем криобиологии и криомедицины АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНСЕРВАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВИзобретение относится к медицинской технике ц предназначено для замораживания таких биологических объектов как костный мозг и ядросодержашие клетки крови.Известно устройство для консервации5 биологических объектов, содержашее последовательно соединенные резервуар для жидкого хладагента, трубку забора хладагента и камеру замораживания, а также нагреватель испарителя и последовательно соединенные регулятор и электромагнитный позиционный клапан 1.Однако известное устройство обеспечивает низкую выживаемость консервируемого биологического объекта, а также низкую охлаждаюшую эффективность использования жидкого хладагента.Цель изобретения - ликвидация этих недостатков.20Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен имеритель давления в воздушной полости резервуара для жидкого хладагента, причем выход измерителя давления соединен со входот 1 , нагревателя испарителя, а регулятор со- держит широтно-импульсный модулятор, генератор пилообразного напряжения, сравнивающий блок и задатчик программы, причем задатчик программы подклю чен через сравнивающий блок и широтно- импульсный модулятор к электромагнит- ному позиционному клапану, а выход генератора пилообразного напряжения соединен со вторым входом широтно- импульсного модулятора, Трубка забора хладагента размещена на дне резервуара с жидким хладагентом;На фиг. 1 изображено устройство для консервации биологических объектов;на фиг, 2 - эпюры напряжений.Устройство для консервации биологических объектов содержит камеру 1 замораживания, регулятор 2, состоящий из задатчика 3 программы, сравнивающего блока 4, генератора 5 пилообразного напряжения, широтно-импульсного модулятора 6, электромагнитный пози7225274пала 7, обеспечивая его открьлое состояние в течение Отрезка Орел 1 ени Отдо Ь и закрытое состоя 1 ие От (,доВремя открытия клапана прямо55 пропорционально величине напряжения навыходе сравнивающего блока 4, т.е, раэкк.ти задающего сигнала и сигнала обшей обратной связи (иначе говоря, сигналу рассогласования системы автоматиго1 О чес кого управления) .КПоскольку жидкий азот подается вкамеру 1 замораживания из резервуара8 через заборную трубку 9 и позиционный клапан 7 лишь в течение времени, 1 о15 соответствующего открытому состояниюклапана, то регулирующее воздействие наобъект управления (камеру замораживания)пропорционально сигналу рассогласования 6системы автоматического управления,20 т.е. реализуется пропорциональное им- аэпульсное регулирование процесса замораьсфживания. 3ционный клапан 7, резервуар 8 дляжидкого хладагента, например азота,трубка 9 забора хладагента, измерител10 давления, соединенный со входомнагревателя 11 испарителя хладагента,Трубка 9 забора хладагента одним концом опущена на дно резервуара 8 дляжидкого хладагента, другой конец трубки9 подключен ко входу электромагнитнопозиционного клапана 7, выход которогоподключен к камере 1 замораживания.одному входу сравнивающего блока 4регулятора 2 подключена цепь сигналаобшей обратной связи от камеры 1 залраживания, ко второму - выход задатч3 программы. Выход сравнивающего блка 4 подключен к первому входу широтимпульсного модулятора 6, ко второмувходу широтно-импульсного модулятораподключен выход генератора 5 пилообрного напряжения. Выход широтно-импулного модулятора 6 подключен к управляющей обмотке электромагнитного позиционного клапана 7. Воздушная полостьнад поверхностью жидкого хладагента врезервуаре 8 соединена со входом измерителя 10 давления, выход которогоподключен к нагревателю 11 испарителя.Устройство работает следующим образом,При поступлении на входы сравнивающего блока 4 задающего сигнала от задатчика 3 программы, пропорциональногозаданной температуре и сигнала обратФ35ной связи от камеры 1 замораживания,пропорционального текущему значениютемпературы в камере 1, на выходе сравнивающего блока 4 формируется сигнал.Этот сигнал поступает на вход широтно,импульсного модулятора 6, где происходит его сравнение с пилообразным напряжением (кривая Н ), поступающим надругой вход широтнофщфимпульсного модулятора 6 с выхода генератора 5 пилообразного. напряжения. В момент временисоответствующий началу формированияпилообразного напряжения, на выходеширотно-импульсного модулятора 6 формируется напряжениеО, котороеприсутствует до момента времени (,соответствующего равенству выходногонапряжения блока 4 и пилообразного напряжения. От момента времени 1дона выходе широтно-импульсного моду 3лятора 6 присутствует нулевое напряжение. Напряжение на выходе широтно-импульсного модулятора 6 управляет работой электромагнитного позиционного кла По мере изменения сигнала рассогласования регулятора (кривая) уменьшается время открытия клапана (фиг. 2 Я и средний расход 0 жидкого хладагента, т.е. уменьшается регулирующее воздействие.При отличии избыточного давления над поверхностью жидкого хладагента 1 в резервуаре 8 от давления настройки измерителя 10 давления, регулятор осуществляет включение и выключение нагревателя 11 испарителя, стабилизируя разницу давлений между воздушной полостью резервуара 8 с жидким хладагентом и камерой 1 замораживания, что обеспечивает постоянство удельного расхода жидкого хладагента через заборную трубку 9 и клапан в камере 1 замораживания.Так как заборная трубка 9 расположена на дне резервуара 8 с жидким хладагентом, то под действием избыточного давления через заборную трубку 9 и электромагнитный позиционный клапан 7 в камеру 1 замораживания поступают нс пары, а собственно жидкий хладагент. Это обеспечивает участие и процессе охлаждения скрытой теплоты парообразования, равной для азота 47,7 ккал/кг,Таким образом достигается наиболее эффективное использование хладагента для низкотемпературного копсервщювания биологических объектов, увеличивается выход жизнеспособного консервированного биологического материала :за счет более. иморажнванця. формула изобретения 1, Устройство для консервации биологических объектов, содержашее последовательно соединенные резервуар для жидкого хладагента, трубку забора хладагента и камеру замораживания, а также нагреватель испарителя и последовательно соединенные регулятор и электромагнитный позиционный клапан, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения выживаемости консервируемого биологического объекта, в устройство введен измеритель давления в воздушной полости резервуара для жидкого хладагента, причем выход измерителя давления соединен со входом нагревателя испарителя, а регулятор содержит шцротно импульсный модулятор генератор пилообразного напряжения, сравниваюшийблок и задатчцк программы, причем задатчик программы попключен через сравнивающий блок и широтно-импульсный модулятор к электромагнитному позиционному клапану, а выход генератора пилообразного напряжения соединен со вторымвходом широтно-импульсного модулятора,2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности использованияжидкого хладагента, трубка забора хладагента размещена на дне резервуара сжидким хладагентом,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЛю 288232, кл. А 01 Ч 1/02, 1970(прототип),1 НИИП 1 Заказ 896/1 Тираж 7 2 3 Пол п исное илиад ППП Патент", жгорол, ул. ПГ 1 оектнал,4