JPH08178186A - Control method for transfer of liquefied gas to liquefied gas using apparatus - Google Patents
Control method for transfer of liquefied gas to liquefied gas using apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡等、極低温
状態で使用する理科学機器に低温維持冷媒として使用す
る液化ガスの移送制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling the transfer of a liquefied gas used as a low temperature maintaining refrigerant in a scientific instrument such as an electron microscope used in a cryogenic state.
【0002】[0002]
【従来技術】従来、電子顕微鏡等の極低温状態で使用す
る理科学機器では、検出感度を高めるために液体窒素や
液体ヘリウム等の液化ガスで検出部や試料収容部を冷却
しているのであるが、従来この液化ガスの供給は、冷媒
となるガスを極低温冷凍機を装備した液化ガス生成容器
内に供給して液化ガスを生成し、この液化ガスを理科学
機器の検出部や試料収容部に熱的に接続されている受液
容器に液化ガス生成容器内の自圧を利用して圧送するよ
うにしていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in a scientific instrument such as an electron microscope used in a cryogenic state, a liquefied gas such as liquid nitrogen or liquid helium is used to cool a detection section and a sample storage section in order to enhance detection sensitivity. However, conventionally, this liquefied gas is supplied by supplying a gas serving as a refrigerant into a liquefied gas generation container equipped with a cryogenic refrigerator to generate the liquefied gas, and the liquefied gas is stored in a detector or a sample storage unit of a scientific instrument. The liquid receiving container, which is thermally connected to the section, is pressure-fed by utilizing the self-pressure in the liquefied gas generating container.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが従来の液化ガ
ス移送システムでは、理科学機器に使用している受液容
器内の液面を理科学機器のオペレータが監視し、液面が
所定の液位以下に低下すると手動で液化ガスを補給する
ようにしていた。このため、オペレータの作業負担が大
きいという問題があった。また、前回の充填からの経過
時間に基づき液化ガス生成容器から受液容器に液化ガス
を移送する事も考えられるが、この場合には、液化ガス
を冷媒としている理科学機器側での作業中でも所定の時
間になる液化ガスが供給されることになるから、その供
給に伴い生じる振動が検出精度に影響を与えるという問
題があった。本発明はこのような点に着目してなされた
もので、オペレータの負担を軽減しながらも、検出精度
に影響を与えない液化ガスの移送制御方法を提供するこ
とを目的とする。However, in the conventional liquefied gas transfer system, the operator of the scientific equipment monitors the liquid level in the liquid receiving container used for the scientific equipment, and the liquid level is set to a predetermined level. When the temperature drops below the level, the liquefied gas is manually replenished. Therefore, there is a problem that the work load on the operator is heavy. It is also possible to transfer the liquefied gas from the liquefied gas generation container to the liquid receiving container based on the elapsed time from the previous filling, but in this case, even during work on the side of the scientific equipment that uses the liquefied gas as the refrigerant. Since the liquefied gas is supplied for a predetermined period of time, there is a problem that the vibration caused by the supply affects the detection accuracy. The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a liquefied gas transfer control method that does not affect the detection accuracy while reducing the burden on the operator.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、液化ガス生成容器に装着した極低温冷凍
機を液化ガス生成容器内の液面が設定下限液位以下に低
下することにより自動的に運転を開始するとともに、液
化ガス生成容器内の液面が設定上限液位以上に上昇する
ことにより自動的に運転を停止するように制御し、受液
容器に装備した液面計が設定下限液位以下の液面を検出
することに基づき、液化ガス生成容器から自動的に液化
ガスを受液容器に移送し、受液容器に装備した液面計が
設定上限液位以上の液面を検出することにより液化ガス
生成容器から受液容器への移送を停止するように制御
し、自動供給系での液化ガス自動供給の開始に先立って
供給予告ブザーを作動させ、この供給予告ブザーの作動
後一定時間経過後に自動供給を開始するように構成し、
自動供給系とは別に液化ガス生成容器から液化ガスを強
制的に取り出す手動供給系を用意し、この手動供給系は
自動供給系が供給停止中にのみ作動するとともに、供給
開始から一定時間だけ供給作動するように制御し、自動
供給系での自動供給及び手動供給系での手動供給時に
は、液化ガス生成容器での極低温冷凍機の運転を停止さ
せるように設定し、受液容器内の液面が設定下限液位よ
りもさらに低い最下限液位以下に低下した際、及び受液
容器内の温度が所定温度以上に上昇した際に、それぞれ
警報信号を出力するように設定したことを特徴としてい
る。In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, a cryogenic refrigerator mounted in a liquefied gas generation container has a liquid level in the liquefied gas generation container lowered below a set lower limit liquid level. By doing so, the operation is automatically started, and the operation is automatically stopped when the liquid level in the liquefied gas generation container rises above the set upper limit liquid level. The liquefied gas is automatically transferred from the liquefied gas generation container to the receiving container based on the detection of the liquid level below the set lower limit liquid level, and the liquid level gauge installed in the receiving container is above the set upper limit liquid level. It controls to stop the transfer from the liquefied gas generation container to the liquid receiving container by detecting the liquid level of the liquid, and activates the supply warning buzzer before starting the automatic supply of the liquefied gas in the automatic supply system. After a certain period of time has passed since the warning buzzer was activated Configured to initiate a dynamic supply,
In addition to the automatic supply system, we have prepared a manual supply system that forcibly extracts liquefied gas from the liquefied gas generation container.This manual supply system operates only when the automatic supply system is stopped, and also supplies it for a fixed time from the start of supply. It is controlled to operate, and at the time of automatic supply in the automatic supply system and manual supply in the manual supply system, it is set to stop the operation of the cryogenic refrigerator in the liquefied gas production container, and the liquid in the receiving container is set. It is set to output an alarm signal when the surface drops below the lower limit liquid level, which is lower than the set lower limit liquid level, and when the temperature inside the liquid receiving container rises above a predetermined temperature. I am trying.
【0005】[0005]
【作用】本発明では、液化ガス生成容器に装着した極低
温冷凍機を液化ガス生成容器内の液面が設定下限液位以
下に低下することにより自動的に運転を開始するととも
に、液化ガス生成容器内の液面が設定上限液位以上に上
昇することにより自動的に運転を停止するように制御し
ているので、液化ガス生成容器内に常時一定量以上の液
化ガスが貯溜されることになる。そして、受液容器内で
の蒸発により、受液容器内の液面が設定下限液位以下に
低下したことを受液容器に装備した液面計が検出する
と、冷凍機の運転を停止して液化ガス生成容器内の自圧
で自動的に液化ガスを受液容器に移送し、受液容器に装
備した液面計が設定上限液位以上の液面を検出すること
により液化ガス生成容器から受液容器への移送を停止す
るように制御しているので、受液容器での液化ガス貯蔵
量が一定量以下に低下することはない。In the present invention, the cryogenic refrigerator installed in the liquefied gas generation container is automatically started when the liquid level in the liquefied gas generation container falls below the set lower limit liquid level, and the liquefied gas generation is performed. Since the operation is automatically stopped when the liquid level in the container rises above the set upper limit liquid level, a certain amount of liquefied gas is always stored in the liquefied gas generation container. Become. When the liquid level gauge installed in the liquid receiving container detects that the liquid level in the liquid receiving container has dropped below the set lower limit liquid level due to evaporation in the liquid receiving container, the operation of the refrigerator is stopped. From the liquefied gas generation container, the liquefied gas is automatically transferred to the receiving container by the self-pressure in the liquefied gas generating container, and the liquid level gauge installed in the receiving container detects the liquid level above the set upper limit liquid level. Since the transfer to the liquid receiving container is controlled so as to be stopped, the amount of liquefied gas stored in the liquid receiving container does not drop below a certain amount.
【0006】そして、この自動供給系での液化ガス自動
供給の開始に先立って供給予告ブザーを作動させ、この
供給予告ブザーの作動後一定時間経過後に自動供給を開
始するように構成してあるので、オペレータは液化ガス
が移送されることを知ることができるから、検出作業を
中断ないし、液化ガス自動供給の開始を停止させること
が可能であるので、検出精度に影響を与えることがな
い。また、自動供給系とは別に液化ガス生成容器から液
化ガスを強制的に取り出す手動供給系を用意し、この手
動供給系は自動供給系が供給停止中にのみ作動するとと
もに、供給開始から一定時間だけ供給作動するように制
御してあるので、自動供給系に接続されていない容器へ
の液の取り出しも任意に行うことができるうえ、手動取
出時にその場を離れても液化ガスがオーバーフローする
ことを防止することができる。The supply advance notice buzzer is operated prior to the start of the automatic supply of liquefied gas in the automatic supply system, and the automatic supply is started after a lapse of a predetermined time after the operation of the supply advance notice buzzer. Since the operator can know that the liquefied gas is transferred, it is possible to interrupt the detection work or stop the start of the automatic supply of the liquefied gas, so that the detection accuracy is not affected. In addition to the automatic supply system, a manual supply system for forcibly extracting the liquefied gas from the liquefied gas generation container is prepared. Since it is controlled so that only the supply operation is performed, the liquid can be arbitrarily taken out to the container not connected to the automatic supply system, and the liquefied gas will overflow even if it leaves the place when manually taking it out. Can be prevented.
【0007】自動供給系での自動供給及び手動供給系で
の手動供給時には、液化ガス生成容器での極低温冷凍機
の運転を停止させるように設定してあるので、液化ガス
生成容器から液化ガスを自圧でとりだすことができるう
え、受液容器内の液面が設定下限液位よりもさらに低い
最下限液位以下に低下した際、及び受液容器内の温度が
所定温度以上に上昇した際に、それぞれ警報信号を出力
するように設定してあることから、液面計の故障等で円
滑に液化ガスの供給が行えない場合でも、検出機器にダ
メージを与えないようにすることができる。During the automatic supply in the automatic supply system and the manual supply in the manual supply system, the operation of the cryogenic refrigerator in the liquefied gas production container is set to be stopped, so that the liquefied gas production container is operated. Can be taken out by its own pressure, and when the liquid level in the receiving container drops below the lower limit liquid level lower than the set lower limit liquid level, and the temperature inside the receiving container rises above a predetermined temperature. In this case, since the alarm signals are set to be output respectively, even if the liquefied gas cannot be smoothly supplied due to a malfunction of the liquid level gauge, it is possible to prevent the detection device from being damaged. .
【0008】[0008]
【実施例】図面は本発明の実施例を示し、図1は液化ガ
スでの冷却系の概略構成図、図2は液化ガス移送制御方
法の基本的な流れ図、図3は液化系の制御手順を示すフ
ローチャート、図4は自動移送系の制御手順を示すフロ
ーチャート、図5は手動移送系の制御手順を示すフロー
チャート、図6及び図7は受液容器側での異常警報系の
制御手順を示すフローチャートである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cooling system with a liquefied gas, FIG. 2 is a basic flow chart of a liquefied gas transfer control method, and FIG. 3 is a control procedure of the liquefied system. 4 is a flow chart showing the control procedure of the automatic transfer system, FIG. 5 is a flow chart showing the control procedure of the manual transfer system, and FIGS. 6 and 7 are the control procedures of the abnormality alarm system on the liquid receiving container side. It is a flowchart.
【0009】この液化ガスでの冷却系は、液化ガス生成
容器(1)と、この液化ガス生成容器(1)の上端寄り部分
にコールドエンド(2)を突入配置した極低温冷凍機(3)
と、液化ガス生成容器(1)に液化用のガスとして供給す
る窒素ガスを空気から分離生成する空気分離器(4)と、
液化ガス生成容器(1)で生成された液体窒素を移送供給
される受液容器(5)と、空気分離器(4)から液化ガス生
成容器(1)に窒素ガスを供給するガス移送路(6)と、液
化ガス生成容器(1)から受液容器(5)に液体窒素を供給
する液体移送路(7)とで形成してあり、受液容器(5)は
例えば電子顕微鏡のEDS検出素子を冷却する冷媒貯蔵
容器が対応する。The cooling system with this liquefied gas comprises a liquefied gas producing container (1) and a cryogenic refrigerator (3) in which a cold end (2) is inserted in a portion near the upper end of the liquefied gas producing container (1).
And an air separator (4) for separating and producing nitrogen gas supplied from the air as liquefaction gas into the liquefied gas generation container (1),
A liquid receiving container (5) to which the liquid nitrogen generated in the liquefied gas generation container (1) is transferred and supplied, and a gas transfer path for supplying nitrogen gas from the air separator (4) to the liquefied gas generation container (1) ( 6) and a liquid transfer path (7) for supplying liquid nitrogen from the liquefied gas generating container (1) to the liquid receiving container (5), and the liquid receiving container (5) is, for example, an EDS detector of an electron microscope. Corresponding to the refrigerant storage container for cooling the device.
【0010】極低温冷凍機(3)は、液化ガス生成容器
(1)の上端に配置したコールドヘッド(9)と、液化ガス
生成容器(1)とは離れた位置に配置した圧縮機ユニット
(10)とで構成してあり、コールドヘッド(9)と圧縮機ユ
ニット(10)との間でヘリウムガスを循環させることによ
り、コールドエンド(2)部分に寒冷温度(例えば77K)
を発生させるようにしてある。The cryogenic refrigerator (3) is a liquefied gas producing container.
A compressor unit arranged at a position apart from the cold head (9) arranged at the upper end of (1) and the liquefied gas generation container (1).
(10) and helium gas is circulated between the cold head (9) and the compressor unit (10) so that the cold end (2) has a cold temperature (eg 77K).
Is generated.
【0011】液体窒素移送路(7)は、断熱管で形成した
液化ガス取出管(11)と、断熱構造に形成した液化ガス分
岐具(12)及び断熱管で形成した導出した液化ガス供給管
(13)とで構成してある。液化ガス取出管(11)の一端部は
液化ガス生成容器(1)内の底部近傍に開口するととも
に、他端部は液化ガス分岐具(12)に接続されている。ま
た、液化ガス供給管(13)はその一端部を液化ガス分岐具
(12)に接続するとともに、他端部を受液容器(5)内の底
部近傍に開口している。そして、液化ガス分岐具(12)か
ら複数分岐導出されている液化ガス供給管の内の1本は
受液容器に接続することなく手動供給管(14)として形成
してある。この手動供給管(14)には電磁流路開閉弁(15)
が配置してあり、その先端部はプラグで閉栓されてい
る。The liquid nitrogen transfer path (7) comprises a liquefied gas extraction pipe (11) formed of a heat insulating pipe, a liquefied gas branching device (12) formed in a heat insulating structure, and a liquefied gas supply pipe derived from the heat insulating pipe.
It is composed of (13) and. One end of the liquefied gas extraction pipe (11) opens near the bottom in the liquefied gas generation container (1), and the other end is connected to the liquefied gas branching tool (12). Further, the liquefied gas supply pipe (13) has one end thereof liquefied gas branching tool.
It is connected to (12) and the other end is opened in the vicinity of the bottom in the liquid receiving container (5). Then, one of the liquefied gas supply pipes branched and led out from the liquefied gas branching device (12) is formed as a manual supply pipe (14) without being connected to the liquid receiving container. This manual supply pipe (14) has an electromagnetic flow control valve (15)
Is placed, and the tip end is closed with a plug.
【0012】液化ガス生成容器(1)及び受液容器(5)に
はそれぞれ上限液面、下限液面、最下限液面を検出する
液面計(16)(17)が配置してある。なお、この各液面計(1
6)(17)は光屈折反射方式を利用して構成してあり、光屈
折反射の光量変化で液面が設定位置に達したか否かを検
出するようになっている。Liquid level gauges (16) and (17) for detecting the upper limit liquid level, the lower limit liquid level and the lower limit liquid level are arranged in the liquefied gas generating container (1) and the liquid receiving container (5), respectively. In addition, each liquid level gauge (1
6) and 17) are configured by using the photorefractive reflection method, and detect whether or not the liquid surface has reached the set position by the change in the light amount of the photorefractive reflection.
【0013】図中符号(18)はガス移送路(6)に配置した
原料ガスの供給監視具、(19)は液化ガスでの冷却系全体
を制御する制御装置である。また、(20)は受液容器(5)
に配置した熱電対式の温度検出具であり、この温度検出
具の検出ポイントは受液容器の設定最下限液面位置より
も僅かに下がった個所に位置させてある。In the figure, reference numeral (18) is a raw material gas supply monitor arranged in the gas transfer path (6), and reference numeral (19) is a control device for controlling the entire cooling system for the liquefied gas. Further, (20) is a liquid receiving container (5)
Is a thermocouple type temperature detecting device, and the detection point of the temperature detecting device is located at a position slightly lower than the set lower limit liquid surface position of the liquid receiving container.
【0014】以下、この液化ガスによる冷却系制御手順
を説明する。この制御手順は、図2に示すように、電源
投入後に並行して作動するガス液化系(21)、自動移送系
(22)、手動移送系(23)、受液容器液面監視系(24)、受液
容器温度監視系(25)の5つの制御手順からなっている。
ガス液化系(21)は図3に示すように、運転スイッチを押
してガス液化系の制御作動が開始する。そして、運転ス
イッチの投入により、液化ガス生成容器(1)への原料ガ
ス(窒素ガス)の供給が正常に行われているか否かを判断
し(ステップS101)、原料ガスの供給が正常に行われてい
る時には、液化ガス生成容器(1)での液面計(16)が正常
に作動しているか否かを判断し(ステップS102)、液面計
(16)が正常に作動している時には、極低温冷凍機(3)を
起動する(ステップS103)。The procedure for controlling the cooling system using this liquefied gas will be described below. This control procedure, as shown in FIG. 2, is a gas liquefaction system (21) that operates in parallel after power is turned on, and an automatic transfer system.
(22), Manual transfer system (23), Liquid receiving container liquid level monitoring system (24), Liquid receiving container temperature monitoring system (25).
As shown in FIG. 3, the gas liquefaction system (21) pushes the operation switch to start the control operation of the gas liquefaction system. Then, by turning on the operation switch, it is determined whether or not the raw material gas (nitrogen gas) is being normally supplied to the liquefied gas generation container (1) (step S101), and the raw material gas is normally supplied. If the liquid level gauge (16) in the liquefied gas generating container (1) is operating normally (step S102), the liquid level gauge is checked.
When (16) is operating normally, the cryogenic refrigerator (3) is started (step S103).
【0015】このとき、原料ガス供給判断(ステップS10
1)で原料ガスの圧力が十分に上がっていない、あるいは
原料ガスの流量が十分でない等の理由で正常でないと判
断した際には、ガス供給系異常警報信号が出力され(ス
テップS104)、その原因を取り除き(ステップS105)、リ
セットして(ステップS106)、原料ガス供給判断(ステッ
プS101)に戻る。また、液化ガス生成容器(1)での液面
計(16)の検出状態から液面計(16)が正常に作動していな
いと液面計作動判断(ステップS102)で判断した際には、
液化ガス生成容器側液面計異常警報信号が出力され(ス
テップS107)、液面計を交換する等、その原因を取り除
き(ステップS108)、リセットして(ステップS109)、液面
計作動判断(ステップS102)に戻る。At this time, the raw material gas supply judgment (step S10
When the pressure of the raw material gas is not sufficiently raised in 1), or when the flow rate of the raw material gas is not normal because it is determined to be abnormal, a gas supply system abnormality alarm signal is output (step S104), The cause is removed (step S105), the reset is performed (step S106), and the process returns to the raw material gas supply determination (step S101). Further, when it is judged by the liquid level gauge operation judgment (step S102) that the liquid level gauge (16) is not operating normally from the detection state of the liquid level gauge (16) in the liquefied gas generation container (1), ,
A liquid level gauge abnormality alarm signal is output on the liquefied gas generation container side (step S107), the cause is removed (step S108), such as replacing the level gauge, and reset (step S109) to determine whether the level gauge is operating ( Return to step S102).
【0016】極低温冷凍機(3)の起動後、極低温冷凍機
(3)が正常に作動しているか否かを判断し(ステップS11
0)、極低温冷凍機(3)に異常がなければ、極低温冷凍機
(3)の運転を継続して液化ガス生成容器(1)での設定
上限液面に達するまで液化作業を行う。極低温冷凍機
(3)の作動状態の判断(ステップS110)で極低温冷凍機
(3)の作動に異常があると判断した場合には、極低温冷
凍機(3)を停止し(ステップS111)、冷凍機異常警報信号
を出力し(ステップS112)、極低温冷凍機(3)の異常原因
を取り除き(ステップS113)、リセットして(ステップS11
4)、極低温冷凍機(3)の起動(ステップS103)に戻る。After starting the cryogenic refrigerator (3), the cryogenic refrigerator
Determine whether (3) is operating normally (step S11
0), if the cryogenic refrigerator (3) is normal, the cryogenic refrigerator
Continue the operation of (3) and perform the liquefaction work until the set upper limit liquid level in the liquefied gas generation container (1) is reached. Cryogenic refrigerator
In the judgment of the operating state of (3) (step S110), the cryogenic refrigerator
When it is determined that the operation of (3) is abnormal, the cryogenic refrigerator (3) is stopped (step S111), a refrigerator abnormal alarm signal is output (step S112), and the cryogenic refrigerator (3) ) Cause of abnormality is removed (step S113) and reset (step S11).
4) Return to the start-up of the cryogenic refrigerator (3) (step S103).
【0017】そして、液化作業の継続中にも供給ガスが
正常に供給されているか否かの監視(ステップS115)と、
液化ガス生成容器(1)に装備した液面計(16)の作動が正
常かどうかの監視(ステップS116)を行い、供給ガスの供
給に異常が発生すると、極低温冷凍機(3)を停止し(ス
テップS116)、ガス供給系異常警報信号を出力し(ステッ
プS118)、原因を取り除き(ステップS119)、リセットし
て(ステップS120)、極低温冷凍機(3)の起動操作(ステ
ップS103)に戻る。また、液化ガス生成容器(1)での液
面計(16)の検出作動に異常があると判断した場合にも、
極低温冷凍機(3)を停止し(ステップS121)、液化ガス生
成容器側液面計異常警報信号を出力し(ステップS122)、
原因を取り除き(ステップS123)、リセットして(ステッ
プS124)、極低温冷凍機(3)の起動操作(ステップS103)
に戻る。Then, it is monitored whether or not the supply gas is normally supplied even during the liquefaction work (step S115),
The operation of the liquid level gauge (16) installed in the liquefied gas generation container (1) is monitored for normal operation (step S116), and if an abnormality occurs in the supply of the supply gas, the cryogenic refrigerator (3) is stopped. (Step S116), a gas supply system abnormality alarm signal is output (step S118), the cause is removed (step S119), reset (step S120), and the cryogenic refrigerator (3) is started (step S103). Return to. Also, when it is judged that the detection operation of the liquid level gauge (16) in the liquefied gas generation container (1) is abnormal,
The cryogenic refrigerator (3) is stopped (step S121), a liquid level gauge abnormality alarm signal for the liquefied gas generation container is output (step S122),
Remove the cause (step S123), reset (step S124), and start the cryogenic refrigerator (3) (step S103)
Return to
【0018】液化作業が進行して、液化ガス生成容器
(1)での液化ガスの液面が設定上限位置に達したか否か
を判断し(ステップS125)、液面が設定上限に達すると極
低温冷凍機(3)の運転を停止する(ステップS126)。そし
て、液面が設定上限に達していないと判断した場合に
は、冷凍機監視手順(ステツプS110)に戻る。極低温冷凍
機(3)の停止後は、液化ガス生成容器(1)内の液面が設
定下限位置まで低下したか否かを判断する(ステツプS12
7)。設定下限液面まで達していない場合には、その監視
を継続し、液化ガス生成容器(1)内の液面が設定下限以
下に低下した際には、極低温冷凍機(3)の起動操作(ス
テップS103)に戻り、液化操作を再開する。Liquefied gas production container
It is judged whether or not the liquid level of the liquefied gas in (1) has reached the set upper limit position (step S125), and when the liquid level reaches the set upper limit, the operation of the cryogenic refrigerator (3) is stopped (step S125). S126). When it is determined that the liquid level has not reached the set upper limit, the process returns to the refrigerator monitoring procedure (step S110). After stopping the cryogenic refrigerator (3), it is judged whether or not the liquid level in the liquefied gas generation container (1) has dropped to the set lower limit position (step S12).
7). If the liquid level in the liquefied gas generation container (1) drops below the set lower limit, the monitoring is continued if the set lower limit liquid level has not been reached, and the cryogenic refrigerator (3) is started up. Returning to (step S103), the liquefaction operation is restarted.
【0019】液化ガスの自動供給系(22)の制御手順は、
図4に示すように、システム全体の電源投入に基づき、
無操作で待機状態に入るように構成してある。そして、
受液容器(5)に装着した液面計(17)で検出している受液
容器(5)内の液面が設定下限位置よりも低下したか否か
を判断し(ステップS201)、受液容器(5)内の液面が設定
下限位置よりも高い場合には、その判断を継続して監視
し、受液容器(5)内の液面が設定下限位置よりも低くな
ると、次に液化ガス生成容器(1)の液面位置が設定下限
位置よりも高いか否かを判断する(ステップS202)。液化
ガス生成容器(1)での液面位置が設定下限位置よりも下
がっている場合には、液化ガス生成容器(1)での液化ガ
ス生成による液面回復をまって、自動供給するようにし
てある。The control procedure for the liquefied gas automatic supply system (22) is as follows:
As shown in Fig. 4, when the power of the entire system is turned on,
It is configured to enter the standby state without any operation. And
It is judged whether or not the liquid level in the liquid receiving container (5) detected by the liquid level gauge (17) attached to the liquid receiving container (5) is lower than the set lower limit position (step S201). When the liquid level in the liquid container (5) is higher than the set lower limit position, the judgment is continuously monitored, and when the liquid level in the liquid receiving container (5) becomes lower than the set lower limit position, next. It is determined whether the liquid level position of the liquefied gas generation container (1) is higher than the set lower limit position (step S202). If the liquid level position in the liquefied gas generation container (1) is lower than the set lower limit position, the liquid level recovery by the liquefied gas generation in the liquefied gas generation container (1) should be stopped and automatically supplied. There is.
【0020】そして、液化ガス生成容器(1)での液面が
設定下限液面よりも高い位置にある場合には、受液容器
(5)に装着した液面計(17)での検出作動が正常か否かを
判断し(ステップS203)、液面計(17)の検出作動が正常な
場合には、供給予告ブザーを作動させて(ステップS20
4)、電子顕微鏡等の理科学機器の作業の中断を促し、ブ
ザー作動後、数秒経過後(例えば、1〜5秒)に極低温冷
凍機(3)を停止して(ステップS205)、液化ガス生成容器
(1)内のガス圧力で液化ガス生成容器(1)内に貯溜され
ている液化ガスを液体移送路(7)を通して受液容器(5)
に送給する(ステップS206)。When the liquid level in the liquefied gas producing container (1) is higher than the lower limit liquid level set, the liquid receiving container
It is judged whether or not the detection operation of the liquid level gauge (17) attached to (5) is normal (step S203), and if the detection operation of the liquid level gauge (17) is normal, the supply advance notice buzzer is activated. Let (Step S20
4), urge the interruption of work of scientific instruments such as electron microscope, stop the cryogenic refrigerator (3) after several seconds (for example, 1 to 5 seconds) after activating the buzzer (step S205), and liquefy Gas generator
Liquefied gas stored in the liquefied gas generating container (1) at the gas pressure in (1) is passed through the liquid transfer path (7) to the receiving container (5).
(Step S206).
【0021】そして、液化ガスの移送作業中に液化ガス
生成容器(1)の液面が設定最下限以下まで低下したか否
かの判断(ステップとS207)と、受液容器(5)での液面が
設定上限以上に達したかの判断(ステップS208)とを行
い、液化ガス生成容器(1)の液面が設定最下限に達する
か受液容器(5)の液面が設定上限に達すると、自動供給
を終了して(ステップS209)、待機状態に戻る。Then, during the operation of transferring the liquefied gas, it is judged whether or not the liquid level of the liquefied gas generating container (1) has dropped below a set lower limit (step and S207), and the liquid receiving container (5) It is judged whether the liquid level has reached the set upper limit or more (step S208), and when the liquid level of the liquefied gas generation container (1) reaches the set lower limit or the liquid level of the liquid receiving container (5) reaches the set upper limit. The automatic supply is terminated (step S209), and the standby state is returned.
【0022】なお、受液容器(5)側の液面計(17)の作動
状況確認(ステップS203)で液面計(17)が正常に作用して
いないと判断した場合には、受液容器側液面計異常警報
信号を出力し(ステップS210)、液面計を交換したり配線
をチエックしたりして原因を取り除き(ステップS211)、
リセットして(ステップS212)、待機状態に戻る。If the liquid level gauge (17) on the liquid receiving container (5) side is judged not to operate normally in the operation status confirmation (step S203), the liquid receiving gauge (17) Output the container side level gauge abnormality alarm signal (step S210), remove the cause by replacing the level gauge or checking the wiring (step S211),
Reset (step S212) and return to the standby state.
【0023】手動供給モード(23)は、デュワー瓶等に液
化ガスを手動で取り出す場合に作動させるモードであっ
て、図5に示すように、手動供給の開始操作(ステツプS
301)を行うと、まず、ライン的に接続されている受液容
器(5)に自動供給している途中か否かを判断し(ステッ
プS302)、自動供給中であれば、自動供給が終了するま
で待機する。そして、自動供給中でない場合には、液化
ガス生成容器(1)に設置した液面計(16)で液化ガス生成
容器(1)の液面位置が設定下限位置よりも高いか否かを
判断し(ステップS303)、液化ガス生成容器(1)の液面が
設定下限位置よりも低い場合には、液化ガス生成容器
(1)での液面高さ回復を待って次のステップに進む。The manual supply mode (23) is a mode which is activated when the liquefied gas is manually taken out to the Dewar bottle or the like, and as shown in FIG. 5, a manual supply start operation (step S
When performing 301), first, it is judged whether or not the liquid receiving container (5) connected in line is being automatically supplied (step S302), and if it is being automatically supplied, the automatic supply ends. Wait until you do. When the automatic supply is not in progress, the liquid level gauge (16) installed in the liquefied gas generation container (1) determines whether the liquid level position of the liquefied gas generation container (1) is higher than the set lower limit position. If the liquid level of the liquefied gas generation container (1) is lower than the set lower limit position (step S303), the liquefied gas generation container
Wait for the recovery of the liquid level in (1) before proceeding to the next step.
【0024】そして、自動供給を行っておらず、液化ガ
ス生成容器(1)内の液面が設定下限位置より高い場合に
のみ、極低温冷凍機(3)を停止させて(ステップS304)、
液化ガス生成容器(1)内のガス相での圧力で液化ガス生
成容器(1)内に貯溜されている液化ガスをデュワー瓶等
の容器への移送を開始する(ステップS305)。The automatic cryogenic refrigerator (3) is stopped (step S304) only when the liquid level in the liquefied gas generating container (1) is higher than the set lower limit position without automatic supply.
The transfer of the liquefied gas stored in the liquefied gas generation container (1) to a container such as a Dewar bottle is started by the pressure of the gas phase in the liquefied gas generation container (1) (step S305).
【0025】液化ガスの移送中に、液化ガス生成容器
(1)内の液面を液面計(16)を監視して、設定最下限位置
まで低下したか否かを判断(ステップS306)と、自動供給
モードが作動したか否かの判断(ステップS307)と、手動
供給の停止操作がなされたか否かの判断(ステップS308)
を行い、液化ガス生成容器(1)の液面が設定最下限を割
ることはなく、自動供給モードが作動せず、手動供給モ
ードの停止操作が行われない場合には、開始後一定時間
(例えば10分間)だけ液化ガスを移送するようにし(ス
テップS309)、設定時間に達しない場合には、液化ガス
生成容器(1)での液面最下限位置判断(ステップS306)に
もどり、設定時間が経過すると、手動供給モードを終了
する(ステップS310)。A liquefied gas generation container during the transfer of the liquefied gas
The liquid level in (1) is monitored by the liquid level gauge (16) to determine whether or not it has dropped to the set minimum position (step S306), and whether or not the automatic supply mode has been activated (step S306). (S307) and determining whether or not a manual supply stop operation has been performed (step S308)
If the liquid level of the liquefied gas generating container (1) does not fall below the set lower limit, the automatic supply mode does not operate, and the stop operation of the manual supply mode is not performed, a fixed time after the start
The liquefied gas is transferred only (for example, 10 minutes) (step S309), and when the set time is not reached, the process returns to the liquid level lower limit position determination (step S306) in the liquefied gas generation container (1) and set. When the time has passed, the manual supply mode is ended (step S310).
【0026】そして、液化ガスの手動供給モードによる
移送中に、液化ガス生成容器(1)内の液面が設定最下限
を割るか、自動供給モードが作動するか、手動供給モー
ドの停止操作が行われるかすると、その段階で手動供給
モードを終了する(ステップS310)。During the transfer of the liquefied gas in the manual supply mode, the liquid level in the liquefied gas generation container (1) falls below the set lower limit, the automatic supply mode operates, or the manual supply mode is stopped. If so, the manual supply mode is terminated at that stage (step S310).
【0027】図6は受液容器側での異常時に警報を発す
る制御系(24)を示し、この制御系はシステム全体の電源
投入に基づき常時待機状態になるようにしてあり、自動
供給系での移送開始条件である受液容器(5)内の液面が
下限を割って、設定最下限液面まで低下すると(ステッ
プS401)、警報ブザーを作動させるとともに(ステップS4
02)、液面異常警報信号を出力(ステップS403)するよう
にしてある。そして、液化ガスボンベ等から液化ガスを
緊急注入するなどして液面の回復を図るとともに、原因
を除去して(ステップS404)、リセットする(ステップS40
5)ことにより、待機状態にもどるようにしてある。FIG. 6 shows a control system (24) for issuing an alarm when an abnormality occurs on the liquid receiving container side. This control system is always in a standby state when the power of the entire system is turned on. When the liquid level in the liquid receiving container (5), which is the transfer start condition of the above, falls below the lower limit and reaches the set lower limit liquid level (step S401), the alarm buzzer is activated (step S4).
02), the liquid level abnormality warning signal is output (step S403). Then, while liquefied gas is urgently injected from the liquefied gas cylinder or the like to recover the liquid surface, the cause is removed (step S404) and reset (step S40).
5) By doing so, it returns to the standby state.
【0028】また、受液容器内から液化ガスがなくなる
と、受液容器(5)に貯溜されている液化ガスで冷却して
いる理科学機器に悪影響が生じることから、受液容器
(5)内の液化ガスを涸らすことは絶対に避けなければな
らない。このため、本実施例では、受液容器(5)内に貯
溜される液化ガスの液面については前記液面検出に加え
て受液容器内の温度で図7に示す制御系(25)でさらに管
理するようにしている。すなわち、この制御系でもシス
テム全体の電源投入に基づき常時待機状態になるように
してあり、例えば受液容器(5)に配置した液面計が損傷
するなどして最下限液面に達したことを検出ができなか
ったような場合に、温度検出具(20)の検出ポイントが液
面からはずれて液温を検出しなくなると、その検出温度
が上昇するから、その検出温度が所定の温度よりも高い
温度になったことを温度検出具(20)が検出すると(ステ
ップS501)、温度異常警報信号が出力(ステップS502)す
る。そして、液化ガスボンベ等から液化ガスを緊急注入
するなどしてその原因を取り除き(ステップS503)、リセ
ットする(ステップS504)ことにより、待機状態にもどる
ようにしてある。なお、警報信号を出力する設定温度
は、液化ガスの液温よりも30度高い温度に設定してあ
る。Further, if the liquefied gas is exhausted from the liquid receiving container, the physical and scientific equipment cooled by the liquefied gas stored in the liquid receiving container (5) will be adversely affected.
(5) It is absolutely necessary to avoid spilling the liquefied gas inside. Therefore, in this embodiment, the liquid level of the liquefied gas stored in the liquid receiving container (5) is controlled by the temperature in the liquid receiving container in addition to the liquid level detection described above by the control system (25) shown in FIG. I try to manage more. That is, even in this control system, the system is always in a standby state when the power of the entire system is turned on. For example, the liquid level gauge placed in the liquid receiving container (5) is damaged and the minimum liquid level is reached. If the detection point of the temperature detection tool (20) deviates from the liquid surface and the liquid temperature is no longer detected, the detected temperature rises, so the detected temperature is lower than the predetermined temperature. When the temperature detecting tool (20) detects that the temperature is also high (step S501), a temperature abnormality alarm signal is output (step S502). Then, by urgently injecting the liquefied gas from the liquefied gas cylinder or the like to eliminate the cause (step S503) and reset (step S504), the standby state is restored. The set temperature for outputting the alarm signal is set to a temperature higher by 30 degrees than the liquid temperature of the liquefied gas.
【0029】上記実施例では、空気分離器で空気から分
離させた窒素ガスを使用して液体窒素を生成し、この液
体窒素を受液容器(5)に移送するものについて説明した
が、液化させるガスは、ガスボンベから供給するように
してもよく、また、使用するガスは窒素に限らず、ヘリ
ウム、酸素、アルゴン、乾燥空気等を使用することもで
きる。In the above-mentioned embodiment, the description has been made of the case where the nitrogen gas separated from the air by the air separator is used to generate liquid nitrogen and the liquid nitrogen is transferred to the liquid receiving container (5). The gas may be supplied from a gas cylinder, and the gas used is not limited to nitrogen, but helium, oxygen, argon, dry air, or the like may be used.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上述べたように本発明では、液化ガス
生成容器に装着した極低温冷凍機を液化ガス生成容器内
の液面が設定下限液位以下に低下することにより自動的
に運転を開始するとともに、液化ガス生成容器内の液面
が設定上限液位以上に上昇することにより自動的に運転
を停止するように制御しているので、常時液化ガス容器
内に一定量以上の液化ガスが貯溜されることになる。そ
して、受液容器内での蒸発により、受液容器内の液面が
設定下限液位以下に低下したことを受液容器に装備した
液面計が検出すると、冷凍機の運転を停止して液化ガス
生成容器内の自圧で自動的に液化ガスを受液容器に移送
し、受液容器に装備した液面計が設定上限液位以上の液
面を検出することにより液化ガス生成容器から受液容器
への移送を停止するように制御しているので、受液容器
での液化ガス貯蔵量が一定量以下に低下することはな
い。これにより、受液容器に熱的に接続されている理科
学機器冷却の継続性をそこなうことをなくすことができ
る。As described above, according to the present invention, the cryogenic refrigerator mounted in the liquefied gas generation container is automatically operated by lowering the liquid level in the liquefied gas generation container below the set lower limit liquid level. At the same time as starting, the liquid level in the liquefied gas generation container is controlled so that the operation is automatically stopped when the liquid level rises above the set upper limit liquid level. Will be stored. When the liquid level gauge installed in the liquid receiving container detects that the liquid level in the liquid receiving container has dropped below the set lower limit liquid level due to evaporation in the liquid receiving container, the operation of the refrigerator is stopped. From the liquefied gas generation container, the liquefied gas is automatically transferred to the receiving container by the self-pressure in the liquefied gas generating container, and the liquid level gauge installed in the receiving container detects the liquid level above the set upper limit liquid level. Since the transfer to the liquid receiving container is controlled so as to be stopped, the amount of liquefied gas stored in the liquid receiving container does not drop below a certain amount. As a result, it is possible to avoid impairing the continuity of cooling of the scientific equipment thermally connected to the liquid receiving container.
【0031】そして、この自動供給系での液化ガス自動
供給の開始に先立って供給予告ブザーを作動させ、この
供給予告ブザーの作動後一定時間経過後に自動供給を開
始するように構成してあるので、オペレータは液化ガス
が移送されることを知ることかできるから、検出作業を
中断すること、ないし液化ガス自動供給の開始を停止さ
せることが可能であるので、検出精度に影響を与えるこ
とをなくし、高精度の検出を維持することができる。ま
た、自動供給系とは別に液化ガス生成容器から液化ガス
を強制的に取り出す手動供給系を用意し、この手動供給
系は自動供給系が供給停止中にのみ作動するとともに、
供給開始から一定時間だけ供給作動するように制御して
あるので、自動供給系に接続されていない容器への液の
取り出しも任意に行うことができるうえ、手動取出時に
その場を離れても液化ガスがオーバーフローすることを
防止することができる。The supply advance notice buzzer is activated prior to the start of the automatic supply of liquefied gas in the automatic supply system, and the automatic supply is started after a lapse of a certain time after the operation of the supply advance notice buzzer. Since the operator can know that the liquefied gas is transferred, it is possible to interrupt the detection work or stop the start of the automatic supply of the liquefied gas, so that the detection accuracy is not affected. , Can maintain high precision detection. In addition to the automatic supply system, a manual supply system that forcibly takes out the liquefied gas from the liquefied gas generation container is prepared, and this manual supply system operates only when the automatic supply system is stopped.
Since the supply is controlled to operate for a certain period of time after the start of supply, it is possible to freely extract the liquid into a container that is not connected to the automatic supply system, and to liquefy even if you leave the place during manual extraction. It is possible to prevent the gas from overflowing.
【0032】さらに、自動供給系での自動供給及び手動
供給系での手動供給時には、液化ガス生成容器での極低
温冷凍機の運転を停止させて、液化ガス生成容器から液
化ガスを自圧で取り出すようにしてあるので、オペレー
タは液化ガス供給に神経を使うことがなくなり、オペレ
ータの負担を軽減させることができるうえ、受液容器内
の液面が設定下限液位よりもさらに低い最下限液位以下
に低下した際、及び受液容器内の温度が所定温度以上に
上昇した際に、それぞれ警報信号を出力するように設定
してあることから、液面計の故障等で受液容器に液化ガ
スの供給が円滑に行えない場合でも、検出機器にダメー
ジを与えないようにすることができる。Further, at the time of automatic supply in the automatic supply system and manual supply in the manual supply system, the operation of the cryogenic refrigerator in the liquefied gas generation container is stopped, and the liquefied gas from the liquefied gas generation container is automatically pressurized. Since it is taken out, the operator does not need to use nerves to supply the liquefied gas, the operator's burden can be reduced, and the liquid level in the receiving container is lower than the set lower limit liquid level. It is set to output an alarm signal when the liquid level drops below a certain level or when the temperature inside the liquid receiving container rises above a predetermined temperature. Even if the liquefied gas cannot be supplied smoothly, it is possible to prevent the detection device from being damaged.
【図1】液化ガスでの冷却系の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cooling system with a liquefied gas.
【図2】液化ガス移送制御方法の基本的な流れ図であ
る。FIG. 2 is a basic flow chart of a liquefied gas transfer control method.
【図3】液化系の制御手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of a liquefaction system.
【図4】自動移送系の制御手順を示すフローチャートで
ある。FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of an automatic transfer system.
【図5】手動移送系の制御手順を示すフローチャートで
ある。FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure of a manual transfer system.
【図6】受液容器側での異常警報系の制御手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of an abnormality alarm system on the liquid receiving container side.
【図7】受液容器側での異常警報系の第2の制御手順を
示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a second control procedure of the abnormality alarm system on the liquid receiving container side.
1…液化ガス生成容器、3…極低温冷凍機、5…受液容
器、7…液体移送路、17…液面計、1 ... Liquefied gas generation container, 3 ... Cryogenic refrigerator, 5 ... Liquid receiving container, 7 ... Liquid transfer path, 17 ... Liquid level gauge,
Claims (1)
生成容器(1)に装着した極低温冷凍機(3)と、液化ガス
を使用する使用機器の受液容器(5)とを有し、液化ガス
生成容器(1)に供給したガスを極低温冷凍機(3)で液化
し、液化ガス生成容器(1)で生成した液化ガスを液体移
送路(7)を介して受液容器(5)に移送するようにした液
化ガスの移送系において、 液化ガス生成容器(1)に装着した極低温冷凍機(3)を、
液化ガス生成容器(1)内の液面が設定下限液位以下に低
下することにより自動的に運転を開始し、液化ガス生成
容器(1)内の液面が設定上限液位以上に上昇することに
より自動的に運転を停止するように制御し、 受液容器(5)に装備した液面計(17)が設定下限液位以下
の液面を検出することに基づき、液化ガス生成容器(1)
から自動的に液化ガスを受液容器(5)に移送し、受液容
器(5)に装備した液面計(17)が設定上限液位以上の液面
を検出することにより液化ガス生成容器(1)から受液容
器(5)への移送を停止するように制御し、 自動供給系での液化ガス自動供給の開始に先立って供給
予告ブザーを作動させ、この供給予告ブザーの作動後一
定時間経過後に自動供給を開始するように構成し、 自動供給系とは別に液化ガス生成容器(1)から液化ガス
を強制的に取り出す手動供給系を用意し、この手動供給
系は自動供給系が供給停止中にのみ作動するとともに、
供給開始から一定時間だけ供給作動するように制御し、 自動供給系での自動供給及び手動供給系での手動供給時
には、液化ガス生成容器(1)での極低温冷凍機(3)の運
転を停止させるように設定し、 受液容器(5)内の液面が設定下限液位よりもさらに低い
最下限液位以下に低下した際、及び受液容器(5)内の温
度が所定温度以上に上昇した際に、それぞれ警報信号を
出力するように設定したことを特徴とする液化ガス使用
機器への液化ガス移送制御方法。1. A liquefied gas generation container (1), a cryogenic refrigerator (3) mounted on the liquefied gas generation container (1), and a liquid receiving container (5) of a device using liquefied gas. The liquid supplied to the liquefied gas generating container (1) is liquefied by the cryogenic refrigerator (3), and the liquefied gas generated by the liquefied gas generating container (1) is received through the liquid transfer path (7). In the liquefied gas transfer system which was designed to transfer to the container (5), the cryogenic refrigerator (3) mounted on the liquefied gas generation container (1)
When the liquid level in the liquefied gas generation container (1) drops below the set lower limit liquid level, operation automatically starts, and the liquid level in the liquefied gas generation container (1) rises above the set upper limit liquid level. The liquid level gauge (17) equipped in the liquid receiving container (5) detects the liquid level below the set lower limit liquid level, and the liquefied gas generation container ( 1)
Liquefied gas is automatically transferred from the liquefied gas to the liquid receiving container (5), and the liquid level gauge (17) mounted on the liquid receiving container (5) detects the liquid level above the set upper limit liquid level, thereby producing the liquefied gas generating container. The transfer from (1) to the liquid receiving container (5) is controlled to stop, the supply advance notice buzzer is activated prior to the start of the automatic supply of the liquefied gas in the automatic supply system, and after the operation of this supply advance notice buzzer, it is constant. The automatic supply system is configured to start after a lapse of time, and a manual supply system forcibly taking out the liquefied gas from the liquefied gas generation container (1) is prepared separately from the automatic supply system. It works only when the supply is stopped,
It is controlled to operate for a fixed time from the start of supply, and when the automatic supply in the automatic supply system and the manual supply in the manual supply system are performed, the operation of the cryogenic refrigerator (3) in the liquefied gas generation container (1) is performed. When set to stop, when the liquid level in the receiving container (5) drops below the lower limit liquid level, which is lower than the set lower limit liquid level, and when the temperature in the receiving container (5) is above the specified temperature. A method for controlling transfer of liquefied gas to a device using liquefied gas, characterized in that it is set to output an alarm signal when the temperature rises.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32048094A JP2756763B2 (en) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Liquefied gas transfer control method to equipment using liquefied gas |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08178186A true JPH08178186A (en) | 1996-07-12 |
JP2756763B2 JP2756763B2 (en) | 1998-05-25 |
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ID=18121921
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JP (1) | JP2756763B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104295908A (en) * | 2014-09-25 | 2015-01-21 | 中国石油化工股份有限公司 | CO2 quality control and conveying pipe corrosion control method |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP32048094A patent/JP2756763B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104295908A (en) * | 2014-09-25 | 2015-01-21 | 中国石油化工股份有限公司 | CO2 quality control and conveying pipe corrosion control method |
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JP2756763B2 (en) | 1998-05-25 |
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