Kryovakuové komory. Kryogenní komora: popis, typy, vlastnosti a vlastnosti Kryogenní komora
VYNÁLEZ
svazu sovětů
Socialista
Ont zíral 05/15/74. B!dopis č. 18 (5)).X(. Třída G25d 3/10
Státní výbor
Rada ministrů SSSR pro záležitosti vynálezů a objevů (53) MDT 621,59 (088,8) Datum zveřejnění (!popis 17.04.75 (72) Autoři a vynález
N. N. Prenzlau a F. F. Mende
Fyzikálně-technický institut nízkých teplot (71) Žadatel (54) KRYOGENNÍ KOMORA
Vynález se týká kryogenní technologie, zejména oblasti termostatování při nízkých teplotách, zejména kryogenních komor pro nízkoteplotní výzkum různých objektů.
Je známá kryogenní komora obsahující Dewarovu baňku a nástavec na vzorek. V provozním stavu je taková komora orientována hrdlem dolů, nástavec s na ní umístěným chladícím předmětem je hermeticky spojen s hrdlem Dewarovy baňky a spolu s pláštěm spojeným s hrdlem baňky tvoří vakuum. komora v oblasti, kde je umístěn zkoumaný objekt Kromě toho je do komory hrdlem vložena trubka B A, spojující komoru s chladivem a atmosférou.
Známá komora umožňuje hluboké chlazení předmětů Pro výměnu předmětů je nutné komoru instalovat hrdlem nahoru, utěsnit vakuově uzavřený objem, zahřát zkoumaný předmět 1.
Vzhledem k tomu, že nástavec vzorku a vnitřní trubice hrdla Dewarovy baňky VaI yyxI110 jsou spojeny pomocí příruby a vakuového těsnění, pak po instalaci nástavce a dokud není komora instalována hrdlem dolů, odpařující se chladivo vytlačuje kapalinou trubicí, takže nad hladinou chladiva vzniká přetlak, spodní konec trubice je pod hladinou kapalného chladiva Proto je nutné velmi rychle upevnit nástavec, nainstalovat sondu a plášť, evakuujte podtlakový předmět a umístěte komoru hrdla hnisu dolů. K provedení těchto operací je však nutné po značnou dobu provádět výměnu předmětů v takové komoře až po vyvaření chladiva. od odtlakování BB KI mnrue 5101 o 06 hsmana na zahřátí objektu O la>kden (komora musí být instalována hrdlem nahoře, ale nad hladinou chladiva (také). vzniká přetlak, II3 čímž se kapal. chladivo je vytlačováno trubicí. Zahřátí vzorku trvá značnou dobu. Navíc během provozu není možné odstranit známou komoru!
Účelem vynálezu je eliminovat vytlačování chladiva lůžky z nádoby na rosu
I ra 0 BpeAI8 i . cTHIIoBKH H 0310HbI objekty poskytující možnost naplnění komory kapalinou ((!l!! chladicí kapalina Během procesu potrubí s komorou umístěnou hrdlem dolů. Toho je dosaženo zavedením další trubky ve tvaru U do komory, připojené !0";BI! hrdlo Dewarovy baňky s; ggmosphere
428168 a procházející objemem kapalným chladicím prostředkem.
Obrázek ukazuje navrhovanou vakuovou kryogenní komoru.
Na hrdle Dewarovy nádoby 1 jsou hermeticky utěsněny příruby 2 a 3. K přírubě 2 je pomocí vakuového těsnění 5 připevněn nástavec 4.
V nástavci 4 - rezonátor b je instalován chlazený předmět. K přírubě > pomocí vakuového těsnění 7 je připevněn plášť 8. Pro ochranu Dewarovy nádoby před přetlakem vznikajícím při vypařování chladiva jsou do ní vloženy trubky
9 a 10. V tomto případě trubka 9 chrání dutinu před nadměrným tlakem, když je komora umístěna hrdlem dolů, tj. v pracovní poloze, a trubka 10 - když je komora umístěna hrdlem nahoru, tj. instalace, zahřívání nebo výměna rezonátorů.
Přípojka 11 je určena k odčerpání vakuového objemu. Spojení rezonátoru s externími zařízeními se provádí komunikačními linkami 12. Komunikační linky jsou spojeny s pouzdrem 8 vakuovým těsněním 18. Rezonátor je umístěn ve skle 14. Na nástavec 4 lze připevnit nejen chlazený rezonátor, ale i jiný chlazený předmět.
Kamera funguje následovně.
Dewarova nádoba 1 je instalována hrdlem nahoru a naplněna kapalným chladivem. Plnění může být provedeno po sestavení komory trubkami 9 nebo 10. Dále se nástavec 4 připevní k přírubě 2 pomocí vakuového těsnění 5 a nainstaluje se rezonátor 6. Výstup se provede trubkou 10; Nedochází k žádnému vytlačování kapaliny trubicí 9, protože v nádobě nad hladinou kapaliny nevzniká žádný přetlak.
Po instalaci rezonátoru b, pouzdra 8 a odčerpání evakuovaného objemu potrubím 11 se komora instaluje hrdlem dolů. V tomto případě se kapalné chladivo naplní
5 vnitřních trubic na hrdle Dewarovy nádoby a dutině nástavce 4, "a, ve kterém je ve skle 14 (nebo jiném vzorku) instalován chlazený rezonátor b. V uvedené poloze komory se odvod páry provádí potrubím 9.
Pro výměnu chlazeného rezonátoru je nutné instalovat komoru hrdlem nahoru. V tomto případě chladivo z dutiny nástavce 4 a hrdla Dewarovy nádoby proudí do objemu s kapalinou a páry jsou vypouštěny trubkou 10. Dále se odtlakuje objem, který má být utěsněn, rezonátor b se zahřeje a vymění. Při výměně rezonátoru není potřeba odstraňovat nástavec 4. Kapalné chladivo se doplňuje, když je hrdlo komory umístěno nahoru skrz trubku 9, a když je komora umístěna hrdlem dolů, skrz trubku 10.
25 Předmět vynálezu
Kryogenní komora vyrobená ve formě Dewarovy nádoby s hrdlem, trubicí pro plnění chladiva a odvod páry s komorou umístěnou hrdlem dolů a nástavcem pro vzorek instalovaným na hrdle, vyznačující se tím, že pro zabránění vytlačení chladiva z Dewarovy nádoby během instalace a výměny chlazeného vzorku a také poskytnutí možnosti plnění komory kapalným chladivem během provozu, když je komora umístěna hrdlem dolů, další ve tvaru U do komory se vloží trubice, spojující dutinu hrdla s atmosférou.
OPERON je světovým lídrem v ultranízkoteplotní technologii.
Pomocí patentované technologie je možné realizovat teplotu -156°C v malém objemu bez použití kapalného dusíku. Všechny výrobky mají certifikát ISO, CE. Tento patent je registrován v USA (US 6, 622, 518 B2), Německu (101 94 530)...
Kryogenní komory
Dlouhodobé vystavení nejen nízkým, ale i ultranízkým teplotám je vážným testem pro mnoho materiálů. A pokud se bavíme o práci na Dálném severu, hlubinném potápění nebo leteckých letech, pak je důležité, aby si lidé byli jisti, že zařízení vydrží zátěž a zůstane funkční po dlouhou dobu. Proto se při výrobě letadel, důlních strojů, kosmických lodí, ale i zásobníků na zkapalněný plyn provádějí zkoušky při nízkých teplotách. K tomu slouží kryogenní komory.
Obr. 1. Horizontální a vertikální nízkoteplotní komory
Testování materiálů
Moderní kryokomora umožňuje dosáhnout ultra nízkých teplot. Navíc bez použití kapalného dusíku (díky kterému lze snížit cenu kryogenních testů). Systém regulace teploty umožňuje nastavit libovolnou hodnotu teploty v rozsahu od - 20 do - 165 °C v závislosti na konstrukčních vlastnostech kryogenních komor. Nízkoteplotní komory slouží ke krátkodobému i dlouhodobému zkoušení materiálů a slitin. Studují se zejména vlastnosti oceli a slitin na bázi hliníku, niklu, titanu, dále kompozitních materiálů, různých plastů a supravodivých materiálů.
Po testování při nízkých teplotách může dojít u některých materiálů ke změnám vnitřní struktury, zejména při zatížení. Z tohoto důvodu se zvyšuje pravděpodobnost náhlého zničení výrobků, i když bylo vystavení chladu krátkodobé. A některé materiály se naopak stávají odolnějšími a odolnějšími proti opotřebení.
Kryogenní léčba
Bylo prokázáno, že při vystavení nízkým teplotám se pevnost většiny kovů zvyšuje 2-5krát, pevnost plastů 8krát a skla 12krát. Kromě pevnosti mají kovy zlepšené řezné vlastnosti. Například životnost modulárních fréz vyrobených z oceli po kryogenní úpravě vzrostla o 100 %. Ukázaly to výsledky studií provedených v Rusku.
Kryogenní komory se také používají k následnému stanovení pevnosti kovů v tahu a posouzení vlivu akumulovaného mikropoškození.
Obr.2. Kovová konstrukce PŘED a PO kryogenní úpravě
Vlivem nízkých teplot se struktura materiálu stává hustší, což znamená, že se mění pevnost, magnetické a elektrické vlastnosti. Zlepšení technologie pro získávání nízkých teplot a zkušenosti s používáním chladicích komor umožňují využít chlad ke zlepšení kvality materiálů a výrobků používaných v lodním stavitelství, strojírenství, konstrukci letadel, vojensko-průmyslovém komplexu atd.
Na naší výstavě, která se bude konat od 16. do 18. dubna, bude přítomna řada výrobců kryogenních zařízení, kteří hostům představí svůj sortiment. Pozvaní dodavatelé jsou připraveni ukázat vylepšené technologie a plně kontrolovat procesy v každé fázi výroby. Produkty budou vyžadovány v mnoha odděleních činnosti.
Kryogenní technologie
Provoz kryogenních systémů je důležitý, když je nutné získat a používat podmínky velmi nízké teploty. Především je to vyžadováno ve věcech tvorby a konzervace různých plynů (zplyňovače a zařízení, dusíkové stanice a zařízení, kyslíková zařízení a stanice, jakož i zařízení na výrobu oxidu uhličitého, nádrže, kryolahve, Dewarovy nádoby a další komponenty).
Kryogenní technologie je technické zařízení, které umožňuje dosáhnout teplotního rozsahu pod 120 K (-153 stupňů Celsia). Jako chladicí komponenty se používají vodík, kyslík, helium nebo kapalný dusík.
Kryogenní technologii lze nalézt v následujících průmyslových skupinách:
- metalurgický;
- zemědělský;
- strojírenství;
- jídlo;
- produkce ropy;
- lékařský;
- biologický;
- energie;
- skladování a přeprava různých látek a surovin;
- astronautika.
Výroba kryogenních zařízení umožňuje vypořádat se s některými problémy, včetně zkapalňování plynných látek, dlouhodobého skladování v kapalné formě a dělení směsí plynů vlivem podmínek nízké teploty.
Kryogenní instalace se systémy pomáhají při vědeckých experimentech a pozorováních, jejichž účelem je posunout vědu vpřed s rozvojem technických struktur. Plyny ve zkapalněné formě se aktivně používají v metalurgii k čištění kovů a také v zemědělském průmyslu pro hnojiva.
 |
 |
Kryogenní instalace
Mechanismy zaměřené na separaci vzduchových hmot na plynné částice v důsledku velmi nízkých teplot jsou lidstvu již dlouho známé. Kryogenní elektrárny fungují na principu zkapalňování vzduchu s jeho dalším dělením na dusík, argon a kyslík. V těchto jednotkách je vzduch stlačován kompresorem, prochází tepelnými výměníky a díky expanzi v škrticí klapce se ochlazuje a přeměňuje na kapalinu.
Poté se v kryogenní instalaci výsledné hmoty rozdělí na kyslík a dusík v kapalné formě. Opakované opakování procesu umožňuje vyrábět kapalné formy dusíku, argonu a kyslíku s požadovanou úrovní čistoty.
Výstavba komplexů je organizována na efektivních technologických cyklech, které zaručují správnou úroveň energetické účinnosti a také realizují mnoho typů výkonů s nastavením v široké škále rozsahů. Díky tomu se kryogenní ventily, jejichž výrobci budou na naší akci, dokážou přizpůsobit jakýmkoliv podmínkám uváděným ve výrobních provozech.
Na výrobě se podílejí různé materiály:
Sloupy s výměníky tepla spolu s potrubím jsou vyrobeny z vysoce kvalitní hliníkové slitiny.
Komunikace „teplých systémů“ jsou vyrobeny z uhlíkové oceli.
Na výstavě budou k vidění jednotky vyrobené z kryogenní oceli od výrobců z Ruska.
Vzhledem k rovnoměrnosti použití surovin v každém bloku je úroveň spolehlivosti na vysoké úrovni, protože všechny slabé komponenty jsou okamžitě odstraněny: neexistují žádné spojovací díly z jiného materiálu, nejsou potřeba složité svařovací techniky a nedochází k zatížení dílů vlivem teplotních deformací.
Na výstavě můžete vidět:
- mikrogenní zařízení, systémy a komponenty;
- tepelné vakuové komory (kosmické simulátory);
- kryogenní armatury od ruských výrobců.
Vystavovatelům bude prezentováno nejmodernější technické vybavení spolu s pokročilými technikami, které kladou důraz na bezpečnost, zvýšenou produktivitu a hladký provoz.
Kryogenní komora
Byl navržen tak, aby byl schopen tepelně zpracovávat kovové výrobky v rozmezí 20 až -196 stupňů Celsia. S pomocí tohoto zařízení získaly výrobky nejvyšší pevnostní vlastnosti.
Kryogenní komora je izotermická nádoba, ve které je řízení tepelného zpracování, teplotní čidlo, nízkoteplotní nádoba, ventilační systém spolu se sadou prvků, které dávkují zásobu chladiv.
Expozice kryogenních zařízení ukáže produkty, které budou zajímat zástupce automobilového a potravinářského průmyslu. V první skupině budou tato zařízení muset vytvářet led, zmrzlinu tím, že ji umístí do tekutého dusíku.
V automobilovém segmentu jsou články také chlazeny v kapalném dusíku, aby byly zalisovány do sestavy. Když se článek zahřeje, ale vyznačuje se dobrou fixací. Výstavu navštíví mnoho značek, které mají vlastní závod na výrobu kryogenních zařízení.
Průmyslová odvětví také používají takové způsoby zmrazování pro kalení oceli. Tato technika se používá v těžbě ropy, elektronice a vojenském průmyslu. Vystavení negativním teplotám dodává slitině pevnost a ukazuje, jak se bude železo chovat, když zmrzne. Ve většině oblastí takové informace pomáhají zachraňovat lidské životy.
Kryogenní systémy
Kryogenní systémy jsou tepelně izolační, vysoce kvalitní jednotky. Jsou způsobeny zvýšenou odolností vůči negativním teplotám. Vzhledem k tomu, že konstrukce takových zařízení je vícevrstvá, vyznačují se mimořádnou tepelnou izolací spolu se sníženým rizikem koroze a minimalizací časových prostředků na práci.
Mechanismy najdou své uplatnění v potrubním, ropném a plynárenském průmyslu, zemědělství a procesních plynech. Jsou vhodné pro provoz kryogenních systémů na dálnicích, které souvisejí s přepravou a výrobou LNG.
Kryosauna je unikátní léčebná procedura, jejíž podstatou je působení chladu na lidský organismus. Speciální komora je naplněna kapalným dusíkem při teplotách do -140 C, v této komoře může člověk zůstat jen několik minut. Během této doby se povrch kůže ochladí, ale nedochází k podchlazení celého těla. Kvůli takovému vystavení nízkým teplotám se krevní cévy zužují a rozšiřují. Díky tomu se zlepšuje krevní oběh v těle. Kryosauna má imunostimulační účinek, pomáhá v boji proti celulitidě, nervovému stresu a dalším nemocem. Během procedury člověk nezažívá negativní emoce, bolest nebo nepohodlí. Obvykle je procedura doprovázena příjemnými pocity a dojmy.
Typy kryogenních komor
Kryosauny nebo kryogenní komory se dodávají ve dvou hlavních typech:
- Chatky pro více osob. Vypadají jako malé místnosti naplněné kapalným dusíkem. Mají dveře, kterými člověk vstupuje do kabiny.
- Kryopooly. Design je podobný sudu, ve kterém je člověk v kapalném dusíku až po ramena. Jeho hlava je umístěna nad kryosaunou, takže člověk dýchá vzduch pokojové teploty. Nohy a ruce jsou oblečeny do teplých palčáků a ponožek a tělo je zahaleno do bavlněného spodního prádla.
Mechanismus působení kryosauny
Díky krátkodobému ochlazení lidské pokožky tekutým dusíkem se tělo jakoby rozhýbe. Okamžitě se aktivují ochranné funkce těla a do hry vstupuje imunitní systém. Vystavení chladu je pro tělo nebezpečným signálem. Tělo proto reaguje přívalem endorfinů, spouští se reakce zlepšující prokrvení. Obranné mechanismy organismu zajišťují spazmolytické, protizánětlivé a analgetické účinky.
Výhody procedury
Lidé již dlouho vědí o výhodách otužování a používají ho ke zlepšení zdraví těla. Kryosauna je také druh otužování, stimuluje lidské tělo k čisté a harmonické práci. Imunitní systém začíná pracovat s obnoveným elánem, začíná aktivně bojovat proti všem druhům onemocnění, jako jsou: lupénka, migrény, obezita, osteochondróza, neplodnost, atopická dermatitida, bronchiální astma a mnoho dalších.
Přítomnost těchto onemocnění je indikací pro postup kryogenní expozice. Kryosauna má celkově posilující a léčivý účinek na organismus, a to:
- Pomáhá zlepšit výkonnost organismu.
- Zlepšuje metabolismus.
- Zabraňuje chřipce a nachlazení.
- Pomáhá při stresu, nespavosti, depresích.
- Stimuluje fungování imunitního systému.
- Zlepšuje chuť k jídlu.
Indikace účinků chladu na tělo mohou být následující: neustálé bolesti hlavy, bolesti zad, svalů a kloubů, chronická únava a apatie.
Kontraindikace postupu
Kryosauna má kontraindikace. Před provedením procedury se musíte poradit s fyzioterapeutem a podstoupit obecné testy moči a krve. Pokud trpíte klaustrofobií, tento postup pro vás nemusí být vhodný. V kryosauně by neměly být těhotné a kojící ženy, může to mít negativní důsledky.
Kryosauna je kontraindikována pro:
- křečové žíly;
- přítomnost rakoviny;
- těžké nervové poruchy;
- onemocnění dýchacího systému;
- chronická onemocnění srdce;
- onemocnění močového systému;
- individuální nesnášenlivost chladu.
Pokud máte kontraindikace, neměli byste své tělo podrobovat tomuto postupu. Účinek může být opačný, než jste očekávali, a váš zdravotní stav se může zhoršit.
Důležité body postupu
- Důležitým aspektem pozitivního účinku kryosauny je četnost a systematičnost procedury.
- Před kryo sezením byste po manipulaci neměli jíst jídlo, měli byste se také zdržet jídla asi hodinu.
- Pokud se během sezení cítíte nepohodlí, okamžitě informujte zaměstnance salonu nebo kliniky.
Během kryoterapie musíte mít oči otevřené. S personálem musíte udržovat oční kontakt, aby v případě jakýchkoli nežádoucích reakcí těla bylo možné zákrok okamžitě zastavit. - Po absolvování kryosaunové procedury je užitečné provádět fyzická cvičení a naopak kryosaunové sezení budou dobrým doplňkem cvičení v tělocvičně. Všimnete si, jak se vaše pokožka stává elastickou, strie na kůži ubývají a tón se zvyšuje.
Náklady na proceduru
Pro viditelný efekt je nutné tuto akci provést alespoň 10x, ale po 3. sezení zaznamenáte určitá zlepšení. Recenze od těch, kteří již tuto službu využili, potvrzují pozitivní dynamiku od postupu k postupu. Pro boj s vážnějšími nemocemi je nutné absolvovat kurz 20 kryosaun. Plán návštěv kryosauny umožňuje sezení maximálně každý druhý den. Cena za jeden postup se může lišit od 500 do 1500 rublů. Cena závisí na úrovni lékařského centra nebo salonu, typu kryogenní komory a regionu. Na základě recenzí spotřebitelů si můžete vybrat místo konání této akce za cenu, která je pro vás dostupná.
Před návštěvou je potřeba zakoupit bavlněné spodní prádlo na nošení v kryosauně. Ponožky a rukavice pro klienty často poskytují specializovaná centra.
Kryosauna doma
Je nemožné provést takový postup jako kryosaunu doma. Musí se provádět ve speciální kryogenní komoře, pod dohledem zkušeného odborníka a dodržovat bezpečnostní pokyny. Takovou kameru nemůžete postavit vlastníma rukama. Váš stav musí být zcela pod kontrolou personálu.
Doma můžete tělo otužovat tradičními metodami. Můžete se otřít studenou vodou nebo sněhem a postupně snižovat teplotu. Nezapomínejte na pravidelné procházky na čerstvém vzduchu. Zákrok jako je kryosauna je však lepší svěřit profesionálům.
Doma si můžete udělat zdravější pokožku obličeje pomocí kostek ledu. Při provádění takové masáže postupně přetáhněte kus ledu přes všechny oblasti obličeje. Doba trvání relace není delší než 5 minut. Pokožka vašeho obličeje bude mnohem pružnější a zdravější a zaznamenáte snížení otoků a váčků pod očima.
Po návštěvě kryosauny pacienti obvykle pociťují nával síly, náboj energie a elánu. Jde o to, že krátkodobé vystavení nízkým teplotám na lidském těle přispívá k produkci „hormonu štěstí“. Tento hormon okamžitě nabíjí tělo energií a zvyšuje vitalitu. Po kryosauně budete jistě chtít dokázat výkony a nové objevy a vaše tělo bude díky aktivované imunitě samostatně eliminovat zdravotní problémy. Kryosauna je velmi užitečná pro sportovce, kteří se chtějí po cvičení dostat do formy během několika minut. Kryoterapie také pomůže při zotavení ze zranění a modřin.
- Cíle tvorby systému
- Slovní popis
- Znaky a vlastnosti systému
- Účel definice systému a omezení kladená na studii
- Klasifikace systému
- Funkční organizace systému
- Strukturální organizace systému
- Kryogenní komora jako subsystém širšího systému
- Interakce systému s okolím
- Množinově teoretický popis systému
- Grafické znázornění přechodů systému do různých stavů
- závěry
Cíle tvorby systému:
Zrychlení lidského vývoje v posledním tisíciletí ohromilo mnoho lidí. Nejúžasnější objevy jsou připisovány nadcházejícím stoletím. A pro mnohé je hlavní nadějí objevení možnosti žít mnohem déle, než je v současnosti možné, a oklamat tak samotnou podstatu člověka. Důvody jsou různé... někteří lidé prostě chtějí žít věčně, protože každý (skoro) miluje život, zatímco jiní si chtějí jen užívat výdobytky vzdálené budoucnosti.
Mnozí jsou si téměř jisti, že k takovému objevu dojde. Ale co ti, kteří neměli čas? Na pomoc jim může přijít kryogenní komora pro lidi.
Otázka života a smrti je pro každého člověka velmi důležitá, proto jsou lidé ochotni za takovou šanci prodloužit si život hodně zaplatit. Investice mohou umožnit vývoj stále pokročilejších kryogenních komor a komerční výhody z nich, které umožní lidem, kteří tuto technologii vyvíjejí, žít bezpečně a také ji budou moci používat na konci svého „prvního“ života. Další nepochybné plus: práce na projektu velmi pomůže rozvoji vědy.
Systémová analýza vám umožní představit si a rozvíjet vytvářený objekt.
Slovní popis:
Kryogenní komora pro člověka je válcová kapsle (toto slovo bude synonymem názvu našeho systému) vysoká asi tři metry a s průměrem dostatečným pro snadné umístění osoby ochlazené na -190oC, velmi křehká (při této teplotě) . Kamera musí mít:
- Uzavřený prostor, ve kterém chcete udržet nízkou teplotu co nejdéle;
- Teploměr se širokým rozsahem (od -200 do 0 stupňů Celsia);
- Utěsněné víko
- Uvnitř měřič hladiny kapalného dusíku
- Stavový indikátor: Používá měřič hladiny kapalného dusíku a teploměr k indikaci, zda jsou skladovací podmínky uvnitř komory abnormální.
Ukazatel hladiny tekutého dusíku a měřič spotřebovává elektrickou energii, proto je kamera vybavena baterií.
Kamera má také přepínač indikátorů a kryt. Obecně je práce s komorou prezentována následovně: nejprve se otevře komora víka, nalije se do ní určitý objem kapalného dusíku, poté se opatrně umístí mrtvola, již ochlazená na teplotu -191 stupňů Celsia; víko je hermeticky uzavřeno a je stisknut spínač - tím se aktivuje indikátor, který přijímá údaje z teploměru a hladinoměru kapalného dusíku. Pokud je teplota uvnitř kapsle nižší než 190 stupňů a hladina kapalného dusíku je nad určitou minimální úrovní, pak indikátor ukazuje, že je vše v pořádku.
Pokud je překročena teplota nebo je příliš nízká hladina kapalného dusíku nebo obojí současně, indikátor o tom informuje různými způsoby. Pokud je indikována odchylka od normálních skladovacích podmínek, musí personál údržby indikátor vypnout, otevřít víko a doplnit kapalný dusík, nebo jej vyměnit, a poté víko zpět zavřít a zapnout indikátor. Tento proces pokračuje, dokud mrtvola již není potřeba, nebo dokud již není potřeba ji skladovat. Poté se víko otevře a mrtvola se vyjme (pokud se víko otevře, když svítí indikátor, mělo by se automaticky vypnout).
Kryogenní komora musí plnit následující funkce:
- Udržujte ho uvnitř co nejdéle, co nejtěsněji, zejména nízkou teplotou a množstvím kapalného dusíku.
- Informujte stavovým indikátorem, že je třeba přidat dusík
- Informujte stavovým indikátorem, že teplota dosáhla nebezpečné úrovně
Znaky a vlastnosti systému:
Kryogenní komora je systém, protože:
- 1. Představuje ucelenou množinu prvků. Na jedné straně je kryogenní komora integrální útvar a na druhé straně lze v jejím složení jasně rozlišit integrální subsystémy a prvky, jako jsou:
- zatavená kapsle
- teploměr
- indikátor stavu
- baterie
- kapalný dusík
- hladinoměr kapalného dusíku
- ovladač
- 2. Síla (síla) významných spojení mezi prvky systému za časový interval, který se nerovná nule, je větší než síla spojení mezi stejnými prvky a vnějším prostředím, proto je kryogenní komora integrální útvar .
- 3. Má organizaci. Tato vlastnost je charakteristická přítomností určité organizace, která se projevuje poklesem entropie (stupně neurčitosti) systému oproti entropii systémotvorných faktorů, které určují možnost vytvoření systému.
- 4. Systém je propojen (prvky interagují, vyměňují si informace a energii a přispívají k plnění určitých funkcí, které nejsou charakteristické pro prvky jednotlivě);
- 5. Systém je izolován od okolí a jeho funkce směřují k minimalizaci následků interakce s ním;
- 6. Existují spojení s okolím za účelem výměny zdrojů (baterie, kapalný dusík);
- 7. Celá organizace systému je podřízena společnému cíli - uchování lidského těla ve zmrazeném stavu (na velmi dlouhou dobu);
- 8. Kryogenní komora má vlastnost Emergence. Emergence předpokládá přítomnost takových kvalit (vlastností), které jsou inherentní systému jako celku, ale nejsou charakteristické pro žádný z jeho prvků samostatně.
Účel definice systému a omezení kladená na studii:
Analýza systému lidské kryogenní komory se provádí za účelem získání porozumění systému z pohledu lidí, kteří jej potřebují udržovat a kteří jej chtějí používat. Dekompozice subsystémů nebude uvažována. Pravděpodobnostní chování systému zanedbáme.
Předpokládá se, že systém bude za normálních podmínek a bude udržován lidmi. Předpokládáme, že jediným možným nepříznivým vlivem vnějšího prostředí na kryogenní komoru je mírné teplo (nebudeme ji házet do sopky, bít perlíkem apod.).
Akumulátor nebudeme ve schématech zobrazovat jako zdroj energie, který je potřeba napájet zvenčí, ale budeme to mít na paměti. Ve skutečnosti jej musí pravidelně vyměňovat personál údržby.
NA klasifikace systému:
- Podle typu zobrazovaného objektu: technický;
- Podle typu vědního oboru: fyzikální;
- Podle typu určení: deterministický systém;
- Z hlediska složitosti struktury a chování - deterministické, snadno popsatelné;
- Z hlediska stupně organizace - vysoce organizovaný systém, všechny prvky na sebe vzájemně působí;
- Podle genetických vlastností: materiál, umělý;
- Podle otevřenosti systému: otevřený;
- Podle počtu prvků: malý systém (při rozkladu na druhou úroveň)
- Podle typu proměnných: s kvantitativními proměnnými;
- Podle způsobu popisu: deterministický;
- Podle stupně jistoty fungování: deterministický;
- Podle homogenity nebo rozmanitosti strukturních prvků: heterogenní (heterogenní) - na dané úrovni rozkladu jsou všechny prvky systému heterogenní;
- Podle stavu: nerovnovážný, s výhradami - systém se prostřednictvím ukazatele snaží o rovnováhu, ale sám jí není schopen dosáhnout; to provádí personál údržby, který není součástí systému.
Funkční organizace systému:
Hlavní funkcí systému je udržovat mrtvolu při teplotě minus 191,1 0C po celá staletí.
Strukturální organizace systému:
Systém se skládá z několika subsystémů propojených propojeními. Každý subsystém je rozdělen do nových subsystémů. Všechny prvky jsou fixovány určitým způsobem, což přispívá ke stabilitě systému.
Představme si kryogenní komoru v podobě černé skříňky se vstupem a výstupem: ...
Kryogenní komora jako subsystém širšího systému:
Jedna kryogenní komora bude pravděpodobně součástí většího systému: kryogenní laboratoře, která navíc zajistí normální podmínky prostředí pro systém kryogenní komory a téměř eliminuje pravděpodobnost nadměrných fyzických dopadů na kapsli.
Interakce systému s okolím:
- Interakce s personálem údržby, který může stisknout spínač indikátoru, otevřít/zavřít víko a přidat dovnitř kapalný dusík;
- Interakce s tepelnou energií prostředí; Systém se snaží tuto interakci co nejvíce minimalizovat. Tato interakce vede ke zvýšení teploty uvnitř kapsle.
- Systém dostává od okolí mrtvolu, bez níž jeho práce nemá smysl
- Systém přijímá kapalný dusík z vnějšího prostředí
Grafické znázornění přechodů systému do různých stavů:
Každá šipka je označena nárazem, který musí být proveden, aby k tomuto přechodu došlo (λ – žádné dopady).
Podívejme se na několik přechodů:
Závěry:
Provedl jsem systémovou analýzu systému „kryogenní komory pro lidi“, při které byla celá podstata systému jako celku (na nejvyšší úrovni), principy jeho fungování, složení prvků (subsystémů) a jak bylo odhaleno, že tyto subsystémy interagují. Systémová analýza systému odhalila následující nedostatky:
- Potřeba servisního personálu
- Neschopnost dosáhnout úplné těsnosti, což vede k nutnosti pravidelně přidávat kapalný dusík
- Těla při nízkých teplotách jsou velmi křehká. Bez dalšího úsilí nebude kamera schopna ochránit těla uvnitř před náhlými otřesy.
- Potřeba pravidelně měnit baterii
- Pro přidání dusíku je nutné odtlakovat, což vede k zahřívání kapalného dusíku, kondenzaci vody ve vzduchu kolem a jejímu pádu do kapsle. Kapalný dusík také interaguje s kyslíkem.
Také tato analýza může být studována odborníky v různých oblastech, aby identifikovali chyby, nedostatky a potíže při implementaci ještě před rozkladem na další úrovně.
