腳踏液氮泵在實驗室和畜牧站里屬于那種看起來不起眼、但缺了它就很不方便的小設備。它不需要電源，靠人力踩踏就能把液氮從罐子里壓出來，在停電、野外或者需要精細控制出液量的場合用起來很順手。下面這篇文章就詳細說說它的結(jié)構(gòu)原理、實際使用場景以及操作維護中需要注意的地方。

　　一、腳踏液氮泵是怎么工作的

　　腳踏液氮泵的原理不復雜，本質(zhì)上是一套氣路增壓系統(tǒng)。它由腳踏板、氣腔(皮囊或氣缸)、氣管和插入液氮罐的取液管組成。工作時用腳踩下踏板，氣腔被壓縮，產(chǎn)生氣壓通過氣管進入液氮罐內(nèi)部。氣體壓力作用在液氮表面，把液氮從取液管里壓出來，順著出液口流進目標容器。

　　這種泵的核心優(yōu)勢在于用人力代替電力，出液量完全由踩踏的力度和頻率控制。輕踩慢出，重踩快出，松開腳踏板氣流就中斷，出液隨即停止。相比電動泵需要接線、啟停有延遲，腳踏泵的響應很直接。

　　取液管的結(jié)構(gòu)也值得留意。一般是一根細長的不銹鋼管，插入罐底，管口開有進液孔。管子上端連接出液軟管，同時還連著氣路接頭。當氣壓進入罐內(nèi)，液面受壓下降，液氮就從取液管底部被擠上來。為了防止罐內(nèi)壓力過高，很多腳踏泵在氣管上裝有安全泄壓閥，超過設定壓力會自動排氣。

　　二、哪些場合適合用腳踏液氮泵

　　首先是小型實驗室。這類實驗室通常存放幾個幾十升的液氮杜瓦瓶，日常需要給各種小型容器補液，比如倒液氮進泡沫盒做快速冷凍、給細胞凍存操作補充液氮、或者往研磨儀樣品倉里加液氮預冷。這種場景每次補液量不大，幾百毫升到一兩升，用腳踏泵非常方便，腳踩幾下就完成，不需要拉電線、搬電動泵。

　　其次是畜牧配種站點。牛羊人工授精用的細管凍精需要保存在液氮罐里，外出巡回到各個養(yǎng)殖點時，經(jīng)常要從大罐往小罐里分裝液氮。野外環(huán)境有時沒有市電或者插座不方便，腳踏液氮泵靠人就夠，裝車就走，到了現(xiàn)場直接用。而且分裝量一般不超兩三升，踩幾下就完事，省時省力。

　　還有一種情況是作為電動泵的備用。一些實驗室平時用電動液氮泵進行大流量補液，但萬一停電或者電動泵出現(xiàn)故障，有臺腳踏泵就能應付日?；拘枨?。腳踏泵結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，存一臺備著成本也不高，但關鍵時刻能頂用。

　　三、使用時的操作要領

　　用腳踏泵看起來容易，但操作細節(jié)對出液效率和安全都有影響。

　　第一步是安裝取液管。把取液管插入液氮罐時要緩慢垂直放入，不要硬磕罐口。管子到底后略微提起一點，讓進液口與罐底保持幾毫米間隙，避免把底部沉淀物吸上來。

　　第二步是連接氣管和出液管。氣管接到腳踏板出氣口和罐子進氣口之間，出液管接好并固定到目標容器上方。接口要擰緊，防止漏氣泄壓影響出液。

　　第三步是預冷。正式出液前先踩幾下，讓少量液氮流過管路進行冷卻。管路達到低溫后出液更順暢，也能防止開頭幾秒的氣液混合噴濺。預冷的液氮可以接在一個小容器里回收。

　　正式踩踏時，節(jié)奏要均勻。不要猛踩猛放，這樣出液流反而會斷斷續(xù)續(xù)，也容易讓罐內(nèi)壓力波動過大。腳踩到底后稍停留半秒再抬起，讓氣壓充分把液氮推出。出液軟管盡量保持平直或略微向下傾斜，不要有大的U型彎折，否則液氮在管內(nèi)滯留氣化會造成管段震動和出液不暢。

　　出液結(jié)束后，先松開腳踏板停止加壓，等出液口不再流出液氮后，再取下出液管。不要讓罐內(nèi)殘留氣壓把最后一段液氮噴出，容易濺到人。最后取下進氣接頭時，罐內(nèi)可能還有少許余壓，要側(cè)向緩慢操作，避免氣流直沖面部。

　　四、常見故障與維護

　　腳踏泵故障率確實不高，但用得久了也會出一些小狀況。

　　最常見的是踩下去不出液或者出液變少。首先檢查氣管接口有沒有松動漏氣，用肥皂水涂在接頭處踩幾下看有沒有氣泡，有就擰緊或更換密封墊。其次可能是取液管底部堵塞，有時候罐底冰渣或者雜質(zhì)堵住進液口，需要把管子抽出來清理。再有一種情況是腳踏氣腔老化開裂，多見于使用很久的橡膠皮囊泵，這種需要更換氣腔組件。

　　安全閥如果有問題也要注意。泄壓閥設定壓力太低，踩幾下就排氣，罐內(nèi)壓力上不去，出液無力;設定太高或者卡死，又有可能讓罐內(nèi)壓力超出安全范圍。一般出廠時壓力已經(jīng)調(diào)好，用戶不要自行調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)安全閥動作異常，聯(lián)系廠家處理。

　　使用后要把泵體表面和管路擦干凈，防止水汽凝結(jié)結(jié)冰。氣管和出液軟管在低溫環(huán)境下反復彎折容易變硬老化，不用時盤起來放在室溫環(huán)境保存，不要折疊擠壓。腳踏板的鉸鏈部位偶爾可以噴一點防銹潤滑劑，保持踩踏順滑。

　　五、選型時留意幾點

　　市面上的腳踏液氮泵規(guī)格通常對應不同容量的液氮罐。10升以下小罐用小型腳踏泵就行，35升到50升的中型罐需要出液管更長、氣腔排量更大的型號。購買時要說明自己用的罐子型號和口徑，廠家會配相應長度的取液管。

　　另外注意出液管和氣管的材質(zhì)，跟液氮直接接觸的部分要用不銹鋼，軟管通常是特氟龍或不銹鋼波紋管。一些低價產(chǎn)品用普通塑料軟管，低溫下發(fā)硬發(fā)脆，用幾次就可能開裂，建議避開。

　　如果經(jīng)常需要定量分裝，可以考慮帶腳踏計數(shù)或刻度的輔助工具，但這個功能目前國內(nèi)產(chǎn)品還不多見，更多是靠操作經(jīng)驗控制踩踏次數(shù)來估算出液量。