CN102042484A

CN102042484A - 常压室温动态配气系统及其配气方法

Info

Publication number: CN102042484A
Application number: CN2009102352127A
Authority: CN
Inventors: 李友民; 杨军龙; 石兵
Original assignee: BEIJING JUNFANG PHYSICS AND CHEMICAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE
Current assignee: BEIJING JUNFANG PHYSICS AND CHEMICAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-05-04

Abstract

本发明提供一种常压室温动态配气系统及其配气方法，配气系统包括原气储气装置、气体注样装置、气体配比装置和气体分析装置，原气储气装置中的气体进入气体注样装置，气体注样装置将气体注入气体配比装置中与背景气进行配比，气体分析装置对气体配比装置中的气体进行分析，气体分析装置通过信号反馈控制线将气体分析数据反馈给气体注样仪。所述配气方法是上述配气系统进行闭环运行。本发明的常压室温动态配气系统和配气方法通过气体注样装置向气体配比装置中注入需稀释的气体，气体注样装置中的控制器能有效控制气体的注入量和注入速度，不需要手动注入，大大提高了气体配制的效率和准确度。

Description

常压室温动态配气系统及其配气方法

技术领域

本发明涉及气体配制的系统和方法，尤其涉及在常压室温条件下的动态配气系统及其配气方法。

背景技术

在许多行业中，比如煤炭行业、石化行业等都需要各种具有一定浓度的标准气体，比如煤炭行业的甲烷报警矿灯，需要使用1％浓度和0.85％浓度的标准甲烷气体，对传感器进行出厂标定和定期校正，这样就需要配制1％浓度和0.85％浓度的标准甲烷气体，相应的在其它行业使用标准气体时都涉及到要配制不同浓度的标准气体。现有技术中的标准气体配制需要使用针管或定量唧筒等来定量计算注气，也就是说，需要手动注气，对于有毒或易爆气体手动注气危险性较高，精度也不够，成本相对较高。

发明内容

为了解决以上现有技术的问题，本发明将提供一种常压室温动态配气系统及其配气方法，能够连续动态进行气体配制，不需要手动注气，精度高，配气速度快，减少了危险性。

本发明目的之一是提供一种常压室温动态配气系统，包括原气储气装置、气体注样装置、气体配比装置和气体分析装置，所述原气储气装置中通过气体管路连接气体注样装置，气体注样装置通过气体管路连接气体配比装置，气体配比装置通过气体管路与气体分析装置连接，气体分析装置通过信号反馈控制线与气体注样装置连接。所述原气储气装置中的气体通过气体管路进入气体注样装置，气体注样装置通过气体管路将气体注入气体配比装置中与背景气进行配比，气体配比装置通过气体管路与气体分析装置连接，气体分析装置分析气体配比装置中配比后的气体浓度，气体分析装置将气体浓度的信号通过信号反馈控制线反馈给气体注样装置，气体注样装置根据这个信号确定是否继续向气体配比装置注气，形成闭环运行。

所述的气体注样装置包括注气单元、控制器和传感器，传感器的信号传输给控制器，控制器控制注气单元。

所述的注气单元包括按气体输出方向顺序连接的过滤器、稳压阀、定量进样阀和阻燃器，控制器控制定量进样阀。

所述控制器连接键盘和显示屏。键盘和显示屏可以在现场对气体注样装置进行命令输入和控制。

所述气体注样装置还可以连接远程工控机。远程工控机与控制器连接远程工控机可以对气体注样装置进行远程控制。

所述的气体配比箱内侧涂有聚四氟乙烯层，防止气体吸附。

所述气体配比箱内设置有风扇和温湿度计，风扇加快气体混合的速度。

所述气体管路为聚四氟乙烯管。防止气体吸附。

本发明的目的之二提供一种使用所述常压室温动态配气系统进行常压室温动态配气的方法，包括如下步骤：

A、打开原气储气装置，原气储气装置中的气体通过气体管路进入气体注样装置中，所述气体为需稀释气体；

B、气体注样装置通过气体管路将需稀释气体注入气体配比箱中；

C、需稀释气体在气体配比箱中与背景气混合配比后为已稀释气；

D、气体分析装置通过气体管路从气体配比箱中取已稀释气样本进行分析；

E、气体分析装置将分析数据通过信号反馈控制线反馈给气体注样装置，气体注样装置根据反馈信息确定是否继续向气体配比箱注入需稀释气体，形成闭环运行。

所述的气体注样装置包括注气单元、控制器和传感器，注气单元包括按气体输出方向顺序连接的过滤器、稳压阀、定量进样阀和阻燃器，控制器控制定量进样阀的开闭；控制器与键盘和显示器连接，命令通过键盘输入给控制器。

所述的气体注样装置还可连接远程工控机。

所述的气体配比箱中设置有风扇和温湿度计。

所述的闭环运行按如下方法进行：

首先，通过键盘或远程工控机向控制器输入设定浓度；

第二，气体注样装置对气体配比箱进行注气；

第三，气体分析装置分析注气后的已稀释气的浓度是否达到设定浓度，若达到则维持设定浓度；若未达到，则气体分析装置继续向气体配比箱注气不断循环，直到达到设定浓度。

本发明的有益效果为：

本发明的常压室温动态配气系统和配气方法通过气体注样装置向气体配比装置中注入需稀释的气体，气体注样装置中的控制器能有效控制气体的注入量和注入速度，通过远程工控机还可以远程控制，不需要手动注入，大大提高了气体配制的效率和准确度，同时在常压室温下即可进行气体配制，节省了配气成本，也降低了有毒、易爆气体配制时可能出现的危险。

附图说明

图1是本发明的配气系统的结构示意图；

图2是图1中的气体注样装置的结构示意图；

具体实施方式

参照附图中的图1、图2详细说明本发明的配气系统，如下：

一种常压室温动态配气系统，包括原气储气装置1，原气储气装置1为高压气瓶、气体注样装置2、气体配比装置3和气体分析装置4，气体分析装置4为红外线气体分析仪，所述原气储气装置1中的气体通过第一气体管路5进入气体注样装置2，气体注样装置2通过第二气体管路6将气体注入气体配比装置3中与背景气进行配比混合，气体配比装置3通过第三气体管路7与气体分析装置4连接，气体分析装置4获取气体配比装置3中的气体样本并进行分析，再通过信号反馈控制线8将分析结果反馈给气体注样装置2。第一气体管路5、第二气体管路6、第三气体管路7为聚四氟乙烯管。

气体注样装置2包括注气单元、控制器21和压力传感器22，压力传感器22的信号传输给控制器21，控制器21控制注气单元，注气单元包括按气体输出方向顺序连接的过滤器23、稳压阀24、定量进样阀25和阻燃器26，控制器21控制定量进样阀25的开闭。稳压阀24将压力信号传输给压力传感器22。

控制器21还连接显示屏10和键盘11，通过键盘11输入命令，并在显示屏10上显示输入的数据。同时气体注样装置2还连接远程工控机9，以便可以对气体注样装置2进行远程控制。

气体配比箱3为一箱体，箱体内侧涂有聚四氟乙烯层，防止气体吸附，箱体上有盖，当背景气为空气时，可以直接打开盖，输入空气。气体配比箱的容积可以根据需要选择1-50000L的大小。

气体配比箱3内设置有风扇和温湿度计。风扇可使注入气体配比箱3的气体与背景气迅速混合。

参见图3，本发明的一种常压室温动态配气方法，包括如下步骤：

A、打开原气储气装置1，即气瓶，原气储气装置1中的气体通过第一气体管路5进入气体注样装置2中，为需稀释气体；

B、气体注样装置2通过第二气体管路6将需稀释气体注入气体配比箱3中；气体注样装置2包括注气单元、控制器21和压力传感器22，压力传感器22的信号传输给控制器21，控制器21控制注气单元，注气单元包括按气体输出方向顺序连接的过滤器23、稳压阀24、定量进样阀25和阻燃器26，需稀释气体通过过滤器23、稳压阀24到定量进样阀25，稳压阀24将压力信号传输给压力传感器22，控制器21根据设定的注气程序控制定量进样阀25的开闭，当定量进样阀25打开时，需稀释气体通过阻燃器26进入气体配比箱3。

C、需稀释气体在气体配比箱3中与背景气混合配比后为已稀释气。背景气在配气开始前已预先充入气体配比箱3中。比如背景气为空气时，在配气开始前可打开气体配比箱3让空气进入后再封闭气体配比箱3，气体配比箱3中设置有风扇，风扇将需稀释气体和背景气迅速混合；

D、气体分析装置4通过第三气体管路7从气体配比箱4中取已稀释气样本进行分析；

E、气体分析装置4将分析数据通过信号反馈控制线8反馈给气体注样装置2，气体注样装置2根据该分析数据确定是否继续向气体配比箱注入需稀释气体，气体注样装置2、气体配比装置3和气体分析装置4形成闭环运行。

闭环运行按如下方法进行：

首先，通过键盘或远程工控机向控制器输入设定浓度；

第二，气体注样装置对气体配比箱进行注气；

第三，气体分析装置分析注气后的已稀释气的浓度是否达到设定浓度，若达到则维持设定浓度；若未达到，则气体分析装置继续向气体配比箱注气，不断循环直到达到设定浓度。

第四，达到设定浓度后继续维持设定的浓度直到配气结束。

Claims

1.一种常压室温动态配气系统，其特征在于包括原气储气装置、气体注样装置、气体配比装置和气体分析装置，所述原气储气装置中通过气体管路连接气体注样装置，气体注样装置通过气体管路连接气体配比装置，气体配比装置通过气体管路与气体分析装置连接，气体分析装置通过信号反馈控制线与气体注样装置连接。

2.根据权利要求1所述的常压室温动态配气系统，其特征在于所述的气体注样装置包括注气单元、控制器和传感器，传感器的信号传输给控制器，控制器控制注气单元。

3.根据权利要求2所述的常压室温动态配气系统，其特征在于所述的注气单元包括按气体输出方向顺序连接的过滤器、稳压阀、定量进样阀和阻燃器，控制器控制定量进样阀。

4.根据权利要求3所述的常压室温动态配气系统，其特征在于所述控制器连接显示屏和键盘。

5.根据权利要求4所述的常压室温动态配气系统，其特征在于气体注样装置可外接远程工控机。

6.根据权利要求5所述的常压室温动态配气系统，其特征在于所述气体配比箱内侧涂有聚四氟乙烯层，所述气体管路为聚四氟乙烯管。

7.根据权利要求6所述的常压室温动态配气系统，其特征在于所述气体配比箱内设置有风扇和温湿度计。

8.一种常压室温动态配气方法，其特征在于包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的常压室温动态配气方法，其特征在于所述气体注样装置包括注气单元、控制器和传感器，注气单元包括按气体输出方向顺序连接的过滤器、稳压阀、定量进样阀和阻燃器，控制器控制定量进样阀的开闭；控制器连接显示屏和键盘。

10.根据权利要求9所述的常压室温动态配气方法，其特征在于所述的气体配比箱中设置有风扇和温湿度计，风扇加快需稀释气体与背景气的混合。

11.根据权利要求10所述的常压室温动态配气方法，其特征在于所述的闭环运行按如下方法进行：

首先，通过键盘或远程工控机向控制器输入设定浓度；

第二，气体注样装置对气体配比箱进行注气；

第三，气体分析装置分析注气后的已稀释气的浓度是否达到设定浓度，若达到则维持设定浓度；若未达到，则气体分析装置继续向气体配比箱注气，不断循环，直到达到设定浓度。