CN104028130A

CN104028130A - 全自动标准气体生产装置

Info

Publication number: CN104028130A
Application number: CN201410273820.8A
Authority: CN
Inventors: 徐秉成
Original assignee: Dalian Great Te Gas Co Ltd
Current assignee: Dalian Great Te Gas Co Ltd
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2014-06-19
Publication date: 2014-09-10

Abstract

一种全自动标准气体生产装置，其特征在于包括：原料气瓶、成品气瓶、气动钢瓶、气体配制柜、真空泵，所述的原料气瓶、成品气瓶、气动钢瓶和真空泵均连接在所述的气体配制柜上，在所述气体配制柜上还连接有控制系统，所述控制系统外接有计算机，所述气体配制柜由计算机通过控制系统进行控制。本发明全自动标准气体生产装置使气体的加入量准确可控，而计算机的远程控制使操作人员在生产过程中不在生产装置现场，避免造成危险。

Description

全自动标准气体生产装置

技术领域

本发明涉及化工生产设备，尤其是一种全自动标准气体生产装置。

背景技术

标准气体的生产在国内外基本上都是手动气体配制和电子天平称量的方法生产，执行的标准是：GB/T5274-2008/ISO6142:2001《气体分析-标准用混合气体的制备称量法》。在实验室里也是用到自动配气装置，只是常压使用，不能用于标准气体的生产过程。

在市场上目前应用的各类气体配制装置中，其充装过程方式皆为现场手动操作阀门，这样在实际工作中，由于操作空间的限制或操作人员的疏忽，气体加入量的准确度可控性不是很好，现场操作对于危险品的标准气体生产过程存在着安全隐患。

发明内容

本发明为了解决以上问题，设计了一种全自动标准气体生产装置，该装置使气体的加入量准确可控，而计算机的远程控制使操作人员在生产过程中不在生产装置现场，避免造成危险，同时，大大减小了配气人员的劳动强度，提高了工作效率。

本发明的技术解决方案是：

一种全自动标准气体生产装置，其特征在于包括：原料气瓶、成品气瓶、气动钢瓶、气体配制柜、真空泵，所述的原料气瓶、成品气瓶、气动钢瓶和真空泵均连接在所述的气体配制柜上，在所述气体配制柜上还连接有控制系统，所述控制系统外接有计算机，所述气体配制柜由计算机通过控制系统进行控制。

进一步，在所述的气体配制柜上装有气动阀门、压力传感器、大流量质量流量计和小流量质量流量计。

进一步，所述的气动阀门为12个、压力传感器为3个、大流量质量流量计和小流量质量流量计各一个。

进一步，所述成品气瓶为一个，气动钢瓶为一个。

进一步，所述原料气瓶有五个输入管路，其中一个输入管路固定为氮气管路，其余四个为任意原料气输入管路。

进一步，其中有5个气动阀门分别设置在所述的原料气瓶的五个输入管路上；其中有4个气动阀门分别设置在所述的大流量质量流量计和所述的小流量质量流量计的进口和出口上；其中有1个气动阀门设置在连接所述成品气瓶的管路上；其中有1个气动阀门设置在连接所述真空泵的管路上；其中有1个气动阀门设置在气体配制柜的排空管路上。

进一步，所述的3个压力传感器分别为监测成品气瓶中的压力、气体配制柜中管道的气体压力以及经过真空泵抽真空后的压力。

该自动标准气体生产装置具有以下有益效果：

1、本发明全自动标准气体生产装置用质量流量计替代国际通用的配置天平作为重量标准。目前国际通用的标准气配制都是采用重量法配制，即以天平称重作为标准气配制的基本依据，本方案是用质量流量计替代天平作为重量标准，随着电子技术的发展，质量流量计的可靠性进一步提高，从几微克到几百克都可以准确计量，本方案的理论基础就是建立在质量流量计的计量可靠性之上。传统方法生产标准气，因为受天平称重范围的限制，需要多步稀释，这其中的计算量，原料成本，占用钢瓶，人力成本都很大，而本方案利用质量流量计计量，可以直接加入很微量的物质，实现了一步到位，大幅节省了人力物力，并减小了产品的人为误差，提高了产品质量。可直接配制ppm级微量标准气体。

2、本发明全自动标准气体生产装置自主设计标准气体的设计计算软件，采用计算机智能技术，实现高效、远程、安全作业。本方案的自动配气装置是在质量流量计可靠计量的基础上，利用计算机控制气动阀门，模拟人工操作的步骤，实现整个配气过程。同时，质量流量计的微量性可靠性为我们的设计提供了更优于传统配气的功能。

3、传统的配气方法，需要人工加入每一个组分，并对每一次加入称量差重，配制过程长，工作强度大，所需人员多，技术要求复杂。而采用本案，只需一名员工，远程控制计算机，轻点几个按键，就可以完成从计算设计到配制的整个配气过程，劳动强度大大降低，而且产品质量和重复性都得到大幅提高。

4、本发明全自动标准气体生产装置用远程计算机控制配气过程，控制室和配气间可以分隔，人员可以远离配气现场，降低了人员在生产过程中的危险性，实现了安全生产。

5、本发明全自动标准气体生产装置通过对质量流量计的量程选型和多级配置，可以实现对产品浓度范围的全角度覆盖，随着本方案的进一步完善，能够做到全面替代现有的传统手工配气技术。

附图说明

图1：本发明全自动标准气体生产装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1，对本发明做进一步说明：

本发明公开了一种全自动标准气体生产装置，包括：原料气瓶、成品气瓶、气动钢瓶、气体配制柜、真空泵，原料气瓶、成品气瓶、气动钢瓶和真空泵均连接在所述的气体配制柜上，在气体配制柜上还连接有控制系统，控制系统外接有计算机，气体配制柜由计算机通过控制系统进行控制。在气体配制柜上装有气动阀门12个、压力传感器3个、大流量质量流量计和小流量质量流量计各一个；成品气瓶为一个，气动钢瓶为一个，原料气瓶有五个输入管路，其中一个输入管路固定为氮气管路，其余四个为任意原料气输入管路，气动阀门分别设置在原料气瓶的五个输入管路上。五个原料气瓶管路分别设置为ABCDE路，其中E路是固定的集中供氮管路，其他四种随意选择，其中有5个气动阀门分别设置在原料气瓶的五个输入管路上；其中有4个气动阀门分别设置在大流量质量流量计和小流量质量流量计的进口和出口上；其中有1个气动阀门设置在连接成品气瓶的管路上；其中有1个气动阀门设置在连接真空泵的管路上；其中有1个气动阀门设置在气体配制柜的排空管路上。

，配气时，选择哪路管道，相对应的气动阀就自动打开。3个压力传感器分别为监测成品气瓶中的压力、气体配制柜中管道的气体压力以及经过真空泵抽真空后的压力。

全自动标准气体生产装置通过标准气体生产的计算软件，计算混合气体的加入量，通过计算机控制程序对气动阀门和质量流量计的精准控制了气体向成品气瓶的加入量，来完成标准气体的生产过程。

该装置的使用过程是这样实现的：

1、将需要配置的原料气瓶和用于生产成品的成品气瓶连接到装置上，打开气动钢瓶阀门，打开装置总电源。

2、打开计算机上的控制软件，选择自动配气系数，将浓度值、充装压力、钢瓶体积等参数输入自动计算软件，自动算出加入量，继而转换成质量流量计的流量/体积，来控制加入量；将计算机切换至手动模式，点开所用管路（A,B,C,D,E路）的气动开关，将所需管路抽成真空度很好的状态，然后将气动开关关闭。

3、点击复位（相当于设备所有归零）→系统真空（抽真空）；

4、真空度显示值到达既定数值后，说明抽真空已准备好，打开成品气瓶；如果真空度数值上升，说明成品钢瓶真空度不好，需换瓶；如数值下降，则说明钢瓶真空度好。

5、打开原料气气瓶阀门（如A路），点击A路充装，那么A路管道上的气动阀和质量流量计的气动阀自动打开，原料气体的加入量通过质量流量计来自动控制（其中根据所配制的浓度值，系统换算后，自动选择大小质量流量计），加入完成后，气动阀自动关闭，点击A路真空；再选择E路充装氮气，过程同A路原料气。

6、加入程序全部完成后，关闭原料气瓶和成品气瓶。

7、放空整个装置，将配好的成品瓶送检，更换下一个成品瓶。

该标准气体配制装置，集成了标准气体设计、自动控制的生产过程、成品计算于一体，降低了对生产人员的技术要求。由于该配气装置是将原料气体按一定比例混合而成，放空的只是管道里残余的少量尾气，和普通配气装置一样对环境几乎不产生任何危害。

目前国内该行业都采用全手动气体配制，该项目的研制成功将改变行业的手工作坊的生产模式，大大提高标准气体的制作水平，彻底改变了标准气体生产对个人能力意依赖性。安全、高效、精确的新一代标准气体生产装置投入使用，对标准气体行业的发展会起到积极的作用。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种全自动标准气体生产装置，其特征在于包括：原料气瓶、成品气瓶、气动钢瓶、气体配制柜、真空泵，所述的原料气瓶、成品气瓶、气动钢瓶和真空泵均连接在所述的气体配制柜上，在所述气体配制柜上还连接有控制系统，所述控制系统外接有计算机，所述气体配制柜由计算机通过控制系统进行控制。

2.根据权利要求1所述的全自动标准气体生产装置，其特征在于：在所述的气体配制柜上装有气动阀门、压力传感器、大流量质量流量计和小流量质量流量计。

3.根据权利要求2所述的全自动标准气体生产装置，其特征在于：所述的气动阀门为12个、压力传感器为3个、大流量质量流量计和小流量质量流量计各一个。

4.根据权利要求1或2或3所述的全自动动标准气体生产装置，其特征在于：所述成品气瓶为一个，气动钢瓶为一个。

5.根据权利要求4所述的全自动动标准气体生产装置，其特征在于：所述原料气瓶有五个输入管路，其中一个输入管路固定为氮气管路，其余四个为任意原料气输入管路。

6.根据权利要求5所述的全自动动标准气体生产装置，其特征在于：其中有5个气动阀门分别设置在所述的原料气瓶的五个输入管路上；其中有4个气动阀门分别设置在所述的大流量质量流量计和所述的小流量质量流量计的进口和出口上；其中有1个气动阀门设置在连接所述成品气瓶的管路上；其中有1个气动阀门设置在连接所述真空泵的管路上；其中有1个气动阀门设置在气体配制柜的排空管路上。

7.根据权利要求2或6所述的全自动动标准气体生产装置，其特征在于：所述的3个压力传感器分别为监测成品气瓶中的压力、气体配制柜中管道的气体压力以及经过真空泵抽真空后的压力。