CN109279204A - 一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，包括控制中心、显示模块、氮气罐、第一无线通信模块、第二无线通信模块和氮封水箱，所述氮气罐的出气端通过进气管与氮封水箱相连通，所述进气管上连通有进气流量表和氮封阀门，所述氮封水箱的顶部分别连通有第一排气管和第二排气管，所述第一排气管上连通有呼吸阀和第一排气流量表，所述第二排气管上连通有泄压阀和第二排气流量表，所述氮封水箱的顶部还嵌设有压力传感器，所述压力传感器的底端延伸至氮封水箱的内部。该设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，可以监控氮封水箱内部氮气含量、超纯水含量，以及氮气气压等优点，解决了不能够及时发现氮封水箱的故障的问题。

Description

一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱

技术领域

本发明涉及氮封水箱技术领域，具体为一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱。

背景技术

超纯水又称UP水，是指电阻率达到18MΩ*cm(25℃)的水。这种水中除了水分子外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二噁英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水。可以用于超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术的制备过程。

在超纯水的存储过程中，需要严格避免超纯水与外部空气发生接触，因为空气中含有二氧化碳、细菌、尘埃等杂质，而超纯水为纯的溶剂，对这些杂质的溶解能力很强，故一旦超纯水与空气接触，就会使其电阻率迅速下降，实践证明15MΩ*cm以上的超纯水暴露在空气中1分钟后水质就会下降至3-4MΩ*cm，3分钟以后就会下降到2MΩ*cm左右，因此超纯水的储存容器需确保水体不与空气的接触。现有技术中，人们采用氮封水箱，利用氮气将超纯水与空气隔绝，但是在实际实用中，由于缺少对氮封水箱内部氮气含量、超纯水含量，以及氮气气压的监控，使得氮封水箱在发生故障，常常是超纯水受到污染后才能够发现，这样不仅不能够及时发现氮封水箱的故障，还会在故障发生后导致超纯水受到污染，而造成损失。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，具备可以监控氮封水箱内部氮气含量、超纯水含量，以及氮气气压等优点，解决了不能够及时发现氮封水箱的故障，还会在故障发生后导致超纯水受到污染，而造成损失的问题。

(二)技术方案

为实现监控氮封水箱内部氮气含量、超纯水含量，以及氮气气压的目的，本发明提供如下技术方案：一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，包括控制中心、显示模块、氮气罐、第一无线通信模块、第二无线通信模块和氮封水箱，所述氮气罐的出气端通过进气管与氮封水箱相连通，所述进气管上连通有进气流量表和氮封阀门，所述氮封水箱的顶部分别连通有第一排气管和第二排气管，所述第一排气管上连通有呼吸阀和第一排气流量表，所述第二排气管上连通有泄压阀和第二排气流量表，所述氮封水箱的顶部还嵌设有压力传感器，所述压力传感器的底端延伸至氮封水箱的内部，所述氮封水箱的顶部一侧连通有进水管，所述进水管上连通有进水流量表，所述氮封水箱的底部一侧连通有排水管，所述排水管上连通有排水阀门和排水流量表，所述氮封水箱的底部另一侧嵌设有电阻率变送器，所述电阻率变送器的信号采集端设置在氮封水箱的内部，所述氮封水箱的内部设置有柔性浮顶装置。

优选的，所述压力传感器、排水流量表、进水流量表、进气流量表、电阻率变送器、第一排气流量表和第二排气流量表均通过第一无线通信模块与控制中心信号连接，所述排水阀门、氮封阀门、泄压阀、呼吸阀和显示模块均通过第二无线通信模块与控制中心信号连接。

优选的，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块的结构相同，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块包括WiFi通信模块、蓝牙模块、GPRS通信模块、4G通信模块和5G通信模块中的一种或多种。

优选的，所述显示模块为LCD触控屏。

优选的，所述柔性浮顶装置包括保持环，所述保持环的外侧壁固定连接有沿周向均匀分布的若干个限位机构，所述限位机构包括安装架，所述安装架的上下两端均设有U形槽，所述U形槽的内部通过转轴转动连接有滚轮，所述安装架靠近保持环的一侧固定连接有连接块，所述连接块的一侧与保持环固定连接，所述氮封水箱的内侧壁上开设有与限位机构相对应的T形滑槽，所述连接块和安装架均设置在T形滑槽的内部，所述滚轮滚动连接在T形滑槽的内部，所述保持环的内侧壁上开设有环形的安装槽，所述安装槽的内顶部滑动套接有若干个提拉机构，所述提拉机构包括拉块和拉杆，所述拉杆固定连接在拉块的底部，所述拉杆底端延伸至安装槽的内部且固定连接有压块，所述保持环的内部设置有柔性薄膜，所述柔性薄膜的四周边缘均设置在安装槽的内部，且通过压块压紧在安装槽的内部，所述拉块和保持环的上表面之间共同固定连接有弹簧，所述拉杆设置在弹簧的内部。

优选的，所述压块的下表面固定连接有橡胶垫。

优选的，所述柔性薄膜的材质为PE膜。

优选的，所述柔性薄膜的上表面固定连接有多个均匀分布的浮块。

优选的，所述浮块的材质为发泡塑料块。

优选的，所述安装槽的底部开设有贯通的过水孔。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，具备以下有益效果：

1、该设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，通过设置控制中心、显示模块、氮气罐、第一无线通信模块、第二无线通信模块和氮封水箱，并使压力传感器、排水流量表、进水流量表、进气流量表、电阻率变送器、第一排气流量表和第二排气流量表均通过第一无线通信模块与控制中心信号连接，同时排水阀门、氮封阀门、泄压阀、呼吸阀和显示模块均通过第二无线通信模块与控制中心信号连接，使得控制中心可以监控氮封水箱内部氮气含量、超纯水含量，以及氮气气压，并将监控的结果发送到显示模块上进行展示，通进水流量表和排水流量表可以过对氮封水箱内部的超纯水含量进行监控，通过进气流量表和第一排气流量表、第二排气流量表，可以对氮封水箱内部的气体含量进行监控，同时通过压力传感器可以得知氮封水箱内部的气压，结合氮封水箱内部超纯水和气体的含量，可以计算超纯水的体积，以及氮封水箱内部剩余空间内气体的体积，进而可以判断氮气中是否含有杂质，进而提前判断氮封水箱是否出现故障。

2、通过设置保持环，并在保持环上通过连接块连接带有滚轮的安装架，同时在氮封水箱的内侧壁上设置T形滑槽，由于安装架设置在T形滑槽的内部，因此便于保持环在氮封水箱内部的上下移动，通过将柔性薄膜的边缘压紧在安装槽的内部，可以尽量将薄膜铺设在氮封水箱内部的水面上，减少水面与气体的接触，通过在安装槽的底部开设过水孔，可以使柔性薄膜上的水通过过水孔流入到柔性薄膜的下方。

附图说明

图1为本发明提出的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱的系统架构图；

图2为本发明提出的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱的结构示意图；

图3为本发明提出的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱图2中A部的局部结构放大图。

图中：1氮气罐、2氮封水箱、3进气流量表、4氮封阀门、5呼吸阀、6第一排气流量表、7泄压阀、8第二排气流量表、9压力传感器、10进水流量表、11排水阀门、12排水流量表、13电阻率变送器、14保持环、15安装架、16滚轮、17拉块、18拉杆、19压块、20柔性薄膜、21弹簧、22浮块、23过水孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，包括控制中心、显示模块、氮气罐1、第一无线通信模块、第二无线通信模块和氮封水箱2，显示模块为LCD触控屏，第一无线通信模块和第二无线通信模块的结构相同，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块包括WiFi通信模块、蓝牙模块、GPRS通信模块、4G通信模块和5G通信模块中的一种或多种，所述氮气罐1的出气端通过进气管与氮封水箱2相连通，所述进气管上连通有进气流量表3和氮封阀门4，所述氮封水箱2的顶部分别连通有第一排气管和第二排气管，所述第一排气管上连通有呼吸阀5和第一排气流量表6，所述第二排气管上连通有泄压阀7和第二排气流量表8，所述氮封水箱2的顶部还嵌设有压力传感器9，所述压力传感器9的底端延伸至氮封水箱2的内部，所述氮封水箱2的顶部一侧连通有进水管，所述进水管上连通有进水流量表10，所述氮封水箱2的底部一侧连通有排水管，所述排水管上连通有排水阀门11和排水流量表12，所述氮封水箱2的底部另一侧嵌设有电阻率变送器13，所述电阻率变送器13的信号采集端设置在氮封水箱2的内部，所述氮封水箱2的内部设置有柔性浮顶装置，压力传感器9、排水流量表12、进水流量表10、进气流量表3、电阻率变送器13、第一排气流量表6和第二排气流量表8均通过第一无线通信模块与控制中心信号连接，所述排水阀门11、氮封阀门4、泄压阀7、呼吸阀5和显示模块均通过第二无线通信模块与控制中心信号连接。

柔性浮顶装置包括保持环14，所述保持环14的外侧壁固定连接有沿周向均匀分布的若干个限位机构，所述限位机构包括安装架15，所述安装架15的上下两端均设有U形槽，所述U形槽的内部通过转轴转动连接有滚轮16，所述安装架15靠近保持环14的一侧固定连接有连接块，所述连接块的一侧与保持环14固定连接，所述氮封水箱2的内侧壁上开设有与限位机构相对应的T形滑槽，所述连接块和安装架15均设置在T形滑槽的内部，所述滚轮16滚动连接在T形滑槽的内部，所述保持环14的内侧壁上开设有环形的安装槽，所述安装槽的内顶部滑动套接有若干个提拉机构，所述提拉机构包括拉块17和拉杆18，所述拉杆18固定连接在拉块17的底部，所述拉杆18底端延伸至安装槽的内部且固定连接有压块19，压块19的下表面固定连接有橡胶垫，所述保持环14的内部设置有柔性薄膜20，所述柔性薄膜20的四周边缘均设置在安装槽的内部，且通过压块19压紧在安装槽的内部，柔性薄膜20的材质为PE膜性薄膜的上表面固定连接有多个均匀分布的浮块22，浮块22的材质为发泡塑料块，所述拉块17和保持环14的上表面之间共同固定连接有弹簧21，所述拉杆18设置在弹簧21的内部，安装槽的底部开设有贯通的过水孔23。

综上所述，通过设置控制中心、显示模块、氮气罐1、第一无线通信模块、第二无线通信模块和氮封水箱2，并使压力传感器9、排水流量表12、进水流量表10、进气流量表3、电阻率变送器13、第一排气流量表6和第二排气流量表8均通过第一无线通信模块与控制中心信号连接，同时排水阀门11、氮封阀门4、泄压阀7、呼吸阀5和显示模块均通过第二无线通信模块与控制中心信号连接，使得控制中心可以监控氮封水箱2内部氮气含量、超纯水含量，以及氮气气压，并将监控的结果发送到显示模块上进行展示，通进水流量表10和排水流量表12可以过对氮封水箱2内部的超纯水含量进行监控，通过进气流量表3和第一排气流量表6、第二排气流量表8，可以对氮封水箱2内部的气体含量进行监控，同时通过压力传感器9可以得知氮封水箱2内部的气压，结合氮封水箱2内部超纯水和气体的含量，可以计算超纯水的体积，以及氮封水箱2内部剩余空间内气体的体积，进而可以判断氮气中是否含有杂质，进而提前判断氮封水箱2是否出现故障，通过设置保持环14，并在保持环14上通过连接块连接带有滚轮26的安装架15，同时在氮封水箱2的内侧壁上设置T形滑槽，由于安装架设置在T形滑槽的内部，因此便于保持环14在氮封水箱2内部的上下移动，通过将柔性薄膜20的边缘压紧在安装槽的内部，可以尽量将薄膜铺设在氮封水箱2内部的水面上，减少水面与气体的接触，通过在安装槽的底部开设过水孔23，可以使柔性薄膜20上的水通过过水孔23流入到柔性薄膜20的下方。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，包括控制中心、显示模块、氮气罐(1)、第一无线通信模块、第二无线通信模块和氮封水箱(2)，其特征在于：所述氮气罐(1)的出气端通过进气管与氮封水箱(2)相连通，所述进气管上连通有进气流量表(3)和氮封阀门(4)，所述氮封水箱(2)的顶部分别连通有第一排气管和第二排气管，所述第一排气管上连通有呼吸阀(5)和第一排气流量表(6)，所述第二排气管上连通有泄压阀(7)和第二排气流量表(8)，所述氮封水箱(2)的顶部还嵌设有压力传感器(9)，所述压力传感器(9)的底端延伸至氮封水箱(2)的内部，所述氮封水箱(2)的顶部一侧连通有进水管，所述进水管上连通有进水流量表(10)，所述氮封水箱(2)的底部一侧连通有排水管，所述排水管上连通有排水阀门(11)和排水流量表(12)，所述氮封水箱(2)的底部另一侧嵌设有电阻率变送器(13)，所述电阻率变送器(13)的信号采集端设置在氮封水箱(2)的内部，所述氮封水箱(2)的内部设置有柔性浮顶装置。

2.根据权利要求1所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述压力传感器(9)、排水流量表(12)、进水流量表(10)、进气流量表(3)、电阻率变送器(13)、第一排气流量表(6)和第二排气流量表(8)均通过第一无线通信模块与控制中心信号连接，所述排水阀门(11)、氮封阀门(4)、泄压阀(7)、呼吸阀(5)和显示模块均通过第二无线通信模块与控制中心信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述第一无线通信模块和第二无线通信模块的结构相同，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块包括WiFi通信模块、蓝牙模块、GPRS通信模块、4G通信模块和5G通信模块中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述显示模块为LCD触控屏。

5.根据权利要求1所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述柔性浮顶装置包括保持环(14)，所述保持环(14)的外侧壁固定连接有沿周向均匀分布的若干个限位机构，所述限位机构包括安装架(15)，所述安装架(15)的上下两端均设有U形槽，所述U形槽的内部通过转轴转动连接有滚轮(16)，所述安装架(15)靠近保持环(14)的一侧固定连接有连接块，所述连接块的一侧与保持环(14)固定连接，所述氮封水箱(2)的内侧壁上开设有与限位机构相对应的T形滑槽，所述连接块和安装架(15)均设置在T形滑槽的内部，所述滚轮(16)滚动连接在T形滑槽的内部，所述保持环(14)的内侧壁上开设有环形的安装槽，所述安装槽的内顶部滑动套接有若干个提拉机构，所述提拉机构包括拉块(17)和拉杆(18)，所述拉杆(18)固定连接在拉块(17)的底部，所述拉杆(18)底端延伸至安装槽的内部且固定连接有压块(19)，所述保持环(14)的内部设置有柔性薄膜(20)，所述柔性薄膜(20)的四周边缘均设置在安装槽的内部，且通过压块(19)压紧在安装槽的内部，所述拉块(17)和保持环(14)的上表面之间共同固定连接有弹簧(21)，所述拉杆(18)设置在弹簧(21)的内部。

6.根据权利要求5所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述压块(19)的下表面固定连接有橡胶垫。

7.根据权利要求5所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述柔性薄膜(20)的材质为PE膜。

8.根据权利要求5所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述柔性薄膜(20)的上表面固定连接有多个均匀分布的浮块(22)。

9.根据权利要求8所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述浮块(22)的材质为发泡塑料块。

10.根据权利要求5所述的一种设置柔性浮顶装置的智能化氮封水箱，其特征在于：所述安装槽的底部开设有贯通的过水孔(23)。