CN110173623A - 标准气体分装台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及气体分装领域，提供了一种标准气体分装台，包括驱动气体子系统、分装操作台和标准气瓶，驱动气体子系统包括空气压缩机和与空气压缩机依次连接的油水分离器和多级精密过滤器、零空气第一管路和零空气第二管路；分装操作台内设有气体增压泵和真空泵，气体增压泵连接有标准气体进气管路和至少一个标准气体出气管路，每个标准气体出气管路的末端在分装操作台的后壁形成连接待分装气瓶的插接口，真空泵与标准气体出气管路连接，零空气第一管路通过油雾器连接至驱动气体进气管路；标准气瓶与零空气第二管路均连接至标准气体进气管路。本发明能够确保标准气体的使用准确性和标准气体分装工作的安全性，并提高了分装工作效率。

Description

标准气体分装台
技术领域
本发明涉及气体分装技术领域，特别是涉及一种标准气体分装台。
背景技术
标准气体分装台用于将瓶装标准气体按一定的操作流程分装至其他待分装气瓶中。
传统分装方式是在没有对待分装气瓶进行抽真空清洗等工作后便将瓶装标准气体直接简单对接导入待分装气瓶中，由于在导入标准气体前缺少对待分装气瓶进行抽真空清洗等工作，使待分装气瓶内残留气体干扰标准气体的浓度值，导致待分装气瓶中标准气体浓度值有可能产生很大误差(±10％～100％甚至更高)，从标准气体使用准确性来说，传统分装方式完全不符合标准气体使用要求，从安全操作来看，传统分装方式是直接简单对接分装，缺乏必要的安全措施，其分装工作是不安全的，且分装效率低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
本发明的目的是提供一种标准气体分装台，以最大程度降低因标准气体分装后产生的标准气体浓度值误差，确保标准气体的使用准确性和标准气体分装工作的安全性，并提高标准气体分装工作的工作效率。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种标准气体分装台，包括：
驱动气体子系统，包括空气压缩机和与所述空气压缩机通过压缩空气管路依次连接的油水分离器和多级精密过滤器，经过多级所述精密过滤器过滤后的空气形成零空气，并连接有零空气第一管路和零空气第二管路；
分装操作台，其内设有气体增压泵和真空泵，所述气体增压泵设有压缩腔和驱动腔，所述驱动腔面积大于压缩腔面积，所述压缩腔连接有标准气体进气管路和至少一个标准气体出气管路，每个所述标准气体出气管路的末端在所述分装操作台的后壁形成用于连接待分装气瓶的插接口，所述真空泵与每个所述标准气体出气管路连接，所述驱动腔连接有驱动气体进气管路，所述零空气第一管路通过油雾器连接至所述驱动气体进气管路；
标准气体输出管路，连接有标准气瓶，所述标准气体输出管路与所述零空气第二管路均连接至所述标准气体进气管路，且与所述标准气体进气管路择一导通。
一个具体实施例中，所述空气压缩机采用涡轮增压，并采用非对称型。
一个具体实施例中，所述空气压缩机的排气口呈腰形。
一个具体实施例中，所述空气压缩机的电机与所述空气压缩机的主机直接连接，且所述空气压缩机的动盘和静盘之间留有间隙。
一个具体实施例中，所述多级精密过滤器包括沿空气流动方向依次连接的Q级精密过滤器、冷冻式干燥机、P级精密过滤器和S级精密过滤器。
一个具体实施例中，所述真空泵为无油真空泵，用于为待分装气瓶抽真空；所述待分装气瓶通过充气管路与所述插接口连接。
一个具体实施例中，所述气体增压泵的排气口连接有消音器。
一个具体实施例中，所述驱动腔设有大活塞，所述压缩腔设有小活塞，所述大活塞与所述小活塞一体连接。
一个具体实施例中，所述标准气体输出管路设有标准气体精密过滤器和调压阀；所述标准气体输出管路、零空气第二管路与所述标准气体进气管路的连接处设有三通阀，或所述标准气体输出管路和零空气第二管路上分别设有单向阀。
一个具体实施例中，所述标准气体出气管路为两个，所述分装操作台的后壁设有与所述标准气体出气管路一一对应的所述插接口，所述标准气体出气管路上设有高压安全阀；所述分装操作台还设有调节分装压力的分装压力调节按钮、控制待分装气瓶抽真空的抽真空按钮、控制待分装气瓶进入预分装的预分装按钮、控制标准气体开始分装的标气分装开始按钮和控制标准气体分装完成的标气分装完成按钮。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例提供的一种标准气体分装台，通过采用上述技术方案，将高压瓶装标准气体按科学、规范、便捷、安全的操作流程分装至其他待分装气瓶中，从而最大程度降低因标准气体分装后产生的标准气体浓度值误差，确保标准气体的使用准确性和标准气体分装工作的安全性，并提高了标准气体分装工作的工作效率。
此外，标准气体分装台通过气体增压泵具备标准气体增压功能，用户在使用该标准气体分装台进行标准气体分装工作，可将瓶装标准气体充分利用(压力可用至0.65MPa)，几乎没有任何浪费，大大节约了用户在标准气体上的使用成本，同时驱动气体子系统可产生经过精密过滤后的自然空气作为零空气，可用于充装便携式校准装置零空气瓶，用户无需再外购零空气，进一步节约了用户的用气成本。
附图说明
图1为本发明实施例一种标准气体分装台的原理示意图；
图中：10：驱动气体子系统；1：空气压缩机；2：油水分离器；3：Q级精密过滤器；4：冷冻式干燥机；5：P级精密过滤器；6：S级精密过滤器；7：零空气第一管路；8：零空气第二管路；9：油雾器；20：分装操作台；21：气体增压泵；22：真空泵；23：标准气瓶；24：调压阀；25：流量调节阀；26：待分装气瓶；27：标准气体精密过滤器；28：高压安全阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明实施例提供了一种标准气体分装台，包括：
驱动气体子系统10，包括空气压缩机1和与所述空气压缩机1通过压缩空气管路依次连接的油水分离器2和多级精密过滤器，通过空气压缩机1将空气加压，并经过油水分离器2去除空气中的油分，将除油后的空气再经过多级精密过滤器进行过滤，经过多级所述精密过滤器过滤后的空气形成零空气，最后一级精密过滤器的出气口连接有零空气第一管路7和零空气第二管路8；
分装操作台20，包括壳体和设于壳体内的气体增压泵21和真空泵22，所述气体增压泵21设有压缩腔和驱动腔，标准气体进入压缩腔，驱动气体进入驱动腔，驱动气体和被压缩气体完全分开，确保了被压缩气体的纯净度，所述驱动腔的面积大于压缩腔的面积，两者面积比可以为25:1，所述压缩腔连接有标准气体进气管路和至少一个标准气体出气管路，每个所述标准气体出气管路的末端在所述分装操作台20的后壁即壳体上形成用于连接待分装气瓶26的插接口，所述真空泵22与每个所述标准气体出气管路连接，用于为待分装气瓶26抽真空，防止待分装气瓶26内残留气体干扰标准气体的浓度值，确保待分装气瓶26中标准气体浓度值的准确性；所述驱动腔连接有驱动气体进气管路，所述零空气第一管路7通过油雾器9连接至所述驱动气体进气管路，一部分零空气经过油雾器9后增加零空气的含油量，作为驱动气体进入驱动腔，通过增加驱动气体的含油量，提高气体增压泵21的润滑效果，减小噪音，提高使用寿命；
标准气体输出管路，连接有标准气瓶23，所述标准气体输出管路与所述零空气第二管路8均连接至所述标准气体进气管路，且与所述标准气体进气管路择一导通，此外，在标准气体进气管路上设有流量调节阀25，用于调节分装气体的流量，防止分装气体的流速过快。标准气瓶23中的标准气体可以通过标准气体输出管路和标准气体进气管路排入压缩腔，并在驱动气体的推动下使压缩腔中的低压标准气体压缩增压，并由标准气体出气管路进入待分装气瓶26中。此外，为了确保输出的标准气体的洁净度，在标准气体输出管路上安装有标准气体精密过滤器27。
当然，零空气也作为标准气体可以单独分装，当需要分装零空气时，关断标准气瓶23，零空气通过零空气第二管路8和标准气体进气管路排入压缩腔，并在驱动气体的推动下使压缩腔中的低压零空气压缩增压，并由标准气体出气管路进入零空气待分装气瓶26中。
本发明能够将高压瓶装标准气体按科学、规范、便捷、安全的操作流程分装至其他待分装气瓶26中，从而最大程度降低因标准气体分装后产生的标准气体浓度值误差，确保标准气体的使用准确性。
此外，标准气体分装台通过气体增压泵21具备标准气体增压功能，用户在使用该标准气体分装台进行标准气体分装工作，可将瓶装标准气体充分利用(压力可用至0.65MPa)，几乎没有任何浪费，大大节约了用户在标准气体上的使用成本，同时驱动气体子系统10可产生经过精密过滤后的自然空气作为零空气，可用于充装便携式校准装置零空气瓶，用户无需再外购零空气，进一步节约了用户的用气成本。
需要说明的是，零空气是调整气体分析仪最小刻度的气体，以及进入分析仪时显示为零的气体。零空气应不含有待测成分或干扰物质，但可以含有与测定无关的成分。一般使用不含待测成分的清洁空气作为零空气。零位调整就是使用零空气调节分析仪的零点刻度。
本发明适应的标准气体种类可以为：空气中甲烷标准气体、空气中一氧化碳标准气体等各种标准气体及零空气(由自然空气经过精密过滤形成)。
具体地，标准气瓶23的规格可以为1L、2L、4L、8L、40L等铝合金瓶或钢瓶；适应待分装气瓶26的规格可以为1L、2L、4L、8L、40L等铝合金瓶或钢瓶；标准气瓶23气体最大压力为15MPa，待分装气瓶26气体最大压力为15Mpa；从而，待分装气瓶26的分装压力调节范围在0～15Mpa，压力调节范围广且灵活。
一个具体实施例中，所述空气压缩机1采用涡轮增压，并采用非对称型，排气连续稳定，容积效率高。
具体地，空气压缩机1的处理风量为1.2Nm3/min，排气压力为0.8Mpa；噪音在(57～62)±3dB；电源采用380V，频率为50/60HZ；
空气压缩机1外形尺寸选为1000mm(长)*650mm(宽)*880mm(高)。
空气压缩机1采用全自动智能控制系统，运行状态实时显示，并可实现即开即停，结构简单、体积小、重量轻、可靠性高；节能效率高达95％以上，力矩变化幅宽小、振动小、噪音低；能够最大限度减少机械振动，无易损件，省却维修成本。
一个具体实施例中，所述空气压缩机1的排气口呈腰形，避免过压缩或欠压缩的能量损失。
一个具体实施例中，所述空气压缩机1的电机与所述空气压缩机1的主机直接连接，减少皮带等传动损失，主机零件数是活塞式的1/10，可靠性高，所述空气压缩机1的动盘和静盘之间留有间隙，确保永无磨损。
一个具体实施例中，所述多级精密过滤器包括沿空气流动方向依次连接的Q级精密过滤器3、冷冻式干燥机4、P级精密过滤器5和S级精密过滤器6；可以对空气源进行精密过滤，过滤精度达0.01μ，滤油含量达0.01ppm；分装操作台20尺寸为800mm(宽)×600mm(深)×1170mm(高)。
一个具体实施例中，所述真空泵22为无油真空泵22，用无油真空泵22抽真空，避免了待分装气瓶26和气体管路遭受机油污染，从而最大程度降低因标准气体分装后产生的标准气体浓度值误差，确保了标准气体的使用准确性，真空泵22最大真空度为740mmHg；所述待分装气瓶26通过充气管路与所述插接口连接。
一个具体实施例中，气体增压泵21噪音小，在达到系统的压力时，泵不工作时，无噪音，没有能量损耗；所述气体增压泵21的排气口连接有消音器。消声器排出的冷气包围在压缩腔四周，对气体增压泵21进行冷却，提高气体增压泵21密封的使用寿命。只须有0.5-0.8Mpa普通压缩空气即可驱动气体增压泵21正常可靠地工作，相比电机驱动节能60％以上，更安全，维护更少，寿命更长。
一个具体实施例中，所述驱动腔设有大活塞，所述压缩腔设有小活塞，所述大活塞与所述小活塞一体连接。通过驱动腔的驱动气体推动大活塞，带动小活塞在压缩腔移动，从而压缩压缩腔中的标准气体，为标准气体增压，本实施例采用大小活塞的面积比增压原理。驱动气体接入气体增压泵21，在驱动腔大活塞的推动下使压缩腔中的低压标准气体压缩入高压标准气体钢瓶中。气体增压泵21选用两级增压，被压缩的气体经过前端压缩后送到后端，这样可以提高压缩效率，增加高压出口的气体排量。
一个具体实施例中，所述标准气体输出管路还设有调压阀24，用于调节标准气体的压力；所述标准气体输出管路、零空气第二管路8与所述标准气体进气管路的连接处可以设有三通阀，或所述标准气体输出管路和零空气第二管路8上分别设有单向阀，用于控制标准气体与零空气择一分装。
一个具体实施例中，所述标准气体出气管路为两个，所述分装操作台20的后壁设有与所述标准气体出气管路一一对应的所述插接口，确保一次能够分装两瓶标准气体或零空气；所述分装操作台20还设有调节分装压力的分装压力调节按钮、控制待分装气瓶抽真空的抽真空按钮、控制待分装气瓶进入预分装的预分装按钮、控制标准气体开始分装的标气分装开始按钮和控制标准气体分装完成的标气分装完成按钮。对应地，用于分装压力调节、待充装气瓶抽真空、进入预分装状态、标气分装开始、标气分装完成等各项操作，且各项操作均在同一操作面上完成，操作流程科学、规范、便捷、安全。
进一步地，标准气体出气管路安装有高压安全阀28，如压力过大(一般设定为16Mpa)，可自动卸压，确保了标准气体分装工作的安全性。可以理解的是，对于两个标准气体出气管路可以共用一个高压安全阀28，以节约成本。
分装操作台20一次可同时分装两个待分装气瓶26，提高了标准气体分装工作效率。
本标准气体分装台可根据实际使用情况灵活调节标准气体分装压力。
在标准气体分装过程中产生的所有残气均通过专门气体管路向室外排空，避免了分装工作间的空气受到污染。
气体增压泵21噪音小，在达到系统的压力时，泵不工作时，无噪音，没有能量损耗。
采用静音智能涡旋式空气压缩机产生驱动气体及零空气，振动小，噪音低。
本标准气体分装台主要气体管路及阀门均采用高一致性、高可靠性、高耐用性、高舒适性的优质产品，并采用316L不锈钢材质，确保了本装置的高品质。
由以上实施例可以看出，本发明实施例的标准气体分装台能够最大程度降低因标准气体分装后产生的标准气体浓度值误差，确保标准气体的使用准确性及使用安全性，并提高了标准气体分装工作的工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种标准气体分装台，其特征在于，包括：
驱动气体子系统，包括空气压缩机和与所述空气压缩机通过压缩空气管路依次连接的油水分离器和多级精密过滤器，经过多级所述精密过滤器过滤后的空气形成零空气，并连接有零空气第一管路和零空气第二管路；
分装操作台，其内设有气体增压泵和真空泵，所述气体增压泵设有压缩腔和驱动腔，所述驱动腔面积大于压缩腔面积，所述压缩腔连接有标准气体进气管路和至少一个标准气体出气管路，每个所述标准气体出气管路的末端在所述分装操作台的后壁形成用于连接待分装气瓶的插接口，所述真空泵与每个所述标准气体出气管路连接，所述驱动腔连接有驱动气体进气管路，所述零空气第一管路通过油雾器连接至所述驱动气体进气管路；
标准气体输出管路，连接有标准气瓶，所述标准气体输出管路与所述零空气第二管路均连接至所述标准气体进气管路，且与所述标准气体进气管路择一导通。
2.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述空气压缩机采用涡轮增压，并采用非对称型。
3.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述空气压缩机的排气口呈腰形。
4.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述空气压缩机的电机与所述空气压缩机的主机直接连接，且所述空气压缩机的动盘和静盘之间留有间隙。
5.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述多级精密过滤器包括沿空气流动方向依次连接的Q级精密过滤器、冷冻式干燥机、P级精密过滤器和S级精密过滤器。
6.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述真空泵为无油真空泵，用于为待分装气瓶抽真空；所述待分装气瓶通过充气管路与所述插接口连接。
7.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述气体增压泵的排气口连接有消音器。
8.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述驱动腔设有大活塞，所述压缩腔设有小活塞，所述大活塞与所述小活塞一体连接。
9.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述标准气体输出管路设有标准气体精密过滤器和调压阀；所述标准气体输出管路、零空气第二管路与所述标准气体进气管路的连接处设有三通阀，或所述标准气体输出管路和零空气第二管路上分别设有单向阀。
10.根据权利要求1所述的标准气体分装台，其特征在于，所述标准气体出气管路为两个，所述分装操作台的后壁设有与所述标准气体出气管路一一对应的所述插接口，所述标准气体出气管路上设有高压安全阀；所述分装操作台还设有调节分装压力的分装压力调节按钮、控制待分装气瓶抽真空的抽真空按钮、控制待分装气瓶进入预分装的预分装按钮、控制标准气体开始分装的标气分装开始按钮和控制标准气体分装完成的标气分装完成按钮。
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