CN111855911A - 一种可燃气体配气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种可燃气体配气装置，属于可燃气体检测报警器检定技术领域。本发明主要由两个气路切换三通阀、配气浮子流量计、气体混合室和输出浮子流量计构成，通过两个三通阀的设置实现两支配气浮子流量计在零点气体和高浓度标准气体之间气路切换；具有控制阀的配气浮子流量计对零点气体和高浓度标准气体的流量控制及准确的测量；气体混合室用于对配气浮子流量计输出的两路气体混合；混合后的气体经输出浮子流量计输出。本发明具有如下优点：一是不需要使用电源，属于本质安全防爆型；二是通过选择量程范围不同的配气浮子流量计，按配气流量的要求对两支配气浮子流量计进行定点校准，提高测量精度；三是具有结构简单、重量轻、成本低等优点。

Description

一种可燃气体配气装置
技术领域
本发明涉及一种可燃气体检测报警器检定或校准装置，特别是涉及一种用于产生可燃气体标准浓度的配气装置，属于可燃气体检测报警器检定技术领域。
背景技术
可燃气体检测报警器是用于对可燃气体进行监控和检测的关键设备，依据国家相关技术法规要求，必须对可燃气体检测报警器做周期检定，以确保可燃气体检测报警器检测准确、工作可靠。国家计量检定规程JJG 693—2011《可燃气体检测报警器》对可燃气体检测报警器的示值误差、响应时间、重复性、零点漂移、量程漂移、报警功能和报警动作值的检查等都做了相应的规定，其中，要求对可燃气体检测报警器的10％LEL(可燃气体爆炸下限)、40％LEL和60％LEL三个检测点进行示值误差检定，加之对漂移的检定，至少需要4种可燃气体浓度值的气体；而对于检定多量程的可燃气体检测报警器，则会需要更多可燃气体浓度值的气体。为了方便对可燃气体检测报警器进行检定，国家计量检定规程JJG 693规定可以使用标准气体配气装置，用零点气体稀释高浓度气体标准物质，这样，仅需要零点气体和高浓度标准气体两种气体，就可以完成对可燃气体检测报警器的全部检定要求。不仅减少了不同浓度值气体的数量，还方便了多量程可燃气体检测报警器的检定。采用配气装置可以使得检定可燃气体检测报警器操作方便、提高效率、节省费用。
可燃气体配气领域一般采用“流量法”动态配气。“流量法”动态配气的原理就是用一定流量的零点气体对一定流量的高浓度标准气体进行稀释，以获得所需浓度的气体。常见的技术方案有两种：一种是采用引用误差小于1％的质量流量计对零点气体和高浓度标准气体进行准确测量，通过调节两种气体的流量比获得所需浓度气体的配气装置，如某企业生产的便携式动态配气装置。另一种是采用浮子流量计进行配气，由于浮子流量计的引用误差无法满足小于1％的要求，需用气体分析仪对配气装置配出来的气体进行定值，如专利号为CN 202339619 U《气体配气检测系统》和申请公布号CN 110736769 A《一种气体报警器的自动化标定装置和方法》，其技术途径是采用两只浮子流量计进行配气，采用气体分析仪对配出来的气体进行定值。这两种技术方案结构复杂，尤其是由于使用了电源，无法在有防爆要求的危险场所现场使用，仅适用于在实验室使用。
发明内容
为了满足可燃气体配气装置能够在危险场所现场使用的问题，本发明公开的一种可燃气体配气装置要解决的技术问题是：由两个气路切换三通阀、两支量程范围不同的具有控制阀的配气浮子流量计、气体混合室和输出浮子流量计构成，通过两个三通阀的设置实现两支配气浮子流量计在零点气体和高浓度标准气体之间进行气路切换；具有控制阀的配气浮子流量计对零点气体和高浓度标准气体的流量进行控制及准确的测量；气体混合室用于对配气浮子流量计输出的两路气体进行混合；混合后的气体经输出浮子流量计输出。本发明具有如下三个优点：一是不需要使用电源，属于本质安全防爆型，能够在各种有防爆要求的危险场所对可燃气体检测报警器进行现场检定或校准；二是通过选择量程范围不同的配气浮子流量计，并按配气流量的要求对两支配气浮子流量计进行定点校准，以达到配气浮子流量计引用误差小于1％的要求；三是由于采用结构简单的浮子流量计，与其它配气装置相比，具有结构简单、重量轻、成本低等优点。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明公开的一种可燃气体配气装置，主要由两个气路切换三通阀、两支具有控制阀的配气浮子流量计、气体混合室和输出浮子流量计构成。通过两个三通阀的设置，使得两支配气浮子流量计在零点气体和高浓度标准气体之间进行气路切换；两支配气浮子流量计对零点气体和高浓度标准气体的流量进行控制及准确的测量；气体混合室用于对两支配气浮子流量计输出的两路气体进行混合；混合后的气体经输出浮子流量计输出，输出的气体用于对可燃气体检测报警器进行检定。
所述气路切换三通阀为手动三通阀；配气浮子流量计为具有手动控制阀的浮子流量计；所述高浓度指浓度含量为60％LEL以上的标准气体。
作为优选，为了提高配气浮子流量计流量测量的准确度，配气浮子流量计为两支量程范围不同的浮子流量计，其中一支配气浮子流量计的量程为另外一支配气浮子流量计量程的二分之一。
作为优选，为了同时对N个可燃气体检测报警器进行检定，通过选择两支配气浮子流量计的量程，使得两支配气浮子流量计输出混合后的气体流量满足检定N个可燃气体检测报警器所需气体流量的总和。
作为优选，为了保障配气装置的工作可靠，在零点气体和高浓度标准气体入口处分别设计有过滤气体中固体杂质的气体过滤器。
作为优选，为了满足国家计量检定规程JJG693—2011《可燃气体检测报警器》的要求，高浓度标准气体选60％LEL或100％LEL标准气体。
本发明公开的一种可燃气体配气装置的工作方法为：
零点气体和高浓度标准气体与配气装置输入口连接，根据需要产生的气体浓度值将两个气路切换三通阀设置在相应的位置，调节控制阀使得两支配气浮子流量计处于相应的流量值，气体混合室用于对两支配气浮子流量计输出的两路气体进行混合，混合后的气体经输出浮子流量计输出，从而获得检定可燃气体检测报警器所需气体。
当需要配制50％LEL以下浓度的气体时，通过两个气路切换三通阀的设置，使得大量程配气浮子流量计通过的是零点气体，小量程配气浮子流量计通过的是高浓度标准气体，调节控制阀使得两支配气浮子流量计处于相应的流量值，从而获得50％LEL以下浓度的稀释气体；当需要配制50％LEL以上标准浓度气体时，通过改变两个气路切换三通阀的设置，使得大量程配气浮子流量计通过的是高浓度标准气体，小量程配气浮子流量计通过的是零点气体，调节控制阀使得两支配气浮子流量计处于相应的流量值，从而获得50％LEL以上浓度的稀释气体。
当需要配气装置输出零点气体或高浓度标准气体时，通过改变两个气路切换三通阀的设置，使得大量程配气浮子流量计通过的是零点气体而关闭高浓度标准气体，或使得大量程配气浮子流量计通过的是高浓度标准气体而关闭零点气体，从而获得零点气体或高浓度标准气体。
有益效果：
1、本发明公开的一种可燃气体配气装置，由于手动操作不需要使用电源，属于本质安全防爆型，可以在各种有防爆要求的危险场所使用，即本发明的可燃气体配气装置可以在工作现场对可燃气体检测报警器进行检定或校准。
2、本发明公开的一种可燃气体配气装置，通过选择量程范围不同的两支配气浮子流量计的合理组合，并按配气流量要求对配气浮子流量计进行定点校准、定点测量，使得选择引用误差为2％的浮子流量计，亦可达到引用误差小于1％的要求。
3、本发明公开的一种可燃气体配气装置与采用质量流量计进行流量测量的配气装置，或与采用气体分析仪对气体进行定值的配气装置相比，由于设计了气路的手动切换和流量的手动调节，并采用了结构简单的浮子流量计，使得配气装置具有结构简单、重量轻、成本低等优点。
附图说明
图1是本发明配气装置原理图。
其中：1—三通阀、2—配气流量控制阀、3—大量程配气浮子流量计、4—小量程配气浮子流量计、5—气体混合室、6—输出流量控制阀、7—输出浮子流量计、8—放空流量控制阀、9—放空浮子流量计。
图2是本发明具有多路输出的配气装置结构图。
其中：1—三通阀、2—配气流量控制阀、3—大量程配气浮子流量计、4—小量程配气浮子流量计、5—气体混合室、6—输出流量控制阀、7—输出浮子流量计、8—放空流量控制阀、9—放空浮子流量计、10—气体过滤器。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。
实施例1，以检定单只吸入式可燃气体检测报警器的配气装置为例，检定用气体流量不小于500mL/min，旁路输出气体流量大于200mL/min；输入的两路气体分别为零点气体和60％LEL高浓度标准气体。
如图1所示，本实施例公开的一种可燃气体配气装置，包括两个手动三通阀1、两个配气流量手动控制阀2、引用误差为2％的800mL/min大量程配气浮子流量计3、引用误差为2％的300mL/min小量程配气浮子流量计4、气体混合室5、输出流量手动控制阀6、500mL/min输出浮子流量计7、放空流量手动控制阀8、500mL/min放空浮子流量计9。
按照配气装置的配气浓度范围，对800mL/min大量程配气浮子流量计3和300mL/min小量程配气浮子流量计4经过定点校准，使其符合引用误差小于1％的要求，见表1所示。
表1单路输出时配气流量计定点校准
Figure BDA0002606834290000041
零点气体和60％LEL浓度标准气体分别通过气路切换手动三通阀1、配气流量手动控制阀2分别进入800mL/min配气浮子流量计3和300mL/min配气浮子流量计4，经准确测量的零点气体和60％LEL高浓度标准气体进入气体混合室5进行混合，再经过输出流量手动控制阀6、500mL/min输出浮子流量计7输出，从而获得用于检定或校准可燃气体检测报警器的气体；同时，混合后的气体经放空流量手动控制阀8、500mL/min放空浮子流量计9进行旁路放空。
本实施例公开的一种可燃气体配气装置的工作方法为：
零点气体和高浓度标准气体与配气装置输入口连接，根据需要产生的气体浓度值，将两个气路切换手动三通阀1设置在相应的位置，调节配气流量手动控制阀2，使得800mL/min配气浮子流量计3和300mL/min配气浮子流量计4处于相应的流量值，如表1所示，气体混合室5对800mL/min配气浮子流量计3和300mL/min配气浮子流量计4输出的两路气体进行混合，混合后的气体经输出流量手动控制阀6、500mL/min输出浮子流量计7输出，同时，混合后的气体经放空流量手动控制阀8、500mL/min放空浮子流量计9进行旁路放空。
当需要配制50％LEL以下浓度的气体时，如国家计量检定规程JJG693中所要求的10％LEL标准浓度气体，设置两个气路切换手动三通阀1，并调节配气流量手动控制阀2，使得800mL/min配气浮子流量计3通过的零点气体流量为750mL/min，300mL/min配气浮子流量计4通过的60％LEL高浓度标准气体流量为150mL/min，从而获得10％LEL标准浓度气体。
当需要配气装置输出零点气体或60％LEL高标准气体时，通过设置两个气路切换手动三通阀1，使得零点气体通过800mL/min配气浮子流量计3，而关闭60％LEL高标准气体；或使得60％LEL高标准气体通过800mL/min配气浮子流量计3，而关闭零点气体，从而获得零点气体或60％LEL高浓度标准气体。
实施例2，以检定四只扩散式可燃气体检测报警器的配气装置为例，要求输出气体总流量不小于1600mL/min；输入的两路气体分别为零点气体和100％LEL高浓度标准气体。
如图2所示，本实施例公开的一种可燃气体配气装置，包括两个手动三通阀1、两个配气流量手动控制阀2、引用误差为2％的1600mL/min大量程配气浮子流量计3、引用误差为2％的800mL/min小量程配气浮子流量计4、气体混合室5、三个输出流量手动控制阀6、三支500mL/min输出浮子流量计7、放空流量手动控制阀8、500mL/min放空浮子流量计9、两个气体过滤器10。
按照配气装置的配气浓度范围，对1600mL/min大量程配气浮子流量计3和800mL/min小量程配气浮子流量计4经过定点校准，见表2所示，使其符合流量引用误差小于1％的要求。
表2四路输出时配气流量计定点校准
Figure BDA0002606834290000051
输入的零点气体和100％LEL高浓度标准气体分别通过气体过滤器10、气路切换手动三通阀1、配气流量手动控制阀2，分别进入1600mL/min配气浮子流量计3和800mL/min配气浮子流量计4，经准确测量的零点气体和100％LEL高浓度标准气体进入气体混合室5进行混合，混合的气体再经过三个输出流量手动控制阀6、三支500mL/min输出浮子流量计7和放空流量手动控制阀8、500mL/min放空浮子流量计9输出，从而获得四路用于检定或校准可燃气体检测报警器的气体。由于采用的高浓度标准气体为100％LEL高浓度标准气体，可以配制出100％LEL以下各种浓度气体，适合多量程可燃气体检测报警器的检定。
本实施例公开的一种可燃气体配气装置的工作方法为：
零点气体和100％LEL高浓度标准气体与配气装置输入口连接，根据需要产生的10％LEL、40％LEL或60％LEL气体浓度值，将两个气路切换手动三通阀1设置在相应的位置，调节配气流量手动控制阀2，使得1600mL/min配气浮子流量计3和800mL/min配气浮子流量计4处于相应的流量值，气体混合室5对两路气体进行混合，混合后的气体经三个输出流量手动控制阀6、三支500mL/min输出浮子流量计7和放空流量手动控制阀8、500mL/min放空浮子流量计9输出，实现同时对四组扩散式可燃气体检测报警器进行检定。
当需要配制50％LEL以上标准浓度气体时，如国家计量检定规程JJG693中所要求的60％LEL标准浓度气体，通过设置两个气路切换手动三通阀1，并调节配气流量手动控制阀2，使得1600mL/min配气浮子流量计3通过的100％LEL高浓度标准气体流量为1000mL/min，800mL/min配气浮子流量计4通过的零点气体流量为666.6mL/min，从而获得60％LEL浓度含量的气体。
当需要配气装置输出零点气体或100％LEL高浓度标准气体时，通过设置两个气路切换手动三通阀1，使得零点气体通过1600mL/min配气浮子流量计3，而关闭100％LEL高标准气体；或使得100％LEL高标准气体通过1600mL/min配气浮子流量计3，而关闭零点气体，从而获得零点气体或100％LEL高浓度标准气体。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可燃气体配气装置，其特征在于：主要由两个气路切换三通阀(1)、两支具有控制阀的配气浮子流量计、气体混合室(5)和输出浮子流量计(7)构成；通过两个三通阀(1)的设置，使得两支配气浮子流量计在零点气体和高浓度标准气体之间进行气路切换；两支配气浮子流量计对零点气体和高浓度标准气体的流量进行控制及准确的测量；气体混合室(5)用于对两支配气浮子流量计输出的两路气体进行混合；混合后的气体经输出浮子流量计(7)输出，输出的气体用于对可燃气体检测报警器进行检定；
所述气路切换三通阀(1)为手动三通阀(1)；配气浮子流量计为具有手动控制阀(2)的浮子流量计。
2.如权利要求1所述的一种可燃气体配气装置，其特征在于：为了提高配气浮子流量计流量测量的准确度，配气浮子流量计为两支量程范围不同的具有手动控制阀的配气浮子流量计，其中一支配气浮子流量计的量程为另外一支配气浮子流量计量程的二分之一。
3.如权利要求1所述的一种可燃气体配气装置，其特征在于：为了同时对N个可燃气体检测报警器进行检定，通过选择两支配气浮子流量计的量程，使得两支配气浮子流量计输出混合后的气体流量满足检定N个可燃气体检测报警器所需气体流量的总和。
4.如权利要求1所述的一种可燃气体配气装置，其特征在于：为了保障配气装置的工作可靠，在零点气体和高浓度标准气体入口处分别设计有过滤气体中固体杂质的气体过滤器。
5.如1、2、3或4所述的一种可燃气体配气装置，其特征在于：为了满足国家计量检定规程JJG693—2011《可燃气体检测报警器》的要求，高浓度标准气体选60％LEL或100％LEL标准气体。
6.如1、2、3、或4所述的一种可燃气体配气装置，其特征在于：零点气体和高浓度标准气体与配气装置输入口连接，根据需要产生的气体浓度值将两个气路切换三通阀(1)设置在相应的位置，调节控制阀(2)使得两支配气浮子流量计处于相应的流量值，气体混合室(5)用于对两支配气浮子流量计输出的两路气体进行混合，混合后的气体经输出浮子流量计(7)输出，从而获得检定可燃气体检测报警器所需气体；
当需要配制50％LEL以下浓度的气体时，通过两个气路切换三通阀(1)的设置，使得大量程配气浮子流量计(3)通过的是零点气体，小量程配气浮子流量计(4)通过的是高浓度标准气体，调节控制阀使得两支配气浮子流量计处于相应的流量值，从而获得50％LEL以下浓度的稀释气体；当需要配制50％LEL以上标准浓度气体时，通过改变两个气路切换三通阀(1)的设置，使得大量程配气浮子流量计(3)通过的是高浓度标准气体，小量程配气浮子流量计(4)通过的是零点气体，调节控制阀使得两支配气浮子流量计处于相应的流量值，从而获得50％LEL以上浓度的稀释气体；
当需要配气装置输出零点气体或高浓度标准气体时，通过改变两个气路切换三通阀(1)的设置，使得大量程配气浮子流量计(3)通过的是零点气体而关闭高浓度标准气体，或使得大量程配气浮子流量计(3)通过的是高浓度标准气体而关闭零点气体，从而获得零点气体或高浓度标准气体。
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