CN115917721A - 用于分配气体混合物的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于输送气体混合物的设备,该设备包括第一气体(1)源;第二气体(2)源;流体连接到第一气体(1)源和第二气体(2)源的混合器装置(3),所述混合器装置(3)被配置成在出口(33)处产生包括该第一气体和该第二气体的气体混合物;第一流量调节器构件(41)和第二流量调节器构件(42),该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件被配置成分别根据第一流量设定点(D1)和第二流量设定点(D2)来调节流向该混合器装置(3)的该第一气体的流量和该第二气体的流量,该第一流量设定点和该第二流量设定点定义了在操作中在该混合器装置(3)的出口(33)处的该气体混合物的生产流量(DP);控制单元(5),该控制单元被配置成控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42),以便调整该第一流量设定点(D1)和该第二流量设定点(D2)相对于该生产流量(DP)的相应比例,所述相应比例是根据该气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个目标含量(C1,C2)确定的;缓冲罐(7),该缓冲罐一方面流体连接到该混合器装置(3)的出口(33),并且另一方面流体连接到输送管线(6),该输送管线(6)被配置成将该气体混合物以表示该气体混合物的可变消耗量的消耗流量(DC)输送到消耗单元(10);至少一个测量传感器(8),该至少一个测量传感器被配置成测量物理量并提供所述物理量的第一测量信号,该物理量的变化表示通过输送管线(6)输送的消耗流量(DC)的变化;控制单元(5),该控制单元连接到该测量传感器(8)并且被配置成从该第一测量信号产生第一控制信号,这些流量调节器构件(41,42)被配置成响应于所述第一控制信号而调整该第一流量设定点(D1)和该第二流量设定点(D2)。

Description

用于分配气体混合物的设备和方法
本发明涉及一种用于输送旨在由气体消耗单元使用的气体混合物的设备。该设备使混合物能够直接输送到使用地点并且还能够根据消耗单元所消耗的流量来调整由该设备产生的混合物的流量。本发明还涉及一种用于使用此类设备输送混合物的方法。
特别地,根据本发明的设备和方法旨在输送纯气体的混合物或气体预混合物,特别地输送从空气中提取的气体的混合物,如氮气、氩气、氧气、氦气、氢气、如丙烷等烃类。
值得注意的是,表达“气体消耗单元”可以延伸到单个消耗单元并且延伸到由气体混合物并行供应的几个实体,特别是在分支盒的下游布置的几个实体。
通常,气体混合物以压缩或液化形式被封装在气瓶中。气瓶的填充以顺序模式进行,混合物的成分一个接一个地被引入气瓶中。对于每种成分,通过在成分引入期间和之后监测气瓶中的压力,或者通过在成分引入期间称量气瓶,来检查引入气瓶中的气体量。文献WO 2010/031940 A1中特别描述了这样的用于封装气体混合物的设备。
为了向用户保证由气体消耗单元提供的性能和/或结果的可靠性和重现性,有必要生产在每种成分的浓度方面提供高精度的气体混合物。取决于应用,浓度的实际值相对于目标值的变化的最大公差可以是10%(相对%)或5%或甚至更低。成分的数量越大和/或其含量越低,就越难以满足这种公差。
根据所需的准确度,当前的封装方法可以证明是不足够的。特别地,通过控制压力进行的测压法封装所提供的准确度本质上受到压力传感器的准确度以及影响气体量的计算的温度变化的限制。不同的气瓶中封装的混合物之间浓度的差异给所产生的气体混合物的浓度值增加了不确定性。这种差异可能导致消耗单元产生的结果在每次气瓶更换时发生很大变化。
通过称量成分进行的重量法封装提供了关于混合物的组成的更高准确性,但仍然需要逐步填充气瓶的过程。
然而,气瓶的使用导致用户在当气体混合物的消耗量发生变化时难以预测输送的停止方面的自主权受限。由于气体混合物的交货时间可能相对较长,因此用户必须管理其气瓶库存,以确保其生产的连续性。
此外,用混合物填充气瓶是在专门为此类操作配备的封装中心进行的。然后必须将气瓶运输到使用地点,这需要专门的物流服务。当涉及到运输包含易燃、自燃、有毒和/或缺氧成分的气体混合物的问题时,可能还存在与运输危险货物有关的限制。
此外,连接/断开气瓶的操作对于用户来说是繁琐的,并且增加了气体混合物被环境空气污染的风险。气瓶在填充之前也需要进行专门的准备,包括清洁、钝化等步骤。
本发明的目的是克服以上提及的缺陷中的全部或一些,特别地通过提出一种用于输送气体混合物的设备,这种设备使得能够准确控制混合物的组成,同时提供输送的连续性和灵活性,特别地根据混合物的消耗点处的需求。
出于此目的,本发明的解决方案是一种用于输送气体混合物的设备,该设备包括:
-第一气体源;
-第二气体源;
-混合器装置,该混合器装置流体连接到该第一气体源和该第二气体源,所述混合器装置被配置成在出口处产生包括该第一气体和该第二气体的气体混合物,
-第一流量调节器构件和第二流量调节器构件,这些流量调节器构件被配置为分别根据第一流量设定点和第二流量设定点来调节流向混合器装置的第一气体的流量和第二气体的流量,第一流量设定点和第二流量设定点定义了在操作中在混合器装置出口处的气体混合物的生产流量,
-控制单元,该控制单元被配置成控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件,以便调整该第一流量设定点和该第二流量设定点相对于该生产流量的相应比例,所述相应比例是根据该气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个目标含量确定的,
-缓冲罐,该缓冲罐一方面流体连接到该混合器装置的出口,并且另一方面流体连接到输送管线,该输送管线被配置成将该气体混合物以表示该气体混合物的可变消耗量的消耗流量输送到消耗单元,
-至少一个测量传感器,该至少一个测量传感器被配置成测量物理量并提供所述物理量的第一测量信号,该物理量的变化表示通过该输送管线输送的消耗流量的变化,该控制单元连接到该测量传感器并且被配置成从该第一测量信号产生第一控制信号,这些流量调节器构件被配置成响应于所述第一控制信号而调整该第一流量设定点和该第二流量设定点。
根据情况,本发明可以包括以下提及的特征中的一个或多个。
该设备包括从该第一流量设定点和该第二流量设定点到由该测量传感器提供的该第一测量信号的第一反馈回路,所述第一回路包括:
-第一比较器,该第一比较器布置在该控制单元(5)内,并且被配置成从该第一测量信号至少产生第一误差信号,
-第一校正器,该第一校正器布置在该控制单元内,特别地是比例积分微分型的,并且被配置成从该第一误差信号产生该第一控制信号,
-该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件的致动器,这些致动器连接到该第一校正器,并且被配置成接收该第一控制信号并将该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件移动到该第一流量设定点和该第二流量设定点符合该第一控制信号的相应位置。
该测量传感器包括流量传感器或流量计,该流量传感器或流量计被配置成测量该消耗流量。
该第一比较器被配置成至少产生表示该消耗流量的变化的第一误差信号,并且该第一校正器被配置成产生第一控制信号,该第一控制信号控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件的移动,使得该第一流量设定点和该第二流量设定点在与该流量的变化方向相同的方向上发生变化。
该测量传感器包括压力传感器,该压力传感器被配置成测量该缓冲罐中的主导压力。
该第一比较器被配置成产生表示该缓冲罐中的压力的变化的第一误差信号,并且该第一校正器被配置成至少产生第一控制信号,该第一控制信号控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件的移动,使得该第一流量设定点和该第二流量设定点在与该压力的变化方向相反的方向上发生变化。
该第一比较器被配置成从该第一测量信号与选自以下各项的至少一个参数的比较中至少产生第一误差信号:低压阈值、高压阈值。
该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件中的每一个都可以在该第一流量设定点或该第二流量设定点为零的关闭位置与该第一流量设定点或该第二流量设定点分别具有第一最大流量值或第二最大流量值的完全打开位置之间移动,该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件可以占据该关闭位置与该打开位置之间的至少一个中间位置,其中所述中间位置优选地对应于等于其相应第一最大值或第二最大值的至少25%、更优选地至少35%的第一流量设定点或第二流量设定点。
该缓冲罐具有等于该设备的最大生产流量的至少一半的内部容积。
该设备包括第一分析单元,该第一分析单元布置在该缓冲罐的下游,并且被配置成分析通过该供应管线输送的混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个含量。
该设备包括第二分析单元,该第二分析单元被配置成测量在混合器装置的第一出口处产生的气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个含量,并且因此至少提供第二测量信号,该控制单元连接到该第二分析单元,并且被配置成从该第二测量信号产生第二控制信号,并且响应于所述第二控制信号而修改该第一流量设定点相对于该生产流量的比例和/或该第二流量设定点相对于该生产流量的比例。
该设备包括从该第一流量设定点和/或该第二流量设定点相对于该生产流量的相应比例到由该第二分析单元提供的该第二测量信号的第二反馈回路,该第二回路包括:
-第二比较器,该第二比较器布置在该控制单元内,并且被配置成从该第二测量信号与选自以下各项的至少一个参数的比较中至少产生第二误差信号:该第一气体的目标含量、该第二气体的目标含量,
-第二校正器,该第二校正器布置在该控制单元内,特别地是比例积分微分型的,并且被配置成从该第二误差信号产生该第二控制信号,
-该第一流量调节器构件和/或该第二流量调节器构件的致动器,这些致动器连接到该第二校正器,并且被配置成将该第一流量调节器构件和/或该第二流量调节器构件移动到该第一流量设定点和/或该第二流量设定点相对于该生产流量的比例符合该第二控制信号的相应位置。
该控制单元包括人机界面,该人机界面包括:
-输入界面,特别地触摸屏,该输入界面被配置用于由用户输入该气体混合物中该第一气体和/或该第二气体的至少一个目标含量,
-至少一个计算规则,以从所述目标含量计算第一流量设定点和/或第二流量设定点相对于该生产流量的预定比例。
该设备位于该消耗单元使用该气体混合物的地点。
此外,本发明涉及一种用于输送气体混合物的方法,该方法包括以下步骤:
a.将该第一气体传递到第一流量调节器构件中,以便将第一气体输以第一流量设定点送到混合器装置,
b.将该第二气体传递到第二流量调节器构件中,以便将第二气体以第二流量设定点输送到该混合器装置,
c.经由该混合器装置的出口,以生产流量产生包括该第一气体和该第二气体的气体混合物,
d.通过控制该第一流量调节器构件和/或该第二流量调节器构件,调整该第一流量设定点和该第二流量设定点相对于该生产流量的相应比例,所述相应比例是根据该气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个目标含量确定的,
e.经由缓冲罐将步骤d)中产生的混合物引入输送管线中,并将该气体混合物以表示该气体混合物的可变消耗量的消耗流量输送到消耗单元,
f.测量物理量,该物理量的变化表示通过该输送管线输送的消耗流量的变化,
g.从在步骤f)中得到的测量结果至少产生第一测量信号,并且通过控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件,根据所述第一测量信号调整该第一流量设定点和该第二流量设定点。
现在从以下通过非限制性说明的方式并且参考下文描述的附图所提供的详细描述中将更好地理解本发明。
图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的设备的操作,
图2示意性地示出了根据本发明的一个实施例的第一反馈回路,
图3表示缓冲罐中的主导压力和设备的生产流量随时间的变化的示例,
图4表示根据本发明的一个实施例的由设备输送的气体混合物的流量随时间的变化的示例,以及在此变化期间测量的混合物的成分的含量,
图5表示与从图3测量的含量相关的曲线的放大。
图1表示根据本发明的设备,该设备包括第一气体1源和第二气体2源。第一气体1和第二气体2具有不同的性质。这些气体可以是单一或混合的纯物质,或几种纯物质的预混合,特别地一种纯物质用另一种纯物质稀释。每个气体源都可以是气瓶,通常是可以具有多达50L的水体积的气瓶、彼此连接以形成气瓶束或更大容量的罐的一组气瓶,特别地容量高达1000L的罐,如低温储罐或布置在货车拖车上的罐。优选地,源输送呈气态的流体。在输送之前,流体可以以气态、液态(即液化气体)或液/气两相状态进行储存。
图1展示了设备被配置成产生来自两个气体源的二元气体混合物(即包含两种成分)的情况。当然,根据本发明的设备可以包括多于两个气体源并产生包含多于两种成分的混合物,特别地三元或四元气体混合物。
第一气体源和第二气体源中的每一个都通过第一管线21和第二管线22连接到相应的第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42。提供这些流量调节器构件来调节流向气体混合器装置3的第一气体和第二气体的流量。优选地,管线21、22在位于混合器装置3上游的连接点31处结合在一起,以便形成连接到混合器装置的入口32的共享管线部分。因此,第一气体和第二气体的混合物进入装置3,以便在其中进一步混合和均化。值得注意的是,还可以设想管线21、22各自通向混合器装置3的两个单独入口32a、32b。
优选地,管线21、22中的每条管线都设有减压阀和压力传感器,以便测量和控制这些管线中的主导压力。第一气体和第二气体的压力可以各自保持恒定,通常处于1巴与10巴之间的值。
每个流量调节器构件41、42可以是被配置成设定、调节、调整流体的流量以便使流量达到最接近期望值的流量值的任何装置。
通常,流量调节器构件41、42各自包括与膨胀构件(如阀,例如比例控制阀)组合的流量传感器或流量计。这些阀可以是气动的或压电的、模拟的或数字的。该阀包括移动部分,通常至少一个关闭构件,该移动部分置于流体流中,并且其位移使得可以改变流动面积,并且因此改变流量以使其达到设定点值。特别地,流量调节器构件41、42可以是质量流量调节器,这些质量流量调节器包括质量流量传感器和比例控制阀。值得注意的是,即使调节基于对流体的质量的测量,设定点和测得流量值也不一定用质量表示。因此,体积流量设定点可以表示为比例控制阀的打开百分比,施加到经调节的构件的控制阀的电压值与之相对应。打开百分比到质量或体积流量值之间的转换是通过了解100%打开的经调节的流量的标称值来实现的。
根据一个有利的实施例,阀是压电的。这种类型的阀提供了高准确度,良好的重现性,使得可以监测施加到阀的电压。这种阀对磁场和射频噪声也相对不敏感。其能耗低,产生的热量最小。金属控制表面上的金属减少或者甚至消除与气体的反应。最后,由于流量控制腔体积相对较小(特别地与螺旋管阀的流量控制腔体积相比),可以快速更换气体并获得出色的动态响应。
在实践中,第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42使得可以根据第一流量设定点D1和第二流量设定点D2分别调节进入混合器3的第一气体的流量和第二气体的流量。在混合器装置3的出口33处,气体混合物以生产流量DP排出,该生产流量在具有两个气体源的设备的情况下对应于第一气体和第二气体的两个流量D1和D2的总和。如果设备包括例如第三气体源,则流量DP将是由对应的流量调节器构件41、42、43在混合器装置3的方向上调节的流量D1、D2、D3的总和。
根据本发明的设备进一步包括控制单元5,该控制单元连接到第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42以便控制其操作,特别地以便调整设定点值D1、D2以便使其达到根据设备的操作条件而确定且适合的值。
为此,流量调节器构件41、42各自有利地包括闭环系统,该闭环系统由控制单元5给定流量设定点。然后由闭环系统将这些设定点与由流量调节器构件41、42测量的值进行比较,并且因此由所述系统调整其位置以将尽可能接近D1、D2的流量发送到混合器装置3。
有利地,控制单元5包括可编程控制器,也称为PLC(可编程逻辑控制器)系统,即用于工业过程的控制系统,该控制系统包括用于监控的人机界面和数字通信网络。PLC系统可以包括几个模块化控制器,这些模块化控制器控制设备的控制子系统或装备。这些装备各自被配置成确保从以下各项进行的至少一个操作:从至少一个测量传感器获取数据,控制连接到至少一个流量控制构件的至少一个致动器,调节和反馈参数,在系统的装备的各个部件之间传输数据。
因此,控制单元5可以包括来自以下各项的至少一项:微控制器、微处理器、计算机。控制单元5可以连接到设备的各种控制装备,特别地连接到流量调节器构件41、42,连接到传感器8,并且与装备的所述部件通过电气、以太网、Modbus等连接进行通信。可以为设备的装备的全部或一些装备设想其他连接和/或信息传输模式,例如通过射频、WIFI、蓝牙等连接。
首先,电子逻辑5根据气体混合物中第一气体的目标含量C1和/或气体混合物中第二气体的目标含量C2来计算流量D1相对于生产流量DP的预定比例和/或流量D2相对于DP的预定比例,即预定的D1/DP和/或D2/DP比率。
优选地,电子逻辑5不执行根据第二气体的目标含量C2计算第二气体流量D2,而是通过从D1推导来设定D2。然后D2对应于从DP中减去D1。优选地,电子逻辑5根据目标含量C1(其为混合物的次要气体的含量)计算流量D1相对于DP的预定比例。
值得注意的是,例如对于三元混合物,D1和D2将能够根据相应目标含量C1、C2设定,第三气体的第三流量设定点D3是从D1和D2的值推导出来的。
根据一种可能的实施方式,控制单元5包括人机界面300,该人机界面包括输入界面,例如触摸屏,从而使用户能够输入气体混合物中第一气体和/或第二气体的所述至少一个目标含量。例如,含量可以表示为气体混合物中存在的第一气体或第二气体的体积百分比。更一般地,人机界面300可以使用户能够向控制单元5发出指令。
流量调节器构件41、42从控制单元5接收命令,以调节第一气体和第二气体到根据气体混合物的目标组成确定的相应设定点D1、D2的流量。在这些流量下,第一气体和第二气体进入混合器装置3。
通常,混合器装置3包括公共混合器体积,一个或多个入口和出口33通向该公共混合器体积并且在其中均化混合物。例如,可以使用静态混合器类型的混合器3,使得进入混合器的流体能够连续混合。这种类型的混合器通常包括至少一个扰动元件,如板、管道的一部分、插入件,该至少一个扰动元件能够扰动流体的流动,产生压降和/或湍流以便促进流体的混合及其均化。
因此,在混合器装置3的出口33处以生产流量DP产生第一气体和第二气体的混合物。流量D1和D2由流量DP以及第一气体和第二气体的期望含量C1、C2控制。
出现的一个问题涉及将气体混合物输送到对气体混合物的需求波动的消耗单元10。由此可见,将气体混合物输送到点10的流量将发生变化。
为了使混合器装置的出口处产生的气体混合物的流量适应于所消耗的气体的流量,本发明提出将混合器3的出口33经由管线23连接到缓冲罐7的入口。输送管线6流体连接到缓冲罐7的出口,并且使得在操作中能够将气体混合物输送到消耗单元10。
值得注意的是,该设备可以包括流体连接到缓冲罐7的通气管线25,其中通气口15连接到安全阀(在过压的情况下使用)并且连接到用于控制混合物通到气体再处理单元的阀。该阀使得可以给在开始输送到消耗单元的阶段,吹扫设备的管线和缓冲罐7。
因此,将气体混合物输送到消耗单元10是从缓冲罐7进行的,其消耗流量DC对应于消耗单元10对混合物的消耗。如果流量DC在输送设备的运行期间发生变化,则缓冲罐7上游的生产流量DP可能不再对应于对混合物的需求。缓冲罐7由于提供给流体回路的补充体积,使得即使与流量DP不对应,也可以确保以流量DC输送。特别地,如果DP大于DC,则罐7防止气体混合物被迫流向输送管线,并且因此吸收过量产量。并且如果DP小于DC,缓冲罐7形成混合物储备,用户可以从中提取混合物,例如当消耗以高消耗流量过快地开始时,这使得可以确保甚至在产量不足的情况下也以流量DC进行输送。
此外,设备包括测量传感器8,该测量传感器测量物理量并向控制单元5提供对应的第一测量信号,该物理量的变化表示在输送管线6中流动的消耗流量DC的变化。特别地,第一测量信号可以包括由传感器8进行的几次连续测量。单元5接收到该第一测量信号并产生第一控制信号,该第一控制信号被传输到流量调节器构件41、42,以便根据第一控制信号来调整第一流量设定点D1和第二流量设定点D2。
本发明因此使得可以重新计算最初设定的流量设定点D1、D2,以便使这些流量设定点适应消耗流量DC的变化并因此适应用户的需求。混合器装置3产生混合流量,该混合流量的控制与所消耗的流量相关联。
值得注意的是,同时,控制单元5继续监测D1/DP和D2/DP比率,使得这些比率与气体混合物所需的第一气体和第二气体的含量一致。
当之前没有检测到消耗时,根据本发明的方法有利地在由消耗单元开始消耗混合物期间实施启动阶段。在此启动阶段,从零生产流量DP转变为以预定生产流量DP产生第一气体和第二气体的混合物。
在实践中,在启动阶段,用户可以以预定流量DP启动产生气体混合物,该预定流量可以被设定为与可以产生的最大生产流量的预定百分比相对应的最小“启动”值。该最大生产流量对应于第一调节器构件41和第二调节器构件42被设计输送的第一最大流量值和第二最大流量值的总和。有利地,预定百分比是最大生产流量的至少25%,优选地至少35%,并且更优选地至少50%。这使得可以使用在最佳和最准确的工作范围内测量D1、D2流量调节器的传感器。
值得注意的是,在将混合物输送到消耗单元10之前,所产生的气体混合物可以被输送到通气口15,特别地在混合物的组分可能不符合目标组成的情况下。
用户可以可选地首先设定高于预期消耗流量DC的生产流量,以便填充缓冲罐7并构成其中的混合物储备。
在消耗的启动阶段之后,接下来是调节生产的阶段,在此期间,根据消耗流量DC调整生产流量DP。在调节阶段,控制单元5通过从测量传感器8接收到的测量结果监测消耗流量DC。如果检测到消耗流量DC的变化,则控制单元5产生第一控制信号来调整在混合器上游输送的流量D1、D2,以使流量DP与经修改的流量DC一致。
优选地,测量传感器8连续或准连续地进行测量。优选地,控制单元5被配置成使得第一控制信号的产生和/或向流量调节器构件传输第一控制信号仅以预定时间间隔、特别地大约1至60秒的间隔发生。换言之,在该时间间隔期间维持流量设定点,而无需由控制单元5命令来进行设定点的调整。这使得可以防止设备在流量DC的意外波动后做出反应,或者避免产生可能导致操作错误的流量DP的过快变化。
可选地,根据流量DC的幅度和/或变化速度,控制单元5可以被配置成至少暂时地维持生产流量DP。例如,如果消耗流量DC增加,则连接到消耗单元10的消耗单元可以利用缓冲罐7以补偿混合器3的产量不足。如果消耗流量DC降低,则缓冲罐7可以被填满以吸收混合器3的过量产量。
优选地,控制单元5被配置成当传感器8测量的物理量表示零消耗流量DC时停止气流。因此,在没有需求的情况下,设备不产生气体混合物。控制单元5还可以被配置成在由传感器8测量的物理量表示低消耗流量DC,即低于给定的低流量阈值时,停止气流,以避免缓冲罐7中过压。控制单元5还可以被配置成当由传感器8测量的物理量表示高于给定高流量阈值的消耗流量DC时生成警报信号。
有利地,根据本发明的设备使用从第一流量设定点D1和第二流量设定点D2到第一测量信号的第一反馈回路。“反馈回路”通常被理解为意指一种用于监测过程的系统,在该系统中,调节量作用于被调节的量,即要反馈的量,以便使其尽快到达设定点值并维持在该值。反馈的基本原理是连续测量要反馈的量的实际值与期望达到的设定点值之间的差异,并计算施加到一个或多个致动器的适当命令,以便尽快减小这种差异。其还可以被称为闭环受控系统。
在第一反馈回路中,调节量是测量传感器8测量的物理量,被调节的量是生产流量DP,通过调整第一气体和第二气体的流量D1和D2。设定点根据混合物的消耗条件而变化。
除了传感器8,第一反馈回路还包括第一比较器11A,该第一比较器布置在控制单元5内,并且被配置成从该第一测量信号至少产生第一误差信号。第一误差信号可以表示所测量的物理量的变化。通过与在另一个时刻进行的对所述物理量的至少一个测量进行比较,有利地获得该第一误差信号。
此外,第一反馈回路包括第一校正器12A,该第一校正器布置在控制单元5内,并且被配置成从第一误差信号产生第一控制信号。
第一校正器12A将控制信号发送到致动器,该致动器响应于第一控制信号而控制第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42移动到第一流量设定点D1和第二流量设定点D2根据第一控制信号进行调整的相应位置。通常,致动器控制调节器构件内的移动部件的移动,该移动将沿趋向于减小流量DP与DC之间的差异的方向改变被送至混合器装置3的流量D1、D2。
优选地,第一校正器12A是比例积分微分(PID)型的,这使得可以由于以下三个组合作用改善反馈性能:比例作用,积分作用,微分作用。
优选地,并且如上提及的,第一反馈回路的校正作用仅以预定的时间间隔施加到设定点D1、D2,优选地以1s与60s之间的间隔,更优选地大约20s的间隔,以防止生产可能产生错误的生产流量的过快变化。该时间间隔可以是第一校正器12A的参数。
第一校正器12A可以特别包括微处理器、存储器寄存器、用于处理第一误差信号并通过数值计算产生反馈回路的比例项、积分项和微分项的编程指令。可以通过计算和/或实验确定的这些项组合在一起为调节器构件41、42提供控制信号。微分项可选地可以是零。
图1展示了实施例,其中由布置在输送管线6上的流量传感器8(也称为流量计)获得测量信号,以便直接测量输送到消耗单元10的消耗流量DC。接收和发送到设备的各个元件的信号由标为“A”的虚线示意性地示出。
通常,如果流量DC增加,则控制信号命令增大第一流量设定点D1和第二流量设定点D2,并且如果流量DC减小,则命令减小第一流量设定点D1和第二流量设定点D2。
值得注意的是,在本发明的上下文中,第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42中的每一个可以在第一流量设定点D1或第二流量设定点D2为零的关闭位置与第一流量设定点D1或第二流量设定点D2分别具有第一最大流量值或第二最大流量值的完全打开位置之间移动。
第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42可选地可以占据关闭位置与打开位置之间的至少一个中间位置。优选地,所述中间位置对应于大于或等于第一最小流量值或第二最小流量值的第一流量设定点D1或第二流量设定点D2。优选地,第一最小流量值和/或第二最小流量值等于相应的第一最大值或第二最大值的至少25%,更优选地至少35%,或至少50%。这使得可以在流量范围内工作,其中调节器构件41、42的准确度(更特别地调节器构件中使用的流量传感器的准确度)更好。
根据一个实施例变体,设备使用压力传感器8,该压力传感器测量缓冲罐7中的主导压力,作为表示消耗流量DC的物理量。因此,通过确定缓冲罐7中的压力波动,间接确定消耗流量DC的波动。来自图1的表示仍然适用,只是测量信号由连接到缓冲罐的传感器8产生,而不是由连接到管线6的传感器8产生。
值得注意的是,根据本发明的设备可以包括两个传感器8,一个是流量传感器,并且另一个是压力传感器。这些传感器是如上所述的,并且每个传感器产生相应的第一测量信号。根据预定的选择标准,控制单元5被配置成从源自传感器8中的一个或另一个传感器的测量信号产生第一控制信号。优选地,控制单元5选择使用源自两个测量传感器8中测量表示最高流量的物理量值的一个传感器的第一测量信号。
在实践中,如果到消耗单元10的流量DC增加,则在混合器装置3的出口处产生的生产流量DP将开始变得不足。连接到消耗单元10的消耗设备将利用缓冲罐7来补偿混合器3的产量不足,从而导致罐7内的压力降低。
压力传感器8将第一测量信号发送到第一比较器11A,该第一比较器产生对应于压降信息的第一误差信号并将其传输到第一校正器12A,使得该第一校正器计算施加到第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42的第一控制信号,使得第一流量设定点D1和第二流量设定点D2增加适当的因子,该因子可以由第一控制回路确定。
根据一个可能的实施例,第一比较器11A被配置成从该第一测量信号与选自以下各项的至少一个参数的比较中至少产生第一误差信号:低压阈值、高压阈值。这些阈值可以根据操作条件、设备特性等的进行调整。当缓冲罐7中的压力达到低压阈值时,第一校正器命令流量调节器构件根据给定的流量设定点D1、D2调节第一气体和第二气体的流量。
这种操作模式可以在调节阶段使用,并且也可以在消耗的启动阶段使用。在启动阶段的情况下,一旦缓冲罐7中的压力达到低压阈值,就命令流量调节器构件调节第一气体和第二气体的流量,以便以设定为启动值的流量DP产生气体混合物。特别地,流量设定点D1、D2可以分别对应于第一最小流量值和第二最小流量值。流量调节器构件41、42各自开始产生最小流量,从而导致流量DP等于启动值,直到达到缓冲罐7中的高压阈值。
根据一种可能性,如果罐7中的压力没有充分增加,特别地如果没有达到高压阈值,或者如果压力没有足够迅速地增加,则通过遵循由第一校正器12A(优选地为PID型)进行调节的方案来增加流量设定点D1、D2,其中流量的增加是压力下降的函数。
如果罐7中的压力达到高压阈值,则流量调节器构件41、42可以朝流量D1、D2为零的相应关闭位置移动。
图2示意性地示出了具有PID型第一校正器的第一反馈回路的影响的示例,其中对应于D1与D2之和的生产流量DP根据缓冲罐7中压力P7的变化进行校正。设备的与第一最大流量值和第二最大流量值的总和相对应的最大生产流量DP被设定为100sL/min(标准升每分钟),即6Nm3/h(标准立方米每小时)。设备的与第一最小流量值和第二最小流量值的总和相对应的最小生产流量DP被设定为25sL/min(标准升每分钟),即1.5Nm3/h。高压阈值和低压阈值分别被设定为4巴和3.8巴。
图2示意性地表示了设备运行期间可能遇到的各种情况。如果DP=DC,则压力保持稳定在4巴(图2右下角的灰色箭头)。随后,假设DC>0但DP=0,缓冲罐中的压力将下降到3.8巴(沿灰色箭头向左移位)。该压力是流量调节器的启动压力。流量DP处于其最小启动值,即25sL/min。一旦控制单元命令流量调节器产生流量DP<DC,压力就会下降,直到达到等于设备的最大DP流量的DC流量,即100sL/min(沿灰色箭头向上移位)。一旦DC降低,即DP>DC,缓冲罐就开始填满,并且压力从3.5巴增加到4巴(通过跟随带有黑色虚线的箭头)。4巴是缓冲罐填充停止的压力。
图3表示了在实践中发生的情况的示例,示出了缓冲罐中的主导压力(虚线曲线)和生产流量DP(实线曲线)随时间的变化。在图表的开头(A区),如果压力没有下降,则流量设定点保持在0。一旦压力下降(B区),就会向流量调节器D1和D2提供流量设定点,如果压力不稳定,则以规律间隔使这些流量设定点增加一定增量。一旦压力稳定下来,缓冲罐就停止填充(C区)。如果压力再次下降(D区),则流量调节器的设定点将调整到期望值,以便能够提供消耗DC并保持缓冲罐的压力稳定。
应注意的是,标准立方米是针对常温常压条件下(取决于参考系,为0℃或15℃或较不常见的20℃,以及1个大气压,即101 325Pa)的气体,对应于一立方米体积的含量的气体量计量单位。对于纯气体,一标准立方米对应于大约44.6mol气体。
值得注意的是,该缓冲罐有利地具有等于该设备的最大生产流量DP的至少一半的内部容积。
Figure BDA0003976312310000141
符合此最小内部容积使得可以吸收与DC的偶然性质相关的压力变化。缓冲罐的内部容积可以为至少1L,或至少50L,或者甚至1000L或更多。优选地,缓冲罐的内部容积将在50L与400L之间。罐可以由单个罐或彼此流体连接的几个罐形成,然后缓冲罐的内部容积被理解为罐的容积的总和。
如图1所示,设备可以进一步包括第一分析单元13,该第一分析单元被配置成分析通过供应管线6输送的气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个含量。这使得可以特别地在设备的启动阶段,调节气体混合物的输送,使得测得的含量符合目标含量。可以设定相对于目标含量C1、C2的大约0.1%至5%(相对%)的公差。如果所产生的混合物不符合,则可选地可以停止产生。优选地,第一分析单元13被配置成分析第一气体的含量,该第一气体特别地可以是气体混合物中的次要气体。此外,根据本发明的设备可以包括第二分析单元14,该第二分析单元布置在缓冲罐7的上游,以便测量由混合器装置3产生的气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个含量。第二分析单元14被配置成因此至少提供发往控制单元5的第二测量信号,该控制单元从该第二测量信号产生第二控制信号。第二控制信号用于控制流量调节器构件41、42中的一个和/或另一个,以便调整第一流量设定点D1和第二流量设定点D2相对于生产流量DP的比例中的一个和/或另一个,使得离开混合器装置3的气体混合物的实际组成接近具有含量C1、C2的目标组成(C2优选地从C1进行推导,并且不是测量的)。在控制混合物的组成的上下文中,接收和发送到设备的各个元件的信号由虚线“B”示意性地示出。
这种对由混合器装置产生的混合物的含量的控制使得可以补偿由流量调节器构件41、42实际调节的流量与施加到其上的流量设定点D1、D2之间的可能误差。位于混合器装置的出口与缓冲罐7的入口之间的采样点的布置使得可以检测含量的可能变化并更快地对含量的可能变化做出反应,从而避免在缓冲罐7中消耗不合规混合物的风险。
值得注意的是,对混合物进行采样并将其输送到分析单元的管线有利地具有尽可能最短的长度,使得分析仪实时或几乎实时地提供非常准确的响应。优选地,该管线使得混合物在其采样点被采样的时刻与分析单元给出其测量值的时刻之间的间隔最小,通常小于30秒,特别地在1秒与30秒之间。
优选地,第二控制信号由第二误差信号产生,该第二误差信号包含关于第一气体或第二气体的测得含量与目标含量之间的差值的至少一条信息。优选地,仅测量第一气体的含量并与其目标值进行比较,第一气体是混合物的次要气体。该差异特别地可以表示为:
Figure BDA0003976312310000161
其中M1是针对第一气体测量的含量。相对差ΔC1可以用作第一流量设定点D1的校正因子。
考虑设备的示例,该设备被配置成在混合器装置3的出口处以生产流量DP 100sL/min产生两种气体的混合物。期望气体混合物是由目标含量C1为4%的第一气体和具有剩余含量(因此含量C2为96%(体积%))的第二气体形成的混合物。因此,将对应于相对于DP的比例为4%的4sL/min(0.24Nm3/h)的第一流量设定点D1,以及对应于相对于DP的比例为96%的96sL/min(5.76Nm3/h)的第二设定点D2施加到相应的流量调节器构件41、42。假定构件41、42的控制准确度为正负1%。以D1中的-1%的误差和D2中+1%的误差为示例。这导致第一气体的实际流量等于3.96sL/min,第二气体的实际流量等于96.96sL/min,并且实际生产流量为100.92sL/min。在混合器装置3的出口处测量的第一气体含量为3.92%,对应于相对于目标含量C1的差值ΔC1为-2%(相对%)。控制单元5产生第二控制信号来命令在流量调节器构件41、42处调整相对于DP的流量比例D1和D2以补偿这个差值。因此,第一设定点D1被调整为D1+2%,即4.08sL/min。
优选地,根据第二测量信号仅调整第一设定点D1,控制单元5控制D2的维持。将理解,可以设想D2也响应于第二控制信号而被调整。在以上示例中,D2将被调整为95.04sL/min。值得注意的是,校正也可以通过对控制单元5中预先记录的目标含量中的至少一个施加校正因子来执行,在以上示例中,通过等于0.03%的因子进行校正,其效果是因此将D1调整为4.08sL/min。
可选地,设备可以包括警报器,该警报器被配置成在第一分析单元和/或第二分析单元检测到超出预期公差范围的含量时发出警报信号。
第一分析单元13和/或第二分析单元14可以特别地从以下类型的检测器中选择:热导率检测器、顺磁交变压力检测器、催化吸附检测器、非色散红外吸收检测器、红外光谱仪。分析单元的类型将能够根据要分析的气体的性质进行调整。第一分析单元13和第二分析单元14可以可选地交换。优选地,第一分析单元13和第二分析单元14连接到通气口15,以便将那里的分析的气体混合物排空。
根据一个实施例,该设备可以包括从第一流量设定点D1和/或第二流量设定点D2相对于生产流量DP的相应比例到由第二分析单元14提供的该第二测量信号的第二反馈回路。
在第二反馈回路中,调节量是由第二分析单元14测量的(多个)含量,并且被调节的量是比例D1/DP、D2/DP中的一个和/或另一个。设定点根据测量的(多个)实际含量而变化。
第二回路包括第二比较器11B,该第二比较器布置在控制单元5内,并且被配置成从该第二测量信号与选自以下各项的至少一个参数的比较中至少产生第二误差信号:第一气体的目标含量C1、第二气体的目标含量C2。第二校正器12B布置在控制单元5内,特别地是PID型的,并且被配置成从该第二误差信号产生该第二控制信号。响应于第二控制信号,第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42的致动器命令第一流量调节器构件41和第二流量调节器构件42移动到D1和/或D2相对于DP的比例符合第二控制信号的相应位置。优选地,仅调整D1的比例,控制回路命令D2保持固定。
值得注意的是,第一比较器和第二比较器可选地可以形成同一个实体,该实体被配置成接收来自传感器8和来自第二分析单元14的测量结果作为输入数据,并产生适当的误差信号作为输出。第一校正器和第二校正器也是如此。
根据本发明的设备可以用于输送在各行业中使用的气体混合物,如半导体、光伏、LED和平板显示器行业或任何其他行业,如采矿、制药、航天或航空行业。
优选地,设备包括至少一个气柜,其中至少安装了控制单元5、混合器装置3、流量调节器构件、测量传感器8、缓冲罐7。第一气体源和第二气体源可以位于柜内或柜外。优选地,源位于柜外,使得该柜保持合理的占地面积。优选地,控制单元5布置在柜外,通过固定在柜的壁之一或者放置在离柜一定距离的地方。
气柜可以包括具有后壁、侧壁、前壁、底部和顶板的壳体。在壳体中,设置了一个或多个缓冲罐,这些缓冲罐位于底部上,并且可以以现有技术已知的方式固定在壳体中。气体管道系统布置在所述壳体中,优选地抵靠柜的底部。柜可以包括用于控制和/或维护气体管道系统(如阀、减压阀、压力测量构件等)的装置,使得可以执行操作,如气体输送、打开或关闭某些管道或管道的部分、管理气体压力、执行吹扫循环、泄漏测试等。
壳体包括用于供应第一气体和第二气体的气体入口开口和用于输送气体混合物的气体出口开口。输送管线6连接到出口开口。在操作中,气柜通过输送管线6连接到消耗单元。可以提供其他气体入口,特别地用于吹扫气体或用于校准分析仪的气体标准。
根据本发明的设备可以特别用于产生具有以下组成的气体混合物:
-如氮气(N2)、氩气或氦气等惰性气体中的氢气(H2),
-如氮气或氩气等惰性气体中的氦气,
-如氮气、氩气或氦气等惰性气体中的二氧化碳(CO2),
-如氮气、氩气或氦气等惰性气体中的甲烷(CH4),
-如氮气、氩气或氦气等惰性气体中的氧气(O2)。
优选地,第一气体的目标含量C1(特别地H2、氦气、CO2、CH4、O2的目标含量)在0.0001%与50%之间,优选在0.1%与20%之间,剩余为第二气体。
为了证明根据本发明的设备的有效性,进行了包括氢气作为第一气体在氮气作为第二气体中的混合物的现场产生和输送。氢气的目标含量C1为4%(体积%)。该设备包括如上所述的PID型第一反馈回路,以及可选地,根据由设备消耗单元要求的准确度要求的第二反馈回路。
图4示出了通过设备的输送管线输送的气体混合物流量DC的记录,该输送管线包括第二反馈回路,具有在该记录期间测量的氢含量。
图5是图4的含量的记录的放大。
通常在0sL/min与150sL/min之间变化的气体混合物流量DC能够以稳定性的含量产生,其特征在于在没有第二反馈回路的情况下,相对标准偏差为大约3%,并且在具有第二反馈回路的情况下,相对标准偏差为大约1%。
应当注意,本说明书描述了包含两种成分的气体混合物,但它可以转用到具有更多种成分的任何混合物。例如,在三元气体混合物的情况下,三个源各自输送第一气体、第二气体和第三气体。流量调节器构件41、42、43接收来自控制单元5的命令,以调节第一气体、第二气体和第三气体到相应流量设定点D1、D2、D3的流量。混合器装置被配置成输送流量DP等于D1、D2、D3之和的混合物。第一气体、第二气体和第三气体相对于DP的比例分别根据气体混合物中第一气体、第二气体和第三气体的三个目标含量C1、C2、C3中的至少两个目标含量来确定。针对包含两种气体的混合物已经描述的所有或部分特征可以转用到包含三种或更多种气体的混合物。

Claims (15)

1.一种用于输送气体混合物的设备,该设备包括:
-第一气体(1)源;
-第二气体(2)源;
-混合器装置(3),该混合器装置流体连接到该第一气体(1)源和该第二气体(2)源,所述混合器装置(3)被配置成在出口(33)处产生包括该第一气体以及该第二气体的气体混合物,
-第一流量调节器构件(41)和第二流量调节器构件(42),该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件被配置成分别根据第一流量设定点(D1)和第二流量设定点(D2)来调节流向混合器装置(3)的该第一气体的流量和该第二气体的流量,该第一流量设定点和该第二流量设定点定义了在操作中在该混合器装置(3)的出口(33)处的该气体混合物的生产流量(DP),
-控制单元(5),该控制单元被配置成控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42),以便调整该第一流量设定点(D1)和该第二流量设定点(D2)相对于该生产流量(DP)的相应比例,所述相应比例是根据该气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个目标含量(C1,C2)确定的,
-缓冲罐(7),该缓冲罐一方面流体连接到该混合器装置(3)的出口(33),并且另一方面流体连接到输送管线(6),该输送管线(6)被配置成将该气体混合物以表示该气体混合物的可变消耗量的消耗流量(DC)输送到消耗单元(10),
-至少一个测量传感器(8),该至少一个测量传感器被配置成测量物理量并提供所述物理量的第一测量信号,该物理量的变化表示通过该输送管线(6)输送的消耗流量(DC)的变化,
该控制单元(5)连接到该测量传感器(8)并被配置成从该第一测量信号产生第一控制信号,这些流量调节器构件(41,42)被配置成响应于所述第一控制信号而调整该第一流量设定点(D1)和该第二流量设定点(D2)。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,该设备包括从该第一流量设定点和该第二流量设定点(D1,D2)到由该测量传感器(8)提供的该第一测量信号的第一反馈回路,所述第一回路包括:
-第一比较器(11A),该第一比较器布置在该控制单元(5)内,并且被配置成从该第一测量信号至少产生第一误差信号,
-第一校正器(12A),该第一校正器布置在该控制单元(5)内,特别地是比例积分微分(PID)型的,并且被配置成从该第一误差信号产生该第一控制信号,
-该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42)的致动器,这些致动器连接到该第一校正器(12A),并且被配置成接收该第一控制信号并将该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42)移动到该第一流量设定点(D1)和该第二流量设定点(D2)符合该第一控制信号的相应位置。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的设备,其特征在于,该测量传感器(8)包括流量传感器或流量计,该流量传感器或流量计被配置成测量该消耗流量(DC)。
4.根据权利要求2和3所述的设备,其特征在于,该第一比较器(11A)被配置成至少产生表示该消耗流量(DC)的变化的第一误差信号,并且该第一校正器(12A)被配置成产生第一控制信号,该第一控制信号控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42)的移动,使得该第一流量设定点和该第二流量设定点(D1,D2)在与该流量(DC)的变化方向相同的方向上发生变化。
5.根据权利要求1和2中任一项所述的设备,其特征在于,该测量传感器(8)包括压力传感器,该压力传感器被配置成测量该缓冲罐(7)中的主导压力。
6.根据权利要求2和5所述的设备,其特征在于,该第一比较器(11A)被配置成产生表示该缓冲罐(7)中的压力的变化的第一误差信号,并且该第一校正器(12A)被配置成至少产生第一控制信号,该第一控制信号控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42)的移动,使得该第一流量设定点和该第二流量设定点(D1,D2)在与该压力的变化方向相反的方向上发生变化。
7.根据权利要求5和6中任一项所述的设备,其特征在于,该第一比较器(11A)被配置成从该第一测量信号与选自以下各项的至少一个参数的比较中至少产生第一误差信号:低压阈值、高压阈值。
8.根据权利要求2至7之一所述的设备,其特征在于,该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42)中的每一个都能够在该第一流量设定点(D1)或该第二流量设定点(D2)为零的关闭位置与该第一流量设定点(D1)或该第二流量设定点(D2)分别具有第一最大流量值或第二最大流量值的完全打开位置之间移动,该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42)能够占据该关闭位置与该打开位置之间的至少一个中间位置,其中所述中间位置优选地对应于等于其相应第一最大值或第二最大值的至少25%、更优选地至少35%的第一流量设定点(D1)或第二流量设定点(D2)。
9.根据前述权利要求之一所述的设备,其特征在于,该缓冲罐具有等于该设备的最大生产流量的至少一半的内部容积。
10.根据前述权利要求之一所述的设备,其特征在于,该设备包括第一分析单元(13),该第一分析单元布置在该缓冲罐(7)的下游,并且被配置成分析通过该供应管线(6)输送的混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个含量。
11.根据前述权利要求之一所述的设备,其特征在于,该设备包括第二分析单元(14),该第二分析单元被配置成测量在该混合器装置(3)的第一出口(33)处产生的气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个含量,并且因此至少提供第二测量信号,该控制单元(5)连接到该第二分析单元(14),并且被配置成从该第二测量信号产生第二控制信号,并且响应于所述第二控制信号而修改该第一流量设定点(D1)相对于该生产流量(DP)的比例和/或该第二流量设定点(D2)相对于该生产流量的比例。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,该设备包括从该第一流量设定点(D1)和/或该第二流量设定点(D2)相对于该生产流量(DP)的相应比例到由该第二分析单元(14)提供的该第二测量信号的第二反馈回路,该第二回路包括:
-第二比较器(11B),该第二比较器布置在该控制单元(5)内,并且被配置成从该第二测量信号与选自以下各项的至少一个参数的比较中至少产生第二误差信号:该第一气体的目标含量(C1)、该第二气体的目标含量(C2),
-第二校正器(12B),该第二校正器布置在该控制单元(5)内,特别地是比例积分微分(PID)型的,并且被配置成从该第二误差信号产生该第二控制信号,
-该第一流量调节器构件和/或该第二流量调节器构件(41,42)的致动器,这些致动器连接到该第二校正器(12B),并且被配置成将该第一流量调节器构件和/或该第二流量调节器构件(41,42)移动到该第一流量设定点(D1)和/或该第二流量设定点(D2)相对于该生产流量(DP)的比例符合该第二控制信号的相应位置。
13.根据前述权利要求之一所述的设备,其特征在于,该控制单元(5)包括人机界面(300),该人机界面包括:
-输入界面,特别地触摸屏,该输入界面被配置成由用户输入该气体混合物中该第一气体和/或该第二气体的至少一个目标含量(C1,C2),
-至少一个计算规则,以从所述目标含量计算第一流量设定点(D1)和/或第二流量设定点(D2)相对于该生产流量(DP)的预定比例。
14.一种用于输送气体混合物的组件,该组件包括根据前述权利要求之一所述的设备和消耗所述气体混合物的消耗单元(10),所述设备和所述消耗单元(10)经由该输送管线(6)流体连接。
15.一种用于输送气体混合物的方法,该方法包括以下步骤:
a)将该第一气体(1)传递到第一流量调节器构件(41)中,以便将第一气体(1)以第一流量设定点(D1)输送到混合器装置(3),
b)将该第二气体(2)传递到第二流量调节器构件(42)中,以便将第二气体(2)以第二流量设定点(D2)输送到该混合器装置(3),
c)经由该混合器装置(3)的出口(33),以生产流量(DP)产生包括该第一气体和该第二气体的气体混合物,
d)通过控制该第一流量调节器构件和/或该第二流量调节器构件(41,42),调整该第一流量设定点(D1)和该第二流量设定点(D2)相对于该生产流量(DP)的相应比例,所述相应比例是根据该气体混合物中第一气体和/或第二气体的至少一个目标含量(C1,C2)确定的,
e)经由缓冲罐(7),将步骤d)中产生的混合物引入输送管线(6)中,并将该气体混合物以表示该气体混合物的可变消耗量的消耗流量(DC)输送到消耗单元(10),
f)测量物理量,该物理量的变化表示通过该输送管线(6)输送的消耗流量(DC)的变化,
g)从在步骤f)中得到的第一测量结果至少产生第一测量信号,并且通过控制该第一流量调节器构件和该第二流量调节器构件(41,42),根据所述第一测量信号调整该第一流量设定点(D1)和该第二流量设定点(D2)。
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