CN201444258U - 自动连续供气焦炭反应性控制装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种自动连续供气焦炭反应性控制装置，包括主控制器、气体流量控制器、温度调节装置、气源输入口、电磁阀、电源，主控制器分别与气体流量控制器及温度调节装置相连接；气源输入口为两路形成备份气体可自动投入的切换形式，主控制器实时处理由气体流量控制器送来的气体流量数据，当某一气体输入口的气源不足时，通过对多个电磁阀的开关控制实现另一气体输入口的气源自动投入。本实用新型的优点是：可在试验进行过程中自动的切换掉无气的气瓶，同时将备用状态下的另一路气瓶自动投入到试验过程中，这使每瓶气体均能充分利用，从而杜绝了长期的浪费，另外也不会因为以往在试验中途气瓶无气导致焦炭试验试样报废。

Description

自动连续供气焦炭反应性控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种自动连续供气焦炭反应性控制装置，特别涉及一种针对焦炭反应性在试验过程中对CO2及N2两种气体能够自动将备份气投入的控制装置。
背景技术
根据新近颁发的国家标准《焦炭反应性及反应后强度试验方法》GB/T 4000-2008中所规定的焦炭反应性试验需要CO2和N2两种气体，一般企业的质检实验室采用商用易购的常规成品标准气钢瓶，这两种气瓶中：CO2盛装容量换算为常温气态实际可使用的总容量约5000升左右，可做7～10次反应性试验；N2盛装容量换算后实际可使用气体容量约5500升，可做25～30次反应性试验，这类商用气瓶装气容量不稳定，同种气瓶间所装气体容量差较大，另外每次试验用气量也不稳定，这是因为每次试验从升温到最终降为常温状态的全程要受到环境温度、电炉炉膛内温度、操作人员习惯及试验设备的各硬件环节完好性等诸多因素影响。
依据我们所收集的试验人员每次更换新气瓶的情况，总结分可两种：试验人员估算现有气瓶剩余气体，若判断瓶内气已不足就提前换掉；第二种是尽可能用完气瓶内气体，可如此一来经常发生试验进行中途时瓶内无气。还有，在企业中试验人员一般均为倒班工作制，因为试验人员交替使用更无法判断瓶内剩余气体的余量，试验人员一般仅能根据试验进行的次数及气瓶所配的压力表示数来综合判断剩余气体的多少，但气瓶所配压力表因其量程过大，当瓶内压力下降到＜1/3的刻度后已无参考价值。
那么综合以上实际情况产生的结果有两个，一是提前更换气瓶，长期将造成不小的浪费；第二就是更为严重的在试验进行中途气瓶无气导致试验中断，使焦炭试样报废，便无法获得试验数据。
发明内容
为解决试验进行中途气瓶无气导致焦炭试样报废、减少人为因素造成的长期浪费问题，本实用新型的目的是提供一种能自动连续供气的焦炭反应性控制装置，该装置可实现设有备份气体输入口，当一个气源入口气体不足时，可实现另一气源入口气体的自动投入。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种自动连续供气的焦炭反应性控制装置，其特征在于，包括主控制器、气体流量控制器、温度调节装置、气源输入口、电磁阀、电源，主控制器分别与气体流量控制器及温度调节装置相连接；所述的气源输入口为两路形成备份气体可自动投入的切换形式，在气源输入口与气体流量控制器之间的连接管路上设有多个电磁阀；所述的主控制器实时处理由气体流量控制器送来的气体流量数据，当某一气体输入口的气源不足时，通过对多个电磁阀的开关控制实现另一气体输入口的气源自动投入。
所述的气源输入口包括两路CO2气源输入口和两路N2气源输入口，每个CO2气源输入口和每个N2气源输入口通往炉内的进气管道上均设有电磁阀，且在两路CO2气源及N2气源出口汇集处均设有电磁阀。
所述的温度调节装置包括热电偶、温度调节电路、温控输出端，炉内温度经过热电偶输入测量后送到主控制器，由主控制器处理后发出控制信号给温度调节电路，通过温控输出端对电路温度进行调节，构成温度闭环控制。
所述的主控制器还连接有继电器，通过继电器向正在供气的CO2气瓶加热。
所述的主控制器还连接有显示工作状态信息的显示单元。
所述的主控制器设有RS485通讯口，通过RS485通讯口与计算机连接。
本实用新型的优点是：可在试验进行过程中自动的切换掉无气的气瓶，同时将备用状态下的另一路气瓶自动投入到试验过程中，这使每瓶气体均能充分利用，从而杜绝了长期的浪费，另外也不会因为以往在试验中途气瓶无气导致焦炭试验试样报废。使用该装置可提高焦炭反应性试验的劳动效率，降低了试验成本，可提高试验设备的整体装备水平。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图1中：1.CO2输入口A  2.外壳  3.电磁阀  4.主控制器  5.显示单元 6.电源7.电源输入  8.RS485通讯口  9.继电器  10.热电偶输入  11.温度调节电路  12.温控输出端  13.热式气体流量控制器  14.气体输出口  15.N2输入口B  16.N2输入口A  17.CO2输入口B
具体实施方式
下面结合附图说明详细叙述本实用新型的具体实施方式。
见图1，一种自动连续供气的焦炭反应性控制装置，包括主控制器MAT4、热式气体流量控制器F3、电磁阀V1-V5、温度调节电路DSSR11、显示单元LED5、继电器K9、电源POW6、CO2气源输入口A1及CO2气源输入口B17、N2气源输入口A16及N2气源输入口B15、气体管路及外壳，主控制器4分别与气体流量控制器13及温度调节装置11相连接；CO2气源输入口及N2气源输入口均为两路形成备份气体可自动投入的切换形式，主控制器实时处理由气体流量控制器送来的气体流量数据，当某一气体输入口的气源不足时，通过对多个电磁阀的开关控制实现另一气体输入口的气源自动投入。
CO2气源输入口A1及CO2气源输入口B17通往炉内的进气管道上分别设有电磁阀V1及V2，N2气源输入口A16及N2气源输入口B15通往炉内的进气管道上分别设有电磁阀V3及V4，且在两路CO2气源及N2气源出口汇集处分别设有电磁阀V5及V6。
温度调节装置包括热电偶10、温度调节电路11、温控输出端12，炉内温度经过热电偶10输入测量后送到主控制器4，由主控制器4处理后发出控制信号给温度调节电路11，通过温控输出端12对电路温度进行调节，构成温度闭环控制。
本装置中的主控制器MAT负责全部的开关量控制和输入输出数据的处理，并能以RS485方式与计算机相连接。由外部分别提供两路CO2和两路N2气瓶气源接入到本装置的气体输入口，在正常的试验过程中通过本装置内的电磁阀转换仅分别使用其中一路CO2和一路N2气源，而第二路的CO2和N2气源也为打开状态，但因这一气路上所对应的本装置内的电磁阀处于关闭状态而不能供气。流量控制器F实时检测当前的CO2或N2的流量，主控制器MAT实时判断气体流量是否偏离正常值，若发现当前所用气路的流量低于设定流量时则将立即打开第二路处于关闭状态的气源，同时关闭当前这路的气源。在这个过程中就完成了当某一个气源气瓶无气时自动切换到另一路备份气源上的动作，使试验过程得以继续进行。同时显示单元显示出当前所用的气源和已经无气气瓶的信息，工作人员可根据显示提示的信息将无气的气瓶直接取下，这并不影响试验的进行。
主控制器MAT会自动检测外部气源存在的情况，所以本装置也可独立工作于每种气体均单瓶的方式下。
本装置中的温度测量、温度调节电路主要对试验电炉温度进行检测和控制。另外还配备了CO2气瓶输出时的预热器，根据使用哪一路CO2气源会自动切换到对应输出的CO2气瓶进行预热。
本装置的工作工程是：见图1，将由气瓶引来的两路CO2气源和两路N2气源分别接到CO2输入口A1、CO2输入口B17和N2输入口A16、N2输入口B15的对应输入口上，并将所有气瓶上的输出气阀均置打开状态，若当前试验中正在使用的是CO2输入口A1的气源，则气体通过打开的V1电磁阀及V5电磁阀经过热式气体流量控制器13的流量检测和调节后送往气体输出14使试验正常进行，而另一路CO2输入B17的气源由V2电磁阀关闭而阻断。主控制器4实时处理由热式气体流量控制器13送来的气体流量数据，当检测到由V1电磁阀来的气源发生无气或气体流量不足时，则由主控制器4发出指令使V2电磁阀打开，V1电磁阀关闭，使由CO2输入B17气源提供的CO2气体继续保持不间断的供气，这就完成了由CO2输入口B17输入的备份气源自动投入的转换。此时对于CO2输入口A1的外部气源气瓶已无用途，根据需要可随时换上另一瓶还未使用的CO2气瓶，对于N2的工作过程与上面所述道理完全一致。因为焦炭反应性的试验流程中CO2和N2是分时取用的，不存在二者同时供气的状态，所以同一时间只有一种气体流过热式气体流量控制器13，V5电磁阀和V6电磁阀就是根据焦炭反应性试验的工艺流程由主控制器来决定何时开V5电磁阀供CO2及何时开V6电磁阀供N2。经过V5电磁阀或V6电磁阀的CO2或N2经由热式气体流量控制器13进行流量的检测和流量的控制，并将得到的流量数据送到主控制器，经过主控制器4的判断来对不同的电磁阀进行开关转换。同时每个输入气源的状态信息也由主控制器4处理后送到显示单元5进行显示。
对于温度控制部分，炉内温度经过热电偶10输入测量后送到主控制器4进行处理再由主控制器4送出控制信号经温度调节电路11并通过温控输出端12对电炉的温度进行调节，构成温度闭环控制。对于CO2气瓶出口处由于瓶内CO2液态变成常温气态时会吸收大量的热，若不进行加热会导致气瓶出口冻结，所以由主控制器4检测CO2气瓶供气状态，然后通过继电器9向正在供气的CO2气瓶提供加热防止冻结。而各部分电路需用的工作电源由电源6提供。本装置还可通过RS485通讯口8连接计算机，通过在计算机上运行的专用软件进行试验全程的监控，可对试验中的温度、气体流量、工作状态等进行设置、控制、监视和记录等。

Claims (6)

1.一种自动连续供气的焦炭反应性控制装置，其特征在于，包括主控制器、气体流量控制器、温度调节装置、气源输入口、电磁阀、电源，主控制器分别与气体流量控制器及温度调节装置相连接；所述的气源输入口为两路形成备份气体可自动投入的切换形式，在气源输入口与气体流量控制器之间的连接管路上设有多个电磁阀；所述的主控制器实时处理由气体流量控制器送来的气体流量数据，当某一气体输入口的气源不足时，通过对多个电磁阀的开关控制实现另一气体输入口的气源自动投入。
2.根据权利要求1所述的一种自动连续供气的焦炭反应性控制装置，其特征在于，所述的气源输入口包括两路CO2气源输入口和两路N2气源输入口，每个CO2气源输入口和每个N2气源输入口通往炉内的进气管道上均设有电磁阀，且在两路CO2气源及N2气源出口汇集处也设有电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种自动连续供气的焦炭反应性控制装置，其特征在于，所述的温度调节装置包括热电偶、温度调节电路、温控输出端，炉内温度经过热电偶输入测量后送到主控制器，由主控制器处理后发出控制信号给温度调节电路，通过温控输出端对电路温度进行调节，构成温度闭环控制。
4.根据权利要求1所述的一种自动连续供气的焦炭反应性控制装置，其特征在于，所述的主控制器还连接有继电器，通过继电器向正在供气的CO2气瓶加热。
5.根据权利要求1所述的一种自动连续供气的焦炭反应性控制装置，其特征在于，所述的主控制器还连接有显示工作状态信息的显示单元。
6.根据权利要求1所述的一种自动连续供气的焦炭反应性控制装置，其特征在于，所述的主控制器设有RS485通讯口，通过RS485通讯口与计算机连接。
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