CN203681926U - 便携式智能充氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式智能充氮装置，包括控制系统以及与控制系统相连接的低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线。本实用新型具有防水、抗振、智能、便携的特点，适用于野外、海上等恶劣环境中对宇航产品包装箱进行充氮、补氮作业。

Description

便携式智能充氮装置

技术领域

本实用新型涉及低压气体输送技术领域，具体是一种便携式智能充氮装置。

背景技术

宇航产品内部有大量精密电子元器件和传感器，对于储存温度、湿度等环境条件要求较高。因此通常采用全密闭的包装箱包装宇航产品，使用充氮装置往包装箱内部充填氮气等惰性气体防潮。

充氮装置可以测量环境温度、大气压力、包装箱内压力和湿度，并根据设定好的压力往包装箱内充氮气。

传统的充氮装置体积大、各功能模块分散、操作烦琐，不能在野外、海上等恶劣环境下对包装箱进行充氮、补氮等操作。因此，用户提出研制一种防水、抗振、智能、便携的充氮装置。

为了满足上述要求，需要设计一套便携式智能充氮装置。目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的不足，提出了一种便携式智能充氮装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

一种便携式智能充氮装置，包括控制系统以及与控制系统相连接的低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线，其中：

-控制系统，用于自动测量大气压力、环境温度以及宇航产品包装箱内的实际压力参数，根据设定压力和大气压力、环境温度以及宇航产品包装箱内的实际压力参数自动计算出实际输出压力，并自动对宇航产品包装箱内充氮气，当压力达到要求值时，系统自动停止充气，并能发出语音提示；

-低压进气管，用于将减压器产生的低压气体输送给控制系统；

-大气压力传感器，用于测量大气压力，并与控制系统中连接；

-环境温度传感器，用于测量环境温度，并与控制系统中连接；

-瓶头阀，安装在复合材料气瓶瓶嘴上，用于控制高压气的通断；

-减压器，用于将复合材料气瓶输出的高压气减压成低压气；

-高压进气管，用于连接复合材料气瓶和减压器；

-复合材料气瓶，用于贮存高压氮气；

-充气枪组件，用于连接宇航产品包装箱，输送氮气、测量包装箱内部的气压；

-低压出气管，用于连接充气枪组件和控制系统内的电磁阀；

-电源线，用于连接控制系统的供电插座及220V电源，给控制系统供电。

优选地，所述瓶头阀上设置有防爆片和压力指示表。

优选地，所述便携式智能充氮装置还包括如下部件：

-防水箱，所述控制系统、低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线均设置于所述防水箱内部；

-气瓶固定座和气瓶栓紧带，安装在防水箱内部，用于固定气瓶；

-传感器支座，安装于防水箱内部，用于安装大气压力传感器和环境温度传感器。

优选地，所述防水箱包括箱体、箱盖以及拉绳，所述箱体和箱盖之间通过拉绳连接，所述箱体和箱盖的配合面设置有密封槽和密封圈；所述控制系统安装在箱盖上，所述低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线放置于箱体内部。

优选地，所述控制系统包括：面板以及安装在面板上的出气快接接头、进气快速接头、触摸屏、排气口、第一插座、第二插座、第三插座、带开关电源插座、单片机、蜂鸣器、湿度传感器、配气块、第一电磁阀、第二电磁阀、24V开关电源、12V开关电源，其中，出气快接接头与低压出气管连接；进气快速接头与低压进气管连接；触摸屏与单片机相连接；第一插座连接大气压力传感器；第二插座连接环境温度传感器；带开关电源插座连接电源线；单片机连接大气压力传感器、环境温度传感器和电磁阀；湿度传感器与宇航产品包装箱相连接；配气块安装出气快接接头、进气快速接头和湿度传感器；第一电磁阀与出气快接接头相连接，第二电磁阀与排气口相连接；24V开关电源与出气快接接头、进气快速接头、排气口、第一插座、第二插座、第三插座、带开关电源插座、单片机、蜂鸣器、湿度传感器、配气块、第一电磁阀和第二电磁阀相连接；12V开关电源与触摸屏相连接。

具体为，出气快接接头与低压出气管连接；进气快速接头与低压进气管连接；触摸屏用于参数设定和实时显示测量数据；排气口用于充气结束后，排除整个系统管路中的残余气体；第一插座连接大气压力传感器；第二插座连接环境温度传感器；带开关电源插座连接电源线；单片机连接大气压力传感器、环境温度传感器和电磁阀，并控制便携式智能充氮装置工作；蜂鸣器在系统工作时提供各种声音提示或报警；湿度传感器测量宇航产品包装箱内的气体湿度；配气块用于安装出气快接接头、进气快速接头和湿度传感器；第一电磁阀用于控制给宇航产品包装箱供气的管路通断，第二电磁阀用于排除管路残余气体或超过设定压力的气体；24V开关电源用于出气快接接头、进气快速接头、排气口、第一插座、第二插座、第三插座、带开关电源插座、单片机、蜂鸣器、湿度传感器、配气块、第一电磁阀和第二电磁阀的供电；12V开关电源用于触摸屏的供电。

优选地，所述大气压力传感器和环境温度传感器的尾部均设有航空插头，所述航空插头通过设置于第一插座和第二插座与单片机相连接。

优选地，所述充气枪组件包括手滑阀、包装箱内压力传感器、三通、手柄、阀体以及阀杆，其中：所述手滑阀和包装箱内压力传感器通过三通与手柄相连接，所述手柄与阀体相连接，所述阀体的端部设有阀杆。

具体为，手滑阀用于人工控制充氮管路的通断；包装箱内压力传感器实时测量包装箱内部的压力；三通提供阀杆与手滑阀、包装箱内压力传感器连接的机械接口；阀体与宇航产品包装箱的充气活门连接，阀杆45为中空管件，在手柄43的配合下，实现充气活门的开启、关闭，进而实现包装箱内气体的充气、放气。

优选地，所述控制系统包括第三插座，所述包装箱内压力传感器与第三插座相连接。

工作时，开启瓶头阀，高压氮气从复合材料气瓶中输出，通过高压进气管流入减压器；调整减压器上的调节旋钮，符合压力要求的低压氮气从减压器的出气口输出，通过低压进气管输送给控制系统；控制系统通过大气压力传感器、环境温度传感器、包装箱内压力传感器实施采集数据，通过触摸屏实现人机交互；单片机对获取的各项数据和参数进行分析处理，进而控制第一电磁阀、第二电磁阀的通断，实现对宇航产品包装箱的充气、放气。

本实用新型提供的便携式智能充氮装置，具有防水、抗振、智能、便携的特点，适用于野外、海上等恶劣环境中对宇航产品包装箱进行充氮、补氮作业。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型便携式智能充氮装置的结构示意图；

图2是控制系统正面示意图；

图3是控制系统背面示意图；

图4是防水箱结构示意图；

图5是充气枪组件结构示意图；

图中：1为控制系统、2为低压进气管、3为拉绳、4为大气压力传感器、5为环境温度传感器、6为瓶头阀、7为防水箱、8为减压器、9为高压进气管、10为气瓶固定座、11为气瓶拴紧带、12为复合材料气瓶、13为充气枪组件、14为低压出气管、15为电源线、16为传感器支座、17为出气快接接头、18为面板、19为进气快速接头、20为触摸屏、21为排气口、22为第一插座、23为第二插座、24为第三插座、25为带开关电源插座、26为单片机、27为蜂鸣器、28为湿度传感器、29为配气块、30为第一电磁阀、31为第二电磁阀、32为24V开关电源、33为12V开关电源、34为箱盖、35为箱体、36为滚轮、37为搭扣、38为拉手、39为拉杆、40为手滑阀、41为包装箱内压力传感器、42为三通、43为手柄、44为阀体、45为阀杆。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

请同时参阅图1至图5。

一种便携式智能充氮装置，包括控制系统以及与控制系统相连接的低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线，其中：

-控制系统，用于自动测量大气压力、环境温度以及宇航产品包装箱内的实际压力参数，根据设定压力和大气压力、环境温度以及宇航产品包装箱内的实际压力参数自动计算出实际输出压力，并自动对宇航产品包装箱内充氮气，当压力达到要求值时，系统自动停止充气，并能发出语音提示；

-低压进气管，用于将减压器产生的低压气体输送给控制系统；

-大气压力传感器，用于测量大气压力，并与控制系统中连接；

-环境温度传感器，用于测量环境温度，并与控制系统中连接；

-瓶头阀，安装在复合材料气瓶瓶嘴上，用于控制高压气的通断；

-减压器，用于将复合材料气瓶输出的高压气减压成低压气；

-高压进气管，用于连接复合材料气瓶和减压器；

-复合材料气瓶，用于贮存高压氮气；

-充气枪组件，用于连接宇航产品包装箱，输送氮气、测量包装箱内部的气压；

-低压出气管，用于连接充气枪组件和控制系统内的电磁阀；

-电源线，用于连接控制系统的供电插座及电源，给控制系统供电。

进一步地，所述瓶头阀上设置有防爆片和压力指示表。

进一步地，所述便携式智能充氮装置还包括如下部件：

-防水箱，所述控制系统、低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线均设置于所述防水箱内部；

-气瓶固定座和气瓶栓紧带，安装在防水箱内部，用于固定气瓶；

-传感器支座，安装于防水箱内部，用于安装大气压力传感器和环境温度传感器。

进一步地，所述防水箱包括箱体、箱盖以及拉绳，所述箱体和箱盖之间通过拉绳连接，所述箱体和箱盖的配合面设置有密封槽和密封圈；所述控制系统安装在箱盖上，所述低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线放置于箱体内部。

进一步地，所述控制系统包括：面板以及安装在面板上的出气快接接头、进气快速接头、触摸屏、排气口、第一插座、第二插座、第三插座、带开关电源插座、单片机、蜂鸣器、湿度传感器、配气块、第一电磁阀、第二电磁阀、24V开关电源、12V开关电源，其中，出气快接接头与低压出气管连接；进气快速接头与低压进气管连接；触摸屏与单片机相连接；第一插座连接大气压力传感器；第二插座连接环境温度传感器；带开关电源插座连接电源线；单片机连接大气压力传感器、环境温度传感器和电磁阀；湿度传感器与宇航产品包装箱相连接；配气块安装出气快接接头、进气快速接头和湿度传感器；第一电磁阀与出气快接接头相连接，第二电磁阀与排气口相连接；24V开关电源与出气快接接头、进气快速接头、排气口、第一插座、第二插座、第三插座、带开关电源插座、单片机、蜂鸣器、湿度传感器、配气块、第一电磁阀和第二电磁阀相连接；12V开关电源与触摸屏相连接。

其中，出气快接接头与低压出气管连接；进气快速接头与低压进气管连接；触摸屏用于参数设定和实时显示测量数据；排气口用于充气结束后，排除整个系统管路中的残余气体；第一插座连接大气压力传感器；第二插座连接环境温度传感器；带开关电源插座连接电源线；单片机连接大气压力传感器、环境温度传感器和电磁阀，并控制便携式智能充氮装置工作；蜂鸣器在系统工作时提供各种声音提示或报警；湿度传感器测量宇航产品包装箱内的气体湿度；配气块用于安装出气快接接头、进气快速接头和湿度传感器；第一电磁阀用于控制给宇航产品包装箱供气的管路通断，第二电磁阀用于排除管路残余气体或超过设定压力的气体；24V开关电源用于出气快接接头、进气快速接头、排气口、第一插座、第二插座、第三插座、带开关电源插座、单片机、蜂鸣器、湿度传感器、配气块、第一电磁阀和第二电磁阀的供电；12V开关电源用于触摸屏的供电。

进一步地，所述大气压力传感器和环境温度传感器的尾部均设有航空插头，所述航空插头通过设置于第一插座和第二插座与单片机相连接。

进一步地，所述充气枪组件包括手滑阀、包装箱内压力传感器、三通、手柄、阀体以及阀杆，其中：所述手滑阀和包装箱内压力传感器通过三通与手柄相连接，所述手柄与阀体相连接，所述阀体的端部设有阀杆。

其中，手滑阀用于人工控制充氮管路的通断；包装箱内压力传感器实时测量包装箱内部的压力；三通提供阀杆与手滑阀、包装箱内压力传感器连接的机械接口；阀体与宇航产品包装箱的充气活门连接，阀杆45为中空管件，在手柄43的配合下，实现充气活门的开启、关闭，进而实现包装箱内气体的充气、放气。

进一步地，所述控制系统包括第三插座，所述包装箱内压力传感器与第三插座相连接。

具体为，

如图1所示，本实施例包括：控制系统1、低压进气管2、拉绳3、大气压力传感器4、环境温度传感器5、瓶头阀6、防水箱7、减压器8、高压进气管9、气瓶固定座10、气瓶拴紧带11、复合材料气瓶12、充气枪组件13、低压出气管14、电源线15、传感器支座16等组成。

其中，

如图2、图3所示，所述的控制系统1主要由出气快接接头17、面板18、进气快速接头19、触摸屏20、排气口21、插座22、插座23、插座24、带开关电源插座25、单片机26、蜂鸣器27、湿度传感器28、配气块29、电磁阀30、电磁阀31、24V开关电源32、12V开关电源33等组成。出气快接接头17与低压出气管14连接；面板18安装所有控制系统的元器件；进气快速接头19与低压进气管2连接；触摸屏20用于参数设定和实时显示测量数据；排气口21用于充气结束后，排除整个系统管路中的残余气体；插座22连接大气压力传感器4；插座23连接环境温度传感器5；插座24连接充气枪组件13上的包装箱内压力传感器；带开关电源插座25连接电源线15；单片机26连接所述所有的传感器、电磁阀，控制整个系统工作；蜂鸣器27在系统工作时提供各种声音提示或报警；湿度传感器28测量包装箱内的气体湿度；配气块29用于安装快速接头、湿度传感器28；电磁阀30用于控制给包装箱供气的管路通断；电磁阀31用于排除管路残余气体或超过设定压力的气体；24V开关电源32用于给除触摸屏20以外的所有电子元器件供电；12V开关电源33用于给触摸屏20供电。

所述低压进气管2用于将减压器8产生的低压气体输送给控制系统1。

所述拉绳3用于连接防水箱7的箱盖和箱体，防止在装置展开操作时，防水箱8因重心偏移严重，向箱盖一侧翻倒，损伤控制系统。

所述大气压力传感器4用于测量大气压力，在传感器电缆尾部安装有航空插头，通过控制系统操作面板上的插座22与单片机26连接。

所述环境温度传感器5用于测量环境温度，在传感器电缆尾部安装有航空插头，通过控制系统1操作面板上的插座23与单片机26连接。

所述瓶头阀6安装在复合材料气瓶12瓶嘴上，用于控制高压气的通断，同时安装有防爆片、压力指示表。

如图4所示，所述防水箱7的主体材料为工程塑料，主要由箱盖34、箱体35、滚轮36、搭扣37、拉手38、拉杆39等组成。在箱盖34和箱体35的配合面设置有密封槽和密封圈。箱盖34用于安装控制系统，箱体35用于放置其他零部件。

所述减压器8用于将复合材料气瓶12输出的高压气减压成低压气。

所述高压进气管9用于连接复合材料气瓶12和减压器8。

所述气瓶固定座10和气瓶拴紧带11用于将复合材料气瓶12固定在防水箱7内。

所述复合材料气瓶12用于贮存高压氮气。

如图5所示，所述充气枪组件13由手滑阀40、包装箱内压力传感器41、三通42、手柄43、阀体44、阀杆45等组成。可通过手滑阀40人工控制充氮管路的通断；包装箱内压力传感器41实时测量包装箱内部的压力；三通42提供阀杆45与手滑阀40、包装箱内压力传感器41连接的机械接口；阀体44与宇航产品包装箱的充气活门连接，阀杆45为中空管件，在手柄43的配合下，可实现充气活门的开启、关闭，进而实现包装箱内气体的充、放。

所述低压出气管14用于连接充气枪组件13和控制系统1内的电磁阀30。

所述电源线15用于连接控制系统供电插座25与220V电源，给控制系统1供电。

所述传感器支座16用于安装大气压力传感器4和环境温度传感器5。

工作时，按照图1连接各部件。开启瓶头阀6，高压氮气从复合材料气瓶12中输出，通过高压进气管9流入减压器8；调整减压器8上的调节旋钮，符合压力要求的低压氮气从减压器8的出气口输出，通过低压进气管2输送给控制系统1；控制系统1通过大气压力传感器4、环境温度传感器5、包装箱内压力传感器41实施采集数据，通过触摸屏20实现人机交互；单片机26对获取的各项数据和参数进行分析处理，进而控制电磁阀30、电磁阀31的通断，实现对宇航产品包装箱的充气、放气。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (8)

1.一种便携式智能充氮装置，其特征在于，包括控制系统以及与控制系统相连接的低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线；其中：所述控制系统包括：面板以及安装在面板上的出气快接接头、进气快速接头、触摸屏、排气口、第一插座、第二插座、第三插座、带开关电源插座、单片机、蜂鸣器、湿度传感器、配气块、第一电磁阀、第二电磁阀、24V开关电源、12V开关电源，其中，出气快接接头与低压出气管连接；进气快速接头与低压进气管连接；触摸屏与单片机相连接；第一插座连接大气压力传感器；第二插座连接环境温度传感器；带开关电源插座连接电源线；单片机连接大气压力传感器、环境温度传感器和电磁阀；湿度传感器与宇航产品包装箱相连接；配气块安装出气快接接头、进气快速接头和湿度传感器；第一电磁阀与出气快接接头相连接，第二电磁阀与排气口相连接；24V开关电源与出气快接接头、进气快速接头、排气口、第一插座、第二插座、第三插座、带开关电源插座、单片机、蜂鸣器、湿度传感器、配气块、第一电磁阀和第二电磁阀相连接；12V开关电源与触摸屏相连接；所述瓶头阀安装在复合材料气瓶瓶嘴上；所述高压进气管连接复合材料气瓶和减压器；所述低压出气管连接充气枪组件和控制系统内的电磁阀；所述电源线连接控制系统的供电插座及电源。 

2.根据权利要求1所述的便携式智能充氮装置，其特征在于，所述瓶头阀上设置有防爆片和压力指示表。 

3.根据权利要求1所述的便携式智能充氮装置，其特征在于，还包括如下部件： 

-防水箱，所述控制系统、低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线均设置于所述防水箱内部； 

-气瓶固定座和气瓶栓紧带，安装在防水箱内部，用于固定气瓶； 

-传感器支座，安装于防水箱内部，用于安装大气压力传感器和环境温度传感器。 

4.根据权利要求3所述的便携式智能充氮装置，其特征在于，所述防水箱包括箱体、箱盖以及拉绳，所述箱体和箱盖之间通过拉绳连接，所述箱体和箱盖的配合面设置有密封槽和密封圈；所述控制系统安装在箱盖上，所述低压进气管、大气压力传感器、环境温度传感器、瓶头阀、减压器、高压进气管、复合材料气瓶、充气枪组件、低压出气管以及电源线放置于箱体内部。 

5.根据权利要求1所述的便携式智能充氮装置，其特征在于，所述大气压力传感器和环境温度传感器的尾部均设有航空插头，所述航空插头通过设置于第一插座和第二插座与单片机相连接。 

6.根据权利要求1所述的便携式智能充氮装置，其特征在于，所述充气枪组件包括手滑阀、包装箱内压力传感器、三通、手柄、阀体以及阀杆，其中：所述手滑阀和包装箱内压力传感器通过三通与手柄相连接，所述手柄与阀体相连接，所述阀体的端部设有阀杆。 

7.根据权利要求6所述的便携式智能充氮装置，其特征在于，所述阀杆为中空管件。 

8.根据权利要求6或7所述的便携式智能充氮装置，其特征在于，所述控制系统包括第三插座，所述包装箱内压力传感器与第三插座相连接。 

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