CN204989996U - 一种气体流量调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业气体控制技术领域，尤其涉及一种气体流量调节装置。本实用新型提供的气体流量调节装置，包括运输管道、控制器、调节阀和设置在管道内的阻尼孔，在阻尼孔的两端分别设置有第一传感器和第二传感器，通过在管道内设置阻尼孔，阻尼孔的大小远小于运输管道的管径，因此在阻尼孔两端的管道内形成压差，管道内通过气体流量是根据阻尼孔两端的气压差来决定的，可以通过控制器控制调节阀开度的大小来控制阻尼孔两端的压强差来控制流量的大小，并且在管道内压力出现变化时，控制器能够实时控制调节阀的开度，来保证阻尼孔两端的压力差恒定，进而保证运输管道内气体流量恒定，通过控制器实现实时控制，控制更加精确、快速。

Description

一种气体流量调节装置

技术领域

本实用新型涉及工业气体控制技术领域，尤其涉及一种气体流量调节装置。

背景技术

目前，很多的应用场合都要求对气体流量进行准确调节控制，特别是测量仪器中，比如元素分析仪器中的原子吸收分光光度计要求通入的气体流量稳定，这样才能保证测量的准确性；现有的实现气体流量稳定的装置主要包括减压阀、稳压阀和稳流阀的组合，通过让气体先通过减压阀，将气源内流出的高压气体降低至略高于工作气压后通入管道内，再通过稳压阀来保持流入稳流阀的气体压力稳定，稳流阀是一种开环的气体流量调节控制方式，当气体管路前端或是后端的压力发生变化时，稳流阀内的弹簧会进行调整，移动阀内的针型阀位置，调整针型阀的开度，从而保持气体流量稳定。

但是上述流量调节装置，不能根据应用要求实现实时自动调节，仅适用于稳流应用场合。当应用要求发生改变需要调节流量时，只能够手动调节流量旋钮来改变稳流阀的流量，因此这种流量调节装置无法应用在变流量的应用场合。另外，在很多应用中，管道的前端和后端压力经常是动态变化的，而流量要保持稳定。这就要求稳流装置能根据压力变化进行闭环的自动调节来保持恒流，上述流量调节装置因为需要手动调节旋钮来调节流量，因此无法实现快速调节，也就无法应用在管道压力有变化的的场合。

因此，针对以上不足，需要提供一种能够实时、快速、按照闭环的方式进行流量调节的流量调节装置。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：传统的流量调节装置需要手动进行调节，无法实现快速、实时、自动进行调节，不能够满足流量需要快速调节的应用场合。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种气体流量调节装置，包括运输管道、控制器、设置在所述运输管道上的调节阀和设置在所述运输管道内的阻尼孔，所述阻尼孔的两端分别设置有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述调节阀。

优选地，所述调节阀为比例阀，所述控制器为比例阀控制模块。

优选地，所述调节阀为伺服阀，所述控制器为伺服阀控制模块。

优选地，还包括与所述运输管道内径相匹配的密封片，所述密封片的外端边与所述运输管道内壁密封连接，所述阻尼孔设置在所述密封片上。

优选地，所述阻尼孔为设置在所述密封片中部的圆形通孔。

优选地，所述密封片位于所述调节阀的下游。

优选地，还包括设置在运输管道上的减压阀，所述减压阀位于所述调节阀的上游。

优选地，所述减压阀为直动式减压阀。

优选地，所述减压阀为先导式减压阀。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供了一种气体流量调节装置，包括运输管道、控制器、调节阀和设置在管道内的阻尼孔，在阻尼孔的两端分别设置有第一传感器和第二传感器，通过在管道内设置阻尼孔，阻尼孔的大小远小于运输管道的管径，因此在阻尼孔两端的管道内形成压差，管道内通过气体流量是根据阻尼孔两端的气压差来决定的，可以通过控制器控制调节阀开度的大小来控制阻尼孔两端的压强差来控制流量的大小，并且在管道内压力出现变化时，控制器能够实时控制调节阀的开度，来保证阻尼孔两端的压力差恒定，进而保证运输管道内气体流量恒定，当在控制器中设置好调节参数之后整个控制过程中不需要人为参与，能够通过控制器自动实现实时控制，减少了人为控制的误差，控制更加精确、快速；另外，本实用新型提供的流量调节装置既可以使气体流量固定在一个值，也可以使气体流量根据应用需要而变化。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例所述的气体流量调节装置的结构示意图。

需要说明的是，图1中箭头的方向表示的是运输管道内气体的流动方向。

图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、运输管道，2、减压阀，3、比例阀，4、比例阀控制模块，5、密封片，6、阻尼孔，7、第一压力传感器，8、第二压力传感器。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，本实用新型提供了一种气体流量调节装置，包括运输管道1、控制器、设置在所述运输管道1上的调节阀和设置在所述运输管道1内的阻尼孔6，所述阻尼孔6的两端分别设置有第一压力传感器7和第二压力传感器8，所述第一压力传感器7和第二压力传感器8分别与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述调节阀。本实用新型提供的气体流量调节装置，通过在管道内设置阻尼孔6，阻尼孔6的大小远小于运输管道1的管径，因此在阻尼孔6两端的管道内形成压差，管道内通过气体流量是根据阻尼孔6两端的气压差来决定的，可以通过控制器控制调节阀开度的大小来控制流量的大小，并且在管道内压力出现变化时，控制器能够实时调节调节阀的开度，来保证阻尼孔6两端的压力差恒定，进而保证运输管道1内气体流量恒定，并且整个控制过程中不需要人为参与，是通过控制器实现实时控制的，减少了人为控制的误差，控制更加精确快速。

优选地，所述调节阀为比例阀3，所述控制器为比例阀控制模块4，在使用时，进气管路内气体通过比例阀3来控制流量，具体为通过比例阀控制模块4控制比例阀3的开度，进而控制运输管道1内的气体流量。其中所述比例阀3为电气比例阀3，所述电气比例阀3控制属于连续控制，其特点是输出量随输入量的变化而变化，输出量与输入量之间存在一定的比例关系，控制更加快速准确。

当然，在上述实施例中所述调节阀也可以为伺服阀，所述控制器为伺服阀控制模块，同样能够实现本申请中根据第一传感器和第二传感器之间的压差来调节开度，进而来准确调节运输管道1内气体流量的目的，其宗旨未脱离本实用新型的设计思想，应属于本实用新型的保护范围。

优选地，在所述比例阀3的上游还设置有减压阀2，通过减压阀2将高压气源内流出的气体压强调节至略大于运输管道1的工作压强，来保护运输管道1，避免由于气压过大而导致运输管道1的损坏，其中，所述减压阀2可以为直动式减压阀2，也可以为先导式减压阀2，均可以实现本申请中降低气体压强保护运输管道1的目的。

其中，所述气体流量调节装置内还包括与所述运输管道1内径相匹配的密封片5，所述密封片5的外端边与所述运输管道1内壁密封连接，所述阻尼孔6为设置在所述密封片5上的圆形通孔，通过设置密封片5和确保阻尼孔6的两端的密封，确保阻尼孔6的上游和下游能够形成压力差；具体地，所述密封片5设置在所述比例阀3的下游，所述密封片5可以由塑料、橡胶、石英、陶瓷或不锈钢等材料制成，同时所述密封片5可以是与运输管道1一体成型，也可以是通过粘结、螺纹连接或者焊接的方式与运输管道1的内壁密封连接。

下面结合附图1来具体说明本实用新型提供的气体流量调节装置的工作原理。

如图1所示，本实用新型提供的流量调节装置在工作时，由高压气源提供的高压气体先经过减压阀2，利用减压阀2将气体压强调节到略大于工作压强。从减压阀2出来的气体进入比例阀3，通过调节比例阀3开度大小就可以控制流量的大小。从比例阀3出来的气体经第一压力传感器7、阻尼孔6和第二压力传感器8流出，由于阻尼孔6大小一般是远小于气流管径的，所以真正决定气体流量的大小的是阻尼孔6前端的第一压力传感器7和阻尼孔6后端的第二压力传感器8的压力差。第一压力传感器7和第二压力传感器8将探测到的压强值传给比例阀控制模块4，通过比例阀控制模块4来控制比例阀3的开度，如果工作时需要增大气体流量，比例阀控制模块4就增大比例阀3的开度，进而增大了第一压力传感器7处的压强，那么第一压力传感器7和第二压力传感器8之间的压强差就会增大，达到了增大气体流量的目的。同理，如果是减小气体流量大小，只要减小比例阀3的开度就可以做到。如果需要维持气体流量稳定，只需要通过控制器实时控制调节阀的开度，来保证阻尼孔6两端的压力差恒定，那么不管运输管道1后端的压强如何变化，管道气体流量都将保持稳定进而保证运输管道1内气体流量恒定，并且整个控制过程中不需要人为参与，是通过控制器实现实时控制的，减少了人为控制的误差，控制更加精确、快速。

需要说明的是，沿所述运输管道1内气体的流动方向，其进气一端为上游，出气一端为下游。

实施例二

本实施例与实施例一中的技术方案大体相同，其区别主要是所述密封片5设置在所述比例阀3的上游、减压阀2的下游，即所述密封片5设置在所述比例阀3和所述减压阀2之间的管道内；同样能够实现本申请中根据第一压力传感器7和第二压力传感器8之间的压差来调节运输管道1内气体流量的目的。

本实施例中提供的流量调节装置的工作原理：

本实施例提供的流量调节装置在工作时，由高压气源提供的高压气体先经过减压阀2，利用减压阀2将气体压强调节到略大于工作压强，来保护运输管道1，通过比例阀控制模块4来控制比例阀3的开度来控制阻尼孔6两端的压差，进而控制运输管道1内气体流量的大小。如果工作时需要增大气体流量，比例阀控制模块4就增大比例阀3的开度，进而减小了了第二压力传感器8处的压强，那么第一压力传感器7和第二压力传感器8之间的压强差就会增大，达到了增大气体流量的目的；同理，如果是减小气体流量大小，只要减小比例阀3的开度就可以做到；如果需要维持气体流量稳定，只需要通过控制器实时控制调节阀的开度，来保证阻尼孔6两端的压力差恒定，那么不管运输管道1后端的压强如何变化，管道气体流量都将保持稳定进而保证运输管道1内气体流量恒定，并且整个控制过程中不需要人为参与，是通过控制器实现实时控制的，减少了人为控制的误差，控制更加精确、快速。

综上所述，本实用新型提供了一种气体流量调节装置，包括运输管道、控制器、调节阀和设置在管道内的阻尼孔，在阻尼孔的两端分别设置有第一传感器和第二传感器，通过在管道内设置阻尼孔，阻尼孔的大小远小于运输管道的管径，因此在阻尼孔两端的管道内形成压差，管道内通过气体流量是根据阻尼孔两端的气压差来决定的，可以通过控制器控制调节阀开度的大小来控制阻尼孔两端的压强差来控制流量的大小，并且在管道内压力出现变化时，控制器能够实时控制调节阀的开度，来保证阻尼孔两端的压力差恒定，进而保证运输管道内气体流量恒定，并且整个控制过程中不需要人为参与，是通过控制器实现实时控制的，减少了人为控制的误差，控制更加精确、快速；另外，本实用新型提供的流量调节装置既可以使气体流量固定在一个值，也可以使气体流量根据需要而变化。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种气体流量调节装置，其特征在于：包括运输管道(1)、控制器、设置在所述运输管道(1)上的调节阀和设置在所述运输管道(1)内的阻尼孔(6)，所述阻尼孔(6)的两端分别设置有第一压力传感器(7)和第二压力传感器(8)，所述第一压力传感器(7)和第二压力传感器(8)分别与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述调节阀。

2.根据权利要求1所述的气体流量调节装置，其特征在于：所述调节阀为比例阀(3)，所述控制器为比例阀控制模块(4)。

3.根据权利要求1所述的气体流量调节装置，其特征在于：所述调节阀为伺服阀，所述控制器为伺服阀控制模块。

4.根据权利要求2或3所述的气体流量调节装置，其特征在于：还包括与所述运输管道(1)内径相匹配的密封片(5)，所述密封片(5)的外端边与所述运输管道(1)内壁密封连接，所述阻尼孔(6)设置在所述密封片(5)上。

5.根据权利要求4所述的气体流量调节装置，其特征在于：所述阻尼孔(6)为设置在所述密封片(5)中部的圆形通孔。

6.根据权利要求5所述的气体流量调节装置，其特征在于：所述密封片(5)位于所述调节阀的下游。

7.根据权利要求6所述的气体流量调节装置，其特征在于：还包括设置在运输管道(1)上的减压阀(2)，所述减压阀(2)位于所述调节阀的上游。

8.根据权利要求7所述的气体流量调节装置，其特征在于：所述减压阀(2)为直动式减压阀。

9.根据权利要求7所述的气体流量调节装置，其特征在于：所述减压阀(2)为先导式减压阀。