CN211886300U - 一种配气仪进气调节装置及配气仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种配气仪进气调节装置，包括待混气输入管路、处理器、步进电机、减压阀、第一气体压力传感器、第二气体压力传感器、报警设备和流量控制器，减压阀和流量控制器依次设置于待混气输入管路上，流量控制器与混合腔连通，减压阀与储气装置连通，步进电机带动减压阀，减压阀的输入端有第一气体压力传感器，减压阀的输出端有第二气体压力传感器，第一气体压力传感器、第二气体压力传感器、步进电机和报警设备均与处理器进行通信，本实用新型还公开了采用上述配气仪进气调节装置的配气仪。本实用新型提供的配气仪进气调节装置及配气仪，使进入混合腔的气体的压力和流量稳定，保证混合腔内混合形成的混合气浓度精确高、稳定性好。

Description

一种配气仪进气调节装置及配气仪

技术领域

本实用新型涉及配气仪技术领域，尤其涉及配气仪进气调节装置及配气仪。

背景技术

配气仪是用于将两种或两种以上的气体，按照一定比例进行配比、混合并输出设定浓度气体的仪器，用于向用气设备提供设定浓度的混合气。现有的配气仪常包括多条不同气体的待混气输入管路、混合腔以及混合气输出管路，存储有不同气体的储气装置通过对应的待混气输入管路按照设定比例的流量向混合腔内供气，以形成设定浓度的混合气。由于储气装置输出的待混气的气压和流量不稳定，直接将储气装置内的待混气通过待混气输入管路输入混合腔，会导致经过待混气输入管路进入混合腔的气体波动大，波动的气源在混合腔内混合不能形成的稳定的混合气，向用气设备提供的混合气状态不稳定，影响用气设备使用。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种配气仪进气调节装置及配气仪，可实时调整经过待混气输入管路进入混合腔的气体的压力和流量，使进入混合腔的气体的压力和流量稳定，保证混合腔内混合形成的混合气浓度精确高、稳定性好。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开的配气仪进气调节装置，包括待混气输入管路、处理器、步进电机、减压阀、第一气体压力传感器、第二气体压力传感器、报警设备和流量控制器，所述减压阀和所述流量控制器均设置于所述待混气输入管路上，所述减压阀的输出端与所述流量控制器的输入端连通，所述流量控制器的输出端通过所述待混气输入管路与混合腔连通，所述减压阀的输入端通过所述待混气输入管路与储气装置连通，所述步进电机的输出端与所述减压阀的阀芯传动连接，所述第一气体压力传感器设置于所述减压阀的输入端，所述第二气体压力传感器设置于所述减压阀的输出端，所述第一气体压力传感器、所述第二气体压力传感器、所述步进电机和所述报警设备均与所述处理器进行通信；

所述第一气体压力传感器用于测量输入所述减压阀的气体的压力并将检测到的数据传送到所述处理器；

所述第二气体压力传感器用于测量所述减压阀输出的气体的压力并将检测到的数据传送到所述处理器；

所述处理器通过所述步进电机控制所述减压阀的阀芯；

所述流量控制器用于检测并调节所述流量控制器输出端的流量。

本实用新型的有益效果是：在储气装置和混合腔之间的待混气输入管路上设置减压阀和流量控制器，在处理器内预设减压阀需要输出的气压、减压阀可调节的输入气压的范围，第一气体压力传感器实时检测减压阀输入端的气压，在减压阀可调节的输入气压的范围内时，通过步进电机开启减压阀，当减压阀输入端的气压超过或者低于可调节的输入气压的最大值或者最小值时，关闭减压阀并通过报警设备报警，提醒工作人员检查储气装置，以提供能够混合成符合输出气压的混合气，储气装置经过减压阀调节气压使待混气气压稳定后进入流量控制器，待混气调整为预设的输出流量向混合腔内输送，由第二气体压力传感器实时检测减压阀输出端的气压，并与处理器内预设的减压阀需要输出的气压比对，实时调节减压阀的开度，以保证减压阀输出端以需要输出的气压稳定输出，第一气体压力传感器还可在储气装置内气体用尽时在第二气体压力传感器检测之前关闭阀门，避免第二气体压力传感器在此时检测到减压阀输出压力小而不断通过步进电机调整减压阀，耗费能源，且容易损坏减压阀，流量控制器实时检测其输出的待混气流量，与预设的输出流量进行比对，并作出实时调整，以确保按照预设流量向混合腔内输送，在流量控制器对流量不断的调整的过程中，减压阀输出端的气压也会不断发生变化，此时处理器可根据第二气体压力传感器采集到的随流量控制器的调整待混气流量而造成的减压阀输出端气压的变换不断调整减压阀，确保减压阀输出的气压稳定，经本方案实时调整后，使进入混合腔的气体压力和流量稳定，保证混合腔内混合形成的混合气浓度精确高、稳定性好。

进一步的，还包括气体浓度检测装置，所述气体浓度检测装置设置于所述混合腔内，所述气体浓度检测装置和所述流量控制器均与所述处理器进行通信，所述处理器根据所述气体浓度检测装置传输的数据控制所述流量控制器。

采用上述进一步方案的有益效果是：可实时检测混合腔内对应待混气的浓度，并将数据反馈到处理器，由处理器控制流量控制器，以实时修正流量控制器输出流量的设定值，调整流量控制器输出的待混气的流量，使待混气在混合腔内混合后的浓度更加精准。

进一步的，还包括第一限位开关，所述第一限位开关设置于所述减压阀上，所述第一限位开关与所述处理器进行通信，所述第一限位开关用于限制所述减压阀最大开度位置。

采用上述进一步方案的有益效果是：限制减压阀最大开度位置，避免步进电机对减压阀过度调整造成减压阀损坏。

进一步的，还包括第二限位开关，所述第二限位开关设置于所述减压阀上，所述第二限位开关与所述处理器进行通信，所述第二限位开关用于限制所述减压阀最小开度位置。

采用上述进一步方案的有益效果是：限制减压阀最小开度位置，避免步进电机对减压阀过度调整造成减压阀损坏。

进一步的，所述待混气输入管路上还设置有过滤器，所述过滤器的输出端与所述减压阀的输入端连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：保证进入混合腔内待混气的品质，在调压之前对待混气进行过滤，可防止杂质进入减压阀或者流量控制器影响压力和流量控制，或者对传感器、减压阀和流量控制器等设备造成损坏。

进一步的，还包括显示操作屏，所述处理器与所述显示操作屏进行通信。

采用上述进一步方案的有益效果是：可将工况进行显示，也可通过显示操作屏对各部件进行控制，便于工作人员实时了解情况和随时对设备进行操控、调整。

进一步的，还包括数据传输接口，所述处理器与所述数据传输接口进行通信。

采用上述进一步方案的有益效果是：可通过数据传输接口与处理器进行数据交换，输入或者输出数据，输出的数据可用于故障诊断或者工况分析等，输入的数据可用于对各部件进行控制。

本实用新型公开的配气仪，包括上述的配气仪进气调节装置。

本实用新型的有益效果是：使进入混合腔的气体压力和流量稳定，保证混合腔内混合形成的混合气浓度精确高、稳定性好。

进一步的，所述配气仪进气调节装置至少有2个，所有的所述配气仪进气调节装置的所述流量控制器的输出端均通过对应的所述待混气输入管路与所述混合腔连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：可实时对各条待混气输入的气路的流量和气压进行调节，保证各条气路输入的待混气流量和气压均，保证混合后的混合气浓度精度高，稳定性好。

进一步的，所述待混气输入管路与所述混合腔连接处具有筛网，所述筛网在所述混合腔内，所述筛网用于将经过的气体打散。

采用上述进一步方案的有益效果是：提高混合腔内气体混合的效率。

附图说明

图1为配气仪的实施例的气路连接示意图；

图2为配气仪进气调节装置的实施例的气路连接示意图；

图3为配气仪进气调节装置的电气设备连接示意图；

图4为配气仪的实施例的结构示意图；

图中：1、减压阀；2、待混气输入管路；3、步进电机；4、第一气体压力传感器；5、第二气体压力传感器；6、第一限位开关；7、第二限位开关；8、过滤器；9、混合腔；10、筛网；11、显示操作屏；12、数据传输接口；13、流量调节装置；14、流量检测计；15、流量控制器；16、气体浓度检测装置；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1-图4所示，本实用新型公开的配气仪进气调节装置的实施例，包括待混气输入管路2、处理器、步进电机3、减压阀1、第一气体压力传感器4、第二气体压力传感器5、报警设备和流量控制器15，减压阀1和流量控制器15均设置于待混气输入管路2上，减压阀1的输出端与流量控制器15的输入端连通，流量控制器15的输出端通过待混气输入管路2与混合腔9连通，减压阀1的输入端通过待混气输入管路2与储气装置连通，步进电机3的输出端与减压阀1的阀芯传动连接，步进电机3的输出端与减压阀1的阀芯可通过齿轮组件传动连接，可在步进电机3的输出端和减压阀1的阀芯上各固定连接一齿轮，两个齿轮相互啮合，减压阀1通过阀芯转动调节通断和开度，第一气体压力传感器4设置于减压阀1的输入端，第二气体压力传感器5设置于减压阀1的输出端，第一气体压力传感器4、第二气体压力传感器5、步进电机3和报警设备均与处理器进行通信；

第一气体压力传感器4用于测量输入减压阀1的气体的压力并将检测到的数据传送到处理器；

第二气体压力传感器5用于测量减压阀1输出的气体的压力并将检测到的数据传送到处理器；

处理器通过步进电机3控制减压阀1的阀芯；

流量控制器15用于检测并调节流量控制器15输出端的流量，流量控制器15包括流量调节装置13和流量检测计14，流量检测计14设置于流量调节装置13的输出端，减压阀1的输出端与流量调节装置13的输入端连通，流量调节装置13的输出端通过待混气输入管路2与混合腔9连通，流量检测计14实时检测流量调节装置13输出端的流量并反馈给流量调节装置13，流量调节装置13根据流量检测计14检测的数据进行调节，流量调节装置13可选用调节阀。

还包括气体浓度检测装置16，气体浓度检测装置16设置于混合腔9内，优选的，气体浓度检测装置16设置于混合腔9的混合气输出端，气体浓度检测装置16和流量控制器15均与处理器进行通信，气体浓度检测装置16用于检测对应的待混气输入管路2输入的待混气的浓度，并反馈到处理器，处理器根据气体浓度检测装置16传输的数据调整流量控制器15设定的流量控制器15需要输出的待混气流量，以控制流量控制器15。

还包括第一限位开关6和第二限位开关7，第一限位开关6和第二限位开关7设置于减压阀1上，可设置于与减压阀1的阀芯固定连接的齿轮上，第一限位开关6和第二限位开关7均与处理器进行通信，第一限位开关6用于限制减压阀1最大开度位置，第二限位开关7用于限制减压阀1最小开度位置，第一限位开关6和第二限位开关7分别设置于减压阀1处于最大开度和最小开度时阀芯相对的位置上，限位开关限制阀芯轴向直线行程的技术为现有技术，在此不在累述。

待混气输入管路2上还设置有过滤器8，过滤器8的输出端与减压阀1的输入端连通。

还包括显示操作屏11，显示操作屏11优选电容触摸屏，显示操作屏11可设置于配气仪的外壳上，显示操作屏11与处理器进行通信，可通过显示操作屏11显示各处气压、流量、混合腔9对应的待混气浓度及设备工作情况等，也可通过显示操作屏11对各个设备进行控制。

还包括数据传输接口12，数据传输接口12与处理器进行通信，可通过数据传输接口12与处理器进行数据交换。

报警设备可选用现有的一种或者多种报警手段，如声光报警器、通过显示操作屏11显示报警或者通过手机或者PC向工作人员报警等。

使用时，将各个配气仪进气调节装置的待混气输入管路2的输入端与对应的不同的储气装置连通，各个储气装置中的气体通过对应的过滤器8过滤后进入对应的待混气输入管路2，各个储气装置通过对应的待混气输入管路2向混合腔9按设定比例供气，通过控制各个储气装置对应的待混气输入管路2输入气体的流量控制比例，配气仪进气调节装置的第一气体压力传感器4检测对应的减压阀1输入端的压力，压力在可调节的范围内时，开启减压阀1，向后方供气，检测到的减压阀1的输入端的压力过大或者过小时，表明对应的储气装置内的气压过大或过小，减压阀1无法将气压调整为设定的进入混合腔9的气压，此时通过报警设备报警，提醒工作人员检查或者更换对应的储气装置，第二气体压力传感器5检测对应的减压阀1减压后输出的气体压力，并实时反馈调节，使减压阀1输出的气体压力与预设的需要的气体压力相同，当储气装置内的气体逐渐耗尽导致气压减小时，第一气体压力传感器4优先检测到气压变化，关闭减压阀1并发出报警，从减压阀1输出的待混气进入流量控制器15的流量调节装置13，流量控制器15预设有需要输出的流量值，经流量控制器15对流量进行调节后按照需要输出的流量值输入混合腔9，流量检测计14实时对流量调节装置13的输出端的气体流量进行检测并与预设的需要输出的流量值进行比对，进而对流量调节装置13进行控制，使之不断进行调整，确保按照需要输出的流量值将气体输入混合腔9，在流量调节装置13不断进行调整的过程中，减压阀1的输出端的气压也会不断跟随变化，通过第二气体压力传感器5的实施检测和反馈与减压阀1的不断调整，确保进入流量控制器15的气体压力稳定，各类待混气进入混合腔9进行混合后输出，在混合腔9内的气体浓度检测装置16检测此时混合气中对应的待混气的浓度，并与需要的混合气中对应的待混气的浓度比对，当有差异时，及时反馈到处理器，处理器对对应的流量控制器15中需要输出的流量值进行修正，及时调整对应的混合气输入混合腔9的流量，确保形成的混合气的浓度精确、压力稳定，能够为用气设备提供符合标准的混合气。

本实用新型公开的配气仪的实施例，包括上述的配气仪进气调节装置。

配气仪进气调节装置至少有2个，所有的配气仪进气调节装置的流量控制器15的输出端均通过对应的待混气输入管路2与混合腔9连通，所有的配气仪进气调节装置的气体浓度检测装置16均设置于混合腔9的输出端，各自检测其对应的待混气输入管路2输入混合腔9内的待混气的浓度。

所有待混气输入管与混合腔9连接处均具有筛网10，筛网10在混合腔9内，筛网10用于将经过的气体打散。

所有配气仪进气调节装置可共用一个处理器、一个显示操作屏11和一个数据传输接口12，所有的第一气体压力传感器4、第二气体压力传感器5、步进电机3、流量控制器15、气体浓度检测装置16、显示操作屏11和数据传输接口12等各种电气设备之间通过CAN总线与处理器连接。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种配气仪进气调节装置，其特征在于：包括待混气输入管路(2)、处理器、步进电机(3)、减压阀(1)、第一气体压力传感器(4)、第二气体压力传感器(5)、报警设备和流量控制器(15)，所述减压阀(1)和所述流量控制器(15)均设置于所述待混气输入管路(2)上，所述减压阀(1)的输出端与所述流量控制器(15)的输入端连通，所述流量控制器(15)的输出端通过所述待混气输入管路(2)与混合腔(9)连通，所述减压阀(1)的输入端通过所述待混气输入管路(2)与储气装置连通，所述步进电机(3)的输出端与所述减压阀(1)的阀芯传动连接，所述第一气体压力传感器(4)设置于所述减压阀(1)的输入端，所述第二气体压力传感器(5)设置于所述减压阀(1)的输出端，所述第一气体压力传感器(4)、所述第二气体压力传感器(5)、所述步进电机(3)和所述报警设备均与所述处理器进行通信；

所述第一气体压力传感器(4)用于测量输入所述减压阀(1)的气体的压力并将检测到的数据传送到所述处理器；

所述第二气体压力传感器(5)用于测量所述减压阀(1)输出的气体的压力并将检测到的数据传送到所述处理器；

所述处理器通过所述步进电机(3)控制所述减压阀(1)的阀芯；

所述流量控制器(15)用于检测并调节所述流量控制器(15)输出端的流量。

2.根据权利要求1所述的配气仪进气调节装置，其特征在于：还包括气体浓度检测装置(16)，所述气体浓度检测装置(16)设置于所述混合腔(9)内，所述气体浓度检测装置(16)和所述流量控制器(15)均与所述处理器进行通信，所述处理器根据所述气体浓度检测装置(16)传输的数据控制所述流量控制器(15)。

3.根据权利要求1所述的配气仪进气调节装置，其特征在于：还包括第一限位开关(6)，所述第一限位开关(6)设置于所述减压阀(1)上，所述第一限位开关(6)与所述处理器进行通信，所述第一限位开关(6)用于限制所述减压阀(1)最大开度位置。

4.根据权利要求1所述的配气仪进气调节装置，其特征在于：还包括第二限位开关(7)，所述第二限位开关(7)设置于所述减压阀(1)上，所述第二限位开关(7)与所述处理器进行通信，所述第二限位开关(7)用于限制所述减压阀(1)最小开度位置。

5.根据权利要求1所述的配气仪进气调节装置，其特征在于：所述待混气输入管路(2)上还设置有过滤器(8)，所述过滤器(8)的输出端与所述减压阀(1)的输入端连通。

6.根据权利要求2所述的配气仪进气调节装置，其特征在于：还包括显示操作屏(11)，所述处理器与所述显示操作屏(11)进行通信。

7.根据权利要求2所述的配气仪进气调节装置，其特征在于：还包括数据传输接口(12)，所述处理器与所述数据传输接口(12)进行通信。

8.一种配气仪，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的配气仪进气调节装置。

9.根据权利要求8所述的配气仪，其特征在于：所述配气仪进气调节装置至少有2个，所有的所述配气仪进气调节装置的所述流量控制器(15)的输出端均通过对应的所述待混气输入管路(2)与所述混合腔(9)连通。

10.根据权利要求8所述的配气仪，其特征在于：所述待混气输入管路(2)与所述混合腔(9)连接处具有筛网(10)，所述筛网(10)在所述混合腔(9)内，所述筛网(10)用于将经过的气体打散。

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