CN212237157U - 一种气体浓度自动配比装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体浓度自动配比装置，包括气体混合组件，气体混合组件的输入侧设置有气体输入管，气体输入管顺次穿过气体过滤组件、气体流量控制组件、气体单向流通组件后与气体混合组件相连，气体混合组件的输出侧设置有气体排出管，气体排出管上设置有气体暂存罐和检测组件，气体暂存罐上设置有第四电磁阀，检测组件与气体流量控制组件之间设置有反向调节组件，反向调节组件通过电信号分别与检测组件、气体流量控制组件和第四电磁阀相连。本装置通过气体流量控制组件可精确的控制气体的流入量，混合气体有剩余可暂存在气体暂存罐中，不足时可从气体暂存罐中直接释放，这些都通过PID控制器对气体流量进行控制。

Description

一种气体浓度自动配比装置

技术领域

本实用新型涉及气体配比设备领域，特别涉及一种气体浓度自动配比装置。

背景技术

随着科学技术的发展，在冶金、石油、化工、机械、电子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、医药医疗等领域中都会需要含有两种或两种以上有效组份的混合气，为了获得更好的加工效果，常常需要将多种气体按比例混合后投入使用，所以流体流量需要实现精确控制。通常情况下，工厂里设置有多个混合气的使用端，有时候会出现工况调整，比如关掉其中一部分使用端，当使用端关闭一部分后，由于气体输入侧继续输气混合，而混合气体输出侧不能够完全使用混合后的气体，这会导致输气管路中的气体压力越来越大，会造成输气管路压力过大而损坏各种设备，甚至发生爆炸而带来安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气体浓度自动配比装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种气体浓度自动配比装置，包括气体混合组件，所述气体混合组件的输入侧设置有至少两条气体输入管，每条所述气体输入管顺次穿过气体过滤组件、气体流量控制组件、气体单向流通组件后与所述气体混合组件相连，所述气体混合组件的输出侧设置有气体排出管，所述气体排出管上设置有气体暂存罐，所述气体暂存罐与所述气体排出管之间设置有用于控制所述气体暂存罐进/排气的第四电磁阀，所述气体排出管上还设置有用于检测所述气体排出管气体压力的检测组件，所述检测组件与所述气体流量控制组件之间设置有反向调节组件，所述反向调节组件的输入端通过电信号与所述检测组件相连，所述反向调节组件的输出端通过电信号分别与气体流量控制组件和所述第四电磁阀相连。

进一步地，所述气体流量控制组件包括第一电磁阀和气体流量控制器，所述气体流量控制器设置在所述第一电磁阀与所述气体单向流通组件之间，所述第一电磁阀和气体流量控制器均与所述反向调节组件的输出端电信号连接。

进一步地，所述气体输入管上设置有气体压力传感器，所述气体压力传感器设置在所述气体过滤组件与所述第一电磁阀之间。

进一步地，所述气体排出管上还设置有用于检测所述气体排出管中各气体浓度的浓度分析仪，所述浓度分析仪与所述气体排出管之间设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀与所述反向调节组件的输出端电信号连接。

进一步地，所述气体排出管的输出端设置有若干并列分布的混合气体输送终端管。

进一步地，所述混合气体输送终端管上均设置有第三电磁阀。

进一步地，所述反向调节组件为PID控制器。

进一步地，所述检测组件为气体压力传感器。

本实用新型的有益效果是：

1）本装置通过气体流量控制组件可精确的控制气体的流入量，当排出的混合气体还有过剩时，多余的混合气体可暂存在气体暂存罐中，在使用端需要利用时可以直接释放进行利用，这样可增加输出压力，当气体暂存罐中已经存满混合气体而气体排出管中的压力继续升高时，检测组件会将信号传递给反向调节组件，反向调节组件对气体流量控制组件进行控制，使得气体输入管中气体的输入量减小，从而实现气体浓度自动配比控制。当气体排出管中的压力不够时，反向调节组件通过控制气体暂存罐对气体排出管中的压力进行调节，当输入端的输气量不足时，反向调节组件通过控制气体暂存罐释放暂存的气体，这样使得使用端的混合气体流量始终处在一个稳定的范围内。

附图说明

图1为本装置的连接结构示意图；

图中，1-气体混合组件，2-气体输入管，3-气体过滤组件，4-气体单向流通组件，5-气体排出管，6-气体暂存罐，7-检测组件，8-反向调节组件，10-第一电磁阀，11-气体流量控制器，12-气体压力传感器，13-浓度分析仪，14-第二电磁阀，15-混合气体输送终端管，16-第三电磁阀，17-第四电磁阀。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付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。

参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种气体浓度自动配比装置，包括气体混合组件1，气体混合组件1的输入侧设置有至少两条气体输入管2，每条气体输入管2顺次穿过气体过滤组件3、气体流量控制组件、气体单向流通组件4后与气体混合组件1相连，气体混合组件1的输出侧设置有气体排出管5，气体排出管5上设置有气体暂存罐6，气体暂存罐6与气体排出管5之间设置有用于控制气体暂存罐6进/排气的第四电磁阀17，气体排出管5上还设置有用于检测气体排出管5气体压力的检测组件7，检测组件7与气体流量控制组件之间设置有反向调节组件8，反向调节组件8的输入端通过电信号与检测组件7相连，反向调节组件8的输出端通过电信号分别与气体流量控制组件和第四电磁阀17相连。

气体流量控制组件包括第一电磁阀10和气体流量控制器11，气体流量控制器11设置在第一电磁阀10与气体单向流通组件4之间，第一电磁阀10和气体流量控制器11均与反向调节组件8的输出端电信号连接。第一电磁阀10和气体流量控制器11相结合后控制气体输入管2，第一电磁阀10可以直接控制气体输入管2的通断，而气体流量控制器11用于精确控制气体输入管2中气体的流量，其控制方式是计算单位时间内通过气体的体积，气体单向流通组件4为现有技术设备。反向调节组件8的输入端通过电信号与检测组件7相连，反向调节组件8的输出端通过电信号分别与第一电磁阀10和气体流量控制器11相连。第一电磁阀10和气体流量控制器11同时被反向调节组件8控制，反向调节组件8为现有技术的PID控制器，PID控制器的输入端通过电信号与检测组件7相连，PID控制器的输出端分别通过电信号与第一电磁阀10、气体流量控制器11、第二电磁阀14、第四电磁阀17相连。

优选的，气体输入管2上设置有气体压力传感器12，气体压力传感器12设置在气体过滤组件3与第一电磁阀10之间。气体输入管2中设置现有技术的气体压力传感器12，不仅仅是检测气体输入管2上气体的压力，还可以测出对应气体输入管2的密封性是否良好，是否存在漏气。气体过滤组件3的作用在于净化气体输入管2上的气体，使进入到气体混合组件1中的气体不存在颗粒杂质，气体混合组件1为现有技术中的气体混合器。

优选的，气体排出管5上还设置有用于检测气体排出管5中各气体浓度的浓度分析仪13，浓度分析仪13与气体排出管5之间设置有第二电磁阀14，第二电磁阀14与反向调节组件8的输出端电信号连接。浓度分析仪13为现有技术的9.99PPM浓度分析仪（9.99PPM表示百万分之九点九九），通过反向调节组件8控制第二电磁阀14，反向调节组件8可以在相等间隔时间中控制第二电磁阀14的开/关，混合气体在第二电磁阀14开启状态下进入到浓度分析仪13中，然后对气体的浓度进行检测。

优选的，气体排出管5的输出端设置有若干并列分布的混合气体输送终端管15。混合气体输送终端管15上均设置有第三电磁阀16。混合气体输送终端管15为气体排出管5的支路，通常情况下会根据生产需求控制混合气体输送终端管15开启的数量，设置第三电磁阀16可任意控制每条支路，方便生产。检测组件7为气体压力传感器。检测组件7检测气体排出管5中的压力，并将测得的压力值以电信号的形式传输到反向调节组件8，反向调节组件8根据压力值再发出不同的指令对各零部件进行调节。

气体暂存罐6包括设置在气体暂存罐6上用于控制进/排气的第四电磁阀17，第四电磁阀17连接在气体排出管5与气体暂存罐6之间，第四电磁阀17与反向调节组件8电信号连接。通过控制第四电磁阀17，可以使得气体排出管5上的混合气体进入气体暂存罐6中或者排出气体暂存罐6之外，气体暂存罐6只是一个用于暂时保存混合气体的容器。

本装置的工作过程是：各种气体首先从气体输入管2进入到气体混合组件1中，在气体混合组件1中充分混合后进过气体排出管5后从混合气体输送终端管15中排出，所有的混合气体输送终端管15均在使用混合气体时，检测组件7会检测到一个压力值（10MPa），当部分混合气体输送终端管15不再使用混合气体时，会关闭此部分的第三电磁阀16，由于气体输入管2进入的气体量不变，因此会导致气体排出管5中的气体压力增大，当检测组件7检测到气体压力增大到一个数值（13MPa）时，反向调节组件8会通过电信号控制第四电磁阀17并使第四电磁阀17开启，此时混合气体进入到气体暂存罐6中，当气体暂存罐6中充满混合气体时，气体排出管5中的压力会继续增大，当压力增大到另一个数值（15MPa）时，此时反向调节组件8会通过电信号控制第四电磁阀17并将其关闭，同时还发出指令给反向调节组件8，反向调节组件8将控制所有气体输入管2中的第一电磁阀10和气体流量控制器11，这样直接控制气体输入管2中的气体流量，使其输入的气体量减少。当气体输入管2中的气体流量减小后，随着混合气体输送终端管15对气体的使用会使气体排出管5中的压力减小，当其压力小于一个数值（8MPa）时，反向调节组件8会通过电信号控制第四电磁阀17，第四电磁阀17会开启，此时混合气体会从气体暂存罐6中流出，当气体暂存罐6中的压力达到（8MPa）会关闭第四电磁阀17，当混合气体输送终端管15继续消耗很合气体时，气体排出管5中的压力也会继续减小，当其压力减小到另一个数值（6MPa）时，此时反向调节组件8将控制所有气体输入管2中的第一电磁阀10和气体流量控制器11，这样直接控制气体输入管2中的气体流量，使其输入的气体量增大，这样就达到自动控制的目的。

当混合气体输送终端管15所需的气压为8MPa时，而气源中的气体输入量不够，只能提供6MPa的气体输入量，此时反向调节组件8会控制第四电磁阀17开启，气体暂存罐6中的气体会暂时释放混合气体用于保持混合气体输送终端管15所需的气压。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种气体浓度自动配比装置，其特征在于：包括气体混合组件（1），所述气体混合组件（1）的输入侧设置有至少两条气体输入管（2），每条所述气体输入管（2）顺次穿过气体过滤组件（3）、气体流量控制组件、气体单向流通组件（4）后与所述气体混合组件（1）相连，所述气体混合组件（1）的输出侧设置有气体排出管（5），所述气体排出管（5）上设置有气体暂存罐（6），所述气体暂存罐（6）与所述气体排出管（5）之间设置有用于控制所述气体暂存罐（6）进/排气的第四电磁阀（17），所述气体排出管（5）上还设置有用于检测所述气体排出管（5）气体压力的检测组件（7），所述检测组件（7）与所述气体流量控制组件之间设置有反向调节组件（8），所述反向调节组件（8）的输入端通过电信号与所述检测组件（7）相连，所述反向调节组件（8）的输出端通过电信号分别与气体流量控制组件和所述第四电磁阀（17）相连。

2.根据权利要求1所述的一种气体浓度自动配比装置，其特征在于：所述气体流量控制组件包括第一电磁阀（10）和气体流量控制器（11），所述气体流量控制器（11）设置在所述第一电磁阀（10）与所述气体单向流通组件（4）之间，所述第一电磁阀（10）和气体流量控制器（11）均与所述反向调节组件（8）的输出端电信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种气体浓度自动配比装置，其特征在于：所述气体输入管（2）上设置有气体压力传感器（12），所述气体压力传感器（12）设置在所述气体过滤组件（3）与所述第一电磁阀（10）之间。

4.根据权利要求1所述的一种气体浓度自动配比装置，其特征在于：所述气体排出管（5）上还设置有用于检测所述气体排出管（5）中各气体浓度的浓度分析仪（13），所述浓度分析仪（13）与所述气体排出管（5）之间设置有第二电磁阀（14），所述第二电磁阀（14）与所述反向调节组件（8）的输出端电信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种气体浓度自动配比装置，其特征在于：所述气体排出管（5）的输出端设置有若干并列分布的混合气体输送终端管（15）。

6.根据权利要求5所述的一种气体浓度自动配比装置，其特征在于：所述混合气体输送终端管（15）上均设置有第三电磁阀（16）。

7.根据权利要求1所述的一种气体浓度自动配比装置，其特征在于：所述反向调节组件（8）为PID控制器。

8.根据权利要求1所述的一种气体浓度自动配比装置，其特征在于：所述检测组件（7）为气体压力传感器。

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