CN215574929U

CN215574929U - 一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置

Info

Publication number: CN215574929U
Application number: CN202120931493.6U
Authority: CN
Inventors: 唐琪; 陈丑和; 唐国庆; 陈洁; 唐三水; 范燨; 黄娟
Original assignee: Hubei Huaqiang Technology Co Ltd
Current assignee: Hubei Huaqiang Technology Co Ltd
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2031-04-30

Abstract

本实用新型公开了一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，包括箱体，箱体内分隔成苯发生腔室、恒温腔室和湿度发生腔室；苯发生腔室和湿度发生腔室均与气源接口连接；苯发生腔室内设置有试剂瓶和加热系统；湿度发生腔室内设置有加湿系统；恒温腔室内设置有混合罐和模拟滤毒罐；恒温腔室外侧设置有人机界面和开关电源。本装置可以对不同滤毒罐产品对苯蒸气防护时间进行模拟试验，测试滤毒罐在不同温湿度、进气流量及浓度条件下，不同碳层厚度对苯蒸气的防护时间，无需使用滤毒罐成品，节约研究成本，试验条件控制精确稳定，装置一体化设计，可实现装置的整体控制，操作简单，适用于滤毒罐对苯蒸气防护时间的科学研究。

Description

一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置

技术领域

本实用新型属于滤毒罐对苯蒸气试验装置领域，特别涉及一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置。

背景技术

目前，市场现有滤毒罐试验装置自动化程度低，进行滤毒罐防护时间研究时，需要采用滤毒罐成品进行科学试验，同时需要手动计算防护时间，准确率较低，且每次试验均需要采用成品滤毒罐，试验成本较高；试验装置大多由多个独立的装置共同组成，不利于试验条件及装置的整体调控，各装置需要独立控制及操作，不利于使用人员操作使用，且很难达到稳定的试验条件，试验条件不全面。

现有技术中，例如专利号为“CN110694193A”，名称为“一种滤毒盒苯防护时间检测装置”的专利，公开了一种滤毒盒苯防护时间检测装置，包括底座和设置在底座上的苯蒸气缓冲罐、空气缓冲罐、混合罐、第一滤毒罐和第二滤毒罐，所述第一滤毒罐和第二滤毒罐完全一致且并排设置在底座的表面上，所述第一滤毒罐与第二滤毒罐上分别连接有苯蒸气报警仪和苯蒸气净化设备，通过苯蒸气报警仪实现对第一滤毒罐与第二滤毒罐内苯蒸气防护时间的检测，对于苯蒸气防护时间测试采用仪器控制，使苯蒸气混合气体导入滤毒罐，通过滤毒罐内的滤毒盒渗漏到苯蒸气报警仪，实现对该滤毒盒苯防护时间的检测，能够有效减少检测过程中化学试剂的使用，操作更加简便，试验数据通过仪器直接读取，更加准确。

例如专利号为“CN106092634A”，名称为“一种检测滤毒罐防护时间的装置和方法”的专利，包括通过管路依次连接的磷化氢气瓶、第一压力传感器、第一气体减压器、第二压力传感器、第一温度传感器、流量计、第三压力传感器、第二温度传感器、滤毒罐密封装置和磷化氢报警仪，第二压力传感器与温湿度传感器之间的管路上固定设有第一低压控制阀，滤毒罐密封装置和磷化氢报警仪之间的管路上固定设有报警仪流量控制阀，滤毒罐密封装置的出口端还固定连接有系统放空截止阀。能够对市售滤毒罐对于磷化氢气体的防护时间做快速连续的检测，准确得出滤毒罐对于磷化氢气体的防护时间，该装置结构简单，操作方便，能够进行不同条件下的实验测试，且能够连续对不同的滤毒罐进行测试，提高了测试的效率。

上述现有技术均采用了直通苯蒸气的方式，要改变苯蒸气浓度较为困难，需要通过加入空气稀释，若要加大浓度则需要从苯蒸气的气源进行调节，难度较大，步骤繁琐，且苯蒸气在通入过程中，以及装置撤销回收过程中容易发生逸散泄漏，危险性较高；且装置无法改变苯蒸气的温湿度，装置采用成品滤毒罐进行检测，检测成本较高，无法通过一套设备对不同碳层厚度的滤毒罐进行检测。

为了解决上述缺陷，急需设计一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置来解决上述问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，本装置可以对不同滤毒罐产品对苯蒸气防护时间进行模拟试验，测试滤毒罐在不同温湿度、进气流量及浓度条件下，不同碳层厚度对苯蒸气的防护时间，无需使用滤毒罐成品，节约研究成本，试验条件控制精确稳定，装置一体化设计，可实现装置的整体控制，操作简单，适用于滤毒罐对苯蒸气防护时间的科学研究。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，包括箱体，箱体内分隔成苯发生腔室、恒温腔室和湿度发生腔室；苯发生腔室和湿度发生腔室均与气源接口连接；苯发生腔室内设置有试剂瓶和加热系统；湿度发生腔室内设置有加湿系统；恒温腔室内设置有混合罐和模拟滤毒罐；恒温腔室外侧设置有人机界面和开关电源。

进一步地，开关电源将220V外接电源转换为合适的电压供试验装置使用。

优选地，加热系统包括与试剂瓶通过管路连接的加热罐，加热罐内部设置有第一加热器；加热罐与试剂瓶之间设置有第一变量泵。

优选地，加热罐一侧入口与气源接口连接；加热罐一侧出口通过管路与混合罐入口连接。

优选地，加热罐与混合罐之间的管路上设置有第一流量传感器和第一比例阀；第一流量传感器和第一比例阀位于苯发生腔室内。

优选地，加湿系统包括加湿器，加湿器一端入口与气源接口连接，另一端入口通过第二变量泵与外接水源连接。

优选地，加湿器出口一端通过管路与混合罐入口连接；管路上设置有第二流量传感器、第二比例阀和湿度传感器。

优选地，恒温腔室内壁连接有控制器、第二加热器和温度传感器；恒温腔室表面设置有风机；混合罐出口端与模拟滤毒罐进气口连接。

进一步地，控制器优选PLC。

优选地，模拟滤毒罐进气口设置有第一VOC传感器模块，模拟滤毒罐出气口设置有第二VOC传感器模块。

优选地，第一VOC传感器模块和第二VOC传感器模块内含VOC传感器探头及信号调理电路；模拟滤毒罐内部设置有装碳区域用于模拟滤毒罐产品对苯蒸气的吸附过程；第一变量泵和第二变量泵均集成有电机驱动模块。

优选地，第一变量泵、第一加热器、第一流量传感器、第一比例阀、湿度传感器、第二变量泵、加湿器、第二加热器、风机、第二比例阀、第二流量传感器、第一VOC传感器模块、第二VOC传感器模块和温度传感器均与控制器电性连接，人机界面与控制器通过RS232接口连接。

本实用新型的有益效果为：

1，本实用新型可以实现不同滤毒罐产品对苯蒸气防护时间进行模拟试验，测试条件全面，可通过调节加热器功率、调节变量泵和比例阀的开度从而灵活改变试验条件，以便测试滤毒罐在不同温湿度、进气流量及浓度条件下，不同碳层厚度对苯蒸气的防护时间；无需使用滤毒罐成品，节约研究成本，装置一体化设计，可实现装置的整体控制，操作简单，用户只需在人机界面设置好试验条件，装置即可自动调控进行试验，试验条件控制精确稳定，且单个装置可以有效模拟多种不同的滤毒罐产品，适用于滤毒罐对苯蒸气防护时间的科学研究。

2，相较于现有的检测装置，本装置采用将密闭的罐体中的苯液进行加热获取苯蒸气的方法，相较于直接通入外接苯蒸气气源，本方法可以通过内置泵机和阀门便捷调整苯蒸气浓度和温湿度，且安全性较高，在装置收纳过程中，不易发生苯蒸气的逸散泄漏；装置在模拟滤毒罐两端设置传感器，通过前侧的浓度变化开始计时，后侧的击穿浓度时刻停止计时，可以精确获取滤毒罐内碳层的防护时长；且模拟滤毒罐内部碳层可更替，厚度可自由设置，无需每次试验均使用一个成品滤毒罐，成本较低。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2 为本实用新型电路总体结构框图；

图3 为本实用新型控制器、人机界面电路图；

图4 为本实用新型湿度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第一VOC传感器模块信号采集电路图；

图5 为本实用新型第二VOC传感器模块、温度传感器信号采集电路图；

图6 为本实用新型第一比例阀、第一加热器、第一变量泵、第二变量泵控制信号电路图；

图7 为本实用新型加湿器、第二加热器、风机、第二比例阀控制信号电路；

图8 为本实用新型开关电源电路图；

图中附图标记为：第一变量泵1，第一加热器2，试剂瓶3，第一流量传感器4，第一比例阀5，湿度传感器6，第二变量泵7，加湿器8，控制器9，第二加热器10，风机11，箱体12，混合罐13，模拟滤毒罐14，第一VOC传感器模块15，人机界面16，开关电源17，第二比例阀18，第二流量传感器19，苯发生腔室20，恒温腔室21，湿度发生腔室22，气源接口23，加热罐24，第二VOC传感器模块25，温度传感器26。

具体实施方式

如图1~图8中，一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，包括箱体12，箱体12内分隔成苯发生腔室20、恒温腔室21和湿度发生腔室22；苯发生腔室20和湿度发生腔室22均与气源接口23连接；苯发生腔室20内设置有试剂瓶3和加热系统；湿度发生腔室22内设置有加湿系统；恒温腔室21内设置有混合罐13和模拟滤毒罐14；恒温腔室21外侧设置有人机界面16和开关电源17。

进一步地，开关电源17将220V外接电源转换为合适的电压供试验装置使用。

优选地，加热系统包括与试剂瓶3通过管路连接的加热罐24，加热罐24内部设置有第一加热器2；加热罐24与试剂瓶3之间设置有第一变量泵1。

优选地，加热罐24一侧入口与气源接口23连接；加热罐24一侧出口通过管路与混合罐13入口连接。

优选地，加热罐24与混合罐13之间的管路上设置有第一流量传感器4和第一比例阀5；第一流量传感器4和第一比例阀5位于苯发生腔室20内。

优选地，加湿系统包括加湿器8，加湿器8一端入口与气源接口23连接，另一端入口通过第二变量泵7与外接水源连接。

优选地，加湿器8出口一端通过管路与混合罐13入口连接；管路上设置有第二流量传感器19、第二比例阀18和湿度传感器6。

优选地，恒温腔室21内壁连接有控制器9、第二加热器10和温度传感器26；恒温腔室21表面设置有风机11；混合罐13出口端与模拟滤毒罐14进气口连接。

进一步地，控制器9优选型号为施耐德M340的PLC。

优选地，模拟滤毒罐14进气口设置有第一VOC传感器模块15，模拟滤毒罐14出气口设置有第二VOC传感器模块25。

优选地，第一VOC传感器模块15和第二VOC传感器模块25内含VOC传感器探头及信号调理电路；模拟滤毒罐14内部设置有装碳区域用于模拟滤毒罐14产品对苯蒸气的吸附过程；第一变量泵1和第二变量泵7均集成有电机驱动模块。

进一步地，VOC传感器探头选用MEMS传感器探头，信号调理电路内含RS485接口。

优选地，第一变量泵1、第一加热器2、第一流量传感器4、第一比例阀5、湿度传感器6、第二变量泵7、加湿器8、第二加热器10、风机11、第二比例阀18、第二流量传感器19、第一VOC传感器模块15、第二VOC传感器模块25和温度传感器26均与控制器9电性连接，人机界面16与控制器9通过RS232接口连接。

优选地，上述一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置的工作原理如下：

S1，将第一变量泵1、第一加热器2、第一流量传感器4、第一比例阀5、湿度传感器6、第二变量泵7、加湿器8、控制器9、第二加热器10、风机11、第一VOC传感器模块15、人机界面16、第二比例阀18、第二流量传感器19、第二VOC传感器模块25和温度传感器26初始化；

S2，控制器9采集湿度传感器6、第一流量传感器4、第一VOC传感器模块15、第二流量传感器19、第二VOC传感器模块25和温度传感器26数据，使第二加热器10和风机11启动；

S3，通过温度传感器26反馈数据控制风机11动作，使恒温腔室21的温度恒定；

S4，第一加热器2工作，加热至苯的发生温度，气源接口23连接外部气源；

S5，第二变量泵7抽取纯水进入加湿器8，加湿器8工作，将不同湿度的气体送至第二比例阀18，通过第二比例阀18调节气体流量，不同湿度的气体进入混合罐13，同时根据第二流量传感器19反馈数据，对第二比例阀18开度进行调节；

S6，试剂瓶3倒入苯液体试剂，通过第一变量泵1吸入苯液体，送入加热罐24，将苯液体加热为苯蒸气；

S7，苯蒸气通过第一比例阀5，通过第一比例阀5调节苯蒸气流量，苯蒸气进入混合罐13，同时根据第一流量传感器4反馈数据，对第一比例阀5开度进行调节；

S8，不同湿度的气体与苯蒸气在混合罐13混合，混合气体进入模拟滤毒罐14进行滤毒模拟；

S9，第一VOC传感器模块15检测到浓度变化，控制器9开始计时；当第二VOC传感器模块25的浓度数据大于设定阈值时，控制器9停止计时，并在人机界面16显示开始计时到停止计时的区间时间；通过人机界面16可以发送指令到控制器9进行进气的温湿度、浓度及流量调节。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：包括箱体（12），箱体（12）内分隔成苯发生腔室（20）、恒温腔室（21）和湿度发生腔室（22）；苯发生腔室（20）和湿度发生腔室（22）均与气源接口（23）连接；苯发生腔室（20）内设置有试剂瓶（3）和加热系统；湿度发生腔室（22）内设置有加湿系统；恒温腔室（21）内设置有混合罐（13）和模拟滤毒罐（14）。

2.根据权利要求1所述的一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：所述加热系统包括与试剂瓶（3）通过管路连接的加热罐（24），加热罐（24）内部设置有第一加热器（2）；加热罐（24）与试剂瓶（3）之间设置有第一变量泵（1）。

3.根据权利要求2所述的一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：所述加热罐（24）一侧入口与气源接口（23）连接；加热罐（24）一侧出口通过管路与混合罐（13）入口连接。

4.根据权利要求2所述的一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：所述加热罐（24）与混合罐（13）之间的管路上设置有第一流量传感器（4）和第一比例阀（5）；第一流量传感器（4）和第一比例阀（5）位于苯发生腔室（20）内。

5.根据权利要求1所述的一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：所述加湿系统包括加湿器（8），加湿器（8）一端入口与气源接口（23）连接，另一端入口通过第二变量泵（7）与外接水源连接。

6.根据权利要求5所述的一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：所述加湿器（8）出口一端通过管路与混合罐（13）入口连接；管路上设置有第二流量传感器（19）、第二比例阀（18）和湿度传感器（6）。

7.根据权利要求1所述的一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：所述恒温腔室（21）内壁连接有控制器（9）、第二加热器（10）和温度传感器（26）；恒温腔室（21）表面设置有风机（11）；混合罐（13）出口端与模拟滤毒罐（14）进气口连接；恒温腔室（21）外侧设置有人机界面（16）和开关电源（17）。

8.根据权利要求1所述的一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：所述模拟滤毒罐（14）进气口设置有第一VOC传感器模块（15），模拟滤毒罐（14）出气口设置有第二VOC传感器模块（25）。

9.根据权利要求8所述的一种模拟滤毒罐对苯蒸气防护时间试验装置，其特征在于：所述第一VOC传感器模块（15）和第二VOC传感器模块（25）内含VOC传感器探头及信号调理电路；模拟滤毒罐（14）内部设置有装碳区域用于模拟滤毒罐产品对苯蒸气的吸附过程；第一变量泵（1）和第二变量泵（7）均集成有电机驱动模块。