CN220208145U - 一种模块化气体控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种模块化气体控制系统，其包括安装在外界柜体上的底层结构板，设置在底层结构板上的气体控制机构和上层结构板，上层结构板具有从底层结构板顶面向上延伸的竖板和设置在竖板上的安装板，安装板位于竖板远离底层结构板的一侧，气体控制机构包括具有气体输入接口的第一部分和具有气体输出接口的第二部分，其中第二部分设置在安装板上；底层结构板和上层结构板的设置，使气体控制系统分为两层布置，降低了柜体安装气控系统的单面面积，从而提高柜体的空间利用率和柜体的集成度，实现气体控制系统的模块化，方便气体控制系统的安装和拆卸，使得安装灵活度加强。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体控制技术领域，特别涉及一种模块化气体控制系统。
背景技术
气体的压力、流量等参数控制在诸如冶金、化工、电力和环保等众多行业内有着广泛应用。
其中气体流量、压力的精度、稳定性、抗过载等气控指标都影响了具体的工艺过程，决定了最终的工艺效果。此外，气体的控制需求还广泛存在于气体传感器、校准、检测研究，在新材料及特种材料的研究及制备方面，在等离子刻蚀、冷喷涂、脱硫脱销、气体焊接等设备中也大量配套使用。
气体控制一般指对输入气源气体通过压力、流量的精确调节后并实时供给输出至用气端，使得用气端具备静态或动态稳定的气体环境。
现有的气控系统元件及管路布置一般采用平面式布局，对安装柜体单面面积要求较大，整体柜体空间利用率较低，并因此造成了柜体集成度低、移动性不足，无法开展现场快速施工、调试等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中的一般采用平面式布局，对安装柜体单面面积要求较大，整体柜体空间利用率较低，并因此造成了柜体集成度低、移动性不足，无法开展现场快速施工、调试的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种模块化气体控制系统，其包括：包括安装在外界柜体上的底层结构板，设置在底层结构板上的气体控制机构和上层结构板，上层结构板具有从底层结构板顶面向上延伸的竖板和设置在竖板上的安装板，安装板位于竖板远离底层结构板的一侧，气体控制机构包括具有气体输入接口的第一部分和具有气体输出接口的第二部分，其中第二部分设置在安装板上。
进一步，第一部分包括设置在底层结构板上的与气体输入接口管路连接的压力调节组件。
进一步，压力调节组件包括压差阀和输入端与气体输入接口管路连接的减压阀，压差阀具有第一输入接口和第二输入接口，气体输入接口与第一输入接口管路连接；输入端与减压阀输出端管路连接的压力控制器，压力控制器的输出端与第二输入接口管路连接。
进一步，气体输入接口与压力调节组件之间设置有安全阀，进入气体输入接口的气体通过安全阀分别向减压阀和压差阀传输。
进一步，第二部分包括设置在上层结构板上流量测量组件，流量测量组件输入端与第一部分输出端管路连接，输出端与气体输出接口管路连接。
进一步，流量测量组件包括输入端与压差阀输出端管路连接的质量流量计，质量流量计输出端与气体输出接口管路连接。
进一步，还包括压力传感器，压力传感器设置在质量流量计与气体输出接口之间，用于检测压力调节组件进行压力调节后的气体压力。
进一步，差压阀、压力控制器和第二部分的数量均具有两个，两个差压阀和两个压力控制器均并联设置，两个压力控制器的输入端与减压阀管路连接，两个压力控制器的输出端与两个差压阀的第二输入接口一一对应连接，两个差压阀的输出端与两个第二部分的输入端一一对应连接。
进一步，底层结构板通过螺栓与外界柜体可拆卸连接。
进一步，上层结构板可拆卸的设置在底层结构板上。
由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果为：底层结构板和上层结构板的设置，使气体控制系统分为两层布置，降低了柜体安装气控系统的单面面积，从而提高柜体的空间利用率和柜体的集成度，实现气体控制系统的模块化，方便气体控制系统的安装和拆卸，使得安装灵活度加强。
附图说明
图1是本申请提供的气体控制系统的立体图。
图2是本申请提供的气体控制系统的部分结构的俯视图。
图3是本申请提供的气体控制系统的部分结构的示意图。
图4是本申请提供的气体控制系统的侧视图。
图5是本申请提供的原理图。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
请参阅图1-5，为本实施例提供的一种模块化气体控制系统，包括安装在外界柜体上的底层结构板901，设置在底层结构板901上的气体控制机构和上层结构板902，底层结构板901和上层结构板902均具有用于安装气体控制机构的安装面，并且上层结构板902的安装面和底层结构板901的安装面不位于同一个平面上，以此使气体控制系统分为两层布置，实现气控系统的立体式布局，降低了柜体安装气控系统的单面面积，从而提高柜体的空间利用率和柜体的集成度；并且气体控制系统均设置在底层结构板901上，只需要将底层结构板901从柜体上拆卸下就能将整个气体控制系统从柜体上拆卸下，同理，只需要将底层结构板901安装上柜体就能将整个气体控制系统安装在柜体上，实现气体控制系统的模块化，方便气体控制系统的安装和拆卸，使得安装灵活度加强。
上述上层结构板902具有从底层结构板901顶面两侧向上延伸的竖板和设置在两侧竖板之间的安装板，安装板位于竖板远离底层结构板901的一侧并与底层结构板901平行设置。
上述气体控制机构包括具有气体输入接口的第一部分和具有气体输出接口的第二部分，其中第二部分设置在安装板上，从而实现气控系统的立体式布局。
上述气体控制机构包括：气体输入接口1、压力传感器2、安全阀3、减压阀4、压差阀5、压力控制器6、质量流量计7、气体输出接口8和连接管路10。
上述第一部分包括：气体输入接口1、安全阀3、减压阀4、压差阀5和压力控制器6；第二部分包括：质量流量计7和气体输出接口8。
如图所示，气体控制系统分为两层布置，气控元件在底层结构板901和上层结构板902分别布置，底层结构板901上的元件与上层结构板902上的元件通过连接管路10连通，底层结构板901设置有气体输入接口1、压力传感器201、安全阀3、减压阀4、压差阀501、压差阀502、压力控制器601和压力控制器602。其中气体输入接口1通过连接管路10分别于减压阀4、压差阀501和压差阀502的输入端连通；减压阀4的输出端分别与压力控制器601和压力控制器602输入端连通；压力控制器601和压力控制器602输出端通过气体软管分别与压差阀501和压差阀502输入端连通，压差阀501和压差阀502输出端通过气体管路分别与上层结构板902中的质量流量计701和质量流量计702连通。此外，压力传感器201和安全阀3设置于气体输入接口1与减压阀4之间的连接管路上。
压差阀5包括有两路气体输入以及一路气体输出，输入气体包括被控气体和调节气体，压力控制器6将不同压力的调节气体输入至压差阀5后通过比例压差关系可将被控气体调节支额定气压输出。
减压阀4用于降低输入气体的压力，由于压力控制器6需要在低压段进行精准调压，并通过压差阀5对高压力气体进行比例压差调节，此压力调节形式可以提高调压精度的同时降低高压力气体对压力控制器6的损坏。
压力传感器201用于输入气压的监测及反馈，可连通于外部PLC进行输入气体压力的监测、显示及报警反馈。
安全阀3可通过设置安全压力进行整体气孔系统的压力保护，当输入压力超过设定安全压力阈值，安全阀3会将管路系统内压力泄压至安全压力之下，保护安全阀3后端的气控元件。
上层结构板902布置有质量流量计701和质量流量计702、压力传感器202和压力传感器203以及气体输出接口801和气体输出接口802。其中质量流量计701和质量流量计702分别与气体输出接口801和气体输出接口802通过气体管路连通，压力传感器202和压力传感器203分别设置于压差阀501和压差阀502与质量流量计701和质量流量计702的连通管路上。
压力传感器202和压力传感器203用于监测压差阀5进行压力调节后的实时气体压力，并通过连通于外部PLC对压力控制器6进行闭环控制，保证气体压力输出精度。
质量流量计7内置有流量调节阀，可以实现气体流量的监测和控制，其流量调节阀可通过连通于外部PLC对气体流量进行闭环控制。
气体控制工作原理：输入气体经气体输入接口1进入，经三条气体管路分别流入减压阀4、压差阀501和压差阀502，输入气体经减压阀4进一步降压后分别进入压力控制器601和压力控制602，压力控制器601和压力控制602接受压力控制信号分别释放调节气体进入压差阀501和压差阀502，压差阀501和压差阀502在接受到不同的调节气体压力后对被控气体进行比例调压并分别输出至质量流量计701和质量流量计702，质量流量计701和质量流量计702各自接受流量控制信号利用内置流量调节阀进行流量调节，最终不同压力及流量设定的两组气体分别从各自气体输出接口8输出。
作为底层结构板901与柜体可拆卸连接方式的实施例，底层结构板901与柜体卡接，以实现底层结构板901与柜体可拆卸连接，卡接的方案可以采取现有存在的方案，因此具体的卡接方案在此不做赘述。
作为底层结构板901与柜体可拆卸连接方式的另一实施例，底层结构板901与柜体通过螺栓可拆卸连接。
进一步，上层结构板902可拆卸的设置在底层结构板901上，具体来说，上层结构板902通过卡接或螺栓与底层结构板901可拆卸连接，可拆卸的上层结构板902方便将质量流量计和气体输出结构从柜体上卸下，可以实现气控系统的模块化快速更换，进一步加强安装灵活度。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种模块化气体控制系统，其特征在于，包括安装在外界柜体上的底层结构板，设置在底层结构板上的气体控制机构和上层结构板，上层结构板具有从底层结构板顶面向上延伸的竖板和设置在竖板上的安装板，安装板位于竖板远离底层结构板的一侧，气体控制机构包括具有气体输入接口的第一部分和具有气体输出接口的第二部分，其中第二部分设置在安装板上。
2.根据权利要求1所述的模块化气体控制系统，其特征在于，第一部分包括设置在底层结构板上的与气体输入接口管路连接的压力调节组件。
3.根据权利要求2所述的模块化气体控制系统，其特征在于，压力调节组件包括压差阀和输入端与气体输入接口管路连接的减压阀，压差阀具有第一输入接口和第二输入接口，气体输入接口与第一输入接口管路连接；输入端与减压阀输出端管路连接的压力控制器，压力控制器的输出端与第二输入接口管路连接。
4.根据权利要求3所述的模块化气体控制系统，其特征在于，气体输入接口与压力调节组件之间设置有安全阀，进入气体输入接口的气体通过安全阀分别向减压阀和压差阀传输。
5.根据权利要求3所述的模块化气体控制系统，其特征在于，第二部分包括设置在上层结构板上流量测量组件，流量测量组件输入端与第一部分输出端管路连接，输出端与气体输出接口管路连接。
6.根据权利要求5所述的模块化气体控制系统，其特征在于，流量测量组件包括输入端与压差阀输出端管路连接的质量流量计，质量流量计输出端与气体输出接口管路连接。
7.根据权利要求6所述的模块化气体控制系统，其特征在于，还包括压力传感器，压力传感器设置在质量流量计与气体输出接口之间，用于检测压力调节组件进行压力调节后的气体压力。
8.根据权利要求3或5任意一项所述的模块化气体控制系统，其特征在于，差压阀、压力控制器和第二部分的数量均具有两个，两个差压阀和两个压力控制器均并联设置，两个压力控制器的输入端与减压阀管路连接，两个压力控制器的输出端与两个差压阀的第二输入接口一一对应连接，两个差压阀的输出端与两个第二部分的输入端一一对应连接。
9.根据权利要求1所述的模块化气体控制系统，其特征在于，底层结构板通过螺栓与外界柜体可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的模块化气体控制系统，其特征在于，上层结构板可拆卸的设置在底层结构板上。
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