CN102425726B - 防爆试验综合配气装置及配气方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤矿用防爆电器防爆试验综合配气装置及配气方法，它顺序由气源单元、流量控制单元、气体混加器、试验槽单元及压力变送器、气体分析单元，数据采集器、计算机构成，其特征在于：还包括通过计算机对流量控制单元、试验槽单元、压力变送器、气体分析单元进行控制的可编程控制器PLC控制柜。充分利用可编程控制器PLC过程控制的现代手段，有效地完成了国家相关标准所规定的试验用气体混合气种的三元及二元的有效混合配比，***在配气试验过程中能够实时进行数据采集和分析，同时采用三级气体混加器使配气准确率及成功率高，***反应速度快、自动化控制程度高，配气方法确保检验准确率及成功率基础上，提高检验效率。
Description
技术领域
本发明涉及防爆电器防爆试验综合配气检验装置及检验配气方法，特别涉及煤矿用防爆电器防爆试验综合配气装置及配气方法。
技术背景
含瓦斯及其它可***气体的煤矿井下的最大特点是存在着大量的瓦斯等可燃性***气体。当空气中甲烷含量达到(5～15)％时，遇到650℃以上的高温大热源或具有足够能量的火花，将发生***，导致矿难的发生。所以矿用防爆电器设备必须采取防爆安全措施，保证其在一定的***危险环境中得到安全使用。而对于其能否安全使用的判定，必须经过严格的防爆标准检验。在检验过程中，检验条件和手段符合标准要求，是检验结果判定的根本依据。检验条件和手段越好，检验标准越高，检验结果判定越准确。其中起决定作用的因素是标准试验用混合配气质量和精度。二十世纪末，国家煤矿防爆电器产品安检部门实现了与国际标准的迅速接轨，出台了至今最具权威性的GB3836标准。该标准中严格规定了试验用气体混合气种和混合比例(含二元配气、三元配气)。标准颁布至今，国内诸家防爆检验机构采用不同手段、不同方法，不同煤矿用防爆电器防爆试验配气装备，较为准确、合理地相继完成了符合该标准规定的二元、三元配气。一般主要包括气源单元、流量控制单元、气体混加器、试验槽单元、机械压力表、数据采集器、计算机等构成。流量控制单元大都采用人工用开关根据气体流量计读数来控制，气体混加有直接从气源单元配入试验槽，较先进的由气体混加装置混合后加入试验槽，压力取样采用机械式压力表用人工看表来实现，气体分析一般用数显表人工看护。以上的现有技术缺点在于人工工作量大，工作人数多，配气准确率及成功率低，受人员素质影响大；另外稳定性差，精度低、反应速度慢，自动化水平低，导致检验效率低下。近年来，随着国民经济飞速发展，主导工业产值骤增，国内一次能源市场极为活跃。煤炭价格的翻倍导致大量开采，矿难频繁，显然煤矿安全生产更加重要。国家安全监察部门已加大了安全管制力度，同时各基层煤矿自身对使用安全设备也极为重视。诸多原因导致新型、老型及国外引进的矿用防爆电器产品检验量巨增，因此国内各防爆检验部门的检验能力受到了严峻的挑战。急需技术先进、可靠稳定、精度高、配气准确率及成功率高并且反应速度快、自动化控制程度高的防爆电器防爆试验配气装备与配气方法，确保检验准确率及成功率基础上，提高检验效率。
发明内容
针对以上现有防爆电器防爆试验配气装备技术不足之处，克服其缺点，满足现实需求，本发明提供一种防爆试验综合配气装置及配气方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防爆试验综合配气装置，它顺序由气源单元1、流量控制单元2、气体混加器3、试验槽单元4及压力变送器5、气体分析单元6，数据采集器7、计算机8构成，其特征在于：还包括通过计算机8对流量控制单元2、试验槽单元4、压力变送器5、气体分析单元6进行控制的可编程控制器PLC控制柜9。
其中：气体混加器3可由气体混加器外壳333内一端并排固定带氢气无端进气管侧孔352的氢气无端进气管351、带空气无端进气管侧孔342的空气无端进气管341、带甲烷无端进气管侧孔362的甲烷无端进气管361接漏斗形一级混合气体加速腔371后接带一级侧面微出气孔372的一级无端混合气体出气管373后由管道接至送料电磁阀48。
其中：气体混加器3可由气体混加器外壳333内一端并排固定带氢气无端进气管侧孔352的氢气无端进气管351、带空气无端进气管侧孔342的空气无端进气管341、带甲烷无端进气管侧孔362的甲烷无端进气管361接漏斗形一级混合气体加速腔371后接带一级侧面微出气孔372的一级无端混合气体出气管373后，再顺序连接漏斗形二级混合气体加速腔381后接带二级侧面微出气孔382的二级无端混合气体出气管383后由管道接至送料电磁阀48。
其中：气体混加器3可由气体混加器外壳333内一端并排固定带氢气无端进气管侧孔352的氢气无端进气管351、带空气无端进气管侧孔342的空气无端进气管341、带甲烷无端进气管侧孔362的甲烷无端进气管361接漏斗形一级混合气体加速腔371后接带一级侧面微出气孔372的一级无端混合气体出气管373后，再顺序连接漏斗形二级混合气体加速腔381后接带二级侧面微出气孔382的二级无端混合气体出气管383、漏斗形三级混合气体加速腔391后接带三级侧面微出气孔392的三级无端混合气体出气管393后由管道接至送料电磁阀48。
其中：由空气电磁开关21管连接空气流量计24、氢气电磁开关22管连接氢气流量计25、甲烷电磁开关23管连接甲烷流量计26构成的流量控制单元2通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制。
其中：由空气储气罐11管连接空气进气电磁阀44、真空泵53管连接真空电磁阀41、压力变送器5管连接压力取样电磁阀42、排气端463管连接槽排气电磁阀43、送料电磁阀48管连接原料进气电磁阀45、原料进气管道管连接件进气电磁阀461至试验件46内、排气电磁阀47管连接件排气电磁阀462至试验件46内后进入防爆槽401构成的试验槽单元4通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制各进气及排气电磁阀、真空泵53。
其中：压力变送器5通过计算机8由PLC控制柜9控制实现程控数显在计算机及控制柜上。
其中：由分析取样电磁阀61管连接槽分析电磁阀62后管连接混合气采样电磁阀63至放空电磁阀64及混合气体分析仪65构成气体分析单元6通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制。
其中：混合气体分析仪65由甲烷分析仪、氢气分析仪和测氧仪构成。
其中：气源单元1由空压机54、空气储气罐11、氢气瓶12、甲烷气瓶13构成，在有其它气体参与配气时由相应的其它气体气瓶构成。
其中：数据采集器7由I/O输入/输出71、D/A数模转换72、A/D模数转换73模块构成。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防爆试验综合配气装置的配气方法，包括起动空压机54，氢气瓶12、甲烷气瓶13手动阀门打开，空气储气罐11中气体压力达到定值后手动阀门打开，特点在于：通过计算机8发出启动指令到可编程控制器PLC控制柜9试验配气开始，打开空气电磁开关21后打开送料电磁阀48和排气电磁阀47对主管道中的残留气体进行清扫由排气端463排出，3分钟后关闭送料电磁阀48和排气电磁阀47，依序打开原料进气电磁阀45和件进气电磁阀461，开启真空泵53，待真空泵开启5秒钟后开启真空电磁阀41，压力变送器5送回的压力值达到设定的真空压力值时，先关闭真空电磁阀41，后停止真空泵53，自动打开空气电磁开关21、甲烷电磁开关23、氢气电磁开关22，按预先设定流量值打开空气流量计24、氢气流量计25、甲烷流量计26，各气体通入气体混加器3中经混合后，开启送料电磁阀48、排气电磁阀47由排气端463排出气体在20秒后，关闭排气电磁阀47、送料电磁阀48后，重新打开送料电磁阀48为防爆槽401送气。防爆槽401在原料进气的过程中通过压力变送器5将压力值反馈到计算机8上，对压力值进行实时监控，当压力值达到预先设定值时，开启分析取样电磁阀61和槽分析电磁阀62，对防爆槽401中的混合气体通过混合气体分析仪65进行分析结束，关闭槽分析电磁阀62和分析取样电磁阀61停止取样，开启混合气采样电磁阀63和放空电磁阀64将混合气体分析仪65及管道中的残留气体排出后，关闭采样电磁阀63和放空电磁阀64，混合气体分析仪65中所显示的数值不满足试验要求，通过计算机8发出复位指令，依次关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开空气进气电磁阀44，开启件排气电磁阀462和槽排气电磁阀43将试验件中的气体放空，混合气体分析仪65所显示的数值满足试验要求，关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开启件排气电磁阀462，当压力达到调整压力时，关闭件排气电磁阀462结束压力调整，进行试验件防爆试验后，开启压力取样电磁阀42和压力变送器5对防爆槽401内的压力值进行监控，并实时反映到计算机8上，开启空气进气电磁阀44、开启件进气电磁阀461、开启件排气电磁阀462、开启槽排气电磁阀43、空气进气电磁阀44在40秒后自动关闭，1500秒后关闭槽排气阀43，当压力变送器5传回到计算机8上的防爆槽401中的压力小于2kPa时，计算机提示“排气结束”并关闭所有阀门，试验过程结束。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防爆试验综合配气装置的配气方法，包括起动空压机54，甲烷气瓶13手动阀门打开，空气储气罐11中气体压力达到定值后手动阀门打开，特点在于：通过计算机8发出启动指令到可编程控制器PLC控制柜9试验配气开始，打开空气电磁开关21后打开送料电磁阀48和排气电磁阀47对主管道中的残留气体进行清扫由排气端463排出，3分钟后关闭送料电磁阀48和排气电磁阀47，依序打开原料进气电磁阀45和件进气电磁阀461，开启真空泵53，待真空泵开启5秒钟后开启真空电磁阀41，压力变送器5送回的压力值达到设定的真空压力值时，先关闭真空电磁阀41，后停止真空泵53，自动打开空气电磁开关21、甲烷电磁开关23，按预先设定流量值打开空气流量计24、甲烷流量计26，各气体通入气体混加器3中经混合后，开启送料电磁阀48、排气电磁阀47由排气端463排出气体在20秒后，关闭排气电磁阀47、送料电磁阀48后，重新打开送料电磁阀48为防爆槽401送气，防爆槽401在原料进气的过程中通过压力变送器5将压力值反馈到计算机8上，对压力值进行实时监控，当压力值达到预先设定值时，开启分析取样电磁阀61和槽分析电磁阀62，对防爆槽401中的混合气体通过混合气体分析仪65进行分析结束，关闭槽分析电磁阀62和分析取样电磁阀61停止取样，开启混合气采样电磁阀63和放空电磁阀64将混合气体分析仪65及管道中的残留气体排出后，关闭采样电磁阀63和放空电磁阀64，混合气体分析仪65中所显示的数值不满足试验要求，通过计算机8发出复位指令，依次关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开启件排气电磁阀462和槽排气电磁阀43将试验件中的气体放空，混合气体分析仪65所显示的数值满足试验要求，关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开空气进气电磁阀44，开启件排气电磁阀462，当压力达到调整压力时，关闭件排气电磁阀462结束压力调整，进行试验件防爆试验后，开启压力取样电磁阀42和压力变送器5对防爆槽401内的压力值进行监控，并实时反映到计算机8上，开启空气进气电磁阀44、开启件进气电磁阀461、开启件排气电磁阀462、开启槽排气电磁阀43、空气进气电磁阀44在40秒后自动关闭，1500秒后关闭槽排气阀43，当压力变送器5传回到计算机8上的防爆槽401中的压力小于2kPa时，计算机提示“排气结束”并关闭所有阀门，试验过程结束。
本发明的有益效果是：该发明将“配气”和“试验”有机结合，充分利用可编程控制器PLC过程控制的现代手段，科学，有效地完成了国家相关标准所规定的试验用气体混合气种的三元及二元的有效混合配比，在配气试验过程中能够实时进行数据采集和分析，同时采用三级气体混加器使配气准确率及成功率高，反应速度快、自动化控制程度高，配气方法确保检验准确率及成功率基础上，提高检验效率。
附图说明
图1.本发明第一实施例原理图；
图2.本发明第一实施例结构原理图；
图3.本发明第一实施例气体混加器结构原理图。
具体实施方式
附图编号
图中1.气源单元，2.流量控制单元，3.气体混加器，4.试验槽单元，5.压力变送器，6.气体分析单元，7.数据采集器，8.计算机，9.可编程控制器PLC控制柜，11.空气储气罐，12.氢气瓶，13.甲烷气瓶，21.空气电磁开关，22.氢气电磁开关，23.甲烷电磁开关，24.空气流量计，25.氢气流量计，26.甲烷流量计，41.真空电磁阀，42.压力取样电磁阀，43.槽排气电磁阀，44.空气进气电磁阀，45.原料进气电磁阀，46.试验件，47.排气电磁阀，48.送料电磁阀，53.真空泵，54.空压机，61.分析取样电磁阀，62.槽分析电磁阀，63.混合气采样电磁阀，64.放空电磁阀，65.混合气体分析仪，71.I/O输入/输出，72.D/A数模转换，73.A/D模数转换，333.气体混加器外壳，341.空气无端进气管，342.空气无端进气管侧孔，351.氢气无端进气管，352.氢气无端进气管侧孔，361.甲烷无端进气管，362.甲烷无端进气管侧孔，371.漏斗形一级混合气体加速腔，372.一级侧面微出气孔，373.一级无端混合气体出气管，381.漏斗形二级混合气体加速腔，382.二级侧面微出气孔，383.二级无端混合气体出气管，391.漏斗形三级混合气体加速腔，392.三级侧面微出气孔，393.三级无端混合气体出气管，401.防爆槽，461.件进气电磁阀，462.件排气电磁阀，463.排气端。
第一实施例
如图1、图2、图3，氢气、空气、甲烷三元配气的一种防爆试验综合配气装置，它顺序由气源单元1、流量控制单元2、气体混加器3、试验槽单元4及压力变送器5、气体分析单元6，数据采集器7、计算机8构成，其特征在于：还包括通过计算机8对流量控制单元2、试验槽单元4、压力变送器5、气体分析单元6进行控制的可编程控制器PLC控制柜9。
其中：气体混加器3由气体混加器外壳333内一端并排固定带氢气无端进气管侧孔352的氢气无端进气管351、带空气无端进气管侧孔342的空气无端进气管341、带甲烷无端进气管侧孔362的甲烷无端进气管361接漏斗形一级混合气体加速腔371后接带一级侧面微出气孔372的一级无端混合气体出气管373后，再顺序连接漏斗形二级混合气体加速腔381后接带二级侧面微出气孔382的二级无端混合气体出气管383、漏斗形三级混合气体加速腔391后接带三级侧面微出气孔392的三级无端混合气体出气管393后由管道接至送料电磁阀48。
其中：由空气电磁开关21管连接空气流量计24、氢气电磁开关22管连接氢气流量计25、甲烷电磁开关23管连接甲烷流量计26构成的流量控制单元2通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制。
其中：由空气储气罐11管连接空气进气电磁阀44、真空泵53管连接真空电磁阀41、压力变送器5管连接压力取样电磁阀42、排气端463管连接槽排气电磁阀43、送料电磁阀48管连接原料进气电磁阀45、原料进气管道管连接件进气电磁阀461至试验件46内、排气电磁阀47管连接件排气电磁阀462至试验件46内后进入防爆槽401构成的试验槽单元4通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制各进气及排气电磁阀、真空泵53。
其中：压力变送器5通过计算机8由PLC控制柜9控制实现程控数显在计算机及控制柜上。
其中：由分析取样电磁阀61管连接槽分析电磁阀62后管连接混合气采样电磁阀63至放空电磁阀64及混合气体分析仪65构成气体分析单元6通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制。
其中：混合气体分析仪65由甲烷分析仪、氢气分析仪和测氧仪构成；气源单元1由空压机54、空气储气罐11、氢气瓶12、甲烷气瓶13构成；数据采集器7由I/O输入/输出71、D/A数模转换72、A/D模数转换73模块构成。
其中气体混加器3可以是三级以上的配气结构。
第二实施例
参见图1、图2、图3，空气、甲烷二元配气的一种防爆试验综合配气装置，它顺序由气源单元1、流量控制单元2、气体混加器3、试验槽单元4及压力变送器5、气体分析单元6，数据采集器7、计算机8构成，其特征在于：还包括通过计算机8对流量控制单元2、试验槽单元4、压力变送器5、气体分析单元6进行控制的可编程控制器PLC控制柜9。
其中：气体混加器3由气体混加器外壳333内一端并排固定带氢气无端进气管侧孔352的氢气无端进气管351、带空气无端进气管侧孔342的空气无端进气管341、带甲烷无端进气管侧孔362的甲烷无端进气管361接漏斗形一级混合气体加速腔371后接带一级侧面微出气孔372的一级无端混合气体出气管373后，再顺序连接漏斗形二级混合气体加速腔381后接带二级侧面微出气孔382的二级无端混合气体出气管383、漏斗形三级混合气体加速腔391后接带三级侧面微出气孔392的三级无端混合气体出气管393后由管道接至送料电磁阀48。此时只有空气、甲烷二元配气，把氢气瓶12的手动阀门关闭即可，
其中：由空气电磁开关21管连接空气流量计24、氢气电磁开关22管连接氢气流量计25、甲烷电磁开关23管连接甲烷流量计26构成的流量控制单元2通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制。此时只有空气、甲烷二元配气，把氢气瓶12的手动阀门关闭即可。并保持氢气电磁开关22始终关闭。
其中：空气储气罐11管连接空气进气电磁阀44、真空泵53管连接真空电磁阀41、压力变送器5管连接压力取样电磁阀42、排气端463管连接槽排气电磁阀43、送料电磁阀48管连接原料进气电磁阀45、原料进气管道管连接件进气电磁阀461至试验件46内、排气电磁阀47管连接件排气电磁阀462至试验件46内后进入防爆槽401构成的试验槽单元4通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制各进气及排气电磁开阀、空压机54、真空泵53。
其中：压力变送器5通过计算机8由PLC控制柜9控制实现程控数显在计算机及控制柜上。
其中：由分析取样电磁阀61管连接槽分析电磁阀62后管连接混合气采样电磁阀63至放空电磁阀64及混合气体分析仪65构成气体分析单元6通过计算机8由可编程控制器PLC控制柜9控制。
其中：混合气体分析仪65由甲烷分析仪、氢气分析仪和测氧仪构成；气源单元1由空压机54、空气储气罐11、甲烷气瓶13构成；数据采集器7由I/O输入/输出71、D/A数模转换72、A/D模数转换73模块构成。
其中气体混加器3可以是三级以上的配气结构。
注意：在其它气体进行二元或三元配气时由相应的其它气体气瓶构成的气源单元1实现，只要将相应的气体气瓶接至气源单元1即可，其中三元配气主要为甲烷、氢气、空气，亦可有其它三种气体参与配气，装置同上；其中二元配气主要有甲烷、空气，氢气、空气，丙烷、空气，乙炔、空气，乙烯、空气，亦可有其它二种气体参与配气，装置同上。混合气体分析通过设置在计算机中的程序实现。配气装置参见第一实施例、第二实施例。
第三实施例
参考图1、图2、图3及第一实施例，一种防爆试验综合配气装置三元即氢气、空气、甲烷配气方法，包括起动空压机54，氢气瓶12、甲烷气瓶13手动阀门打开，空气储气罐11中气体压力达到定值后手动阀门打开，特点在于：通过计算机8发出启动指令到可编程控制器PLC控制柜9试验配气开始，打开空气电磁开关21后打开送料电磁阀48和排气电磁阀47对主管道中的残留气体进行清扫由排气端463排出，3分钟后关闭送料电磁阀48和排气电磁阀47，依序打开原料进气电磁阀45和件进气电磁阀461，开启真空泵53，待真空泵开启5秒钟后开启真空电磁阀41，压力变送器5送回的压力值达到设定的真空压力值时，先关闭真空电磁阀41，后停止真空泵53，自动打开空气电磁开关21、甲烷电磁开关23、氢气电磁开关22，按预先设定流量值打开空气流量计24、氢气流量计25、甲烷流量计26，各气体通入气体混加器3中经混合后，开启送料电磁阀48、排气电磁阀47由排气端463排出气体在20秒后，关闭排气电磁阀47、送料电磁阀48后，重新打开送料电磁阀48为防爆槽401送气。防爆槽401在原料进气的过程中通过压力变送器5将压力值反馈到计算机8上，对压力值进行实时监控，当压力值达到预先设定值时，开启分析取样电磁阀61和槽分析电磁阀62，对防爆槽401中的混合气体通过混合气体分析仪65进行分析结束，关闭槽分析电磁阀62和分析取样电磁阀61停止取样，开启混合气采样电磁阀63和放空电磁阀64将混合气体分析仪65及管道中的残留气体排出后，关闭采样电磁阀63和放空电磁阀64，混合气体分析仪65中所显示的数值不满足试验要求，通过计算机8发出复位指令，依次关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开空气进气电磁阀44，开启件排气电磁阀462和槽排气电磁阀43将试验件中的气体放空，混合气体分析仪65所显示的数值满足试验要求，关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开启件排气电磁阀462，当压力达到调整压力时，关闭件排气电磁阀462结束压力调整，进行试验件防爆试验后，开启压力取样电磁阀42和压力变送器5对防爆槽401内的压力值进行监控，并实时反映到计算机8上，开启空气进气电磁阀44、开启件进气电磁阀461、开启件排气电磁阀462、开启槽排气电磁阀43、空气进气电磁阀44在40秒后自动关闭，1500秒后关闭槽排气阀43，当压力变送器5传回到计算机8上的防爆槽401中的压力小于2kPa时，计算机提示“排气结束”并关闭所有阀门，试验过程结束。
第四实施例
参考图1、图2、图3及第一实施例、第三实施例，一种防爆试验综合配气装置二元即空气、甲烷配气方法，包括起动空压机54，甲烷气瓶13手动阀门打开，空气储气罐11中气体压力达到定值后手动阀门打开，特点在于：通过计算机8发出启动指令到可编程控制器PLC控制柜9试验配气开始，打开空气电磁开关21后打开送料电磁阀48和排气电磁阀47对主管道中的残留气体进行清扫由排气端463排出，3分钟后关闭送料电磁阀48和排气电磁阀47，依序打开原料进气电磁阀45和件进气电磁阀461，开启真空泵53，待真空泵开启5秒钟后开启真空电磁阀41，压力变送器5送回的压力值达到设定的真空压力值时，先关闭真空电磁阀41，后停止真空泵53，自动打开空气电磁开关21、甲烷电磁开关23，按预先设定流量值打开空气流量计24、甲烷流量计26，各气体通入气体混加器3中经混合后，开启送料电磁阀48、排气电磁阀47由排气端463排出气体在20秒后，关闭排气电磁阀47、送料电磁阀48后，重新打开送料电磁阀48为防爆槽401送气。防爆槽401在原料进气的过程中通过压力变送器5将压力值反馈到计算机8上，对压力值进行实时监控，当压力值达到预先设定值时，开启分析取样电磁阀61和槽分析电磁阀62，对防爆槽401中的混合气体通过混合气体分析仪65进行分析结束，关闭槽分析电磁阀62和分析取样电磁阀61停止取样，开启混合气采样电磁阀63和放空电磁阀64将混合气体分析仪65及管道中的残留气体排出后，关闭采样电磁阀63和放空电磁阀64，混合气体分析仪65中所显示的数值不满足试验要求，通过计算机8发出复位指令，依次关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开启件排气电磁阀462和槽排气电磁阀43将试验件中的气体放空，混合气体分析仪65所显示的数值满足试验要求，关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开空气进气电磁阀44，开启件排气电磁阀462，当压力达到调整压力时，关闭件排气电磁阀462结束压力调整，进行试验件防爆试验后，开启压力取样电磁阀42和压力变送器5对防爆槽401内的压力值进行监控，并实时反映到计算机8上，开启空气进气电磁阀44、开启件进气电磁阀461、开启件排气电磁阀462、开启槽排气电磁阀43、空气进气电磁阀44在40秒后自动关闭，1500秒后关闭槽排气阀43，当压力变送器5传回到计算机8上的防爆槽401中的压力小于2kPa时，计算机提示“排气结束”并关闭所有阀门，试验过程结束。
为了便于理解下面介绍一下第一实施例氢气、空气、甲烷三元配气的一种防爆试验综合配气装置配气原理及具体方法：包括起动空压机54，将需要使用的气体钢瓶即氢气瓶12和甲烷气瓶13连接到相应的氢气电磁开关22和甲烷电磁开关23上，待空气储气罐11中压力达到一定值后通过计算机8发出启动指令到可编程控制器PLC控制柜9开始试验配气。首先将打开送料电磁阀48和排气电磁阀47对主管道中的残留气体进行清扫，并通过排气端463将残留气体排出。该过程通过预设程序将进行3分钟，保证主管道中无残留试验气体，保证配置气体浓度。吹扫结束后关闭送料电磁阀48和排气电磁阀47，然后进入真空抽气阶段。在该阶段，装置将依序打开原料进气电磁阀45和件进气电磁阀461，然后开启真空泵53。待真空泵开启5秒钟后开启真空电磁阀41，开始进行抽真空操作。当由压力变送器5送回的压力值达到设定的真空压力值时，首先关闭真空电磁阀41，然后停止真空泵53，然后进入原料气体进气阶段。在该阶段，将自动打开空气电磁开关21和需要配气的原料进气甲烷电磁开关23和氢气电磁开关22，并且按照预先设置好的流量值打开空气流量计24，氢气流量计25，甲烷流量计26，将气体通入气体混加器3中经混合后，开启送料电磁阀48。为保证配置气体的浓度，在原料气体进气阶段开启后，对前20秒的气体进行放空。此时，将开启排气电磁阀47并关闭送料电磁阀48，将初始阶段配置的气体通过排气端463排出。在原料进气运行超过20秒后，关闭排气电磁阀47，同时重新打开送料电磁阀48开始对试验槽单元4送气。试验槽单元4在原料进气的过程中通过压力变送器5将压力值反馈到计算机8上，对压力值进行实时监控。当压力值达到预先设定的采样设定值时，进入气体分析取样阶段。此时，将开启分析取样电磁阀61和槽分析电磁阀62，对防爆槽401中的混合气体通过混合气体分析仪65进行分析。待气体分析仪65上所显示的数值稳定后，标志气体分析结束，此时将关闭槽分析电磁阀62和分析取样电磁阀61停止取样，同时开启混合气采样电磁阀63和放空电磁阀64将混合气体分析仪65及管道中的残留气体排出，然后关闭采样电磁阀63和放空电磁阀64。如果混合气体分析仪65中所显示的数值不满足试验要求，可通过计算机8发出复位指令，依次关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，开空气进气电磁阀44，并开启件排气电磁阀462和槽排气电磁阀43将试验件中的气体放空。如果混合气体分析仪65所显示的数值满足试验要求，将进入配气停止阶段，此时将关闭件进气电磁阀461和原料进气电磁阀45，从而切断混合气进料。然后开启件排气电磁阀462，达到试验件内混合气体的置换目的。当压力达到调整压力时，关闭件排气电磁阀462结束压力调整。此时试验件46中的混合气体的浓度和压力已经满足了防爆试验的要求，可以进行试验。防爆试验结束后，进入排气阶段。此时将开启压力取样电磁阀42和压力变送器5对防爆槽401内的压力值进行监控，并实时反映到计算机8上，并开启空气进气电磁阀44，开启件进气电磁阀461，开启件排气电磁阀462，开启槽排气电磁阀43，空气进气电磁阀44开启40秒后自动关闭，1500秒后关闭槽排气阀43。当压力变送器5传回到计算机8上的防爆槽401中的压力小于2kPa时，计算机提示“排气结束”并关闭所有阀门，试验过程结束。
Claims (2)
1.一种防爆试验综合配气装置配气方法，包括起动空压机(54)，氢气瓶(12)、甲烷气瓶(13)手动阀门打开，空气储气罐(11)中气体压力达到定值后手动阀门打开，其特征在于：通过计算机(8)发出启动指令到可编程控制器PLC控制柜(9)试验配气开始，打开空气电磁开关(21)后打开送料电磁阀(48)和排气电磁阀(47)对主管道中的残留气体进行清扫由排气端(463)排出，3分钟后关闭送料电磁阀(48)和排气电磁阀(47)，依序打开原料进气电磁阀(45)和件进气电磁阀(461)，开启真空泵(53)，待真空泵开启5秒钟后开启真空电磁阀(41)，压力变送器(5)送回的压力值达到设定的真空压力值时，先关闭真空电磁阀(41)，后停止真空泵(53)，自动打开空气电磁开关(21)、甲烷电磁开关(23)、氢气电磁开关(22)，按预先设定流量值打开空气流量计(24)、氢气流量计(25)、甲烷流量计(26)，各气体通入气体混加器(3)中经混合后，开启送料电磁阀(48)、排气电磁阀(47)由排气端(463)排出气体在20秒后，关闭排气电磁阀(47)、送料电磁阀(48)后，重新打开送料电磁阀(48)为防爆槽(401)送气，防爆槽(401)在原料进气的过程中通过压力变送器(5)将压力值反馈到计算机(8)上，对压力值进行实时监控，当压力值达到预先设定值时，开启分析取样电磁阀(61)和槽分析电磁阀(62)，对防爆槽(401)中的混合气体通过混合气体分析仪(65)进行分析结束，关闭槽分析电磁阀(62)和分析取样电磁阀(61)停止取样，开启混合气采样电磁阀(63)和放空电磁阀(64)将混合气体分析仪(65)及管道中的残留气体排出后，关闭采样电磁阀(63)和放空电磁阀(64)，混合气体分析仪(65)中所显示的数值不满足试验要求，通过计算机(8)发出复位指令，依次关闭件进气电磁阀(461)和原料进气电磁阀(45)，开空气进气电磁阀(44)，开启件排气电磁阀(462)和槽排气电磁阀(43)将试验件中的气体放空，混合气体分析仪(65)所显示的数值满足试验要求，关闭件进气电磁阀(461)和原料进气电磁阀(45)，开启件排气电磁阀(462)，当压力达到调整压力时，关闭件排气电磁阀(462)结束压力调整，进行试验件防爆试验后，开启压力取样电磁阀(42)和压力变送器(5)对防爆槽(401)内的压力值进行监控，并实时反映到计算机(8)上，开启空气进气电磁阀(44)、开启件进气电磁阀(461)、开启件排气电磁阀(462)、开启槽排气电磁阀(43)、空气进气电磁阀(44)在40秒后自动关闭，1500秒后关闭槽排气阀(43)，当压力变送器(5)传回到计算机(8)上的防爆槽(401)中的压力小于2kPa时，计算机提示“排气结束”并关闭所有阀门，试验过程结束。
2.一种防爆试验综合配气装置配气方法，包括起动空压机(54)，甲烷气瓶(13)手动阀门打开，空气储气罐(11)中气体压力达到定值后手动阀门打开，其特征在于：通过计算机(8)发出启动指令到可编程控制器PLC控制柜(9)试验配气开始，打开空气电磁开关(21)后打开送料电磁阀(48)和排气电磁阀(47)对主管道中的残留气体进行清扫由排气端(463)排出，3分钟后关闭送料电磁阀(48)和排气电磁阀(47)，依序打开原料进气电磁阀(45)和件进气电磁阀(461)，开启真空泵(53)，待真空泵开启5秒钟后开启真空电磁阀(41)，压力变送器(5)送回的压力值达到设定的真空压力值时，先关闭真空电磁阀(41)，后停止真空泵(53)，自动打开空气电磁开关(21)、甲烷电磁开关(23)，按预先设定流量值打开空气流量计(24)、甲烷流量计(26)，各气体通入气体混加器(3)中经混合后，开启送料电磁阀(48)、排气电磁阀(47)由排气端(463)排出气体在20秒后，关闭排气电磁阀(47)、送料电磁阀(48)后，重新打开送料电磁阀(48)为防爆槽(401)送气，防爆槽(401)在原料进气的过程中通过压力变送器(5)将压力值反馈到计算机(8)上，对压力值进行实时监控，当压力值达到预先设定值时，开启分析取样电磁阀(61)和槽分析电磁阀(62)，对防爆槽(401)中的混合气体通过混合气体分析仪(65)进行分析结束，关闭槽分析电磁阀(62)和分析取样电磁阀(61)停止取样，开启混合气采样电磁阀(63)和放空电磁阀(64)将混合气体分析仪(65)及管道中的残留气体排出后，关闭采样电磁阀(63)和放空电磁阀(64)，混合气体分析仪(65)中所显示的数值不满足试验要求，通过计算机(8)发出复位指令，依次关闭件进气电磁阀(461)和原料进气电磁阀(45)，开启件排气电磁阀(462)和槽排气电磁阀(43)将试验件中的气体放空，混合气体分析仪(65)所显示的数值满足试验要求，关闭件进气电磁阀(461)和原料进气电磁阀(45)，开空气进气电磁阀(44)，开启件排气电磁阀(462)，当压力达到调整压力时，关闭件排气电磁阀(462)结束压力调整，进行试验件防爆试验后，开启压力取样电磁阀(42)和压力变送器(5)对防爆槽(401)内的压力值进行监控，并实时反映到计算机(8)上，开启空气进气电磁阀(44)、开启件进气电磁阀(461)、开启件排气电磁阀(462)、开启槽排气电磁阀(43)、空气进气电磁阀(44)在40秒后自动关闭，1500秒后关闭槽排气阀(43)，当压力变送器(5)传回到计算机(8)上的防爆槽(401)中的压力小于2kPa时，计算机提示“排气结束”并关闭所有阀门，试验过程结束。
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