CN110743329B - 一种干燥脉冲气体发生气路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干燥脉冲气体发生气路，气路总体分为常压区、低压区、高压区；测量室至相邻的第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、第三两通电磁阀为常压区。气泵经气罐，止于第三两通电磁阀、第五两通电磁阀为低压区。气泵经空气干燥器、第一单向阀、三通电磁阀、第一压力控制阀、第二单向阀、第二压力控制阀、第三单向阀，止于第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、第四两通电磁阀为高压区。本发明的气路精简合理，相比直接在测量室内使用干燥剂且单独安装脉冲气发生装置，显著提升了测量室的气氛干燥效果并且可以提供干燥的脉冲气体。

Description

一种干燥脉冲气体发生气路

技术领域

本发明属于精密检测领域，具体涉及一种干燥脉冲气体发生气路。

背景技术

在工业测量中，相对密闭的测量室需要干燥的脉冲气体吹扫进行辅助测量，测量全程测量室需维持在干燥的气体环境中，防止样品潮湿影响测量结果。如石油产品冰点、凝点等低温流动性测试中，需要保持测试室干燥，且需要产生脉冲气体辅助测试倾点。

对于脉冲发生，常用的气体脉冲发生装置，例如空压机不能保证产生的脉冲气体的干燥性且体积较大不易集成；对于测量室的干燥，在测量室放入干燥剂只能保持局部空间干燥且由于测量室拆装较复杂，不利于干燥剂更换。

发明内容

为了解决测量室需要干燥环境及脉冲气体的问题，本发明提出了一种结构精简、干燥及脉冲气发生功能复用的干燥脉冲气体发生气路。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

一种干燥脉冲气体发生气路，包含气罐、气泵、空气干燥器、第一单向阀、三通电磁阀、第一压力控制阀、第二单向阀、第二压力控制阀、第三单向阀、第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、测量室、第三两通电磁阀、第四两通电磁阀、第五两通电磁阀。

气罐的出口与气泵的进气口连接，气泵的出气口与空气干燥器的一端连接，空气干燥器的另一端与第一单向阀的进气口连接，第一单向阀的出气口与第二两通电磁阀的一端连接，第二两通电磁阀的另一端与测量室联通，第三两通电磁阀的一端与测量室联通，第三两通电磁阀的另一端与第五两通电磁阀的一端连接，第五两通电磁阀的另一端放空。

在所述的第一单向阀与第二两通电磁阀之间的气路上连接有三通电磁阀的进口，三通电磁阀的一个出口通过第一压力控制阀与第二单向阀的进气口连接，三通电磁阀的另一个出口通过第二压力控制阀与第三单向阀的进气口连接，第二单向阀的出气口、第三单向阀的出气口均通过第一两通电磁阀连接至测量室。

在所述的第一单向阀与第二两通电磁阀之间的气路上还连接有第四两通电磁阀的一端，第四两通电磁阀的另一端与第五两通电磁阀的一端连接，第五两通电磁阀的一端还与气罐的进口连接。

所述的测量室至相邻的第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、第三两通电磁阀为常压区。

所述的气泵经气罐，止于第三两通电磁阀、第五两通电磁阀为低压区。

所述的气泵经空气干燥器、第一单向阀、三通电磁阀、第一压力控制阀、第二单向阀、第二压力控制阀、第三单向阀，止于第一两通电磁阀、第二两通电磁阀、第四两通电磁阀为高压区。

循环干燥时，测量室与空气干燥器、气泵、气罐连通形成闭合的循环气路，此时气泵起气体循环作用，而在气体循环过程中，空气干燥器吸收气体水分达到干燥效果。

脉冲气发生时，气泵将低压区气体压缩到高压区，通过控制压力控制阀调节所需脉冲气压力大小，通过控制第一电磁阀开关产生脉冲气来吹扫测量室。

进一步说，在气泵进行升压或者脉冲气泄放时关闭第二两通电磁阀、第三两通电磁阀，避免两个过程对测量室气压产生剧烈影响而导致测量室产生凝结水的情况；同时避免了在测量室压力减小时，测量室结构不完全密封导致外部大量湿气体涌入的情况。

一种干燥脉冲气体发生方法，利用上述的气路，具体是：

在进行脉冲集气前，将第一两通电磁阀打开，三通电磁阀切换通道，通过气泵可将高压区剩余脉冲气进行循环干燥，保证下次脉冲集气前的气体为干燥状态。

进行脉冲集气时，第二两通电磁阀、第三两通电磁阀、第四两通电磁阀、第五两通电磁阀关闭，三通电磁阀选通需脉冲气端，此时气泵将低压区气体抽至高压区集气，测量室处于两端截断状态气压不会变化，因此脉冲集气阶段不会干扰测量室样品。

在需要脉冲气体时，通过控制第一两通电磁阀通断可获得所需压力的脉冲气进行检测。

脉冲气吹扫完毕后可打开第四两通电磁阀、第五两通电磁阀进行压力泄放，压力泄放完毕后关闭第五两通电磁阀，气路将为循环干燥状态，待新进入的空气干燥完毕后可开启第二两通电磁阀、第三两通电磁阀、关闭第四两通电磁阀，气路又回到循环干燥状态。

进一步说，脉冲气压力通过第一压力控制阀或第二压力控制阀调节，并且气路提供两路可调脉冲气供测量使用。

本发明具有如下有益效果：

该气脉冲发生器具有结构精简、设计巧妙、干燥效果好且有干燥脉冲气发生功能。进行循环干燥时，测量室与空气干燥器、气泵、气罐连通形成闭合的循环气路，开启气泵带动干燥气路循环，循环的气体经过空气干燥器反复去除水分，相比在测量室加入干燥剂进行干燥，循环气路干燥操作简便，无需拆装复杂的测量室来更换干燥剂，只需要对空气干燥器进行换样即可；整个体系的气体一直处于循环状态，气体温度一致。

对于脉冲气发生环节，其产生脉冲气温度与测量室温度保持一致，消除了脉冲气温度差异对测量室样品的影响。进行脉冲集气时，气泵将低压区气体抽至高压区集气，测量室处于两端截断状态，气压不会变化，因此脉冲集气阶段不会干扰测量室样品。进一步的，脉冲气压力可通过压力控制阀调节，并且气路提供两路压力可调的干燥脉冲气供测量使用。

附图说明

图1是循环脉冲干燥气路局部示意图。

图2是本发明结构示意图。

图中：1气罐、2气泵、3空气干燥器、4单向阀、5三通电磁阀、6压力控制阀、7单向阀、8压力控制阀、9单向阀、10两通电磁阀、11两通电磁阀、12测量室、13两通电磁阀、14两通电磁阀、15两通电磁阀。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明进行描述。

如图1所示，一种干燥脉冲气体发生气路，包含气罐1、气泵2、空气干燥器3、单向阀4，即第一单向阀、三通电磁阀5、压力控制阀6，即第一压力控制阀、单向阀7，即二单向阀、压力控制阀8，即第二压力控制阀、单向阀9，即三单向阀、两通电磁阀10，即第一两通电磁阀、两通电磁阀11，即第二两通电磁阀、测量室12、两通电磁阀13，即第三两通电磁阀、两通电磁阀14，即第四两通电磁阀、两通电磁阀15，即第五两通电磁阀。

气路总体分为常压区、低压区、高压区；常压区为测量室12至相邻的两通电磁阀10、两通电磁阀11、两通电磁阀13；低压区为从气泵2经气罐1，止于两通电磁阀13、两通电磁阀15；高压区为从气泵2经空气干燥器3、单向阀4、三通电磁阀5、压力控制阀6、单向阀7、压力控制阀8、单向阀9，止于两通电磁阀10、两通电磁阀11、两通电磁阀14。

气体发生单元主要提供干燥氛围与脉冲压力气体，两功能互不干扰，工作过程不影响测试环境。

干燥气体发生功能：

气泵2进行工作，密闭气路中的气体开始循环，经过空气干燥器3吸附，保持测量室环境的干燥。

脉冲压力气体发生功能，分为三个步骤，如附图2：

脉冲压力气体发生步骤1为高压气体生成，低压区气体被不断抽入高压区，高压区进行增压，达到较高压力。

脉冲压力气体发生步骤2为脉冲气体吹扫，控制电磁阀10打开，高压区气体吹扫测量室12。

脉冲压力气体发生步骤3为气体泄放，高压区气体通过两通电磁阀14旁路泄放至低压区。

所述干燥脉冲气体发生气路代替在测量室使用单独脉冲气发生装置与干燥剂的应用。

结合图1对循环脉冲干燥功能进行进一步说明

该循环脉冲干燥气路包括图1中，气罐1、气泵2、空气干燥器3、单向阀4、三通电磁阀11、测量室12、两通电磁阀13。进行测量室干燥时，两通电磁阀11、两通电磁阀13为接通状态，气泵2工作可带动整个气体体系进行循环干燥，气体干燥是通过空气干燥器3完成的。此时气泵起气体循环作用，而在气体循环过程中，空气干燥器3吸收气体水分达到干燥效果。

结合图1和图2对脉冲集气功能进行进一步说明。

在进行脉冲集气前，将两通电磁阀10打开，三通电磁阀5切换通道，通过气泵2可将高压区剩余脉冲气进行循环干燥，保证下次脉冲集气前的气体为干燥状态。进一步的，进行脉冲集气时，两通电磁阀11、两通电磁阀13、两通电磁阀14、两通电磁阀15关闭，三通电磁阀5选通需脉冲气端，此时气泵2将低压区气体抽至高压区集气，测量室12处于两端截断状态气压不会变化，因此脉冲集气阶段不会干扰测量室样品，避免对测量室气压产生剧烈影响而导致测量室产生凝结水的情况；同时一定程度上避免了在测量室压力减小时，测量室结构不完全密封导致外部大量湿气体涌入的情况。进一步的，脉冲气压力可通过压力控制阀6或压力控制阀8调节，并且气路提供两路可调脉冲气供测量使用。在需要脉冲气体时，通过控制两通电磁阀10通断可获得所需压力的脉冲气进行检测。进一步的，脉冲气吹扫完毕后可打开两通电磁阀14、两通电磁阀15进行压力泄放，压力泄放完毕后关闭两通电磁阀15，气路将为循环干燥状态，待新进入的空气干燥完毕后可开启两通电磁阀11、两通电磁阀13、关闭两通电磁阀14，气路又回到循环干燥状态，其中的气泵2应选取可产生所需脉冲气压力且能保持长时间工作的气泵；气罐1容积根据所需脉冲气压力值、高压区体积对气罐1容积进行配比，容积配比参考理想气体状态方程。

Claims (4)

1.一种干燥脉冲气体发生气路，包含气罐（1）、气泵（2）、空气干燥器（3）、单向阀V1（4）、三通电磁阀（5）、压力控制阀V1 （6）、单向阀V2（7）、压力控制阀V2 （8）、单向阀V3（9）、两通电磁阀V1（10）、两通电磁阀V2（11）、测量室（12）、两通电磁阀V3（13）、两通电磁阀V4（14）和两通电磁阀V5（15）；

气罐（1）的出口与气泵（2）的进气口连接，气泵（2）的出气口与空气干燥器（3）的一端连接，空气干燥器（3）的另一端与单向阀V1（4）的进气口连接，单向阀V1（4）的出气口与两通电磁阀V2（11）的一端连接，两通电磁阀V2（11）的另一端与测量室（12）联通，两通电磁阀V3（13）的一端与测量室（12）联通，两通电磁阀V3（13）的另一端与两通电磁阀V5（15）的一端连接，两通电磁阀V5（15）的另一端放空；

在所述的单向阀V1（4）与两通电磁阀V2（11）之间的气路上连接有三通电磁阀（5）的进口，三通电磁阀（5）的一个出口通过压力控制阀V1 （6）与单向阀V2（7）的进气口连接，三通电磁阀（5）的另一个出口通过压力控制阀V2 （8）与单向阀V3（9）的进气口连接，单向阀V2（7）的出气口、单向阀V3（9）的出气口均通过两通电磁阀V1（10）连接至测量室（12）；

在所述的单向阀V1（4）与两通电磁阀V2（11）之间的气路上还连接有两通电磁阀V4（14）的一端，两通电磁阀V4（14）的另一端与两通电磁阀V5（15）的一端连接，两通电磁阀V5（15）的一端还与气罐（1）的进口连接；

所述的测量室（12）至相邻的两通电磁阀V1（10）、两通电磁阀V2（11）、两通电磁阀V3（13）为常压区；

所述的气泵（2）经气罐（1），止于两通电磁阀V3（13）、两通电磁阀V5（15）为低压区；

所述的气泵（2）经空气干燥器（3）、单向阀V1（4）、三通电磁阀（5）、压力控制阀V1 （6）、单向阀V2（7）、压力控制阀V2 （8）、单向阀V3（9），止于两通电磁阀V1（10）、两通电磁阀V2（11）、两通电磁阀V4（14）为高压区；

循环干燥时，测量室（12）与空气干燥器（3）、气泵（2）、气罐（1）连通形成闭合的循环气路，此时气泵起气体循环作用，而在气体循环过程中，空气干燥器（3）吸收气体水分达到干燥效果；

脉冲气发生时，气泵将低压区气体压缩到高压区，通过控制压力控制阀调节（6）、（8）所需脉冲气压力大小，通过两通控制电磁阀V1（10）开关产生脉冲气来吹扫测量室（12）。

2.根据权利要求1的一种干燥脉冲气体发生气路，其特征在于：在气泵进行升压或者脉冲气泄放时关闭两通电磁阀V2（11）、两通电磁阀V3（13），避免两个过程对测量室气压产生剧烈影响而导致测量室产生凝结水的情况；同时避免了在测量室压力减小时，测量室结构不完全密封导致外部大量湿气体涌入的情况。

3.一种干燥脉冲气体发生方法，利用权利要求1所述的气路，其特征在于：

在进行脉冲集气前，将两通电磁阀V1（10）打开，三通电磁阀（5）切换通道，通过气泵（2）可将高压区剩余脉冲气进行循环干燥，保证下次脉冲集气前的气体为干燥状态；

进行脉冲集气时，两通电磁阀V2（11）、两通电磁阀V3（13）、两通电磁阀V4（14）、两通电磁阀V5（15）关闭，三通电磁阀（5）选通需脉冲气端，此时气泵（2）将低压区气体抽至高压区集气，测量室（12）处于两端截断状态气压不会变化，因此脉冲集气阶段不会干扰测量室样品；

在需要脉冲气体时，通过控制两通电磁阀V1（10）通断可获得所需压力的脉冲气进行检测；

脉冲气吹扫完毕后可打开两通电磁阀V4（14）、两通电磁阀V5（15）进行压力泄放，压力泄放完毕后关闭两通电磁阀V5（15），气路将为循环干燥状态，待新进入的空气干燥完毕后可开启两通电磁阀V2（11）、两通电磁阀V3（13）、关闭两通电磁阀V4（14），气路又回到循环干燥状态。

4.根据权利要求3所述的一种干燥脉冲气体发生方法，其特征在于：脉冲气压力通过压力控制阀V1 （6）或压力控制阀V2 （8）调节，并且气路提供两路可调脉冲气供测量使用。

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