CN212236773U

CN212236773U - 一种基于多级稀释的气体比例配气装置

Info

Publication number: CN212236773U
Application number: CN202020864208.9U
Authority: CN
Inventors: 张波; 李维
Original assignee: Sichuan Laifeng Fluid Equipment Manufacturing Co ltd
Current assignee: Sichuan Laifeng Fluid Equipment Manufacturing Co ltd
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2020-12-29
Anticipated expiration: 2030-05-21

Abstract

本实用新型公开了一种基于多级稀释的气体比例配气装置，包括第一气源入口、第二气源入口、第三气源入口、第一混合罐、第二混合罐、数据处理单元和控制终端；所述第一气源入口与所述第一混合罐连通，所述第一混合罐设有两个出气端，第一混合罐的其中一个出气端连通有第一气体出口，另一个出气端与第二混合罐连通，所述第一气源入口和第一混合罐之间设有第一压力表和用于控制气体流量的第一流量控制单元；所述第一混合罐连接有第二压力表。本实用新型的配气装置配气精度高，能很好的满足高倍数稀释的需求，集一级稀释与二级稀释为一体，扩大了装置的适用范围，且能自动控制稀释过程的压力，保证压力恒定，智能化程度高。

Description

一种基于多级稀释的气体比例配气装置

技术领域

本实用新型涉及配气装置技术领域，特别涉及一种基于多级稀释的气体比例配气装置。

背景技术

配气就是对气体浓度进行稀释进而得到所需气体浓度的过程。在现有的配气装置中，其配气精度低，不能满足使用需求。若所需气体浓度过低，例如是原有浓度的1/10000，则直接配气不能达到所需要求，且现有装置智能化程度低，不能对配气过程实现有效控制。

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，提供一种基于多级稀释的气体比例配气装置，配气精度高，能很好的满足高倍数稀释的需求，集一级稀释与二级稀释为一体，扩大了装置的适用范围，且能自动控制稀释过程的压力，保证压力恒定，智能化程度高。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于多级稀释的气体比例配气装置，包括第一气源入口、第二气源入口、第三气源入口、第一混合罐、第二混合罐、数据处理单元和控制终端；

所述第一气源入口与所述第一混合罐连通，所述第一混合罐设有两个出气端，第一混合罐的其中一个出气端连通有第一气体出口，另一个出气端与第二混合罐连通，所述第一气源入口和第一混合罐之间设有第一压力表和用于控制气体流量的第一流量控制单元；所述第一混合罐连接有第二压力表；

所述第二气源入口分别与第一混合罐和第二混合罐连通；所述第二气源入口和第一混合罐之间设有第三压力表和第二流量控制单元，所述第二气源入口和第二混合罐之间设有第三流量控制单元；

所述第三气源入口与第一混合罐连通；所述第三气源入口和第一混合罐之间设有第四压力表和第四流量控制单元；

所述第一混合罐和第二混合罐之间设有第五流量控制单元；

所述第一压力表、第二压力表、第三压力表和第四压力表的信号输出端分别与数据处理单元的第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端和第四信号输入端相连接，所述数据处理单元的第一信号输出端与所述控制终端的信号输入端相连接，所述控制终端的第二信号输出端、第三信号输出端、第四信号输出端、第五信号输出端分别与第一流量控制单元、第二流量控制单元、第三流量控制单元、第五流量控制单元的信号输入端相连接。

进一步地，所述的第一流量控制单元与第一混合器之间、第二流量控制单元与第一混合器之间、第三流量控制单元与第一混合器之间、第四流量控制单元与第一混合器之间、第五流量控制单元与第二混合器之间均分别连接有单向阀。

进一步地，所述的第一气源入口、第二气源入口、第三气源入口处均分别设有过滤器。

进一步地，所述的第一流量控制单元和第二流量控制单元均分别并联有辅助电磁阀。

本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型的配气装置配气精度高，能很好的满足高倍数稀释的需求，集一级稀释与二级稀释为一体，扩大了装置的适用范围，且能自动控制稀释过程的压力，保证压力恒定，智能化程度高。

2）设置的单向阀可避免第一混合器和第二混合器内的混合气倒流污染气源。

3）设置的过滤器可以对气源进行过滤，保证气体的纯净度，稀释的有效性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中基于多级稀释的气体比例配气装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中数据处理单元的控制原理框图；

图中，1、第一气源入口；2、第二气源入口；3、第三气源入口；4、第一混合罐；5、第二混合罐；6、数据处理单元；7、控制终端；8、第一气体出口；9、第二气体出口；10、第三气体出口；11、第一压力表；12、第一流量控制单元；13、第二压力表；14、第三压力表；15、第二流量控制单元；16、第三流量控制单元；17、第四压力表；18、第四流量控制单元；19、第五流量控制单元；20、单向阀；21、过滤器；22、辅助电磁阀；23、第一电磁阀；24、第一质量流量控制器；25、第二电磁阀；26、第二质量流量控制器；27、第三电磁阀；28、第三质量流量控制器；29、第五电磁阀；30、第五质量流量控制器。

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1-2，本实用新型提供一种技术方案：

实施例：

一种基于多级稀释的气体比例配气装置，包括第一气源入口1、第二气源入口2、第三气源入口3、第一混合罐4、第二混合罐5、数据处理单元6和控制终端7；控制终端7为电脑。

所述第一气源入口1与所述第一混合罐4连通，所述第一混合罐4设有两个出气端，第一混合罐4的其中一个出气端连通有第一气体出口8，另一个出气端与第二混合罐5连通，所述第二混合罐5设有两个出气端，两个出气端分别连通有第二气体出口9和第三气体出口10；所述第一气源入口1和第一混合罐4之间设有第一压力表11和用于控制气体流量的第一流量控制单元12；所述第一流量控制单元12为依次设置的第一电磁阀23和第一质量流量控制器24；所述第一混合罐4连接有第二压力表13；

所述第二气源入口2分别与第一混合罐4和第二混合罐5连通；所述第二气源入口2和第一混合罐4之间设有第三压力表14和第二流量控制单元15，第二流量控制单元15为依次设置的第二电磁阀25和第二质量流量控制器26，所述第二气源入口2和第二混合罐5之间设有第三流量控制单元16；第三流量控制单元16为依次设置的第三电磁阀27和第三质量流量控制器28；

所述第三气源入口3与第一混合罐4连通；所述第三气源入口3和第一混合罐4之间设有第四压力表17和第四流量控制单元18（其中，第四流量控制单元18为第四质量流量控制器）；

所述第一混合罐4和第二混合罐5之间设有第五流量控制单元19；第五流量控制单元19为并联设置的第五电磁阀29和第五质量流量控制器30；

所述第一压力表11、第二压力表13、第三压力表14和第四压力表17的信号输出端分别与数据处理单元6的第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端和第四信号输入端相连接，所述数据处理单元6的第一信号输出端与所述控制终端7的信号输入端相连接，所述控制终端7的第二信号输出端、第三信号输出端、第四信号输出端、第五信号输出端分别与第一流量控制单元12、第二流量控制单元15、第三流量控制单元16、第五流量控制单元19的信号输入端相连接。

此处以第一气源入口1连接的气源为氢气、第二气源入口2连接的气源为氮气（作为背景气稀释另外两种气体）、第三气源入口3连接的气源是氧气为例进行说明。

氢气、第一气源入口1、第一流量控制单元12、氮气、第二气源入口2、第二流量控制单元15、第一混合器和第一气体出口8形成氢气的一级稀释的管路。

氧气、第三气源入口3、第四流量控制单元18、氮气、第二气源入口2、第二流量控制单元15、第一混合器和第一气体出口8形成氧气的一级稀释的管路。

氢气、第一气源入口1、第一流量控制单元12、氮气、第二气源入口2、第二流量控制单元15、第一混合器、第五流量控制单元19和第二混合器形成氢气的二级稀释的管路。

氧气、第三气源入口3、第四流量控制单元18、氮气、第二气源入口2、第二流量控制单元15、第一混合器、第五流量控制单元19和第二混合器形成氧气的二级稀释的管路。

其中数据处理单元、电磁阀以及压力表等的型号及选择为本领域公知技术手段，此处不做赘述。

工作原理：氢气稀释倍数为100倍时，直接通过氢气的一级稀释管路进行稀释即可。稀释时，分别通过第一气源入口1和第二气源入口2通入氢气和氮气，氢气和氮气的流量分别通过第一质量流量控制器24和第二质量流量控制器26进行控制，二者进入第一混合罐4混合得到所需浓度的混合气后由第一气体出口8排出。

氢气稀释倍数为10000倍时，因为缩小倍数较大，通过一级稀释不能得到所需混合气，因此通过氢气的二级稀释管路进行稀释。稀释时，分别通过第一气源入口1和第二气源入口2通入氢气和氮气，氢气和氮气的流量分别通过第一质量流量控制器24和第二质量流量控制器26进行控制，二者进入第一混合罐4混合得到稀释100倍的混合气。之后稀释100倍的混合气通入第二混合器内，同时氮气通过第三流量控制单元16通入第二混合器，此时稀释100倍的混合器再与氮气进行混合即可得到稀释10000倍的混合气，混合后由第二混合器的出气端排出即可。

氧气的一级稀释及二级稀释同氢气的一级稀释和二级稀释。其中与第二混合器连接的第二气体出口9和第三气体出口10分别对应氢气混合气和氧气混合气，方便标识和收集。

在氢气稀释过程中，第四压力表17将其采集的第一混合器的压力数据实时传输至数据处理单元6，数据处理单元6将自身预设的压力值与该压力数据进行比对，若压力数据低于预设压力值时，数据处理单元6控制第一流量控制单元12和第二流量控制单元15打开，使氢气和氮气能不断的朝第一混合器供气。若压力数据高于预设压力值时，数据处理单元6控制第一流量控制单元12和第二流量控制单元15关闭，使第一混合器内压力逐渐下降至预设值。数据处理单元6控制第一流量控制单元12和第二流量控制单元15时同时将压力值信号反馈至控制终端7，控制终端7根据数据处理单元6的反馈进行实时显示，压力数据高于预设压力值时，控制终端7显示为红色；压力数据低于预设压力值时，控制终端7显示为绿色。而第一压力表11、第二压力表13和第三压力表14的实时数据传输至数据处理单元6并由数据处理单元6发送至控制终端7显示，方便工作人员掌握配气节奏。

二级稀释时，数据处理单元6还通过自身设置浓度倍数控制第五流量控制单元19的第五电磁阀29的开和关，当设置的浓度倍数小于10000倍时，阀门打开；倍数大于10000倍时大门关闭。

本实用新型的配气装置配气精度高，能很好的满足高倍数稀释的需求，集一级稀释与二级稀释为一体，扩大了装置的适用范围，且能自动控制稀释过程的压力，保证压力恒定，智能化程度高。

进一步地，所述的第一流量控制单元12与第一混合器之间、第二流量控制单元15与第一混合器之间、第三流量控制单元16与第一混合器之间、第四流量控制单元18与第一混合器之间、第五流量控制单元19与第二混合器之间均分别连接有单向阀20。

设置的单向阀20可避免第一混合器和第二混合器内的混合气倒流污染气源。

进一步地，所述的第一气源入口1、第二气源入口2、第三气源入口3处均分别设有过滤器21。过滤器21分别设置在第一气入口和第一气源之间、第二气入口和第二气源之间、第三气入口和第三气源之间。

设置的过滤器21可以对气源进行过滤，保证气体的纯净度，稀释的有效性。

进一步地，所述的第一流量控制单元12和第二流量控制单元15均分别并联有辅助电磁阀22。

并联的辅助电磁阀可以保证以最大流量通入第一混合器，进而提高稀释效率。

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

1.一种基于多级稀释的气体比例配气装置，其特征在于：包括第一气源入口、第二气源入口、第三气源入口、第一混合罐、第二混合罐、数据处理单元和控制终端；

所述第一混合罐和第二混合罐之间设有第五流量控制单元；

2.根据权利要求1所述的基于多级稀释的气体比例配气装置，其特征在于：所述的第一流量控制单元与第一混合器之间、第二流量控制单元与第一混合器之间、第三流量控制单元与第一混合器之间、第四流量控制单元与第一混合器之间、第五流量控制单元与第二混合器之间均分别连接有单向阀。

3.根据权利要求1所述的基于多级稀释的气体比例配气装置，其特征在于：所述的第一气源入口、第二气源入口、第三气源入口处均分别设有过滤器。

4.根据权利要求1所述的基于多级稀释的气体比例配气装置，其特征在于：所述的第一流量控制单元和第二流量控制单元均分别并联有辅助电磁阀。