CN219995065U - 一种高精准混合气体充装装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精准混合气体充装装置，包括第一控制阀、管道压力变送器、PLC控制器、第二控制阀，所述第一控制阀的一端通过管道与第一气源连接，所述第一控制阀的另一端连接有混合气充装主管道；所述第二控制阀的一端通过管道与第二气源连接，所述第二控制阀的另一端连接有混合气充装主管道；所述混合气充装主管道上连接有多个混合气体接收装置，所述第一控制阀、第二控制阀、管道压力变送器均与所述PLC控制器连接。本实用新型的混合气体充装装置，自动化程度高，充气效率高，且自带含量分析，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气体充装装置，具体涉及一种高精准混合气体充装装置。
背景技术
双组分气体混合气在工业生产中有广泛的应用，如氩气和氧气、氩气和氢气混合气大量地应用在集装箱焊接行业中，氮气和氢气混合气体应用于电子元件制造业中。
我司目前充装该类混合气采用的工艺是：采用人工操作，先在气瓶内充装一定量的氧气或氢气气体然后再充入剩余的氩气，这种充装方法生产出的产品有一个致命的缺陷：混合气中少量氧气或氢气的组分不能精准控制，不能适用于对组分要求严苛、自带在线分析仪的机器人焊接工序中。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种高精准混合气体充装装置。
技术方案：本实用新型所述的一种高精准混合气体充装装置，包括第一控制阀、管道压力变送器、PLC控制器、第二控制阀，所述第一控制阀的一端通过管道与第一气源连接，所述第一控制阀的另一端连接有混合气充装主管道；所述第二控制阀的一端通过管道与第二气源连接，所述第二控制阀的另一端连接有混合气充装主管道；所述混合气充装主管道上连接有多个混合气体接收装置，所述第一控制阀、第二控制阀、管道压力变送器均与所述PLC控制器连接。
进一步的，还包括放空阀，所述放空阀分别与所述混合气充装主管道、PLC控制器连接。
进一步的，还包括取样阀，所述取样阀一端与所述混合气充装主管道连接，另一端通过气体含量分析仪与所述PLC控制器连接。
进一步的，所述管道压力变送器与所述混合气充装主管道连接。
进一步的，所述混合气体接收装置采用混合气气瓶或者集装束。
进一步的，所述PLC控制器连接有触摸屏。
进一步的，所述第一控制阀、第二控制阀采用电磁阀或气动阀。
有益效果：本实用新型的有益效果如下：
（1）装置中管道压力变送器用来准确测量混合气的总压及各组分的分压，并且把各自的信号分别传送至PLC控制器；
（2）装置中的放空阀的作用是在取样分析之前，排空管内余气，通过控制器PLC开启放空阀，排放时间设定，排放主管道内残余气体，直至混合气排出，放空阀关闭；
（3）该装置包括取样阀，所述取样阀一端与所述混合气充装主管道连接，另一端通过气体含量分析仪与PLC控制器连接。混合气通过取样阀进入分析仪进行氧含量测定，测定结果在误差范围内则产品合格，如测定结果超过误差范围则进行修正；
（4）误差修正：氧含量测量仪实测值与设定值进行比较，信号传送至控制器PLC，当氧含量偏小时，装置自动计算出需要补充氧气的压力，控制器PLC自动打开氧气控制阀，补充到相应的压力，控制器关闭氧气充装控制阀。再次取样分析，直至产品合格。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，一种高精准混合气体充装装置，包括氧气控制阀2、管道压力变送器4、PLC控制器8、氩气控制阀12，所述氧气控制阀2的一端通过管道与第一气源1（氧气气源，液氧低温泵加压）连接，所述氧气控制阀2的另一端连接有混合气充装主管道3；所述氩气控制阀12的一端通过管道与第二气源10（氩气气源，液氩低温泵加压）连接，所述氩气控制阀12的另一端连接有混合气充装主管道3；所述混合气充装主管道3上连接有多个混合气体接收装置11，所述氧气控制阀2、氩气控制阀12、管道压力变送器4均与所述PLC控制器8连接。
本实用新型装置混合气配制的原理是：在一个密闭容器中，混合气中各组分的比例等于同温下它们的分压比。
装置中管道压力变送器4用来准确测量混合气的总压及各组分的分压，并且把各自的信号分别传送至PLC控制器8。混合气中含量低的组分气体如氧气，通过氧气控制阀2充入气瓶或集装束，当压力达到预设量时控制阀由PLC控制器瞬间关闭。低组分气体充完后，PLC延时一段时间，使压力和温度稳定后，PLC控制器开启氩气控制阀12同时启动液氩低温泵，充入氩气直至预设的总压，最后瞬间关闭氩气控制阀12。
该装置适用于所有双组份高压混合气体，介质除氩-氧、氩-二氧化碳、氩-氢，主介质还可由氮气、氧气、空气、氦气等替代。
实施例2
如图1所示，一种高精准混合气体充装装置，包括氧气控制阀2、管道压力变送器4、PLC控制器8、氩气控制阀12，所述氧气控制阀2的一端通过管道与第一气源1（氧气气源，液氧低温泵加压）连接，所述氧气控制阀2的另一端连接有混合气充装主管道3；所述氩气控制阀12的一端通过管道与第二气源10（氩气气源，液氩低温泵加压）连接，所述氩气控制阀12的另一端连接有混合气充装主管道3；所述混合气充装主管道3上连接有多个混合气体接收装置11，所述氧气控制阀2、氩气控制阀12、管道压力变送器4均与所述PLC控制器8连接。
本实施例中，如图1所示，该装置还包括放空阀5，所述放空阀5分别与所述混合气充装主管道3、PLC控制器8连接。放空阀5的作用是在取样分析之前，排空管内余气，通过控制器PLC开启放空阀5，排放时间设定，排放主管道内残余气体，直至混合气排出，放空阀5关闭。
本实施例中，如图1所示，还包括取样阀6，所述取样阀6一端与所述混合气充装主管道3连接，另一端通过气体含量分析仪7与所述PLC控制器8连接。混合气通过取样阀进入分析仪进行氧含量测定，测定结果在误差范围内则产品合格。如测定结果超过误差范围则进行修正。
本实施例中，所述管道压力变送器4与所述混合气充装主管道3连接。装置中管道压力变送器4用来准确测量混合气的总压及各组分的分压，并且把各自的信号分别传送至PLC控制器8。
本实施例中，所述混合气体接收装置11采用混合气气瓶或者集装束。
本实施例中，所述PLC控制器8连接有触摸屏9。
本实施例中，所述第一控制阀2、第二控制阀12采用电磁阀或气动阀。
本实施例中，PLC控制器8还可以采用单片机进行控制。
本实用新型装置混合气配制的原理是：在一个密闭容器中，混合气中各组分的比例等于同温下它们的分压比。
混合气中含量低的组分气体如氧气，通过氧气控制阀2充入气瓶或集装束，当压力达到预设量时控制阀由PLC控制器瞬间关闭。低组分气体充完后，PLC延时一段时间，使压力和温度稳定后，PLC控制器开启氩气控制阀12同时启动液氩低温泵，充入氩气直至预设的总压，最后瞬间关闭氩气控制阀12。
取样分析：控制器PLC开启放空阀5，排放时间设定，排放主管道内残余氩气，直至混合气排出，放空阀5关闭，混合气通过取样阀进入分析仪进行氧含量测定，测定结果在误差范围内则产品合格。如测定结果超过误差范围则进行修正。
误差修正：氧含量测量仪实测值与设定值进行比较，信号传送至控制器PLC，当氧含量偏小时，装置自动计算出需要补充氧气的压力，控制器PLC自动打开氧气控制阀，补充到相应的压力，控制器关闭氧气充装控制阀。再次取样分析，直至产品合格。如果氧含量偏大，则控制器开启放空阀排放部分混合气，然后补充氩气，过程与补充氧气一样。
该装置适用于所有双组份高压混合气体，介质除氩-氧、氩-二氧化碳、氩-氢，主介质还可由氮气、氧气、空气、氦气等替代。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种高精准混合气体充装装置，其特征在于：包括第一控制阀（2）、管道压力变送器（4）、PLC控制器（8）、第二控制阀（12），所述第一控制阀（2）的一端通过管道与第一气源（1）连接，所述第一控制阀（2）的另一端连接有混合气充装主管道（3）；所述第二控制阀（12）的一端通过管道与第二气源（10）连接，所述第二控制阀（12）的另一端连接有混合气充装主管道（3）；所述混合气充装主管道（3）上连接有多个混合气体接收装置（11），所述第一控制阀（2）、第二控制阀（12）、管道压力变送器（4）均与所述PLC控制器（8）连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精准混合气体充装装置，其特征在于：还包括放空阀（5），所述放空阀（5）分别与所述混合气充装主管道（3）、PLC控制器（8）连接。
3.根据权利要求1所述的一种高精准混合气体充装装置，其特征在于：还包括取样阀（6），所述取样阀（6）一端与所述混合气充装主管道（3）连接，另一端通过气体含量分析仪（7）与所述PLC控制器（8）连接。
4.根据权利要求1所述的一种高精准混合气体充装装置，其特征在于：所述管道压力变送器（4）与所述混合气充装主管道（3）连接。
5.根据权利要求1所述的一种高精准混合气体充装装置，其特征在于：所述混合气体接收装置（11）采用混合气气瓶或者集装束。
6.根据权利要求1所述的一种高精准混合气体充装装置，其特征在于：所述PLC控制器（8）连接有触摸屏（9）。
7.根据权利要求1所述的一种高精准混合气体充装装置，其特征在于：所述第一控制阀（2）、第二控制阀（12）采用电磁阀或气动阀。
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Cited By (1)
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| CN117386995A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 抚顺抚运安仪救生装备有限公司 | 一种深潜呼吸器预混气瓶的混合气体配气系统 |
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2023
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| CN117386995B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-04-09 | 抚顺抚运安仪救生装备有限公司 | 一种深潜呼吸器预混气瓶的混合气体配气系统 |
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