[實用新型]一種混合氣自動配氣裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820060770.5
• 申請日: 2008-09-12
• 公開（公告）號: CN201260953Y
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張劍;張民;張和翔;馮磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍醫(yī)學(xué)研究所
• 主分類號: B01F15/04
• 分類號: B01F15/04;B01F3/02
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王 裕

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及混合氣自動配氣領(lǐng)域，具體涉及一種閉環(huán)自動控制的混合氣自動配氣裝置。

背景技術(shù)

兩種或兩種以上純凈的氣體，按一定的比例均勻混合起來的氣體叫做混合氣體。空氣就是一種由氮、氧、二氧化碳等多種氣體混合的一種穩(wěn)定的混合氣體。

目前，高壓氧治療開展氧——二氧化碳混合氣體的治療法。潛水加壓系統(tǒng)除了空氣供氣系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)外，一般都配設(shè)有混合系統(tǒng)。現(xiàn)就混合氣體配制的技術(shù)作一介紹。

混合氣體的配制(簡稱“配氣”)方法有多種，主要有以下4種：

容積配氣法：指把需配的某混合氣體各組分氣體的百分濃度換算成各該氣體的容積，在常壓下如數(shù)將各組分氣體注入一容器(如皮囊)內(nèi)混勻、校準(zhǔn)后壓縮入氣瓶。此法簡單、準(zhǔn)確，但不適用大量氣體的配制。

稱量配氣法：指把需配的某種混合氣體各組分氣體的濃度換算成各該氣體的重量，用一氣瓶在精密天平上如數(shù)精確稱得各充入氣瓶氣體重量。此一般只限于小氣瓶配制。此法不受溫度變化的影響，配得氣體濃度精確，常被用于“標(biāo)準(zhǔn)氣樣”的配制。但操作復(fù)雜，要求很高。

流量配氣法：指按需配的某混合氣體各組分的濃度，調(diào)節(jié)配氣裝置中各該氣體的定量口徑，控制流量比進(jìn)行連續(xù)配氣(又稱“自動配氣”)。連續(xù)配氣裝置主要有流量比調(diào)節(jié)系統(tǒng)和一個氧濃度配比率接調(diào)節(jié)系統(tǒng)。此法使用簡便，可連續(xù)配制使用，但配制的混合氣體濃度有一定的誤差。

分壓配氣法：根據(jù)道爾頓氣體分壓定律，把需配的某種混合氣體的百分濃度換算成各組分氣體的分壓值，通過精密的氣壓表向一氣瓶如數(shù)充入氣壓的方法。此法簡便易行，比較實用，但受溫度、壓力變化等因素的影響，其濃度的精確性較上述方法差。

因此在混合氣配氣技術(shù)方面，都需要配套完善、系統(tǒng)化先進(jìn)的自動配氣裝置。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種混合氣自動配氣裝置，可編程邏輯控制器(PLC)自動反饋控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)混合氣的配比輸出。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型裝置的技術(shù)方案如下：混合氣自動配氣裝置由上位機(jī)、PLC、氣體檢測儀、增壓機(jī)、混合器、緩存器及配套閥門和管路組成，上位機(jī)連接PLC，PLC分別通過連接線連接測氧儀和配套閥門，配套閥門、混合器、緩存器和增壓機(jī)之間通過管道連接，配套閥門通過管道連接供氣瓶，增壓機(jī)通過管道連接受氣瓶。

上位機(jī)根據(jù)所要配混合氣各組成氣體的濃度比及各氣源氣體濃度，選定配氣方案，并確定PLC的控制參數(shù)。利用PLC接收處理由氣體檢測儀檢測到的混合氣氣瓶的氧濃度數(shù)據(jù)；根據(jù)既定的控制參數(shù)，向執(zhí)行閥門發(fā)送控制信號，利用閥門的動作，控制各組成氣體進(jìn)行混合的流量。上位機(jī)實時監(jiān)控配氣過程并記錄過程數(shù)據(jù)。

在一些實施例里，所述氣體檢測儀可為測氧儀、二氧化碳分析儀和氣相色譜儀中之一。

在一些實施例里，所述供氣瓶可為He、N₂、O₂或CO₂氣源中任何多氣瓶組合。

本裝置的優(yōu)點在于采用了閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，使混合氣配制全過程，自始自終處于系統(tǒng)的安全監(jiān)控下，同時提供了自動配氣方案，克服了傳統(tǒng)手工配氣由于其對經(jīng)驗的依賴性，存在一系列不安全因素的弊端。

附圖說明

圖1是混合氣自動配氣裝置控制系統(tǒng)圖。

圖2是混合氣自動配氣裝置控制面板圖。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡明本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。

下面結(jié)合附圖2和實際案例對本裝置作詳細(xì)說明。其中，1—測氧儀，2—觸摸屏，3—空氣源，4—氮?dú)庠矗?—氦氣源，6—氧氣源，7—空氣源截至閥，8—氮?dú)庠唇刂灵y，9—氨氣源截至閥，10—氧氣源截至閥，11—三元指揮閥，12—二元指揮閥，13—氮?dú)鈿鈩娱y，14—氧氣氣動閥，15—二元混合器，16—二元緩沖器，17—三元混合器，18—三元緩沖器，19—混合氣供氣閥，20—增壓機(jī)。

準(zhǔn)備好He、N₂、O₂氣源，供至配氣裝置，氣壓在5～15MPa，低于5MPa換氣。關(guān)閉排氣閥，其它閥門處于初始狀態(tài)，打開電源，開啟計算機(jī)、測氧儀。

完成配氣前的各項檢查后，根據(jù)配氣需要，選擇配氣程序，按下列程序進(jìn)行：

二元配氣(以10％氦氧配氣為例說明)