[實(shí)用新型]一種氣體混合裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420713522.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204220106U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張超;戴柏凡;王祎鋮;王軍;李月剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太倉(cāng)中化環(huán)保化工有限公司
• 主分類號(hào): B01F15/04
• 分類號(hào): B01F15/04;B01F3/02;B01F3/20
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 汪青

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氣體混合裝置，該裝置能將兩種或兩種以上的氣體充分混合，根據(jù)用戶的要求，實(shí)現(xiàn)氣體濃度及流量的調(diào)節(jié)，可用于需要使用混合氣體的領(lǐng)域，特別是對(duì)混合氣體的濃度、流量要求精確及穩(wěn)定的領(lǐng)域，如金屬冶煉、焊接保護(hù)、化學(xué)氣相沉積等。

背景技術(shù)

在生產(chǎn)和科研的諸多領(lǐng)域，常常需要用到由多種氣體組成的混合氣體，如在金屬焊接中發(fā)展起來(lái)的氣體保護(hù)焊技術(shù)，由于具有焊接質(zhì)量好，效率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)而得以迅速發(fā)展。焊接保護(hù)氣體可以是單元?dú)怏w，也有二元，三元混合氣。單元?dú)怏w有氬氣，二氧化碳，二元混合氣有氬和氧，氬和二氧化碳，氬和氦，氬和氫混合氣。三元混合氣有氦，氬，二氧化碳混合氣。在金屬冶煉和后處理加工過(guò)程中，也會(huì)經(jīng)常用到混合氣體的保護(hù)，如鎂合金的熔煉過(guò)程，一般使用二元混合氣，比如空氣和二氧化硫，空氣和六氟化硫，氮和六氟化硫，二氧化碳和六氟化硫等，早期也曾使用三元混合氣如空氣、二氧化碳和六氟化硫混合。

基于諸多的應(yīng)用領(lǐng)域，人們對(duì)于氣體混合裝置的需求就日益強(qiáng)烈。傳統(tǒng)的氣體混合裝置往往由多條氣路并聯(lián)而成，在氣體通過(guò)減壓閥減壓后，使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)對(duì)各組分氣體的流量單獨(dú)計(jì)量，在一個(gè)儲(chǔ)罐完成氣體混合過(guò)程，有許多甚至沒(méi)有專門的混合單元。這種類型的混氣裝置在一些對(duì)于混合氣體質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合如焊接保護(hù)是適用的，但它存在許多不足，首先使用的流量計(jì)量工具為轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)在出廠時(shí)一般在25℃、101325Pa條件下進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定氣體為氮?dú)饣蛩跍y(cè)量其它氣體時(shí)需要根據(jù)使用時(shí)的壓力、溫度、氣體密度等實(shí)際情況利用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校正，結(jié)果準(zhǔn)確度較低，另外，氣體的實(shí)際流量值還受到環(huán)境溫度變化、管道壓力波動(dòng)等諸多因素的影響；其次，傳統(tǒng)混氣裝置在后端用量發(fā)生變化時(shí)，需要頻繁的操作調(diào)節(jié)流量計(jì)，極為不便；再次，傳統(tǒng)類型的混氣裝置在使用過(guò)程中需要較長(zhǎng)時(shí)間的摸索，才能滿足用戶的需求。在一些對(duì)于混合氣質(zhì)量要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，如科研、化學(xué)氣相沉積、真空鍍膜等領(lǐng)域，很顯然，這些場(chǎng)合不但要求混合氣體具有準(zhǔn)確的組成，還需要穩(wěn)定的供應(yīng)，以及操作的便利性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種改進(jìn)的氣體保護(hù)裝置。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案：

一種氣體混合裝置，包括混氣罐和多個(gè)氣體輸送管路，氣體輸送管路的一端部與儲(chǔ)氣罐連接、另一端部與混氣罐連接，氣體輸送管路上自一端部向著另一端部的方向依次設(shè)有減壓閥和電磁比例閥，氣體混合裝置還包括與混氣罐連接、用于對(duì)混氣罐內(nèi)的氣體組成進(jìn)行分析的氣體組分分析儀以及與氣體組分分析儀連接的PLC控制器，電磁比例閥與PLC控制器連接并受控制，PLC控制器接收氣體組分分析儀的分析結(jié)果并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)相應(yīng)氣體輸送管路上的電磁比例調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)精確控制混合氣體的組成。

優(yōu)選地，氣體輸送管路上減壓閥的下游、電磁比例閥的上游設(shè)有過(guò)濾器。設(shè)置過(guò)濾器以除去氣體管路中可能存在的微小固體顆粒雜質(zhì)，保護(hù)電磁比例閥。

優(yōu)選地，氣體輸送管路上電磁比例閥的下游設(shè)有止逆閥，以防止氣體出現(xiàn)倒流的現(xiàn)象。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的氣體混合裝置還包括位于混氣罐頂部用于對(duì)混氣罐內(nèi)的壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力傳感器，該壓力傳感器與PLC控制器連接，PLC控制器根據(jù)壓力傳感器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)電磁比例調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，所述多個(gè)氣體輸送管路中的一個(gè)為載氣氣路，其余為工作氣氣路，PLC控制器根據(jù)壓力傳感器的檢測(cè)結(jié)果對(duì)載氣氣路上的電磁比例調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。載氣氣路和工作氣路是根據(jù)氣路構(gòu)成來(lái)劃分的，其中載氣氣路一般走混合氣體中含量較高的氣體，工作氣氣路走走混合氣體中含量較低的氣體。

進(jìn)一步地，所述氣體輸送管路與混氣罐的下部連接，使氣體從混氣罐的下部進(jìn)入到混氣罐內(nèi)，氣體組分分析儀與混氣罐的中上部連接，混氣罐的混合氣出口位于混氣罐的上部。

由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型摒棄了使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行加和計(jì)量混配的模式，引入氣體組分分析儀，直接監(jiān)測(cè)混氣罐內(nèi)的工作氣體組成，將結(jié)果反饋給PLC控制器，由PLC控制器根據(jù)所反饋的氣體組成結(jié)果經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)程序計(jì)算，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果對(duì)相應(yīng)工作氣路的電磁比例調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)精確控制氣體組成這一功能；針對(duì)后端用氣量可能存在的變化情況，使用壓力傳感器監(jiān)測(cè)混氣罐的壓力，將結(jié)果反饋給PLC控制器，同樣由PLC控制器判斷后，對(duì)載氣氣路的電磁比例調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供應(yīng)這一功能；使用PLC控制器及電磁比例調(diào)節(jié)閥的組合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制這一功能，使用起來(lái)方便快捷。