[發明專利]一種改進型常溫氣態工質定量充裝系統及其充裝方法

有效

• 申請號: 201810024474.8
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108194825B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 連紅奎
• 申請（專利權）人: 北京微焓科技有限公司
• 主分類號: F17C5/02
• 分類號: F17C5/02;F17C13/02;F17C13/04;F17D1/065;F17D1/08;F17D3/01
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 陳駿鍵

1.一種改進型常溫氣態工質定量充裝系統，其特征在于，包括：

一具備加熱制冷功能的標準容器，所述標準容器具有一工質灌裝進口、一溫度檢測端口、一壓力檢測端口、一高純氣體進口和一工質充裝出口，所述標準容器的工質灌裝進口與工質灌裝設備連接；

一設置在所述標準容器的溫度檢測端口上的第一溫度傳感器；

一設置在所述標準容器的壓力檢測端口上的壓力傳感器；

一設置在所述標準容器的工質灌裝進口上的灌裝流量計；

一充裝有高純氣體的氣瓶，所述氣瓶的出氣口依次通過一減壓電磁閥和一第一截止電磁閥與所述標準容器的高純氣體進口連接；

一真空泵，所述真空泵的抽真空進口依次通過一第二截止電磁閥和一第三截止電磁閥與所述標準容器的工質充裝出口連接；

一分子泵，所述分子泵的抽真空進口通過一第四截止電磁閥并接在所述第二截止電磁閥與第三截止電磁閥之間的管路上；

一計量增壓泵，所述計量增壓泵的一端通過一第五截止電磁閥與所述標準容器的工質充裝出口連接；

一三通換向電磁閥，所述三通換向電磁閥的第一端口依次通過一穩壓閥和一液體流量計與所述計量增壓泵的另一端連接，其第二端口并接在所述第二截止電磁閥與第三截止電磁閥之間的管路上，其第三端口與待充裝工質的工件的充裝進口連接；

一安裝在所述穩壓閥與液體流量計之間的管路上的第二溫度傳感器；以及

一PLC控制器，所述PLC控制器分別與所述標準容器、第一、第二溫度傳感器、壓力傳感器、灌裝流量計、真空泵、分子泵、計量增壓泵、液體流量計、減壓電磁閥、第一、第二、第三、第四、第五截止電磁閥、三通換向電磁閥以及穩壓閥連接。

2.一種如權利要求1所述的改進型常溫氣態工質定量充裝系統的充裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，PLC控制器控制真空泵工作并控制第二截止電磁閥和第三截止電磁閥打開，真空泵對標準容器進行抽真空，當標準容器內的真空度達到10pa以下時，控制第四截止電磁閥打開并控制分子泵工作，當標準容器內的真空度達到10^-2pa以下時，控制真空泵和分子泵停止工作，并控制第二截止電磁閥、第三截止電磁閥和第四截止電磁閥關閉；

步驟S2，控制減壓電磁閥和第一截止電磁閥打開，同時將充裝有高純氣體的氣瓶上的閥門打開，氣瓶內的高純氣體通入標準容器內；

步驟S3，當壓力傳感器檢測到標準容器內的氣壓達到設定氣壓值時，PLC控制器一方面控制第一截止電磁閥關閉，另一方面控制第五截止電磁閥、穩壓閥和三通換向電磁閥打開，此時三通換向電磁閥中的第一端口與第三端口打開并連通，而第二端口關閉，并控制計量增壓泵工作，使得將標準容器內的氣體排出；

步驟S4，重復步驟S1至S3，直至將標準容器內的空氣排干凈為止，再對標準容器進行灌裝工質；

步驟S5，將待充裝工質的工件放在充裝平臺上，將待充裝工質的工件的充裝進口與三通換向電磁閥的第三端口進行緊密連接；

步驟S6，PLC控制器一方面控制三通換向電磁閥進行切換，使得三通換向電磁閥的第二端口與第三端口打開并連通，另一方面控制第二截止電磁閥打開并控制真空泵工作，當待充裝工質的工件內的真空度達到分子泵開啟條件時，控制第四截止電磁閥打開并控制分子泵工作；

步驟S7，當待充裝工質的工件內的真空度達到1pa以下時，PLC控制器一方面控制第二截止電磁閥和第四截止電磁閥關閉，并控制真空泵和分子泵停止工作，另一方面控制第五截止電磁閥、穩壓閥打開和控制計量增壓泵工作，并控制三通換向電磁閥進行切換，使得三通換向電磁閥的第一端口與第三端口打開并連通，標準容器中的工質充入待充裝工質的工件內，在充裝過程中對待充裝工質的工件進行制冷，保證待充裝工質的工件的內部壓力始終低于標準容器的內部壓力；

步驟S8，液體流量計對充入工件內的工質進行計量，當向工件充入的工質達到設定充裝量時，PLC控制器控制第五截止電磁閥關閉，完成對工件的充裝。