[發明專利]一種實時混氣系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202110428958.0
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113144925B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 沈九兵;李志超;孔祥雷;盧道華;陳育平;郭霆;湯雁冰
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B01F23/10
• 分類號: B01F23/10;B01F35/221;B01F35/83
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

本發明公開了一種實時混氣系統，包括第一氣瓶組、第二氣瓶組、第一緩沖罐、第二緩沖罐、混氣器和用戶，所述第一氣瓶組采用管道依次經第一截止閥和第一減壓閥連接至第一緩沖罐，所述第一緩沖罐出氣口采用管道依次經第一調節閥和第一單向閥連接至混氣器的端面進氣口b，所述第二氣瓶組采用管道依次經第二截止閥和第二減壓閥連接至第二緩沖罐，所述第二緩沖罐出氣口采用管道依次經第二調節閥和第二單向閥連接至混氣器的切向進氣口a，所述混氣器的出口d經壓差單向閥接至背壓調節閥，所述背壓調節閥出口經第三截止閥連接至用戶。本發明能實現氣體的充分混合；有效保障用戶側的用氣要求；實時改變混合氣體流量、壓力和配比，滿足不同行業的需求。

技術領域

本發明涉及混合氣體供氣技術領域，具體涉及一種實時混氣系統及其工作方法。

背景技術

混合氣體是由兩種以上的氣體混合而成的氣體，根據用途的不同可分為標準混合氣體和一般混合氣體。標準混合氣體就是一種具有高度均勻、性質穩定的氣體，主要用于測量儀器的檢查與校正，是一種標準的計量工具。一般混合氣體要求的純度不高，滿足使用要求即可，其廣泛應用于電子、食品、制藥、化工等領域。例如在焊接技術中，采用混合氣體的焊接效果比單一氣體更好，但混合氣體的配比并不是隨意的，相關文獻《混合氣體的應用與發展》表明，在使用Ar-He混合氣體控制焊接保護器中的陰極斑點位置時，Ar與He的配比大于9：1時會影響電弧和焊縫的力學特性，Ar與He的配比至少小于8：2時才能形成和保持穩定的噴射電弧效果。

混合氣體供氣系統同時也是實驗室必不可少的一部分。實驗室對混合氣體的流量、壓力、配比等都有著很高的精度要求，然而現有配氣系統在使用過程中其組分會發生變化，導致氣體配比出現偏差，混合氣體產品質量低，這會對實驗結果的精確性和實驗儀器的穩定性產生不利的影響，同時針對不同的實驗可能需要使用不同流量、壓力、配比的混合氣體，傳統的供氣系統難以實現實驗室的實時供氣需求。

所以迫切地需要設計一種實時混氣系統，該系統能根據不同的用戶需求有效合理調節混合氣體的流量和壓力，保證用戶供氣組分的穩定，同時還能滿足用戶實時改變不同氣體配比的需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有混合氣體配氣系統使用過程中組分難以保持恒定，并且對混合氣體的流量、壓力、配比難以實時調節等問題，提出了一種實時混氣系統，通過控制減壓閥的設定壓力和調節閥的閥門開度實現對混合氣體流量、壓力、配比的調節。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種實時混氣系統，包括第一氣瓶組1、第二氣瓶組2、第一緩沖罐3、第二緩沖罐4、混氣器5和用戶6，所述第一氣瓶組1采用管道依次經第一截止閥13和第一減壓閥7連接至第一緩沖罐3，所述第一緩沖罐3出氣口采用管道依次經第一調節閥8和第一單向閥15連接至混氣器5的端面進氣口b，所述第二氣瓶組2采用管道依次經第二截止閥14和第二減壓閥9連接至第二緩沖罐4，所述第二緩沖罐4出氣口采用管道依次經第二調節閥10和第二單向閥16連接至混氣器5的切向進氣口a，所述混氣器的出口d經壓差單向閥11接至背壓調節閥12，所述背壓調節閥12出口經第三截止閥18連接至用戶6。

進一步優選，所述混氣器5為上端設有圓錐面和出口d，下端設有端面入口b，內部設有混合腔f的圓柱形空腔體，所述混合腔f中設置有連通端面入口b，具有空腔的圓臺形噴氣柱e，所述噴氣柱e的殼壁上均勻設有若干氣孔c，所述混氣器5的下端設有連通混合腔f的切向進氣口a。

進一步優選，所述混氣器5的混合腔f與噴氣柱e的容積比為(1.5～2.2)：1，，孔間距為氣孔c直徑的1.5～2.5倍，氣孔c直徑為≤8mm，噴氣柱e的開孔率為60％～80％。

進一步優選，所述混氣器5的出口d和壓差單向閥11之間管道上設有壓力控制器17，所述壓力控制器17采用信號線分別連接第一調節閥8和第二調節閥10。

本發明的一種實時混氣系統的工作方法，具體步驟包括：