[發明專利]一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202111656158.0
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN114688450A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 郭廣華;徐文濤;李永林;張權權;黃紹義;姚垚
• 申請（專利權）人: 四川紅華實業有限公司
• 主分類號: F17C6/00
• 分類號: F17C6/00;F17C9/02;F17C13/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

1.一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：包括主電磁閥、次電磁閥、泄壓電磁閥、液位傳感器、壓力傳感器以及DCS系統；

主電磁閥安裝在液氮瓶與迪瓦瓶之間的輸液管線上，用以切斷輸液管線中的液氮供應；

次電磁閥安裝在迪瓦瓶入口管線處，通過開關控制單個迪瓦瓶的液氮充填；

泄壓電磁閥安裝在液氮瓶出口處，當液氮瓶內壓力到達安全高限時，打開進行泄壓；

液位傳感器安裝在迪瓦瓶內部，對迪瓦瓶內液位進行實時測量；

壓力傳感器安裝在液氮瓶內部，對液氮瓶內壓力進行實時測量。

2.如權利要求1所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的DCS系統包括AI模塊、DI模塊、DO模塊和控制器；

所述的AI模塊與壓力傳感器和液位傳感器的輸出端分別連接相連，并向控制器發送壓力信號與液位信號；

所述的DI模塊與主電磁閥、次電磁閥和泄壓電磁閥相連，并向控制器發送三種閥門的閥位信號；

所述的DO模塊與控制器的輸出端連接，并向主電磁閥、次電磁閥和泄壓電磁閥發送打開信號或關閉信號。

3.如權利要求2所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的液位傳感器安裝在迪瓦瓶內，對迪瓦瓶內液位進行實時測量，其液位測量信號通過AI模塊送入DCS系統連接的監控計算機，與設定的液位進行比較。

4.如權利要求2所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的壓力傳感器安裝在液氮瓶內，對液氮瓶內壓力進行實時測量，其測量的壓力信號通過AI模塊送入DCS系統連接的監控計算機，與設定安全限制進行比較。

5.如權利要求2所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的控制器由一對冗余控制器模塊和一個基座構成。控制器模塊型號為FCU711-S，配套基座型號為MB712-S，所述的基座作為控制器與其他部件的連接接口，具備供電、連接I/O總線、連接SCnet網絡、連接時鐘同步秒脈沖信號功能，并可設置控制器過程控制網網絡地址。

6.如權利要求2所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的AI模塊，其型號AI711-S，為8通道的多量程電壓/電流信號輸入模塊。可測量0～5V范圍內的電壓信號和0～20mA范圍內的電流信號。

7.如權利要求2所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的DI模塊，其型號為DI711-S，為24V數字信號輸入模塊，能夠采集16路多種類型的數字信號。

8.如權利要求2所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的DO模塊，其型號DO711-S，為16通道晶體管輸出型數字信號輸出模塊，具有單觸發脈寬輸出功能，組態時設定的時間范圍輸出為0.01秒～60秒的單脈沖。

9.如權利要求2所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的液位傳感器，為靜壓投入式液位變送器。

10.如權利要求2所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，其特征在于：所述的主電磁閥、次電磁閥、泄壓電磁閥均是低溫電磁閥。

11.一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制方法，其特征在于，基于所述的一種迪瓦瓶液氮自動灌裝控制系統，包括如下步驟：

液位傳感器對迪瓦瓶內液位進行實時測量，其液位測量信號送入DCS系統，并與設定液位進行比較；當液位到達低限時，控制DO模塊發出打開信號，打開液位傳感器對應的次電磁閥對迪瓦瓶進行灌裝；當液位到達高限時，關斷DO模塊，使液位傳感器對應的次電磁閥斷電關閉，停止液氮灌裝；

壓力傳感器對液氮瓶內壓力進行實時測量，其測量的壓力信號送入DCS系統，并與設定安全限制進行比較；當液氮瓶內壓力到達安全高限時，控制DO模塊發出打開信號，打開壓力傳感器對應的泄壓電磁閥對液氮瓶進行泄壓；主電磁閥、次電磁閥和泄壓電磁閥的閥位信號通過DI模塊送入DCS系統，對電磁閥狀態進行實時監控。