动态配气装置及系统
技术领域
本实用新型涉及配气仪器技术领域，尤其是涉及一种动态配气装置及系统。
背景技术
当前动态配气仪技术成熟，产品多，由于单位时间内出气量有限只适合在试验室内分析试验应用。
现有动态配气仪均为单机工作，一般是由人机操作面板或显示屏、2个或多个质量流量控制器、电控组件、玻璃转子流量计、气体输入输出接口等连接管路组成；它主要是通过人机操作面板设置配置浓度比例数据，控制质量流量控制器输出相应比例的气体以一定流速在管路相互混合，最终通过一个玻璃转子流量计输出供测试、调试使用，多余的气体通过另一个玻璃转子流量计排出。
现有动态配气仪一般只能是随时配气随时使用，短时出气量有限，此类仪器出气量通常在2L/min以内，当然内部关键部件更换可以做到更大流量，但是会造成精准度下降(量程越大细分越大)无法满足试验测试要求；从而现有动态配气仪无法满足大出气量且精度高的应用场合(如自动化生产线)。同时，现有动态配气仪配气应用中也存在气体浪费的问题，由于仪器工作时为了达到仪器最佳工作状态，配气仪的出气流量会由软件自动设置，但是此流量不一定是我们试验测试需要的流量，通常会超出我们使用的流量，所以一部分气体通过管道当作废气通过另一个玻璃转子流量计排掉。进一步，现有动态配气仪都是开环工作方式，所配置出来的气体浓度可能与设置的理想值有偏差，无法完全保证配气的精准度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种动态配气装置，以解决现有技术中存在的动态配气仪无法满足大出气量且精度高的应用场合、存在气体浪费以及配气精准度差的技术问题。
本实用新型的目的还在于提供一种动态配气系统，以解决现有技术中存在的动态配气仪无法满足大出气量且精度高的应用场合、存在气体浪费以及配气精准度差的技术问题。
基于上述第一目的，本实用新型提供一种动态配气装置，包括柜体、储气罐、电控组件、压力传感器、浓度实时监测器以及至少两个进气流量控制器，所述储气罐和电控组件设置在所述柜体内，所述压力传感器设置在所述储气罐上；
所述储气罐设置有罐体出气口和罐体进气口，所述罐体进气口连有至少两根进气管，所述进气管上设置有所述进气流量控制器，且所述进气管与所述进气流量控制器一一对应设置，所述罐体进气口上设置有所述浓度实时监测器，所述罐体出气口连接有出气管；
所述电控组件与所述压力传感器、所述进气流量控制器以及所述浓度实时监测器分别连接。
进一步地，所述储气罐上还设置有气压表，所述气压表用于检测所述储气罐内的压力并进行压力数值显示。
进一步地，所述柜体上还设置有操作面板，所述操作面板与所述电控组件连接。
进一步地，所述罐体进气口连接有混合气管，所述混合气管与至少两根进气管连通，所述浓度实时监测器设置在所述混合气管上并设置在所有进气管靠近罐体进气口的一侧。
进一步地，所述浓度实时监测器包括浓度显示组件和浓度检测组件，所述浓度显示组件用于显示所述浓度检测组件检测到的气体浓度。
进一步地，所述电控组件设置在所述柜体的上部，所述柜体的下部设置有储罐仓，所述储气罐设置在所述柜体的储罐仓内，且所述柜体对应所述储气罐设置有护栏杆。
进一步地，所述储气罐的底部设置有支撑脚，所述储气罐的外壁与所述柜体的内壁之间设置有固定杆。
进一步地，所述柜体包括外壳以及设置在所述外壳内的支架，所述电控组件设置在所述支架上，所述储气罐设置在所述支架预留的储罐仓内。
进一步地，所述浓度实时监测器与所述混合气管通过检测支管连通。
基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种动态配气系统，包括上述任一项所述的动态配气装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的动态配气装置，包括柜体、储气罐、电控组件、压力传感器、浓度实时监测器以及至少两个进气流量控制器，所述储气罐和电控组件设置在所述柜体内，所述压力传感器设置在所述储气罐上；所述储气罐设置有罐体出气口和罐体进气口，所述罐体进气口连有至少两根进气管，所述进气管上设置有所述进气流量控制器，且所述进气管与所述进气流量控制器一一对应设置，所述罐体进气口上设置有所述浓度实时监测器，所述罐体出气口连接有出气管；所述电控组件与所述压力传感器、所述进气流量控制器以及所述浓度实时监测器分别连接。本实用新型动态配气装置通过设置储气罐，可将配置混合完成的气体全部充入储气罐内，不存在任何浪费；同时本实用新型动态配气装置还设置有进气浓度实时监测器，其与电控组件实现闭环检测控制，从而可以实时调整进气流量控制器的配置工作参数保证高精准度的气体持续输出。本实用新型动态配气装置的储气罐根据压力传感器的反馈判断罐体内的气体储存量，电控组件根据压力传感器检测到的压力值与储气罐预设的最高阈值进行比较，若压力值达到了最高阈值时，可认为储气罐达到了平衡状态，此时，电控组件控制整体装置自行进入待机模式，进气口不再进气；当电控组件接收到压力传感器反馈的压力值低于最低阈值时，电控组件控制装置重新自动开启，全速进行混合进气工作；本实用新型动态配气装置只要保证试验或设备平均用气量不超过其最大连续配气量就可以实现不间断供应，从而满足生产线大流量供应，使得动态配气装置从试验室能够应用到工业生产线。本实用新型动态配气装置，能够在短时进行足够大流量的气体输出、同时保证精度；配出的气体能够全部利用，无废气排出，节约资源；配气过程是闭环工作方式，能实时修正其工作参数，保证配置精度更高。
本实用新型提供的动态配气系统，包括上述任一项所述的动态配气装置。本实用新型动态配气系统相比现有技术，与本实用新型提供的动态配气装置具有相同的有益效果，通过上述对本实用新型动态配气系统的有益效果的描述也能够直观的获得，在此不再详细赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例动态配气装置的正面示意图；
图2为本实用新型实施例动态配气装置的柜体内部示意图。
图标：1-柜体；11-外壳；12-支架；13-护栏杆；14-固定杆；15-支撑脚；2-储气罐；3-电控组件；4-操作面板；5-气压表；6-混合气管进气口；7-出气管的出气口；8-浓度实时监测器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图2是从柜体1的后方看到的柜体1内部示意图。
实施例一
参见图1至图2所示，本实施例提供了一种动态配气装置，包括柜体1、储气罐2、电控组件3、压力传感器、浓度实时监测器8以及至少两个进气流量控制器，其中，所述储气罐2和电控组件3设置在所述柜体1内。
所述储气罐2设置有罐体出气口和罐体进气口，所述罐体的进气口上连接有混合气管，所述混合气管上设置有至少两个混合气管进气口6，所述混合气管进气口6与进气管连接，且不同的混合气管进气口6上的进气管连接不同的气体，也即混合气管是将两种或两种以上的气体进行混合的位置；所述罐体进气口或在混合气管上设置所述浓度实时监测器，其中，所述浓度实时监测器应当设置在所述混合气管进气口6靠近储气罐2的一侧，以保证浓度实时监测器能够检测到混合气体内的所有气体的浓度。所述罐体出气口连接有出气管，所述出气管的出气口7与所述罐体出气口之间设置有手动阀门(图中未示出)。
所述压力传感器设置在所述储气罐2上，用于检测所述储气罐2内的压力并反馈给电控组件3。进气管上设置有进气流量控制器，且所述进气管与所述进气流量控制器一一对应设置，电控组件3与压力传感器、进气流量控制器以及浓度实时监测器分别连接。
储气罐2用来储存混合好的气体，其容量根据实际需求进行合理性选择。手动阀门可以控制出气管的开闭。进气流量控制器是控制进气流量的，其能够通过电控组件3的控制改变进气流量，其可以是目前通用的质量流量控制器。浓度实时监测器用于实时监测进入储气罐2的气体浓度并反馈给电控组件3。压力传感器用于检测储气罐2内的压力，并实时将储气罐2内的压力值传递给所述电控组件3。电控组件3是整个装置的控制核心，其可以是单片机，其内置的程序软件应当针对性开发以实现对部件的控制与支持；电控组件3可以根据压力传感器发送的压力值控制进气组件暂停、或打开，也可以根据进气浓度实时监测器8反馈的气体浓度实时调节所述进气流量控制器的进气参数。
本实施例动态配气装置通过设置储气罐2，其配气工作可以不间断以最高效率工作，将配置混合完成的气体全部充入储气罐2内，不存在任何浪费；同时本实用新型动态配气装置还设置有进气浓度实时监测器8与电控组件3以及进气流量控制器实现闭环检测，从而可以实时调整进气流量控制器的配置工作参数保证高精准度的气体持续输出。
本实施例动态配气装置的储气罐根据压力传感器的反馈判断罐体内的气体储存量，电控组件根据压力传感器检测到的压力值与储气罐预设的最高阈值(一般为0.25-0.3MPa)进行比较，若压力值达到了最高阈值时，可认为储气罐达到了平衡状态，此时，电控组件控制整体装置自行进入待机模式，此时进气口不再进气；当电控组件接收到压力传感器反馈的压力值低于最低阈值时，电控组件控制装置重新自动开启，全速进行混合进气工作；本实施例动态配气装置只要保证试验或设备平均用气量不超过其最大连续配气量就可以实现不间断供应，从而满足生产线大流量供应，使得动态配气装置从试验室能够应用到工业生产线。本实用新型动态配气装置，能够在短时进行足够大流量的气体输出同时保证精度；配出的气体能够全部利用，无废气排出，节约资源；配气过程是闭环工作方式，能实时修正其工作参数，保证配置精度更高。
通常配气装置都是将两种或两种以上的气体进行混合，所以对应气体种类的数量，所述混合气管进气口6、所述进气管、所述进气流量控制器分别至少包括两个，且所述混合气管进气口6、进气管及所述进气流量控制器一一对应设置。其中，混合气管进气口6、进气管以及进气流量控制器的数量与气体种类一致。
针对多种气体种类的形式，所有气体汇入到同一混合气管内后再输送进所述储气罐2，混合气管上设置一个浓度实时监测器，浓度实时监测器可以分析混合气管内的各组分气体的浓度并实时发送给电控组件3，电控组件3根据浓度实时监测器的反馈信息，实时调整相应进气管上的进气流量控制器进行相应气体流量的调节来达到改变进入储气罐2内气体浓度的目的。
为了实现浓度实时监测器8能够检测到混合气管内混合完成后的混合气体的各组分的浓度，可以在混合气管靠近罐体进气口的一端上连接检测支管，从而可将浓度实时监测器8与检测支管连接，由于检测支管与混合气体靠近罐体进气口的一端，所以检测支管的其他与混合气体内混合完成的混合气体是一致的，从而浓度实时监测器8通过测量检测支管内的气体成分即可。
如图1所示，本实施例动态配气装置的柜体1外壁上还设置有操作面板4，所述操作面板4与所述电控组件3连接并用于输入相应的控制参数。同时，操作面板4优选为液晶触摸显示屏，这样操作面板4既可以作为输入设备又可以作为显示设备对设置参数进行显示。操作面板4的具体固定方式可以是镶嵌在柜体1外壁上，也可以采用任意常用手段进行固定。
优选的，本实施例动态配气装置的储气罐2上还设置有气压表5，所述气压表5用于检测所述储气罐2内的压力并将压力数值的显示，以方便工作人员查看了解储气罐2内的气体储存情况。
本实施例动态配气装置，所述浓度实时监测器包括浓度显示组件和浓度检测组件，所述浓度显示组件用于显示所述浓度检测组件检测到的气体浓度。
如图1或2所示，作为本实用新型动态配气装置的一个具体设置方式，柜体1包括外壳11以及设置在外壳11内的支架12，所述电控组件3设置在支架12上部，所述储气罐2设置在所述支架12下部预留的储罐仓内，且所述支架12对应所述储气罐2设置有护栏杆13，所述储气罐2的底部设置有支撑脚15，所述储气罐2的外壁与所述柜体1的内壁之间设置有固定杆14。
本实用新型动态配气装置同现用的配气仪使用相似，使用时需要接入相要混合的两种或多种气体，在操作面板4上设置配置参数，点击启动，装置即可全程自动化运行，无需人工监管，便可在预定工况工作。
应用举例：
有一条生产线要配一种气体，要求瞬时流量5L/Min，每2分钟用气15S，需要本实用新型动态配气装置的配气量(L/Min)为：最小配气量＝15/60*5/2＝0.625L/Min。计算得知每分最少达到0.625L/Min的配气装置即可实现瞬时流量要求5L/Min的生产线使用要求同时又能满足配气的精准度要求；若采用储气罐容量为40L，如果完全充满约0.3MPa，就可以满足以5L/Min连续约20分钟的超长连续供应，满足了特殊应用需求。如果气罐更大，可以同比例延长供应时间。
综上所述，本实用新型动态配气装置有大容量存储装置，可以提前充满储气罐2，满足瞬时大流量出气；不存在废气排放口，所有配置的混合气体均充入储气罐2，不存在浪费，大大节约标气成本；采用闭环工作方式，更能保证其工作输出精度与稳定性。本实用新型动态配气装置很好的解决了传统方案的种种弊端，使本实用新型动态配气装置能够走出试验室应用在工业场所创造更大商业价值。
需要说明的是，通过改变气体存储容器、改变应用类似容器存储或缓冲气体、改变配气方式来实现气体混合后的缓存同样属于本申请保护内容，也即只要预先混合存储任何介质，实现后续的瞬时超大工况输出的方案均在本实用新型的保护范围内。
实施例二
本实施例提供一种动态配气系统，包括如实施例一所述的动态配气装置。
需要说明的是，本实施例动态配气系统针对使用工况，其还包括与所述动态配气装置相连接的标气罐以及辅助的连接器械，标气罐是储存所需纯净气体的罐体，所述辅助的连接器械可以是连接在进气管上的开关阀等，开关阀可以与电控组件3连接，从而电控组件3可以通过控制开关阀智能控制进气管的开闭，从而智能控制储气罐2的进气动作。
本实施例动态配气系统涉及的动态配气装置的结构、工作原理和有益效果已在实施例一中进行了详细说明，在此不再赘述。
本实用新型动态配气系统相比现有技术，与本实用新型提供的动态配气装置具有相同的有益效果，通过上述对本实用新型动态配气系统的有益效果的描述也能够直观的获得，在此不再详细赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
