一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法及其装置
技术领域
本发明涉及阻燃防爆技术领域，尤其是涉及一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法及其装置。
背景技术
氢分子的研究现在正引起越来越多的关注，不仅在细胞实验和动物模型中发展迅速，在病人的疾病治疗上也取得了大量成就，并且在疾病临床的研究中，没有发现氢分子的任何毒副作用。由于氢氧是活泼的元素，尤其混合后的氢气氧气容易发生燃爆，目前现有制氢设备几乎没有阻燃防爆装置，要么是纯氢输出，要么是纯氧输出，因此，很少有氢氧混合输出的，避免了氢氧混合发生意外爆炸风险。
另外，目前现有的阻火装置，只是限定单一气体，有氢气阻火器，有氧气阻火器，有甲烷等阻火器，单一气体阻火器缺点有：1)对氢氧气混合气体无法起到阻火作用，2)无法在低压力单一气体使用，因为该阻火器开启导通压力比较大，达到几百kPa甚至几MPa。
因此，本发明提出了一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法及其装置，对氢氧混合气体即阻燃又防爆，以实现氢氧气同时同一输出口的安全可靠的输出。
发明内容
本发明提供一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法及其装置，以解决现有技术中的氢氧气无法同时同一输出口的安全可靠输出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法，包括以下步骤：
步骤1，采集混合室内的气体参数；
其中，所述气体参数包括所述混合室内的温度；通过设置在所述混合室内的温度传感器，获取所述混合室内的温度数值；
步骤2，判断气体参数是否超出预设阈值，若超出预设阈值，则执行步骤3，否则返回步骤1；
步骤3，关闭所有进入所述混合室进气阀门。
作为优选的技术方案，在步骤2中，返回步骤1前还包括以下步骤：
采集所述混合室外壁的温度参数；若所述混合室外壁的温度参数超出预设阈值，则执行步骤3，否则返回步骤1。
作为优选的技术方案，采集所述混合室外壁的温度参数的点至少为2个。
一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆装置，包括：
混合腔体，在所述混合腔体上设有至少2个进气口和1个出气口，在每个所述进气口上均设有单向阀；
腔内采集模块，设置在所述混合腔体内，用以采集所述混合腔体内的气体参数；
控制模块，分别与所述单向阀和腔内采集模块电性连接；所述控制模块接收到腔内采集模块的气体参数后判断是否超出预设阈值，如是，关闭所有进入所述混合腔体的所述单向阀。
作为优选的技术方案，还包括与所述控制模块电性连接的辅助采集模块，所述辅助采集模块至少为2个，且分别位于所述混合腔体的外侧。
作为优选的技术方案，相连两个所述辅助采集模块对称的分布在所述混合腔体的外侧。
作为优选的技术方案，还包括与所述控制模块电性连接的声光报警模块。
作为优选的技术方案，所述混合腔体内设有阻燃层。
作为优选的技术方案，所述混合腔体的外壳厚度不低于5mm。
作为优选的技术方案，所述混合腔体的形状为圆形或矩形。
有益效果：
1)通过对混合器内的温度进行监测，判断是否发生意外燃烧，及时切断所有进气管路，保证了使用过程的安全可靠。
2)通过设置在混合器外侧的辅助采集模块，能够进一步提高安全防爆等级，当混合器内的腔内采集模块失效时，依然能够保证设备使用过程的安全可靠。
3)适用于气体压力范围广，可以适用于1KPa到几MPa，甚至压力更高。
4)使用场合灵活：触发阻燃防爆装置温度、触发时间可灵活设置，适用不同场合，反应速度快，触发保护时间短。
5)使用寿命长：设置合适触发温度，触发次数无限制。
6)可以用于2种及2种以上混合气体阻燃防爆。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明：一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法的实施例1的步骤示意图。
图2为本发明：一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法的实施例2的步骤示意图。
图3为本发明：一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆装置的原理示意图1。
图4为本发明：一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆装置的结构示意图。
图5为本发明：一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆装置的原理示意图2。
其中：
100-混合腔体
200-腔内采集模块
300-辅助采集模块
400-控制模块
101-进气口
102-出气口
103-单向阀。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
参照图1，一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法，包括以下步骤：
步骤1，采集混合室内的气体参数；
其中，所述气体参数包括所述混合室内的温度；通过设置在所述混合室内的温度传感器，获取所述混合室内的温度数值；
步骤2，判断气体参数是否超出预设阈值，若超出预设阈值，则执行步骤3，否则返回步骤1；
步骤3，关闭所有进入所述混合室进气阀门。
本发明阻燃防爆原理：当氢氧混合气体输出口遇到静电、明火时，氢氧混合气体会瞬间发生反应，快速进入到混合室内燃烧，为了防止混合室炸裂，优选的，混合室采用耐温阻燃坚固的材料制成，其外壳的厚度不低于5mm。氢氧混合气体的燃烧会导致混合室内部温度会急剧升高，此时，设置在所述混合室内的温度传感器会监控到温度变化，当混合室内的温度变化，从而判断氢氧气是否遇到明火燃烧，当温度高于预设阀值时，若判断为意外燃烧，关闭所有进入所述混合室进气阀门，从而截断氢气、氧气进入到混合室，达到阻火的目的，混合室耐温坚固的外壳可以阻止产生爆炸的风险。
实施例2
参照图2所示，另一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆控制方法，包括以下步骤：
步骤1，采集混合室内的气体参数；
其中，所述气体参数包括所述混合室内的温度；通过设置在所述混合室内的温度传感器，获取所述混合室内的温度数值；
步骤2，判断气体参数是否超出预设阈值，若没有超出预设阈值，则执行步骤3，否则执行步骤4；
步骤3，采集所述混合室外壁的温度参数；判断所述混合室外壁的温度参数是否超出预设阈值，若超出预设阈值，则执行步骤4，否则返回步骤1。
步骤4，关闭所有进入所述混合室进气阀门。
本实施方式能够进一步提高安全防爆等级，除了对混合室内部的温度进行监控外，当设置在所述混合室内的温度传感器失效时，通过采集所述混合室外壁的温度参数，监测混合室内是否发生燃烧，导致温度升高，当温度高于预设阀值时，若判断为意外燃烧，关闭所有进入所述混合室进气阀门，从而截断氢气、氧气进入到混合室，达到阻火的目的，混合室耐温坚固的外壳可以阻止产生爆炸的风险。
实施例3
参照图3-5所示，一种氢气、氧气混合气体的阻燃防爆装置，包括：混合腔体100、腔内采集模块200、控制模块400、以及辅助采集模块300。混合腔体100内设有阻燃层，混合腔体100的外壳厚度不低于5mm，混合腔体100的形状为圆形或矩形。本实施例混合腔体100的形状为圆形。
本发明在混合腔体100上设有2个进气口101和1个出气口102，其中，进气口101的数量可以根据需要进行设置，例如3个或5个，本实施例以2个进气口101为例。在每个进气口101上均设有单向阀103，单向阀103由控制模块400控制下打开或关闭，以控制进入混合腔体100的气体流量。
腔内采集模块200设置在混合腔体100内，用以采集混合室内的气体参数，例如混合腔体100内的温度参数；辅助采集模块300设置在混合腔体100的外侧，用以采集混合腔体100外壁的温度参数；控制模块400分别与单向阀103、辅助采集模块300和腔内采集模块200电性连接。
为了能够更准确、更好的获取混合腔体100的温度变化，两个辅助采集模块300对称的分布在混合腔体100的外侧。
本发明的控制模块400接收到腔内采集模块200的气体参数或者辅助采集模块300的温度参数后判断是否超出预设阈值，如是，关闭所有进入混合腔体100的单向阀103，防止气体的持续流入，减少燃烧时间，降低防爆风险。
本实施例中还包括与控制模块400电性连接的声光报警模块(图中未示出)，通过声光报警模块，能够凸显故障，及时排出安全隐患，声光报警模块为成熟技术，在此不再赘述。
参照图3-5所示，本装置的主要工作流程如下：氢气氧气分别通过进气口101进入混合腔体100内，从而实现氢气氧气的混合，再由出气口102排出。
本发明阻燃防爆原理：当氢氧混合气体在出气口102处遇到静电、明火时，氢氧混合气体会瞬间发生反应，快速进入到混合腔体100燃烧，此时混合腔体100内部温度会急剧升高，控制模块400会实时通过埋于混合腔体100内部的腔内采集模块200来监测混合腔体100内部的温度变化，从而判断氢氧气是否遇到明火燃烧，若判断为意外燃烧，则控制模块400关闭所有进入混合腔体100的单向阀103，从而截断氢气、氧气进入到混合腔体100，没有了氢气氧气输入，混合腔体100火会自然熄灭，从而达到阻火的目的，混合腔体100采用耐温阻燃坚固的材料制成，其外壳的厚度不低于5mm，混合腔体100耐温坚固的外壳可以阻止产生爆炸的风险。
为了进一步提高安全防爆等级，在混合腔体100外部不同位置分别安装了多个辅助采集模块300，辅助采集模块300用以监测混合腔体100外壁的温度变化，当腔内采集模块200失效时，通过辅助采集模块300的温度变化，判断是否发生意外燃烧，以达到阻火防爆的目的。
针对本装置安全及稳定性，如下试验操作：
实验名称：阻燃防爆验证实验
验证日期：20200422
验证工具：氢氧康养机1台，打火机1只，多路温度测试仪1台，无线串口收发器2只，电脑1台
验证方法：
1、开启氢氧康养机，氢气流量600ml/min，氧气流量300ml/min
2、一只无线串口连接氢氧康养机控制板，另一只无线串口收发器连接电脑USB接口，打开电脑测试软件，读取氢氧康养机阻燃防爆装置温度。
3、用打火机点燃阻燃防爆装置氢氧气混合输出口，记录数据如下表1。
表1
根据上述表1的实验数据得出了如下的验证结论：
经以上实验验证，检查阻燃防爆装置和氢氧康养机未有任何损坏，功能性能均正常，说明氢氧康养机若意外遇到明火，该阻燃防爆装置可以起到阻燃防爆的作用，改阻燃防爆装置使用安全可靠。
特别说明，本发明专利也同样适用于2种以上气体的混合阻燃防爆，只要每增加一种气体，该装置增加一路出气口102、单向阀103即可，如图5所示，该装置的混合腔体100上设有3个进气口101或更多的进气口101。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
