一種混合氣體自動配比裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種混合氣體自動配比裝置，其特征在于：包括：用于將氫氣和第二氣體混合形成混合氣體的混合器；混合器與氣體出口連接；用于控制輸入混合器的氫氣流量的氫氣輸入控制器；用于測量輸入混合器的第二氣體流量的第二氣體流量計；用于測量混合氣體成分的氣體分析儀；以及主控制器；所述主控制器的輸入端分別與第二氣體流量計的輸出端和氣體分析儀的輸出端信號連接，主控制器的輸出端與氫氣輸入控制器的輸入端連接。該裝置響應速度快、動態性能好、配比精度高。
【專利說明】—種混合氣體自動配比裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氣體配比裝置【技術領域】，更具體地說，涉及一種氣體自動配比裝置。
【背景技術】
[0002]在工業生產中，例如在電鍍、電子和半導體等行業的產品加工生產中，由氮氣和氫氣混合組成的氮氫混合氣體被廣泛應用，是一種安全可靠的保護氣體。由于氮氫混合氣體具有生產成本低、保護性能好等優點，因此氮氫混合氣體是一種重要的工業材料，它的制作方法一直被廣泛關注。現有的氮氫配比裝置普遍存在以下不足:一、響應速度慢，動態性能差，在流量出現較大變化時，氮氫混合氣體的成分偏差大，達不到生產要求；二、配比精度低，不能適用于配比精度要求高的應用場合。氮氫配比精度不足將影響氮氫混合氣體的保護性能，影響產品的加工工藝。除氮氣外，還有一些氣體也和氫氣混合可形成保護氣體，例如氬氣。因此，需要研發出一種響應速度快、動態性能好、配比精度高的混合氣體配比裝置。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種響應速度快、動態性能好、配比精度高的混合氣體自動配比裝置。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型通過下述技術方案予以實現:一種混合氣體自動配比裝置，其特征在于:包括:
[0005]用于將氫氣和第二氣體混合形成混合氣體的混合器；混合器與氣體出口連接；
[0006]用于控制輸入混合器的氫氣流量的氫氣輸入控制器；
[0007]用于測量輸入混合器的第二氣體流量的第二氣體流量計；
[0008]用于測量混合氣體成分的氣體分析儀；
[0009]以及主控制器；
[0010]所述主控制器的輸入端分別與第二氣體流量計的輸出端和氣體分析儀的輸出端信號連接，主控制器的輸出端與氫氣輸入控制器的輸入端信號連接。
[0011]本實用新型裝置的原理是:第二氣體從第二氣體輸入端輸入，氫氣從氫氣輸入端輸入。第二氣體流量計測量第二氣體流量，并發送第二氣體流量信息；同時氣體分析儀測量混合氣體的成分，并發送混合氣體成分信息；主控制器接收第二氣體流量信息和混合氣體成分信息，主控制器進行運算，根據第二氣體流量得出初步的氫氣流量控制值，再根據混合氣體成分信息對氫氣流量控制值進行修正，最后將氫氣流量控制值信號發送到氫氣輸入控制器；由氫氣輸入控制器控制氫氣流量的大小；以實現混合氣體配比功能。本實用新型裝置采用開環、閉環控制，動態性能好，響應速度快，配比精度高；尤其適用于混合氣體流量變化大、配比精度要求高的應用場合。
[0012]進一步的方案是:還包括用于輸入氣體混合比例參數的人機交互界面，人機交互界面與主控制器信號連接。用戶通過人機交互界面更改氣體混合比例參數，主控制器根據氣體混合比例參數信息，改變氫氣流量控制值，再通過氫氣輸入控制器控制氫氣流量，以獲得不同混合比例的混合氣體。
[0013]混合氣體自動配比裝置還包括用于吸附混合氣體中雜質的純化器，純化器設置在混合器與氣體出口之間。加設純化器，可提高混合氣體的純度。
[0014]所述氫氣輸入控制器的兩端分別與氫氣輸入端和混合器連接；第二氣體流量計的兩端分別與第二氣體輸入端和混合器連接。
[0015]所述氫氣輸入控制器由電磁閥和氫氣流量控制儀連接組成；所述電磁閥與氫氣輸入端連接；所述氫氣流量控制儀與混合器連接，氫氣流量控制儀的輸入端與主控制器的輸出端信號連接。
[0016]優選的方案是:所述第二氣體流量計通過減壓閥一與第二氣體輸入端連接。采用減壓閥一，可調整第二氣體的進氣壓力，控制第二氣體的進氣壓力低于氫氣的進氣壓力，有利于裝置穩定可靠地運行。
[0017]所述第二氣體流量計與混合器之間還設置有壓力傳感器，壓力傳感器的輸出端與主控制器的輸入端信號連接。壓力傳感器用于測量第二氣體流量計與混合器之間的壓力，可提高氣體混合配比的精度。
[0018]優選的方案是:所述第二氣體采用氮氣或者氬氣。
[0019]所述氣體分析儀采用氫分儀；所述氫分儀的輸入端與混合器的輸出端通過減壓閥二連接。氫分儀可檢測混合氣體中氫百分比含量，氫分儀將氫百分比含量信息發送至主控制器，主控制器修正氫氣流量控制值的初始值。采用減壓閥二，可避免氣體分析儀受到過大的氣壓沖擊。
[0020]所述主控制器采用PLC控制器。
[0021]與現有技術相比，本實用新型具有如下優點與有益效果:
[0022]1、本實用新型裝置采用開環、閉環控制，動態性能好，響應速度快，配比精度高；尤其適用于混合氣體流量變化大、配比精度要求高的應用場合；
[0023]2、本實用新型裝置包括人機交互界面，可由用戶設定氣體混合比例參數，獲得不同混合比例的混合氣體；
[0024]3、本實用新型裝置具有良好的穩定性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型裝置的系統結構示意圖；
[0026]其中，I為氫氣輸入控制器、2為主控制器、3為第二氣體流量計、4為混合器、5為氣體分析儀、6為減壓閥一、7為減壓閥二、8為純化器、9為壓力傳感器、10為人機交互界面。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的描述。
[0028]實施例
[0029]一種混合氣體自動配比裝置，其系統結構示意圖如圖1所示。裝置包括氫氣輸入控制器1、第二氣體流量計3、混合器4、氣體分析儀5和主控制器2。第二氣體可采用氮氣或者IS氣。氫氣輸入端依次與氫氣輸入控制器I和混合器4連接。氫氣輸入控制器I用于控制氫氣流量。第二氣體輸入端依次與第二氣體流量計3和混合器4連接。第二氣體流量計3用于測量第二氣體流量。氫氣和第二氣體輸入到混合器4中，混合器4將氫氣和第二氣體混合形成混合氣體。氣體分析儀5連接在混合器的輸出端，用于測量混合氣體成分。主控制器2的輸入端分別與第二氣體流量計3的輸出端和氣體分析儀5的輸出端信號連接，主控制器2的輸出端與氫氣輸入控制器I的輸入端信號連接。
[0030]本實用新型裝置的原理是:第二氣體從第二氣體輸入端輸入，第二氣體流量由第二氣體流量計3測量；氫氣從氫氣輸入端輸入,氫氣流量的大小由氫氣輸入控制器I控制。第二氣體流量計3測量第二氣體流量，并發送第二氣體流量信息；同時氣體分析儀5測量混合氣體的成分，并發送混合氣體成分信息；主控制器2接收第二氣體流量信息和混合氣體成分信息，主控制器2進行運算，根據第二氣體流量得出初步的氫氣流量控制值，再根據混合氣體成分信息對氫氣流量控制值進行修正，最后將氫氣流量控制值信號發送到氫氣輸入控制器I ;由氫氣輸入控制器I控制氫氣流量的大小；以實現混合氣體配比功能。本實用新型裝置采用開環、閉環控制，動態性能好，響應速度快，配比精度高；尤其適用于混合氣體流量變化大、配比精度要求高的應用場合。
[0031]氫氣輸入控制器I優選由電磁閥和氫氣流量控制儀連接組成。電磁閥與氫氣輸入端連接；氫氣流量控制儀與混合器4連接，氫氣流量控制儀的輸入端與主控制器2的輸出端信號連接。主控制器2優選采用PLC控制器。
[0032]裝置還包括用于輸入氣體混合比例參數的人機交互界面10，人機交互界面10與主控制器2信號連接。用戶通過人機交互界面10更改氣體混合比例參數，主控制器2根據氣體混合比例參數信息，改變氫氣流量控制值，再通過氫氣輸入控制器I控制氫氣流量，以獲得不同混合比例的混合氣體。
[0033]第二氣體流量計3優選通過減壓閥一 6與第二氣體輸入端連接，可調整第二氣體的進氣壓力，控制第二氣體的進氣壓力低于氫氣的進氣壓力，有利于裝置穩定可靠地運行。第二氣體流量計3與混合器4之間還設置有壓力傳感器9，壓力傳感器9的輸出端與主控制器2的輸入端信號連接。氣體分析儀5采用氫分儀。氫分儀可檢測混合氣體中氫百分比含量。為避免氫分儀受到過大的氣壓沖擊，氫分儀的輸入端與純化器的輸出端通過減壓閥二7連接。
[0034]裝置還可以包括用于吸附混合氣體中雜質的純化器8，純化器8設置在混合器4與氣體出口之間。加設純化器8，可提高混合氣體的純度。
[0035]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種混合氣體自動配比裝置，其特征在于:包括: 用于將氫氣和第二氣體混合形成混合氣體的混合器；混合器與氣體出口連接； 用于控制輸入混合器的氫氣流量的氫氣輸入控制器； 用于測量輸入混合器的第二氣體流量的第二氣體流量計； 用于測量混合氣體成分的氣體分析儀； 以及主控制器； 所述主控制器的輸入端分別與第二氣體流量計的輸出端和氣體分析儀的輸出端信號連接，主控制器的輸出端與氫氣輸入控制器的輸入端信號連接。
2.根據權利要求1所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:還包括用于輸入氣體混合比例參數的人機交互界面，人機交互界面與主控制器信號連接。
3.根據權利要求1所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:還包括用于吸附混合氣體中雜質的純化器，純化器設置在混合器與氣體出口之間。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:所述氫氣輸入控制器的兩端分別與氫氣輸入端和混合器連接；第二氣體流量計的兩端分別與第二氣體輸入端和混合器連接。
5.根據權利要求4所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:所述氫氣輸入控制器由電磁閥和氫氣流量控制儀連接組成；所述電磁閥與氫氣輸入端連接；所述氫氣流量控制儀與混合器連接，氫氣流量控制儀的輸入端與主控制器的輸出端信號連接。
6.根據權利要求4所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:所述第二氣體流量計通過減壓閥一與第二氣體輸入端連接。
7.根據權利要求4所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:所述第二氣體流量計與混合器之間還設置有壓力傳感器，壓力傳感器的輸出端與主控制器的輸入端信號連接。
8.根據權利要求1至3中任一項所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:所述第二氣體采用氮氣或者氬氣。
9.根據權利要求3所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:所述氣體分析儀采用氫分儀；所述氫分儀的輸入端與純化器的輸出端通過減壓閥二連接。
10.根據權利要求1至3中任一項所述的混合氣體自動配比裝置，其特征在于:所述主控制器采用PLC控制器。
【文檔編號】B01F15/04GK203678345SQ201420022993
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月14日 優先權日:2014年1月14日
【發明者】胡天明 申請人:佛山市嘉瑞達科技有限公司