[发明专利]一种同压供给定比配制混合气体的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合气体配制装置及方法，具体是一种同压供给定比配制混合气体的装置及方法。

背景技术

目前多元混合气体在各个领域均有所应用，其配制装置也随应用条件的不同而做出多样化的设计。

中国专利CN 1883783 A描述了一种多组分气体混合装置，其中使用空气压缩机的储气罐作为混合室，各待混气体自气瓶先后流经减压阀、流量计、电磁阀及单向阀，而后进入混合室。整个控制系统虽然摒除了传统混气装置采用的昂贵的质量控制器、复杂的混气室及庞大的缓冲罐，但实际操作过程中，因需同时控制各路的气压及流量，产生的人为误差较大，难以满足混合气体浓度精度的需求。

基于对CN 1883783 A的改进，中国专利CN 103551072 A描述了一种绝压值定量配制混合气体装置及方法，其中使用压力调节气缸作为关键部件，控制待混气体供给前具有相同的压力，以保障配制出的混合气体实际浓度更接近目标浓度。但使用这种方法，待混气体只能依次注入，并且该种方法不能连续制备混合气体，具有一定的局限性。

除此之外，还有许多混合气体的配制装置及方法，但至今还没有一套使用同压供给定比配制混合气体的装置。使用同压供给定比配制混合气体的方法可以进行任意组分混合气体的定比配制，同时在这种设备的辅助下，可以使得配制的混合气体浓度更加接近目标值，且稳定性高，操作简单方便。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种同压供给定比配制混合气体的装置及方法，保证了待混气体混合前具有相同压力，制备的混合气体浓度更接近目标浓度，并重复利用调试过程中使用的气体。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种同压供给定比配制混合气体的装置，包括储气罐、同压供给装置、待混气体流量调节支路和气流混合室，所述储气罐内的待混合气体先分别存储在同压供给装置内同压，再经待混气体流量调节支路分别定比通入气流混合室内混合。

进一步的，所述同压供给装置内设有同压隔板，分隔同压供给装置成为两个相互独立密封的腔室，两个独立腔室内分别设有接触传感器，所述同压隔板可在两个接触传感器之间自由滑动。在同压隔板不触及任一接触传感器时，即可保证两个腔室内同压。

进一步的，所述同压隔板包括隔板环和隔板膜，所述隔板环包裹设置在隔板膜外围，所述隔板膜由弹性材质制成，用以快速平衡同压隔板两侧待混气体的压力。

进一步的，所述储气罐为两个，且各自分别通过减压阀通入待混合气体至同压供给装置的两个独立腔室；所述两个独立腔室分别通过各自待混气体流量调节支路将待混合气体通入气流混合室。

进一步的，所述待混气体流量调节支路包括依次连接的电磁阀一、限流阀、流量计和电磁阀三，所述流量计和电磁阀三之间通过电磁阀二设有调试储气容器。实现定比调试配制混合气体，并将储气容器内调试完成的待混合气体通过待混气体流量调节支路回流至各自的独立腔室，充分利用调试过程中使用的气体，提高了资源使用率，同时也避免了调试过程使用的气体流入混合室而造成误差。

进一步的，所述气流混合室的出口端依次连接电磁阀四和过滤干燥装置，所述过滤干燥装置的出口端可选接真空泵。

一种同压供给定比配制混合气体的装置使用方法，包括以下步骤：

1)计算各待混气体的体积分数，选取其中一种待混气体的体积分数作为基准，以此标定其余待混气体，并使用气体流量表征各待混气体的体积；

2)关闭减压阀，打开所有电磁阀，在过滤干燥装置后接真空泵，对整个装置进行抽真空处理；

3)关闭所有电磁阀，打开减压阀，使储气罐中气体进入同压供给装置，并保持同压隔板不触及接触感应器；

4)关闭减压阀，打开电磁阀一和电磁阀二，调节限流阀，观察流量计示数，调试各待混气体流量调节支路的待混气体流量与步骤1)中计算好的待混气体流量一致，调试过程中使用的待混气体暂储在调试储气容器中；

5)对各待混气体流量调节支路完成调试后，将调试储气容器中待混气体转移流回至同压供给装置，循环使用调试过程使用的待混合气体；

6)关闭电磁阀二，打开电磁阀三，同压供给装置中的待混气体在相同的供给压力条件下转移至气体混合室；此转移过程，若同压隔板滑动触及任一接触传感器，电磁阀一关闭，此时重复上述步骤3)、4)、5)和6)；

7)待气体混合室满足足量的气体混合定比配制后，关闭电磁阀三，打开电磁阀四，将气体混合室内混合气体排出，经过滤干燥装置处理后，即可使用。