本發(fā)明涉及一種混合氣配置系統(tǒng)，特別是一種手自一體式混合氣配置系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
具有確定組成，量值準(zhǔn)確的混合氣體可作為一種計量器具。作為廣泛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于石油化工，醫(yī)療設(shè)備，環(huán)境監(jiān)測，電子科技等領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，產(chǎn)品質(zhì)量控制更加嚴(yán)格，這就需要使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體具有較高的精度，準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。因此，對于混合氣配制裝置的精度和性能有更高的要求。
混合氣的配制主要有靜態(tài)配氣法和動態(tài)配氣法兩種。靜態(tài)配氣法是將氣態(tài)原料氣充入到已知體積的容器中，再充入平衡氣，利用氣體擴散混勻，或者進行機械混勻。靜態(tài)配氣法不能滿足用量較大的混合氣的生產(chǎn)；動態(tài)配氣法是將組分氣與平衡氣按比例混合，以恒定的比例連續(xù)充入氣瓶，實現(xiàn)連續(xù)配制。動態(tài)配氣法量值準(zhǔn)確性較差，不確定度較大。
目前，重量法配制混合氣作為國內(nèi)氣體配制的主要方法。而且，國內(nèi)的氣體配制一般為人工操作，使得產(chǎn)品因人而異，質(zhì)量差別明顯，不確定度相對較大，穩(wěn)定性不理想。國外配氣技術(shù)優(yōu)于國內(nèi)，質(zhì)檢部門或生產(chǎn)企業(yè)均配備自動化生產(chǎn)裝置。但價格昂貴，操作復(fù)雜，國內(nèi)很多企業(yè)無法接受，從而不能廣泛應(yīng)用。為了縮小國內(nèi)外氣體配制技術(shù)的差距，提高國內(nèi)混合氣體質(zhì)量，研制自動配氣裝置勢在必行。從手動配制到自動生產(chǎn)的跨越較大，工人適應(yīng)性差，因此研制手自一體式的配氣裝置尤為重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，提出一種能夠在手動和自動操作間進行切換，可提高工作效率，節(jié)省勞動成本的手自一體式混合氣配置系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種手自一體式混合氣配置系統(tǒng)，其特征在于：所述的系統(tǒng)包括組分氣路1，在組分氣路1的入氣端連接有組分氣瓶2，組分氣路1的出氣端同時與第一輸送氣路3和第二輸送氣路4相連，在組分氣瓶2和組分氣路1的出氣端之間依次設(shè)置有過濾器5、針型閥6和組分氣氣動隔膜閥7，在第一輸送氣路3上設(shè)置有第一氣動隔膜閥8、減壓閥9、質(zhì)量流量計10和第二氣動隔膜閥11，在第二輸送氣路4上設(shè)置有球閥12和第三氣動隔膜閥13，第一輸送氣路3和第二輸送氣路4的出氣端同時與出氣管路14相連，出氣管路14上設(shè)置有出氣氣動隔膜閥15，且出氣管路14的末端與混合氣氣瓶16相連通，所述的混合氣氣瓶16位于電子天平17上，
所述的系統(tǒng)還包括底氣氣路18，所述底氣氣路18上設(shè)置有過濾器5、針型閥6和底氣氣動隔膜閥19，與底氣氣路18相連通的設(shè)置有底氣檢測氣路20，在底氣檢測氣路20上設(shè)置有壓力傳感器21和通過壓力測試閥22連接在底氣檢測氣路20上的壓力表23，
與所述的出氣管路14連接有出氣檢測氣路24，在出氣檢測氣路24上設(shè)置有壓力傳感器21和通過壓力測試閥22連接在出氣檢測氣路24上的壓力表23，
與所述的組分氣路1連接有排氣管路25，在排氣管路25上設(shè)置有排氣氣動隔膜閥26和針型閥27，
與所述的組分氣路1連接有真空管路28，真空管路28上設(shè)置有真空泵29、壓力傳感器21、球閥12和真空氣動隔膜閥30，
與所述的組分氣路1還連接有相互并聯(lián)的吹掃氣路31和氣動氣路32，在吹掃氣路31上設(shè)置有減壓閥9，而氣動氣路32上則設(shè)置有球閥12，在吹掃氣路31、氣動氣路32與組分氣路1的連接管路上，還設(shè)置有過濾器5、針型閥6和壓力傳感器21。
所述的相配的組分氣路1和組分氣瓶2均為多個，并且多條組分氣路1之間相互并聯(lián)。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：
本種結(jié)構(gòu)形式的手自一體式混合氣配置系統(tǒng)，可以讓操作人員根據(jù)實際情況（加入量的大小）選擇氣路，當(dāng)加入量相對較小時，可選擇帶有質(zhì)量流量計的氣路，由于質(zhì)量流量計的控制，使得加入的組分受外界因素的影響小，配置濃度范圍大，而且量值準(zhǔn)確；如果加入量相對較大，則可直接通過另一路氣路進行輸送，以達到節(jié)省時間的目的；本系統(tǒng)直接將成品的混合氣氣瓶放置在電子天平上，能夠減少在氣體配置過程中由于稱量需要而對氣瓶的拆卸操作，減少誤差，同時還可以降低對于氣瓶的磨損，節(jié)省操作時間，提高工作效率；最主要的是，它能夠讓操作人員根據(jù)需要在手動操作和自動操作之間進行切換，在充分考慮到我國混合氣充裝的實際情況的前提下，獲得一種低成本、高效率的自動混合氣配置系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)操作簡便，完全可以滿足國內(nèi)混合氣充裝的現(xiàn)狀，其市場前景十分廣闊。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)組成圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖說明本發(fā)明的具體實施方式。如圖1所示：一種手自一體式混合氣配置系統(tǒng)，包括組分氣路1，在組分氣路1的入氣端連接有組分氣瓶2，并且相配的組分氣路1和組分氣瓶2均為多個，同時多條組分氣路1之間相互并聯(lián)；
所有的組分氣路1的出氣端均同時與第一輸送氣路3和第二輸送氣路4相連，在組分氣瓶2和組分氣路1的出氣端之間依次設(shè)置有過濾器5、針型閥6和組分氣氣動隔膜閥7，在第一輸送氣路3上設(shè)置有第一氣動隔膜閥8、減壓閥9、質(zhì)量流量計10和第二氣動隔膜閥11，在第二輸送氣路4上設(shè)置有球閥12和第三氣動隔膜閥13，第一輸送氣路3和第二輸送氣路4的出氣端同時與出氣管路14相連，出氣管路14上設(shè)置有出氣氣動隔膜閥15，且出氣管路14的末端與混合氣氣瓶16相連通，所述的混合氣氣瓶16位于電子天平17上，
所述的系統(tǒng)還包括底氣氣路18，所述底氣氣路18上設(shè)置有過濾器5、針型閥6和底氣氣動隔膜閥19，與底氣氣路18相連通的設(shè)置有底氣檢測氣路20，在底氣檢測氣路20上設(shè)置有壓力傳感器21和通過壓力測試閥22連接在底氣檢測氣路20上的壓力表23，
與所述的出氣管路14連接有出氣檢測氣路24，在出氣檢測氣路24上設(shè)置有壓力傳感器21和通過壓力測試閥22連接在出氣檢測氣路24上的壓力表23，
與所述的組分氣路1連接有排氣管路25，在排氣管路25上設(shè)置有排氣氣動隔膜閥26和針型閥27，
與所述的組分氣路1連接有真空管路28，真空管路28上設(shè)置有真空泵29、壓力傳感器21、球閥12和真空氣動隔膜閥30，
與所述的組分氣路1還連接有相互并聯(lián)的吹掃氣路31和氣動氣路32，在吹掃氣路31上設(shè)置有減壓閥9，而氣動氣路32上則設(shè)置有球閥12，在吹掃氣路31、氣動氣路32與組分氣路1的連接管路上，還設(shè)置有過濾器5、針型閥6和壓力傳感器21；
上述所有的執(zhí)行機構(gòu)（如氣動隔膜閥、真空泵、質(zhì)量流量計、電子天平等）和檢測裝置（如壓力表、壓力傳感器等）均通過控制系統(tǒng)統(tǒng)一進行控制。
本發(fā)明實施例的手自一體式混合氣配置系統(tǒng)的工作過程如下：根據(jù)需要，選擇不同的組分氣瓶2，并將每個組分氣瓶2都接入一條組分氣路1中，要求組分氣瓶2與連接管路之間的絲口匹配，以滿足打壓期的使用要求；
首先對組分氣瓶2一側(cè)的管路進行抽真空，在其他閥門關(guān)閉的情況下，打開組分氣路1上的組分氣氣動隔膜閥7和針型閥6，打開真空管路28上的球閥12和真空氣動隔膜閥30，啟動真空泵29，對組分氣瓶2一側(cè)的管路進行抽真空操作，隨時觀察真空管路28上的壓力傳感器21，待真空度滿足要求后，將組分氣氣動隔膜閥7、針型閥6、真空管路28上的球閥12和真空氣動隔膜閥30關(guān)閉，然后打開組分氣瓶2上的氣瓶閥門，準(zhǔn)備進行充裝；
首先打開一路組分氣路1上的組分氣氣動隔膜閥7和針型閥6，讓與該氣路對應(yīng)的組分氣瓶2中的組分氣流入組分氣路1中，如果該組分原料氣的輸入量相對較小，低于預(yù)先在控制系統(tǒng)中設(shè)定好的參照值，則打開第一氣動隔膜閥8和第二氣動隔膜閥11，該組分原料氣通過第一輸送氣路3輸送到出氣管路14中，此時出氣管路14上的出氣氣動隔膜閥15開啟，該組分原料氣輸入到混合氣氣瓶16中，由于質(zhì)量流量計10能夠精確的控制氣體流量，同時電子天平17也能夠?qū)崟r的對混合氣氣瓶16的總質(zhì)量進行檢測，因此可以實現(xiàn)某一種組分原料氣的精確輸入；達到所需的輸入量后，將上述參與工作的閥門關(guān)閉；
如果該組分原料氣的輸入量相對較大，大于預(yù)先在控制系統(tǒng)中設(shè)定好的參照值，則打開第三氣動隔膜閥13，該組分原料氣通過第二輸送氣路4直接輸送到出氣管路14中，此時出氣管路14上的出氣氣動隔膜閥15開啟，該組分原料氣輸入到混合氣氣瓶16中，由于電子天平17能夠?qū)崟r的對混合氣氣瓶16的總質(zhì)量進行檢測，因此可以實現(xiàn)某一種組分原料氣的快速、精確輸入；達到所需的輸入量后，將上述參與工作的閥門關(guān)閉；
也就是說，當(dāng)某一種組分原料氣的輸入量較大時，選擇第二輸送氣路4輸送，輔助以電子天平17，可以實現(xiàn)相對準(zhǔn)確且快速的組分原料氣的輸入；當(dāng)某一種組分原料氣的輸入量較小時，選擇第一輸送氣路4輸送，質(zhì)量流量計10可以準(zhǔn)確控制氣體的流量，從而實現(xiàn)精確的組分原料氣的輸入；
組分原料氣從第一輸送氣路3或第二輸送氣路4中通過時，出氣檢測氣路24上的壓力表23能夠檢測將要進入出氣管路14內(nèi)的氣體的壓力值，便于對本系統(tǒng)的各個部分的實際情況進行有效掌握；
所有的組分原料氣都按照相應(yīng)的質(zhì)量輸入混合氣氣瓶16后，接著通過底氣氣路18向混合氣氣瓶16中輸入底氣（一般為氮氣），將底氣氣路18上的針型閥6和底氣氣動隔膜閥19開啟，氮氣經(jīng)過過濾器5的過濾后進入出氣管路14，并最終進入混合氣氣瓶16中；在此過程中，底氣檢測氣路20隨時對該氣路的真空度和壓力值進行檢測；由于電子天平17能夠?qū)崟r的對混合氣氣瓶16的總質(zhì)量進行檢測，因此可以實現(xiàn)底氣的快速、精確輸入；達到所需的輸入量后，將上述參與工作的閥門關(guān)閉；即完成了充氣操作，將混合氣氣瓶16從出氣管路14上拆下，重新連接一個空的混合氣氣瓶16，等待下一次充裝；
在下一次充裝操作之前，首先將出氣管路14上的出氣氣動隔膜閥15關(guān)閉，開啟排氣管路25上的排氣氣動隔膜閥26和針型閥27，將殘留在本系統(tǒng)中各處的氣體排出，然后關(guān)閉排氣氣動隔膜閥26和針型閥27，并打開本系統(tǒng)中相應(yīng)的閥門，重復(fù)上述的抽真空、輸入底氣、分別輸入成品氣等過程；
工作結(jié)束后，可利用吹掃氣路31向本系統(tǒng)各部分管路中吹送氮氣，進行在線吹掃；
本系統(tǒng)中各處設(shè)置的過濾器5，可以防止氣體中的大顆粒雜質(zhì)進入系統(tǒng)，保證最終獲得的混合氣體的純凈程度；
本系統(tǒng)中各處設(shè)置的壓力表23，能夠檢測與其對應(yīng)的管路中的壓力，并將壓力值輸送給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常，控制系統(tǒng)可以及時關(guān)閉相關(guān)閥門，封閉相關(guān)管路，防止氣體泄漏；
本系統(tǒng)中各處設(shè)置的壓力傳感器21，能夠檢測與其對應(yīng)的管路中的壓力及真空度值，并將檢測結(jié)果輸送給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)統(tǒng)一進行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常，說明可能存在泄漏點，控制系統(tǒng)可以及時發(fā)出警報，提醒操作人員進行處置；
由于本裝置的各個管路中，基本上都同時配置有針型閥6和氣動隔膜閥，其中針型閥6可供操作人員手動控制，而氣動隔膜閥則可以利用氣源進行驅(qū)動，即可實現(xiàn)自動化的開關(guān)操作（氣動氣路32為其提供氣源），也就是說，當(dāng)所有的氣動隔膜閥保持開啟狀態(tài)時，通過對各個針型閥6的操作，可以實現(xiàn)手動化的氣瓶充裝操作，當(dāng)所有的針型閥6開啟時，利用控制系統(tǒng)對各個氣動隔膜閥進行控制和相關(guān)操作，可以實現(xiàn)自動化的氣瓶充裝操作，也就是說本裝置可以在自動操作和手動操作兩種模式下進行自由切換。