一種混合氣自動配氣裝置的製作方法
2023-05-05 11:56:51 1
專利名稱：一種混合氣自動配氣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及混合氣自動配氣領域，具體涉及一種閉環自動控制的混 合氣自動配氣裝置。
背景技術：
兩種或兩種以上純淨的氣體，按一定的比例均勻混合起來的氣體叫做混 合氣體。空氣就是一種由氮、氧、二氧化碳等多種氣體混合的一種穩定的 混合氣體。
目前，高壓氧治療開展氧——二氧化碳混合氣體的治療法。潛水加壓系 統除了空氣供氣系統、供氧系統外， 一般都配設有混合系統。現就混合氣 體配製的技術作一介紹。
混合氣體的配製(簡稱"配氣")方法有多種，主要有以下4種
容積配氣法指把需配的某混合氣體各組分氣體的百分濃度換算成各該 氣體的容積，在常壓下如數將各組分氣體注入一容器(如皮囊)內混勻、 校準後壓縮入氣瓶。此法簡單、準確，但不適用大量氣體的配製。
稱量配氣法指把需配的某種混合氣體各組分氣體的濃度換算成各該氣 體的重量，用一氣瓶在精密天平上如數精確稱得各充入氣瓶氣體重量。此 一般只限於小氣瓶配製。此法不受溫度變化的影響，配得氣體濃度精確， 常被用於"標準氣樣"的配製。但操作複雜，要求很高。
流量配氣法指按需配的某混合氣體各組分的濃度，調節配氣裝置中各 該氣體的定量口徑，控制流量比進行連續配氣(又稱"自動配氣")。連續 配氣裝置主要有流量比調節系統和一個氧濃度配比率接調節系統。此法使 用簡便，可連續配製使用，但配製的混合氣體濃度有一定的誤差。
分壓配氣法根據道爾頓氣體分壓定律，把需配的某種混合氣體的百分濃度換算成各組分氣體的分壓值，通過精密的氣壓表向一氣瓶如數充入氣 壓的方法。此法簡便易行，比較實用，但受溫度、壓力變化等因素的影響， 其濃度的精確性較上述方法差。
因此在混合氣配氣技術方面，都需要配套完善、系統化先進的自動配氣 裝置。
實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種混合氣自動配氣裝置，可編程邏輯控制
器(PLC)自動反饋控制系統能夠實現混合氣的配比輸出。
為了實現上述目的，本實用新型裝置的技術方案如下混合氣自動配氣 裝置由上位機、PLC、氣體檢測儀、增壓機、混合器、緩存器及配套閥門 和管路組成，上位機連接PLC， PLC分別通過連接線連接測氧儀和配套閥 門，配套閥門、混合器、緩存器和增壓機之間通過管道連接，配套閥門通 過管道連接供氣瓶，增壓機通過管道連接受氣瓶。
上位機根據所要配混合氣各組成氣體的濃度比及各氣源氣體濃度，選定 配氣方案，並確定PLC的控制參數。利用PLC接收處理由氣體檢測儀 檢測到的混合氣氣瓶的氧濃度數據；根據既定的控制參數，向執行閥門發 送控制信號，利用閥門的動作，控制各組成氣體進行混合的流量。上位機 實時監控配氣過程並記錄過程數據。
在一些實施例裡，所述氣體檢測儀可為測氧儀、二氧化碳分析儀和氣相 色譜儀中之一。
在一些實施例裡，所述供氣瓶可為He、 N2、 02或C02氣源中任何多氣 瓶組合。
本裝置的優點在於採用了閉環自動控制系統，使混合氣配製全過程，自 始自終處於系統的安全監控下，同時提供了自動配氣方案，克服了傳統手 工配氣由於其對經驗的依賴性，存在一系列不安全因素的弊端。
圖1是混合氣自動配氣裝置控制系統圖。
圖2是混合氣自動配氣裝置控制面板圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例，進一步闡明本實用新型。應理解，這些實施例 僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。下列實施例中未 註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按照製造廠商所建議的 條件。
以下結合附圖2和實際案例對本裝置作詳細說明。其中，l一測氧儀，2 一觸控螢幕，3 —空氣源，4一氮氣源，5 —氦氣源，6 —氧氣源，7 —空氣源截 至閥，8 —氮氣源截至閥，9一氨氣源截至閥，IO —氧氣源截至閥，ll一三 元指揮閥，12 — 二元指揮閥，13 —氮氣氣動閥，14一氧氣氣動閥，15 —二 元混合器，16 — 二元緩衝器，17 —三元混合器，18 —三元緩衝器，19_混 合氣供氣閥，20—增壓機。
準備好He、 N2、 02氣源，供至配氣裝置，氣壓在5-15MPa，低於5 MPa 換氣。關閉排氣閥，其它閥門處於初始狀態，打開電源，開啟計算機、測 氧儀。
完成配氣前的各項檢査後，根據配氣需要，選擇配氣程序，按下列程序 進行-
二元配氣(以10 %氦氧配氣為例說明)
初始化開啟氦氣、氧氣氣源陶，調節氦氣氣動閥的一級減壓器壓力至 0.6MPa, 二級減壓器壓力至0.14MPa。調節測氧儀的減壓器，使輸出氣流 量在50ml/min 。調節氦氣調節閥的開度，開啟緩衝罐放氣閥。
配氣打開計算機配氣程序
選擇氦氧配氣，進行運行參數設定，氦氧配比為氦氣90%、氧氣10% ， 完成參數設定後啟動程序運行。調節供氣減壓器的副閥至0.4MPa，自動 配氣裝置自動運行。輸氣當達到配氣濃度要求， 一級測氧儀趨於穩定後，關閉緩衝罐的放 氣閥，同時開啟增壓機，向貯氣瓶充氣。
三元配氣
初始化開啟氦氣、氧氣、氮氣氣源閥，調節氦氣氣動閥的一級減壓器 壓力至0.6MPa ， 二級減壓器壓力至0.14MPa。調節測氧儀的減壓器，使 輸出氣流量在50ml/min 。調節氦氣調節閥的開度，開啟緩衝罐放氣閥， 調節氮氣供氣減壓器至O.lMPa。
配氣打開計算機配氣程序。選擇氦氮氧配氣，進行運行參數設定，氦 氧配比為氦氣90%、氧氣10%,氮氣％，完成參數設定後啟動程序運行。 調節供氣減壓器的副閥至0.4MPa，自動配氣裝置自動運行。當一級測氧 儀穩定後，開啟氮氣減壓閥。
輸氣當達到配氣濃度要求，二級測氧儀趨於穩定後，關閉緩衝罐的放 氣閥，同時開啟增壓機，向貯氣瓶充氣。
本實用新型的範圍不受所述具體實施方案的限制，所述實施方案只欲作 為闡明本實用新型各個方面的單個例子，本實用新型範圍內還包括功能等 同的方法和組分。實際上，除了本文所述的內容外，本領域技術人員參照 上文的描述和附圖可以容易地掌握對本實用新型的多種改進。所述改進也 落入所附權利要求書的範圍之內。
權利要求1. 一種混合氣自動配氣裝置，由上位機、PLC、氣體檢測儀、增壓機、混合器、緩存器及配套閥門和管路組成，上位機連接PLC，PLC分別通過連接線連接測氧儀和配套閥門，配套閥門、混合器、緩存器和增壓機之間通過管道連接，配套閥門通過管道連接供氣瓶，增壓機通過管道連接受氣瓶。
2. 如權利要求l所述的混合氣自動配氣裝置，其特徵在於所述氣體檢測儀可為測氧儀、二氧化碳分析儀和氣相色譜儀中之一。
3. 如權利要求l所述的混合氣自動配氣裝置，其特徵在於所述供氣瓶可為He、 N2、 02或C02氣源中任何多氣瓶組合。
專利摘要本實用新型涉及混合氣自動配氣領域，具體涉及一種閉環自動控制的混合氣自動配氣裝置。本實用新型公開了一種混合氣自動配氣裝置，由上位機、PLC、氣體檢測儀、增壓機、混合器、緩存器及配套閥門和管路組成，上位機連接PLC，PLC分別通過連接線連接測氧儀和配套閥門，配套閥門、混合器、緩存器和增壓機之間通過管道連接，配套閥門通過管道連接供氣瓶，增壓機通過管道連接受氣瓶。
文檔編號B01F15/04GK201260953SQ200820060770
公開日2009年6月24日 申請日期2008年9月12日 優先權日2008年9月12日
發明者磊 馮, 劍 張, 民 張, 張和翔 申請人:中國人民解放軍海軍醫學研究所