一種基於物聯網技術的氮氣供給系統的製作方法

2023-04-26 07:40:16

本實用新型屬於實驗室氮氣供應設備領域，尤其涉及一種基於物聯網技術的氮氣供給系統。

背景技術：

遺傳性代謝病，又稱為先天性代謝缺陷病（英文簡稱：IEM），是因為維持機體正常代謝所必需的某種酶、運載蛋白、膜或受體等的編碼基因發生突變，使其編碼的產物功能發生改變，而出現相應的實驗室檢查異常和臨床症狀的一類疾病。它涉及胺基酸、有機酸、脂肪酸、尿素循環、碳水化合物、溶酶體、類固醇等多種物質代謝的異常。該類疾病大多為單基因遺傳病，少數為線粒體基因遺傳病。

目前對於IEM的篩查方法從開始的細菌抑制方法、酶聯免疫法、放射免疫法發展到後來的色譜法、質譜法以及新近出現的基因分型方法。其中，質譜法是通過將樣品轉化為運動的氣態離子並按質荷比大小進行分離並記錄其信息，從而對樣品進行定性和定量分析的一種分析方法，是目前最為常用的一種方法。

在使用質譜法對IEM進行篩查時需要用到氮氣，在現有的技術當中多是採用氮氣發生器直接與質譜系統連接進行氮氣的供給，當氮氣發生器出現故障或者其他問題不能使用的時候需要人工轉接灌裝氮氣進行供氮。在人工轉接的時候會影響篩查實驗的結果和效率，還會在一定程度上加重人員的工作量。

技術實現要素：

基於現有技術存在上述問題，本實用新型提供一種基於物聯網技術的氮氣供給系統，其包括氮氣發生器、氮氣儲存罐、監測系統、中央處理器、PLC控制器、改進的三向閥；其通過監測系統對氮氣的濃度和壓力進行實時監測，使用PLC控制器和中央處理器智能化自動切換氮氣罐和氮氣發生器，並及時補充氮氣罐消耗的氮氣，在有需要的時候還能夠通過中央處理器連接網際網路進行遠程控制。本實用新型具有自動化和智能化的優點。

一種基於物聯網技術的氮氣供給系統，其包括氮氣發生器、氮氣儲存罐、監測系統、中央處理器、PLC控制器、改進的三向閥；氮氣發生器和氮氣儲存罐通過改進的三向閥連接到氮氣需求設備，改進的三向閥能夠通過調整閥門從而連通任意兩個方向；監測系統分別安裝在氮氣儲存罐和改進的三向閥中並連接到PLC控制器，監測氮氣壓力和氮氣濃度，並將監測信息發送到PLC控制器；PLC控制器再連接到中央處理器，根據中央處理器的控制命令和監測信息調整改進的三向閥的閥門。

其中，所述的監測系統是傳感器，包括壓力傳感器和氮氣電化學傳感器。

其中，所述的改進三向閥包括轉動軸和閥門，閥門通過轉動軸連接到三向閥，轉動軸帶動閥門轉動並改變閥門關閉的通氣方向。

其中，所述的監測系統連接到PLC控制器的連接方式和PLC控制器連接到中央處理器的連接方式是有線連接、WiFi或者藍牙連接。

附圖說明

圖1是一種基於物聯網技術的氮氣供給系統的連接示意圖。

其中1-氮氣發生器，2-氮氣儲存罐，3-監測系統，4-中央處理器，5-PLC控制器，6-改進的三向閥，61-轉動軸，62-閥門。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的描述。

一種基於物聯網技術的氮氣供給系統，其包括氮氣發生器1、氮氣儲存罐2、監測系統3、中央處理器4、PLC控制器5、改進的三向閥6；氮氣發生器1和氮氣儲存罐2通過改進的三向閥6連接到氮氣需求設備，改進三向閥包括轉動軸61和閥門62，閥門62通過轉動軸61連接到三向閥，轉動軸61帶動閥門62轉動並改變閥門62關閉的通氣方向，從而連通任意兩個方向；監測系統3分別安裝在氮氣儲存罐2和改進的三向閥6中並連接到PLC控制器5，監測氮氣壓力和氮氣濃度，並將監測信息發送到PLC控制器5；PLC控制器5再連接到中央處理器4，根據中央處理器4的控制命令和監測信息調整改進的三向閥6的閥門62。

作為優選實施例，所述的監測系統3是傳感器，包括壓力傳感器和氮氣電化學傳感器。

作為優選實施例，所述的監測系統3連接到PLC控制器5的連接方式和PLC控制器5連接到中央處理器4的連接方式是有線連接、WiFi和藍牙連接中的三種。

在正常使用的時候，啟動氮氣供應系統，中央處理器4通過PLC控制器5調整改進的三向閥6，連通氮氣發生器1和氮氣需求設備，監測系統3實時監測改進的三向閥6中的氮氣壓力和氮氣濃度，當監測到氮氣壓力過低時控制氮氣發生器1加快產生氮氣，當監測到氮氣壓力過高時控制氮氣發生器1減慢產生氮氣，當監測到氮氣濃度過低時將氮氣濃度過低的信號反饋至中央處理器4，由中央處理器4發出檢測氮氣發生裝置的提醒。

當監測到改進的三向閥6中的氮氣壓力或者氮氣濃度不足，中央處理器4經過調整氮氣發生器1仍然不能解決問題時，中央處理器4發出檢修提醒並通過PLC控制器5對改進的三向閥6進行調整，連通氮氣儲存罐2和氮氣需求設備並關閉氮氣發生器1的通道，由氮氣儲存罐2進行氮氣供應。

當監測到氮氣存儲罐的氮氣壓力過低並且氮氣供給系統沒有處於工作狀態時，中央處理器4通過PLC控制器5調整改進的三向閥6，連通氮氣發生器1和氮氣儲存罐2並封閉氮氣需求設備的通道，由氮氣發生器1產生氮氣補充氮氣儲存罐2的氮氣。

在有需要的時候還可以通過網際網路遠程接入中央處理器4，查看氮氣供給系統的運行情況和遠程控制氮氣供給系統。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。