氩气纯化装置的制作方法

本实用新型涉及气体纯化处理设备，特别涉及氩气纯化装置。

背景技术：

高纯氩是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。

氩气的制作过程中需要通过氩气纯化装置对氩气进行纯化处理看，以排除氩气中混合着的少量的氧气、水分等。

低压时，由于气体密度与压强的关系，会造成单位体积内气体的物质的量发生变化，进而使得气体的活跃性以及各物理变量均会发生变化，在进行纯化处理时，则会造成部分杂质气体难以处理掉，造成纯化精度的下降。

目前在进行纯化处理时，多采用人工进行检测并处理的方式，其一是出现压强变化难以及时的发现，其次是发现后进行处理时同样造成有时间差，在出现问题的时间内，纯化已经出现偏差，对于后续的纯化产品还是具有一定的误差及精度影响，还有待改进的空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供氩气纯化装置，能够自动进行气压偏差的补充并进行及时的提醒，避免纯化过程中精度的下降。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种氩气纯化装置，包括用于存放并输送待纯化处理的氩气的纯化罐，还包括高压存储有氩气且设置于纯化罐一侧以能单向向纯化罐内补充气体进行补给增压的增压罐；还包括有对纯化罐内流通的氩气进行气压检测并输出气压检测信号的气压检测装置、预设有一低压下限值信号且耦接于气压检测装置并响应于气压检测信号以输出判断信号的判断装置、响应于判断信号的执行装置；所述执行装置包括有驱使增压罐启动以向纯化罐补给增压的增压模块、用于警示提醒的警示模块；

当所述气压检测装置检测到气压检测信号小于低压下限值信号时，所述增压模块启动增压罐以进行补给增压且同时警示模块进行警示提醒。

采用上述方案，通过在纯化罐的一侧设置连通的增压罐的设置能够进行部分高压气体的暂存，气压检测装置对纯化罐内的气体进行实时的检测，并能够通过判断装置以及执行装置的操作，使得在气压检测装置的检测出纯化罐出现低压情况时能通过增压模块控制增压罐内的临时向纯化罐内供气增压，同时通过警示模块进行警示提醒，以使得在提醒至操作人员进行处理的时间过程中通过增压罐的供给实现对纯化罐的压力控制，避免出现长时间压力不足造成部分气体纯化不充分进而使得纯度受影响的问题出现。

作为优选，所述纯化罐的输入管还设有用于向增压罐输送气体以进行增压存储的进气管道，还包括有用于启闭输入管进气操作的操作按钮、安装于进气管道上且受控于操作按钮以从输入管向增压罐内抽气增压的抽气组件。

采用上述方案，操作按钮的设置能够实现对进气的启动操作，纯化罐的输入管设置的进气管道能够实现对输入管中输入的氩气单独的输送至增压罐的操作，且抽气组件受控于操作按钮设置，进而使得抽气组件在有气体输入的时候才同步进行抽气操作，避免抽气组件的单独动作造成的设备的折损，同时避免增压罐接收无用气体及造成对氩气纯化精度影响。

作为优选，还包括预设有一增压基准值以检测增压罐内的气压大小并控制抽气组件启闭的控制装置，所述控制装置还包括有固设于进气管道以控制气体单向向增压罐一侧流通的气动单向阀；当所述抽气组件抽气以使得增压罐内的气压值达到增压基准值时，所述控制装置切断抽气组件的抽气动作。

采用上述方案，控制装置的增压基准值的设置使得在控制抽气组件能够停止，进而使得增压罐内的气体压强能一定，避免抽气不足造成抵压无法进行对纯化罐的增压供气操作，同时也能表面长时间抽气造成对增压罐的损坏。

作为优选，所述增压罐于出口处固设有受控于增压模块以能单向对纯化罐进行供气增压的第一电控单向阀。

采用上述方案，增压罐的出口处设置的第一电控单向阀能够有效的控制气体的流通方向，避免气体的混杂，且能够对应于设定的低压下限值信号进行对应的通断控制，电控的设置能够避免单一值的控制，能够实现第一电控单向阀能随着低压下限值信号的调整进行多种信号值时的使用，操作使用更加的灵活。

作为优选，所述纯化罐还一体连通有用于高压时存储气体的降压罐，所述判断装置还预设有一高压上限值信号，所述执行装置还包括有驱使纯化罐向将降压罐输送气体以实现降压的降压模块；所述降压罐于连通于纯化罐的入口处固设有受控于降压模块以单向流通纯化罐输送的气体的第二电控单向阀；当所述气压检测信号大于高压上限值信号时，所述降压模块启动第二电控单向阀向降压罐内输送气体以对纯化罐进行降压。

采用上述方案，纯化罐的一侧连通连接的降压罐能够在气压检测装置检测到纯化罐内的气压检测信号过大时，能及时通过判断装置以及执行装置的降压模块进行控制以扩容降压，避免纯化罐内气压过大造成纯化时部分杂质气体的活性变化不能完全去除影响纯化精度。

作为优选，所述降压罐与增压罐之间固定连接有相互连通的输送管，所述输送管上固设有由降压罐单向向增压罐输送气体的高压单向阀。

采用上述方案，降压罐与增压罐之间连通的输送管以及高压单向阀的设置，使得降压罐内的暂存的氩气能够单向向增压罐内输送，以使得增压罐保持高压状态，且实现对降压罐内暂存的氩气的循环利用。

作为优选，所述纯化罐、增压罐及降压罐均采用真空罐体。

采用上述方案，纯化罐、增压罐以及降压罐采用真空罐体的设置，使得罐体内的气体受到外界环境温度变化的影响小，减少因为外界无关因素造成罐体内压强的变化，操作更加的精确、稳定。

作为优选，所述气压检测装置为设置于纯化罐内侧壁靠近纯化罐的输出管一侧的气体压力传感器。

采用上述方案，气压检测装置为设置于纯化罐的内侧壁且靠近输出口一侧的气体压力传感器，能够直接通过对纯化罐内的压强情况进行检测，避免间接检测的多重转换，检测更加的直接、快速。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过在纯化罐的一侧设置连通的增压罐的设置能够进行部分高压气体的暂存并在纯化罐内气压不足时及时的进行供给调整；同时降压罐的设置则能进行扩容降压，使得在纯化罐内气压过高的时候进行降压调整，进而使得在出现气压变化的初始能够进行自动的调整；警示模块的设置则能够及时的进行提醒，使得操作人员能及时的进行处理，配合于降压罐及增压罐使得处理阶段气压稳定，进行纯化时各杂质气体能够根据设定条件被去除，避免气压变化造成对纯化的精确度的影响。操作更加的便捷、稳定。

附图说明

图1为氩气纯化装置的外部结构示意图；

图2为氩气纯化装置的剖面结构示意图；

图3为电路原理图；

图4为控制装置电路图。

图中：1、纯化罐；11、输入管；12、进气管道；13、输出管；14、操作按钮；2、增压罐；21、第一电控单向阀；3、降压罐；31、第二电控单向阀；4、气压检测装置；41、气体压力传感器；5、判断装置；6、执行装置；61、增压模块；62、降压模块；63、警示模块；7、控制装置；71、抽气组件；72、气动单向阀；8、输送管；81、高压单向阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实施例公开的氩气纯化装置，如图1所示，包括有纯化罐1以及分别设置于纯化罐1两端的输入管11及输出管13，还包括有固定安装于纯化罐1的输入管11一侧的增压罐2以及固定安装于输出管13一侧的降压罐3，降压罐3和增压罐2之间还连通连接有用于氩气循环的输送管8。纯化罐1、降压罐3、增压罐2均采用外侧壁为真空结构的罐体，以使得整体的各罐体的保温隔热效果良好，减少外界环境对罐体内气体的影响。

如图1及图2所示，纯化罐1的输入管11内设置有连通于增压罐2的进气管道12，在进气管道12上固定安装有用于将从输入管11内通入的氩气进行抽送至增压罐2以使得增压罐2内气压升高的抽送组件，抽送组件优选采用通电控制的抽气泵。进气管道12在抽气泵靠近增压罐2的一侧还固定安装有控制氩气由输入管11向增压罐2一侧单向流通的气动单向阀72。增压罐2的出口与纯化罐1之间连通连接，以实现增压罐2内的高压气体能在纯化罐1内出现低压时进行及时的供气增压。增压罐2的出口固定安装有用于控制氩气由增压罐2向纯化罐1一侧单向流通的第一电控单向阀21。

如图1及图2所示，降压罐3连通于纯化罐1且两者之间固定设置有用于控制纯化罐1内的氩气向降压罐3内单向流通的第二电控单向阀31，以使得在纯化罐1内的气体压强变大超出正常范围时，能通过降压罐3实现扩容以及时调节纯化罐1内的气压，以使得在人员进行处理之前能有自动的调节时间供操作人员检测并操作，避免影响纯化造成精度下降。输送管8上则固定安装有控制氩气由降压罐3向增压阀一侧单向流通的高压单向阀81，以使得降压罐3内氩气逐渐增加，当降压罐3内的气压大于增压罐2内时，能通过高压单向阀81实现自动的气体流通，能实现对降压罐3内氩气的重复利用。

如图3所示，还包括有用于对纯化罐1内的气压进行实时检测并输出气压检测信号的气压检测装置4、耦接于气压检测装置4以响应于气压检测信号并输出判断信号的判断装置5、响应于判断信号以进行气体流通控制操作的执行装置6。

气压检测装置4采用气体压力传感器41直接进行检测，参考图2，气体压力传感器41优选设置于纯化罐1靠近输出管13的一侧，随着纯化罐1内氩气气压的增大而对应正向输出逐渐增大的电信号。

判断装置5包括预设有一低压下限值信号以与纯化罐1内的气压检测信号进行比较的低压比较器A1，低压比较器A1优选采用LM324的比较器，低压比较器A1的同相端接收低压下限值信号，反向端耦接于气压检测装置4的输出端，且低压比较器A1的输出端还耦接有三极管Q1的基极，三极管Q1优选采用型号为S9013的NPN型三极管，三极管Q1的集电极耦接于电源VCC，发射极与接地端GND之间串联有用于对应于纯化罐1低压时导通输出高电平的判断信号的继电器KM1的线圈。

执行装置6包括有用于驱使增压罐2向纯化罐1进行高压气体补给的增压模块61，增压模块61为控制第一电控单向阀21动作的供电回路，且增压模块61的供电回路中串联有继电器KM1的常开触点以进行第一电控单向阀21启闭控制，当接收到对应于低压时的高电平的判断信号时，增压模块61导通以使得第一电控单向阀21启动，进而使得增压罐2内的高压氩气能够向纯化罐1内补给进行及时的压强调节。

判断装置5还包括有一高压上限值信号以与纯化罐1内的气压检测信号进行比较的高压比较器A2，高压比较器A2优选采用LM324的比较器，高压比较器A2的反相端接收高压上限值信号，同向端耦接于气压检测装置4的输出端，且高压比较器A2的输出端还耦接有三极管Q2的基极，三极管Q2优选采用型号为S9013的NPN型三极管，三极管Q2的集电极耦接于电源VCC，发射极与接地端GND之间串联有用于对应于纯化罐1高压时导通并输出高电平的判断信号的继电器KM2的线圈。

执行装置6还包括有用于驱使降压罐3向纯化罐1进行扩容降压的降压模块62，降压模块62为控制第二电控单向阀31动作的供电回路，且降压模块62的供电回路中串联有继电器KM2的常开触点以进行第二电控单向阀31启闭控制，当接收到对应于纯化罐1高压时的高电平的判断信号时，降压模块62导通以使得第二电控单向阀31启动，进而使得纯化罐1内的高压氩气能够向降压罐3内分散以进行及时的降压调节。

执行装置6还包括有响应于判断信号以进行警示提醒的警示模块63。警示模块63包括有串联于电源VCC及接地端GND之间用于警示报警的响铃B，且在警示模块63的供电回路中还串联有继电器KM1的常开触点及继电器KM2的常开触点，继电器KM1的常开触点及继电器KM2的常开触点分别串联有电阻R3及R4并相互之间并联后连接于电源VCC及响铃B，以使得在检测到纯化罐1内出现低压或者高压情况时，输出高电平的判断信号均能使得警示模块63进行警示提醒，以在出现气压问题时及时的提醒操作人员进行检测调节操作。

如图4所示，还包括有用于控制抽气组件71启闭进行抽气操作的控制装置7，控制装置7预设有一增压基准值，且包括有用于对增压罐2内的气压进行检测的气压检测组件，气压检测组件也有选采用气压传感器进行实时的检测，型号为LM324的比较器A3的同相端接收增压基准值信号，反向端耦接于气压检测组件以接收检测到的增压罐2内的气压信号，且比较器A3的输出端耦接于型号为S9013的NPN型三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极耦接于电源VCC，发射极与接地端之间耦接有用于控制抽气组件71能被启闭的继电器KM3的线圈。抽气组件71的抽气泵串联于电源VCC及接地端GND之间，且抽气组件71的供电回路中串联有继电器KM3的常开触点，同时还包括有用于启动以向纯化罐1内输送氩气的操作按钮14，操作按钮14串联于供气电机M的供电回路，以在按下操作按钮14时进行进气操作。抽气组件71的供电回路中串联有联动于操作按钮14的常开触点，以使得在启动进气时抽气组件71才进行抽气操作。当开始进行抽气时，增压罐2内的气压小，此时继电器KM3得电进而使得抽气组件71的供电回路导通，随着抽气组件71的抽气持续的进行，增压罐2内的气体压强逐渐的增大，当气压检测组件检测到增压罐2内的气压大于设定的增压基准值时，则使得继电器KM3断电，进而实现对抽气组件71的供电回路的切断，以停止向增压罐2内进行抽气增压的操作。

操作步骤及工况：

当启动操作按钮14进行氩气的输入以进行进一步的纯化操作时，控制装置7控制抽气组件71启动以向增压罐2内压入氩气并在达到设定的增压基准值时停止以进行准备低压时对纯化罐1的补给；

随着氩气的不断输入及输出，过程中当气压检测装置4检测到纯化罐1内的气压检测信号小于设定的低压下限值信号时，执行装置6使得增压模块61导通，进而使得位于增压罐2出口的第一电控单向阀21启动以实现将增压罐2内的高压氩气向纯化罐1输送进行氩气补给增压的操作，由于增压的设置使得压强将间断性的变化，进而使得第一电控单向阀21能够间断性进行供给，同时警示装置进行间断性的警示报警；当恢复正常时则切断增压模块61的增压供给同时切断警示；

当过程中出现纯化罐1内的气压检测信号大于高压上限值信号时，执行装置6使得降压模块62导通，进而使得位于降压罐3入口的第二电控单向阀31启动以实现将增纯化罐1内的高压氩气向降压罐3内分散降压的操作，由于降压的设置使得压强将间断性的变化，进而使得第二电控单向阀31能够间断性进行导通以实现降压，同时警示装置进行间断性的警示报警；当恢复正常时则切断降压模块62的降压同时切断警示。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。