专利名称：安装激光探测仪的气体注入器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及安装激光监测仪的气体注入器以及其控制方法，更详细的说涉及安装激光传感器而感应气体注入量并正确的供应所需要的气体量的设备以及控制其设备的方法。
背景技术：
人类社会一直需要水并与水一起发展过来。到目前为止作为消毒水(饮用水，上水，下水等)的杀菌剂几十年期间使用液化氯化物今后也将继续使用。
但是因过多使用消毒剂氯化物杀菌时在水中与其他化学物质结合并可能生成对人体有害的物质而正确的投入量成了重要的问题。
因此从前也努力解决了如此的问题并防止了因气体注入器的误动作供应过多的气体量，加强遥控监视功能，实现最佳控制，但是发生如下问题。
(1)过多发生气体注入量测定的误差注入气体时把气体调整阀的开度计算成气体注入量并传送的方式，流入空气或无气体时候也测定成气体被注入。
(2)遥控监视功能脆弱根据气体注入量调整阀的开度和真空开关的互锁传送信号而因真空开关的不正确动作功能脆弱。
(3)精密控制功能脆弱气体注入量实量测定不正确时因遥控监视功能的脆弱，降低正量注入以及精密控制的可信度。
(4)因感应(Inductive)的实量测定误差气体流量计的玻璃管侧面上安装流量位置跟踪装置而根据流量的位置起动开关，根据开关作用把阻抗值或者感应系数变化作为气体注入量监测传送的方式，起动开关的无反应(死区)领域大而降低分解能力。
发明内容
本发明是为了解决如上述的问题而发明的，目前使用的气体注入器(Gas Dispenser)实量测定不正确而降低遥控监视功能以及控制特性，恶化水质，消毒过多而发生气味以及过多的药品费用等，本发明的其目的在于提供改善这些的安装激光监测仪的气体注入器以及其控制方法。
另一目的在于提供供应气体时流量表内的浮体根据气体流量按上下移动与气体注入量一致而停止时用激光测定此距离并实时计算正确的气体供应量的安装激光监测仪的气体注入器以及其控制方法。
另一目的在于提供为了存储或者运输，注入液化气体而使用的钢制容器防止发生根据气体成分里的铁被腐蚀的激光监测仪。
为了实现如此目的的本发明安装激光监测仪的气体注入器，由连接在上部固定体以及中间体之间，连接在内置浮体的流量表和，上述下部固定体以及中间体之间，连接在内置磁体过滤器以及气体过滤器的注入用接合器和，上述上部固定体的上部，配有发光部以及受光部的激光器来构成而感应上部浮体的位置，而且在上述内部内置浮体的流量表内部作为透视物质用透明玻璃或者耐蚀性强的非金属材料构成为特点。
然后，注入用接合器通过下部固定体的下部盖子组装以及分解，上述上下部固定体和连接在上述上下部固定体的中间体内部具备流通各个气体的通路。
并且，安装激光监测仪的气体注入器控制方法使用，由为了驱动激光时消除不必要的信号而计算过滤量以及激光传感器的输出值并得到输出的阶段和，把上述计算阶段得到的值限制于流量表刻度范围内的正常处理阶段和，在上述正常处理阶段流量表刻度范围内输出时计算其值并输出的输出阶段来构成的注入量感应阶段。上述正常处理阶段包括判断浮体是否在流量表的下面测定范围内的阶段和判断浮体是否在流量表的上面测定范围内的阶段和，在上述阶段的范围以外具备强制输出信号的阶段。
图1是供应气体时显示气体和水混合路径的结构图，图2是在本发明使用的气体注入器的部分断面图，图3是在本发明使用的注入用接合器安装状态的部分扩大断面图，图4是显示本发明驱动状态的流量图表。
(附图符号说明)1气体过滤器 2气体注入器3阀门驱动装置 4排出器5自动控制体 11上部固定体12下部固定体 13气体流出口14，24阀门15气体流入口16下部盖子17注入用接合器
18上部盖子 19激光器20发光部 21受光部22，23发光部 25流量表30浮体 S100注入量感应阶段S200自动控制处理阶段 S300阀门调节阶段S6-S9正常处理阶段S5计算阶段S11，S12输出阶段具体实施方式
以下参照附图如下详细说明本发明的实例。
图1是显示投入气体时和水混合路径的结构图。
通过气体过滤器1流入的气体通过气体注入器2供应，气体按阀门驱动装置3开放的开度角度流入到排出器4。排出器4的另一侧流入水而在排出器4内与水混合的气体流出到水槽。
连接在气体注入器2以及阀门驱动装置3之间的自动控制体5感应气体注入器2里流入的气体量，按使用者所需要的气体量控制阀门驱动装置3并流出气体，阀门驱动装置3的流出气体量与反馈量和，比较用气体注入器2加的气体量并控制阀门驱动装置3的开度角度阀门的开放角度而得到一定量的气体。
结果，用气体注入器2流入的气体量是在自动控制体5比较时候的标准值而正确气体量的注入以及遥控控制监视系统时候的主要变数，在本发明如图2以及图3的器具构成气体注入器。
并且，图4的流量图表显示测定上述气体注入器2的气体量并输入到自动控制体5的方法和，显示阀门驱动装置3以及自动控制体5的驱动顺序的安装激光监测仪的气体注入器的控制方法。
在图1的注入气体时与水混合的路径省略根据压力被驱动的路径关系，这是因为在大家所知道的系统里与使用压力开关保持真空状态而流出气体的过程相同。
图2是在本发明使用的气体注入器的部分断面图，上部固定体11以及下部固定体12之间构成气体注入器2。
在上述上部固定体11内气体流出口13固定在阀门14上，在下部固定体12内气体流入口15固定在阀门24上。
并且，在下部固定体12的下部安装下部盖子16而下部的注入用接合器17插入在下部固定体12内。
在上述上部固定体11的上部通过上部盖子18安装激光器19、20、21分别是发光部和受光部。
然后，在上下部固定体1112通过内部形成气体通路的中间体22、23固定流量表25以及注入用接合器17。
流量表25用透明玻璃或者耐蚀性强的非金属材料构成并可透视。而且在流量表25内部内置浮体30而根据供应的气体量按上下浮动，用激光感应此浮动的状态。
然后，上述上下部固定体11、12和与这些连接的中间体22、23分别通过0环紧密固定，省略对此的附图符号的图示。
安装在上述下部固定体12内的注入用接合器17在图3更详细地显示。
图3是安装在本发明使用的注入用接合器17的扩大断面图，如上述在下部固定体12内内置注入用接合器17之后，根据下部盖子16固定。
注入用接合器17作为一种过滤器起接触杂质的作用。此接合器中央插入一定厚度的磁体过滤器31，其磁体过滤器31的外面安装气体过滤器32并固定在机体34内的结构，因外部以圆筒体33构成在下部固定体12内自由分解组装。
在如此构成的本发明气体向图3的气体流入口15流入时，首先在气体过滤器32解除杂质，然后包括在气体里的铁粘在磁体过滤器31而向图2的气体注入器2流入纯粹的气体成分。
因长时间使用铁成分沉积在磁体过滤31而堵住气体通路或气体过滤器32上沉积杂质而堵住气体通路时，打开下部盖子16交换注入用接合器17即可。
在图2流入到下部的气体通过流量表25流出到气体流出口13时流量表25内的浮体30根据气体压力浮动，感应此浮动的状态计算流入的气体量。
此浮动状态如后述计算处理并感应从图4上部激光器19的发光部20发射的束在浮体30反射而输入到受光部21的值。
图4是显示本发明驱动状态的流量图表。
此流量图表大体分为三个部分，由感应流入到气体注入器2的气体注入量的注入量感应阶段S100和，比较流入到上述注入量感应阶段的气体注入量和设定的气体注入量并计算的自动控制处理阶段S200和，用上述自动控制计算阶段的输出值控制阀门驱动装置3的阀门开关量的调节阀门调节阶段S300构成。注入量感应阶段S100由驱动激光时消除不必要信号的过滤量以及计算激光传感器的输出值而得到输出的计算阶段S5和，把上述计算阶段得到的值限制于流量表25的刻度范围内的处理阶段S6-S9和，在上述处理阶段刻度范围内的输出时计算具值并输出的输出阶段S11，S12构成。
比较流入到上述注入量感应阶段的气体注入量和设定的气体注入量并计算的自动控制处理阶段S200，在阶段S23比较信号输入阶段S21以及注入量目标值设定阶段S22的值并求得其控制偏差之后在控制计算部进行计算处理S24而其控制信号输出到阶段S25。
在阀门调节阶段S300受上述阶段S25的控制信号并进行到阶段S32起动驱动马达而开放图1的阀门驱动装置3的注入量调节阀门。
并且，在反馈传感器阶段S31起动驱动马达时感应其起动，输出并反馈上述控制信号使之驱动马达按所需要的驱动量正确旋转。尤其自动控制处理阶段S200和阀门调节阶段S300的处理顺序直接使用一般在控制电路广泛使用的方式。
但是，感应气体注入量的注入量感应阶段S100为了计算出正确的比较值经过几个阶段。
即，激光驱动阶段S1加电源之后在一定时间内把激光反复产生到图1的发光部20，通过阶段S2监测输入到受光部21的信号值。但是如此的测定激光时发生很多杂音等，所以在计算阶段S5计算过滤量指令阶段S3输出的过滤范围值和，上述测定值并取正确的监测值。
此监测值就是图2的流量表25内的浮体30根据气体的压力位于浮动状态的刻度值。但是浮体30位于上述流量表25的正常刻度值以外的部分上时，即气体未流入的状态下浮体30位于下侧而在于测定刻度下面或者气体压力过高而浮体30比测定刻度位于上面时对此应采取措施。
在本发明的阶段S6判断浮体是否在于下面测定范围内，在阶段S7判断浮体是否位于上面测定范围内而浮体位于流量表25的正常刻度值范围内时以在信号计算阶段S10输入的感应信号测定气体的供应量。
但是在阶段S6判断浮体是否位于下面测定范围内时若下面测定范围以外的时候无气体供应用阶段S8进行并输出最大值，在阶段S7判断浮体是否位于上面测定范围内时若超出上面测定范围时因在阶段S9气体过多供应状态而输出最低的测定值。
即，浮体30供应过多气体时位于靠近激光器19的距离而输出值为小的“0”，不供应气体时浮体30位于底板上而与激光器19位于最大距离状态，所以输出最大值而防止在测定范围以外发生的误差。
因此，测定激光器时候的测定值在于4至20毫安培范围，在正常范围上述测定范围根据距离按倒数输出上述值。
在阶段S11发生输出，无阶段S8，S9的信号时受上述信号计算阶段S10的输出并出发，在阶段S12变换此出发信号的模拟信号并进行下一步阶段。
结果使用处理阶段S6-S9防止发生误差，把供应气体的供应量按和浮体距离计算时得到正确的测定值，如上述控制图1的阀门驱动装置的阀门开放。
如上述本发明供应气体时流量表内的浮体根据气体流量按上下移动与气体的注入量一致时停止，用激光测定此距离实时计算出正确的供应量，为了存储或者运输，注入液化气体而使用的钢制容器，汽化器以及钢管使用磁体过滤器防止发生根据包括在气体里的铁成分管子内的腐蚀现象。
工业应用性(1)提高气体注入量的正确性目前真空吸入式气体注入其的正确度为±4.0％而其正确度很低，但用本发明实现±0.5％的高正确度。
(2)提高控制注入量的可信度因数据的不正确以及误差很难保持供应气体的稳定，但本发明提高控制注入量的可信度而可实现安全控制。
(3)防止水质事故注入气体(氯，亚硫酸，氨)时候实时提高实际供应量的监视功能而事先防止因过多或者过少注入气体发生的水质事故。
(4)实现遥控无人控制根据可信度的条件构筑遥控无人控制系统时正确的遥控控制所有系统。
(5)节约药品费用防止投入过多药品实现最佳的定量控制而节约药品费用。
(6)防止安全事故确保实时供应的数据正确性而在后端连接硬盘时提高警告以及警报(Alarm)状态的救急对策能力以及可信度而事先防止安全事故。
并且气体注入方式一般有压力注入式和真空吸入式，但本发明的安装激光监测仪的气体注入器作为真空吸入式以氯化物，亚硫酸以及氨等任何气体注入器来组合使用是该领域的从事者自知之明的。
权利要求
1.由连接在上部固定体(11)以及中间体(22)(23)之间，内置浮体(30)的流量表(25)和，连接在下部固定体(12)以及中间体(23)之间，内置磁体过滤器(31)以及气体过滤器(32)的注入用接合器(17)和，连接在上述上部固定体(11)的上部，配有发光部(20)以及受光部(21)的激光器(19)来构成并感应上述浮体(30)位置的安装激光监测仪的气体注入器。
2.根据权利要求1，内置浮体(30)的流量表(25)作为透视内部的物质由透明玻璃或者耐蚀性强的非金属材料构成为特点的安装激光监测仪的气体注入器。
3.根据权利要求1，注入用接合器(17)通过下部固定体(12)的下部盖子(16)组装以及分解为特点的安装激光监测仪的气体注入器。
4.根据权利要求1，上述上下部固定体(11)(13)和连接在上述上下部固定体(11)(13)的中间体(22)(23)内部具备流通各个气体的通路为特点的安装激光监测仪的气体注入器。
5.使用由为了驱动激光时消除不必要的信号而计算过滤量以及激光传感器的输出值并得到输出的计算阶段(S5)和，把上述计算阶段(S5)得到的值限制于流量表(25)刻度范围内的正常处理阶段(S6-S9)和，在上述正常处理阶段(S6-S9)流量表刻度范围内输出时计算其值并输出的输出阶段(S11，S12)来构成的注入量感应阶段(S100)为特点的安装激光监测仪的气体注入器的控制方法。
6.根据权利要求5，正常处理阶段按照判断浮体是否在流量表的下面测定范围内的阶段(S6)和判断浮体是否在流量表的上面测定范围内的阶段(S7)和，在上述阶段(S6)，(S7)的范围以外具备强制输出信号的阶段(S8)，(S9)，加上述流量测定范围内的输出时用计算信号阶段(S10)进行为特点的安装激光监测仪的气体注入器的控制方法。
全文摘要
目前使用的气体注入器(Gas Dispenser)实量测定不正确而降低遥控监视功能以及控制特性，恶化水质，消毒过多而发生气味以及过多的药品费用等，本发明的目的在于提供改善这些的安装激光监测仪的气体注入器以及其控制方法，安装激光监测仪的气体注入器，由连接在上部固定体以及中间体之间，连接在内置浮体的流量表和，上述下部固定体以及中间体之间，连接在内置磁体过滤器以及气体过滤器的注入用接合器和，上述上部固定体的上部，配有发光部以及受光部的激光器来构成而感应上部浮体的位置，安装激光监测仪的气体注入器控制方法使用，由为了驱动激光时消除不必要的信号而计算过滤量以及激光传感器的输出值并得到输出的阶段和，把上述计算阶段得到的值限制于流量表刻度范围内的正常处理阶段和，在上述正常处理阶段流量表刻度范围内输出时计算其值并输出的输出阶段来构成的注入量感应阶段。
文档编号C02F1/50GK1810670SQ20051000575
公开日2006年8月2日 申请日期2005年1月25日 优先权日2005年1月25日
发明者李义宪 申请人:株式会社南京工业