专利名称：一种混合气自动配气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及混合气自动配气领域，具体涉及一种闭环自动控制的混 合气自动配气装置。
背景技术：
两种或两种以上纯净的气体，按一定的比例均匀混合起来的气体叫做混 合气体。空气就是一种由氮、氧、二氧化碳等多种气体混合的一种稳定的 混合气体。
目前，高压氧治疗开展氧——二氧化碳混合气体的治疗法。潜水加压系 统除了空气供气系统、供氧系统外， 一般都配设有混合系统。现就混合气 体配制的技术作一介绍。
混合气体的配制(简称"配气")方法有多种，主要有以下4种
容积配气法指把需配的某混合气体各组分气体的百分浓度换算成各该 气体的容积，在常压下如数将各组分气体注入一容器(如皮囊)内混匀、 校准后压縮入气瓶。此法简单、准确，但不适用大量气体的配制。
称量配气法指把需配的某种混合气体各组分气体的浓度换算成各该气 体的重量，用一气瓶在精密天平上如数精确称得各充入气瓶气体重量。此 一般只限于小气瓶配制。此法不受温度变化的影响，配得气体浓度精确， 常被用于"标准气样"的配制。但操作复杂，要求很高。
流量配气法指按需配的某混合气体各组分的浓度，调节配气装置中各 该气体的定量口径，控制流量比进行连续配气(又称"自动配气")。连续 配气装置主要有流量比调节系统和一个氧浓度配比率接调节系统。此法使 用简便，可连续配制使用，但配制的混合气体浓度有一定的误差。
分压配气法根据道尔顿气体分压定律，把需配的某种混合气体的百分浓度换算成各组分气体的分压值，通过精密的气压表向一气瓶如数充入气 压的方法。此法简便易行，比较实用，但受温度、压力变化等因素的影响， 其浓度的精确性较上述方法差。
因此在混合气配气技术方面，都需要配套完善、系统化先进的自动配气 装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种混合气自动配气装置，可编程逻辑控制
器(PLC)自动反馈控制系统能够实现混合气的配比输出。
为了实现上述目的，本实用新型装置的技术方案如下混合气自动配气 装置由上位机、PLC、气体检测仪、增压机、混合器、缓存器及配套阀门 和管路组成，上位机连接PLC， PLC分别通过连接线连接测氧仪和配套阀 门，配套阀门、混合器、缓存器和增压机之间通过管道连接，配套阀门通 过管道连接供气瓶，增压机通过管道连接受气瓶。
上位机根据所要配混合气各组成气体的浓度比及各气源气体浓度，选定 配气方案，并确定PLC的控制参数。利用PLC接收处理由气体检测仪 检测到的混合气气瓶的氧浓度数据；根据既定的控制参数，向执行阀门发 送控制信号，利用阀门的动作，控制各组成气体进行混合的流量。上位机 实时监控配气过程并记录过程数据。
在一些实施例里，所述气体检测仪可为测氧仪、二氧化碳分析仪和气相 色谱仪中之一。
在一些实施例里，所述供气瓶可为He、 N2、 02或C02气源中任何多气 瓶组合。
本装置的优点在于采用了闭环自动控制系统，使混合气配制全过程，自 始自终处于系统的安全监控下，同时提供了自动配气方案，克服了传统手 工配气由于其对经验的依赖性，存在一系列不安全因素的弊端。
图1是混合气自动配气装置控制系统图。
图2是混合气自动配气装置控制面板图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，进一步阐明本实用新型。应理解，这些实施例 仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。下列实施例中未 注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的 条件。
以下结合附图2和实际案例对本装置作详细说明。其中，l一测氧仪，2 一触摸屏，3 —空气源，4一氮气源，5 —氦气源，6 —氧气源，7 —空气源截 至阀，8 —氮气源截至阀，9一氨气源截至阀，IO —氧气源截至阀，ll一三 元指挥阀，12 — 二元指挥阀，13 —氮气气动阀，14一氧气气动阀，15 —二 元混合器，16 — 二元缓冲器，17 —三元混合器，18 —三元缓冲器，19_混 合气供气阀，20—增压机。
准备好He、 N2、 02气源，供至配气装置，气压在5-15MPa，低于5 MPa 换气。关闭排气阀，其它阀门处于初始状态，打开电源，开启计算机、测 氧仪。
完成配气前的各项检査后，根据配气需要，选择配气程序，按下列程序 进行-
二元配气(以10 %氦氧配气为例说明)
初始化开启氦气、氧气气源陶，调节氦气气动阀的一级减压器压力至 0.6MPa, 二级减压器压力至0.14MPa。调节测氧仪的减压器，使输出气流 量在50ml/min 。调节氦气调节阀的开度，开启缓冲罐放气阀。
配气打开计算机配气程序
选择氦氧配气，进行运行参数设定，氦氧配比为氦气90%、氧气10% ， 完成参数设定后启动程序运行。调节供气减压器的副阀至0.4MPa，自动 配气装置自动运行。输气当达到配气浓度要求， 一级测氧仪趋于稳定后，关闭缓冲罐的放 气阀，同时开启增压机，向贮气瓶充气。
三元配气
初始化开启氦气、氧气、氮气气源阀，调节氦气气动阀的一级减压器 压力至0.6MPa ， 二级减压器压力至0.14MPa。调节测氧仪的减压器，使 输出气流量在50ml/min 。调节氦气调节阀的开度，开启缓冲罐放气阀， 调节氮气供气减压器至O.lMPa。
配气打开计算机配气程序。选择氦氮氧配气，进行运行参数设定，氦 氧配比为氦气90%、氧气10%,氮气％，完成参数设定后启动程序运行。 调节供气减压器的副阀至0.4MPa，自动配气装置自动运行。当一级测氧 仪稳定后，开启氮气减压阀。
输气当达到配气浓度要求，二级测氧仪趋于稳定后，关闭缓冲罐的放 气阀，同时开启增压机，向贮气瓶充气。
本实用新型的范围不受所述具体实施方案的限制，所述实施方案只欲作 为阐明本实用新型各个方面的单个例子，本实用新型范围内还包括功能等 同的方法和组分。实际上，除了本文所述的内容外，本领域技术人员参照 上文的描述和附图可以容易地掌握对本实用新型的多种改进。所述改进也 落入所附权利要求书的范围之内。
权利要求1. 一种混合气自动配气装置，由上位机、PLC、气体检测仪、增压机、混合器、缓存器及配套阀门和管路组成，上位机连接PLC，PLC分别通过连接线连接测氧仪和配套阀门，配套阀门、混合器、缓存器和增压机之间通过管道连接，配套阀门通过管道连接供气瓶，增压机通过管道连接受气瓶。
2. 如权利要求l所述的混合气自动配气装置，其特征在于所述气体检测仪可为测氧仪、二氧化碳分析仪和气相色谱仪中之一。
3. 如权利要求l所述的混合气自动配气装置，其特征在于所述供气瓶可为He、 N2、 02或C02气源中任何多气瓶组合。
专利摘要本实用新型涉及混合气自动配气领域，具体涉及一种闭环自动控制的混合气自动配气装置。本实用新型公开了一种混合气自动配气装置，由上位机、PLC、气体检测仪、增压机、混合器、缓存器及配套阀门和管路组成，上位机连接PLC，PLC分别通过连接线连接测氧仪和配套阀门，配套阀门、混合器、缓存器和增压机之间通过管道连接，配套阀门通过管道连接供气瓶，增压机通过管道连接受气瓶。
文档编号B01F15/04GK201260953SQ200820060770
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者磊 冯, 剑 张, 民 张, 张和翔 申请人:中国人民解放军海军医学研究所