1.一种气体保护焊用混合气体自动配比器,其特征是:所述配比器包括气源1、气源2、减压装置1、减压装置2、压力变送器装置1、压力变送器装置2、电磁阀1、电磁阀2、smc涡街流量计1、smc涡街流量计2、plc控制系统、气体分析仪和混合器缓冲罐;
所述气源1连接减压装置1,减压装置1连接压力变送器装置1,压力变送器装置1连接电磁阀1,电磁阀1连接smc涡街流量计1,smc涡街流量计1连接混合器缓冲罐;
所述气源2连接减压装置2,减压装置2连接压力变送器装置2,压力变送器装置2连接电磁阀2,电磁阀2连接smc涡街流量计2,smc涡街流量计2连接混合器缓冲罐;
所述气体分析仪与plc控制系统建立通信连接,所述气体分析仪连接混合器缓冲罐;plc控制系统的控制信号输出端连接电磁阀1和电磁阀2,所述压力变送器装置1和压力变送器装置2的数据信号输出端连接plc控制系统;smc涡街流量计1和smc涡街流量计2的数据信号输出端连接plc控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种气体保护焊用混合气体自动配比器,其特征是:所述配比器还包括快速接头,所述smc涡街流量计1和smc涡街流量计2均通过快速接头连接混合器缓冲罐。
3.根据权利要求1所述的一种气体保护焊用混合气体自动配比器,其特征是:所述plc控制系统采用西门子plc200系列224cpu。
4.根据权利要求3所述的一种气体保护焊用混合气体自动配比器,其特征是:所述plc控制系统集成proface触控一体显示屏。
5.一种气体保护焊用混合气体自动配比方法,所述方法基于如权利要求1所述的一种气体保护焊用混合气体自动配比器,其特征是:包括以下步骤:
步骤1:进入混配控制阶段;
步骤2:进入混气比例控制段,将电磁阀1和2打开,采用smc涡街流量计对流出气体进行计量,当计量值与需输入气体量相等时,自动切断对应气路的电磁阀;
步骤3:进行检测反馈补偿,完成混气。
6.根据权利要求5所述的一种气体保护焊用混合气体自动配比方法,其特征是:所述步骤1具体为:
步骤1.1:将两种混合气体分别从气源1和气源2输出后经减压装置降压至设定压力后,plc控制系统控制电磁阀开关控制流入混合器缓冲气罐;
步骤1.2:通过smc涡街流量计分别检测两种混合气体的流量,采用热导气体分析仪对混合器缓冲气罐中的一种气体含量进行分析,并将分析结果传送给plc控制系统,plc控制系统根据当前混合罐压力与设定压力进行比较,根据比较结果及预设的气体百分比确定需要输入的两种混合气体的量。
7.根据权利要求5所述的一种气体保护焊用混合气体自动配比方法,其特征是:所述步骤3具体为:
根据气体分析仪对一种气体比例进行判断,当比例偏差在1%的范围内时,则不进行反馈补偿;当超过偏差1%时,则打开所述一种气体或另外一种气体的所在的电磁阀,根据偏差范围再次补偿气体量,进行反馈补偿调节,从而使储气罐中的混合气中该气体的比例达到允许误差范围内,待焊接使用。
8.根据权利要求6所述的一种气体保护焊用混合气体自动配比方法,其特征是:通过下式确定设定压力:
根据理想气体状态方程,确定气源压力与控制压力的关系,通过下式表示所述关系:
ps×△v=△p×vd(1)
其中,ps为气源气压;△p为当前压力ppp与控制压力ppc之差;△v为需输入的气体流量;vd为混合气储气罐体积;
由于混合气罐中需输入的气体流量△v包括两种混合气体部分,而压力差为ppp与ppc之差,可得:
ps×(△v1+△v2)=(p0+p1)×vd(2)
且两种混合气体在储气罐中的百分比满足下式:
θ1+θ2=1(3)
其中,θ1为一种混合气体的百分比,θ2为另一种混合气体的百分比;
根据式(1)至式(3)确定在气体比例混合阶段需要注入两种气体的量△v1与△v2。