专利名称：一种自动配气系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及配气技术领域，特别涉及一种自动配气系统。
背景技术：
配气操作包括流量、浓度、分配、渗透、程序、清扫等等，在实际工业生产中，通常有人工根据相应的参数要求进行配气操作，整个配气过程复杂，效率低下，更重要的是，常常由于人工操作带来较大误差。传统手动配气方法配气工作不安全，需较为复杂的人工计算，对配气人员的素质要求较高，操控繁琐且人为误差较大，配气成本高，配制出的标准气体精度较差，效率较低， 配气管理无法规范等诸多缺点。目前，迫切需要一种更适合工业应用的配气解决方法，防止由于人工操作带来的误差大、效率低、配气复杂等问题。
实用新型内容本实用新型提供的一种自动配气系统，以防止由于人工操作带来的误差大、效率低、配气复杂等问题。本实用新型提供了一种配气系统，包括原料气瓶子系统、充装气瓶、操控平台、自动配气主机、配气台和驱动气体子系统；自动配气主机通过气路与原料气瓶子系统相连，在操控平台的控制下控制各原料气瓶释放气体进行混合；配气台通过气路分别与充装气瓶和驱动气体子系统相连接，配气台在驱动气体子系统的驱动下，将自动配气主机混合后的气体充装在充装气瓶中；操控平台通过专用通讯电缆与自动配气主机相连，操控平台监控并调节自动配气主机内的稀释气体及组份气体的体积流量，实现自动配气。所述操控平台包括操控计算机、计算机自动配气系统软件和专用控制卡。所述原料气瓶子系统包括分别充装各原料气体的原料气瓶，及与各原料气瓶相连接的减压阀。所述自动配气主机包括分别与原料气瓶子系统中各减压阀相连接的电磁截止阀、分别与各电磁截止阀相连接的质量流量控制器MFC、及与各MFC相连接的气体混合室。所述配气台包括背压阀、经背压阀与自动配气主机相连接的混气罐、分别与驱动气体子系统和混气罐相连接的气体增压泵。所述充装气瓶与所述气体增压泵相连接。所述驱动气体子系统包括静音式空气压缩机和气体精密过滤子系统，静音式空气压缩机经气体精密过滤子系统与配气台相连接。所述系统的高压气体管路处安装有高压安全阀，在压力超过预置值时自动卸压。所述系统的残气通过专门气体管路向室外排空。[0018]本实用新型提供的一种自动配气系统，操控平台对配气方案实行科学化、自动化定制，并以专用通讯电缆与计算机自动配气系统主机相连，最终通过实时监控高精度的质量流量控制器MFC来控制稀释气体及组份气体的体积流量，从而实现动态配气自动化。具备配气精度高、配气安全性高、配气成本低、配气效率高、自动化程度高、稳定性好、性能优越、功能强大等优点，可配制出高质量、高精度的各种标准混合气体。进而达到动态配气工作的配气自动化、方案最优化、操控简单化、效率最大化、误差最小化、管理规范化的目标。 本系统解决了传统手动配气方法配气工作不安全，需较为复杂的人工计算，对配气人员的素质要求较高，操控繁琐且人为误差较大，配气成本高，配制出的标准气体精度较差，效率较低，配气管理无法规范等诸多缺点，大大提高了配气工作水平和标准气体的质量。进一步的，驱动气体和被压缩气体完全分开，确保了被压缩气体的纯净度。另外，本系统只须有0. 5-0. SMpa普通压缩空气即可驱动增压泵正常可靠地工作， 相比电机驱动节能60%以上，更安全，维护更少，寿命更长。另外，高压气体管路安装有高压安全阀，压力过大时能实现自动卸压，进一步提高了安全性。另外，因使用质量流量控制器控制流量，在气体压力、温度变化的情况下，流量依然稳定，确保了所配标准混合气体的精度。再次，所有残气均通过专门气体管路向室外排空，避免了配气工作间的空气受到污染。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的一种自动配气系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。参见图1，本实用新型实施例提供了一种自动配气系统，包括原料气瓶子系统11、 充装气瓶12、操控平台13、自动配气主机14、配气台15和驱动气体子系统16。自动配气主机通过气路与原料气瓶子系统相连，在操控平台的控制下控制各原料气瓶释放气体进行混合。配气台通过气路分别与充装气瓶和驱动气体子系统相连接，配气台在驱动气体子系统的驱动下，将自动配气主机混合后的气体充装在充装气瓶中。[0031]操控平台通过专用通讯电缆与自动配气主机相连，操控平台监控并调节自动配气主机内的稀释气体及组份气体的体积流量，实现自动配气。其中，操控平台13具体包括操控计算机、计算机自动配气系统软件和专用控制下寸。原料气瓶子系统11具体包括分别充装各原料气体的原料气瓶111，及与各原料气瓶相连接的减压阀112等。自动配气主机14具体包括分别与原料气瓶子系统中各减压阀相连接的电磁截止阀141、分别与各电磁截止阀相连接的质量流量控制器MFC142、及与各MFC相连接的气体混合室143等。配气台15具体包括背压阀151、经背压阀与自动配气主机相连接的混气罐152、 分别与驱动气体子系统和混气罐相连接的气体增压泵153等。标准混合气体在驱动气体的驱动下由气体增压泵充装在充装气瓶内，得到标准的混合气体。具体的，充装气瓶与气体增压泵相连接。驱动气体子系统16具体包括静音式空气压缩机161和气体精密过滤子系统 162，静音式空气压缩机经气体精密过滤子系统与配气台相连接。具体利用大小活塞的面积比增压原理，驱动气体子系统将驱动空气接入气体增压泵，在驱动空气腔大活塞的推动下使压缩腔中的低压标准混合气体压缩入高压标准气体钢瓶中。本实用新型实施例中，系统主机部分含主机箱、主控板、高精度质量流量控制器与气路等，操控平台部分含操控计算机、计算机自动配气系统软件和专用控制卡等，自动配气台部分含气体增压泵、真空泵、配气台等，驱动气体子系统含静音式空气压缩机等，精密过滤子系统含冷冻式干燥机、多级精密过滤器等，原料气体部分含各种钢瓶装原料气体。进一步的，本系统的高压气体管路处安装有高压安全阀，在压力过大(超过预置值)时自动卸压，一般压力设定为ISMpa即可。另外，系统的残气通过专门气体管路向室外排空。即所有残气均通过专门气体管路向室外排空，避免了配气工作间的空气受到污染。本实用新型提供的一种自动配气系统，操控平台对配气方案实行科学化、自动化定制，并以专用通讯电缆与计算机自动配气系统主机相连，最终通过实时监控高精度的质量流量控制器MFC来控制稀释气体及组份气体的体积流量，从而实现动态配气自动化。具备配气精度高、配气安全性高、配气成本低、配气效率高、自动化程度高、稳定性好、性能优越、功能强大等优点，可配制出高质量、高精度的各种标准混合气体。进而达到动态配气工作的配气自动化、方案最优化、操控简单化、效率最大化、误差最小化、管理规范化的目标。 本系统解决了传统手动配气方法配气工作不安全，需较为复杂的人工计算，对配气人员的素质要求较高，操控繁琐且人为误差较大，配气成本高，配制出的标准气体精度较差，效率较低，配气管理无法规范等诸多缺点，大大提高了配气工作水平和标准气体的质量。进一步的，驱动气体和被压缩气体完全分开，确保了被压缩气体的纯净度。另外，本系统只须有0. 5-0. SMpa普通压缩空气即可驱动增压泵正常可靠地工作， 相比电机驱动节能60%以上，更安全，维护更少，寿命更长。另外，高压气体管路安装有高压安全阀，压力过大时能实现自动卸压，进一步提高了安全性。另外，因使用质量流量控制器控制流量，在气体压力、温度变化的情况下，流量依然稳定，确保了所配标准混合气体的精度。再次，所有残气均通过专门气体管路向室外排空，避免了配气工作间的空气受到污染。本系统的主要技术指标1.配气方式计算机自动配气。2.原料气体各种钢瓶装原料气体。3.配制气体种类各种浓度标准混合气体；4.配气精度士 1%。5.充装气瓶1L、2L、4L、8L、40L等铝合金瓶或钢瓶。6.充装最大压力15MPa (可根据需要增大)。7.最大真空度740mmHg。8.工作压差(0. 1 0. 3) MPa09.预热时间< 15min。10.使用环境温度5 45°C。11.配气台大小尺寸850mm(宽)X600mm(厚)X1600mm(高)。12.电源220VAC/380VAC/50Hz。本系统的气体增压部分参数如下1.动力源压缩空气。2.增压泵增压比25 1。3.冷却方式自动循环强冷却。4.增压机选用两级增压，被压缩的气体经过前端压缩后送到后端，这样可以提高压缩效率，增加高压出口的气体排量。5.适用介质混合气、天然气、氢气、氮气、氧气、空气、氦气等。6.增压机向高压储气瓶中充气，达到压力时，泵自动停止工作。本系统的特点1.配气精度高(可达士 )，并且线性误差小。2.配气操作简便，配气效率高。3.配气重复性好，不受人为因素干扰。4.所配气体均勻性好，可立即使用。5.因使用质量流量控制器控制流量，在气体压力、温度变化的情况下，流量依然稳定，确保了所配标准混合气体的精度。6.所有配气方案可修改、删除、保存，大大方便了重复性配气工作。7.配气浓度范围宽，通过选定合适配置，可配制PPB级、PPM级、百分比级等各种浓度标准气体。8.原料气可适用的气体种类齐全，可适用于各种纯气和各种多组分混合气体，用户可根据需要自行选择。9.本系统软件采用中文WINDOWS做为工作平台，操作界面友好，并具备针对配气方案的定制、执行工作中的实时监控功能，使配气操作更规范、更准确。10.管理功能强大，可分级操作，并对操作过程有日志记录，从而规范了配气工作， 增强了配气工作的安全性。11.配气方式多样化，含渗透、流量、浓度、分配、程序、清扫等多种模式，可满足通常标准气体的配制和气体测试仪器的校准、检测及性能评价等需要。12.具备网络功能，可将配气参数与状态送往监控中心，从而可以在监控中心能同步监控到配气室的工作状态。13.驱动气体和被压缩气体完全分开，确保了被压缩气体的纯净度。14.气体增压泵噪音小，在达到系统的压力时，泵不工作时，无噪音，没有能量损
耗ο15.消声器排出的冷气包围在压缩腔体四周，对泵体进行冷却，提高泵体密封的使用寿命。16.只须有0. 5-0. 8Mpa普通压缩空气即可驱动增压泵正常可靠地工作，相比电机驱动节能60%以上，更安全，维护更少，寿命更长。17.高压气体管路安装有高压安全阀，如压力过大(一般设定为18Mpa)，可自动卸压。18.所有残气均通过专门气体管路向室外排空，避免了配气工作间的空气受到污
染 ο需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种装置或者设备所固有的要素。在没有更多限
制的情况下，由语句“包括一个......，，限定的要素，并不排除在包括所述要素的装置或者
设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种自动配气系统，其特征在于，包括原料气瓶子系统、充装气瓶、操控平台、自动配气主机、配气台和驱动气体子系统；自动配气主机通过气路与原料气瓶子系统相连，在操控平台的控制下控制各原料气瓶释放气体进行混合；配气台通过气路分别与充装气瓶和驱动气体子系统相连接，配气台在驱动气体子系统的驱动下，将自动配气主机混合后的气体充装在充装气瓶中；操控平台通过专用通讯电缆与自动配气主机相连，操控平台监控并调节自动配气主机内的稀释气体及组份气体的体积流量，实现自动配气。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操控平台包括操控计算机、计算机自动配气系统软件和专用控制卡。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述原料气瓶子系统包括分别充装各原料气体的原料气瓶，及与各原料气瓶相连接的减压阀。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述自动配气主机包括分别与原料气瓶子系统中各减压阀相连接的电磁截止阀、分别与各电磁截止阀相连接的质量流量控制器 MFC、及与各MFC相连接的气体混合室。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配气台包括背压阀、经背压阀与自动配气主机相连接的混气罐、分别与驱动气体子系统和混气罐相连接的气体增压泵。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述充装气瓶与所述气体增压泵相连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动气体子系统包括静音式空气压缩机和气体精密过滤子系统，静音式空气压缩机经气体精密过滤子系统与配气台相连接。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的高压气体管路处安装有高压安全阀，在压力超过预置值时自动卸压。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的残气通过专门气体管路向室外排空。
专利摘要本实用新型公开一种自动配气系统，涉及配气技术领域。操控平台对配气方案实行科学化、自动化定制，并以专用通讯电缆与计算机自动配气系统主机相连，最终通过实时监控高精度的质量流量控制器MFC来控制稀释气体及组份气体的体积流量，从而实现动态配气自动化。具备配气精度高、配气安全性高、配气成本低、配气效率高、自动化程度高、稳定性好、性能优越、功能强大等优点。可配制出高质量、高精度的各种标准混合气体。进而达到动态配气工作的配气自动化、方案最优化、操控简单化、效率最大化、误差最小化、管理规范化的目标。
文档编号F17D1/04GK202228925SQ20112035730
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者欧阳慧 申请人:北京金讯电子有限公司