一种工业气体低温充装自动化控制方法与流程

本发明涉及气体输送技术，具体为一种工业气体低温充装自动化控制方法。

背景技术：

1、工业气体低温充装自动化控制方法是在工业和科研领域中常用的一种技术，用于将气体在低温条件下(通常指液氮温度以下)充装到储罐或容器中。这个过程通常需要高度的精度和稳定性，以确保安全性和产品质量，低温气体(如液氮、液氩、液氢)在各种工业领域中具有广泛应用，包括超导体制造、半导体生产、生物医药、食品冷冻等。这些应用通常要求精确的气体充装，以满足特定的工艺要求，低温气体在液态状态下具有非常低的温度和高的密度，这使得它们在有限的容器内可以储存大量气体。但低温条件下的控制变得更加复杂，因为温度和压力的变化对系统性能产生显著影响。

2、但是传统的自动化控制方法是通过手动来进行控制，低温气体的充装通常依赖于手动控制，操作人员需要精确控制气体流速和压力，以确保安全充装，但是这种方法存在人为误差的风险，也不能满足高精度和高自动化要求，为解决传统手动充装方法的不足，从而使整体的生产效率较低的问题，因此，提供一种工业气体低温充装自动化控制方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业气体低温充装自动化控制方法，解决了人员需要精确控制气体流速和压力，以确保安全充装，但是这种方法存在人为误差的风险，也不能满足高精度和高自动化要求，为解决传统手动充装方法的不足的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工业气体低温充装自动化控制方法，包括以下步骤：

3、步骤一、预冷处理：开始时，使用冷却系统对充装设备进行预冷，监测设备温度，直到达到设定的低温值，同时进行气体准备；

4、步骤二、进行冲装：对工业气体选择和准备适当的储罐；

5、步骤三、进行系统化进行监测：对工业充装进行实时监测；

6、步骤四、结束充装：当储罐充满或达到预设的充装量时，自动关闭阀门，系统会自动进行气体充装报告，记录此次充装的详细参数和任何异常。

7、优选的，所述步骤一中，根据所需的气体类型，打开相应的气源为：液氮、液氩或液氧，通过使用精密流量计来监测和调整气体的流速。

8、优选的，所述步骤二中，储罐材质为：碳钢和不锈钢，同时整体的设计为双壁设计。

9、优选的，所述步骤二中，通过控制充装阀门和流量计，确保气体以精确的流速进入目标容器。

10、优选的，所述储罐材质为：真空绝热层、隔热层、聚合物泡沫绝热材料、硅酸铝棉、玻璃纤维绝热材料和聚四氟乙烯。

11、优选的，所述步骤三中，使用plc或dcs来实现控制和监测，并且预设充装参数，包括充装速度、压力限制、温度要求和流量目标。

12、优选的，所述步骤一中，采用了负反馈控制系统，该系统通过传感器检测设备的实际温度，并与预设温度进行比较，通过调整冷却系统的工作频率和功率，保证实际温度接近预设温度，以避免制冷设备过载或设备温度过低。

13、优选的，所述步骤三中，使用一个集成化的监控系统，该系统基于工业物联网技术，将充装过程的全过程数据进行上云存储和分析，使运维人员可以快速分析和解决充装过程中出现的各类异常。

14、优选的，所述步骤二中，采用了智能化的阀门控制，可以根据储罐的实际压力，自动调整阀门开度和流量计的数值。

15、优选的，所述步骤四中，充装结束后，系统会对已充装的储罐进行一个完整性的检查，包括非破坏性检测，以保障储罐在后续使用过程中的安全性。

16、本发明提供了一种工业气体低温充装自动化控制方法。具备以下有益效果：

17、1、本发明通过负反馈控制系统能够根据实际温度与预设温度的差异，自动调整制冷系统的工作参数，从而确保设备在一个稳定的温度范围内工作，这大大提高了设备的稳定性和可靠性，减少了因温度过高或过低引起的设备故障，集成化的监控系统和工业物联网技术允许操作者实时监控整个充装过程，并远程诊断和解决问题。这不仅减少了人工干预，提高了生产效率，还有助于减少因操作失误造成的风险。

18、2、本发明通过智能化的阀门控制系统能够根据储罐的实际压力，自动调整流量和阀门的开度，确保在保障安全的前提下，充装速度加快，增加了后续使用的安全保障，对储罐进行完整性检查和非破坏性检测，能够确保储罐没有隐患，增加了储罐在后续使用过程中的安全性。

19、3、本发明通过通过使用精密流量计、自动控制系统和实时监测，确保充装过程的精确性，能够满足工业气体的质量和数量要求，使用双壁设计的储罐、智能化阀门控制和完整性检查，确保充装过程的安全性，减少潜在风险和事故发生的可能性。

技术特征：

1.一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述步骤一中，根据所需的气体类型，打开相应的气源为：液氮、液氩或液氧，通过使用精密流量计来监测和调整气体的流速。

3.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述步骤二中，储罐材质为：碳钢和不锈钢，同时整体的设计为双壁设计。

4.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述步骤二中，通过控制充装阀门和流量计，确保气体以精确的流速进入目标容器。

5.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述储罐材质为：真空绝热层、隔热层、聚合物泡沫绝热材料、硅酸铝棉、玻璃纤维绝热材料和聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述步骤三中，使用plc或dcs来实现控制和监测，并且预设充装参数，包括充装速度、压力限制、温度要求和流量目标。

7.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述步骤一中，采用了负反馈控制系统，该系统通过传感器检测设备的实际温度，并与预设温度进行比较，通过调整冷却系统的工作频率和功率，保证实际温度接近预设温度，以避免制冷设备过载或设备温度过低。

8.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述步骤三中，使用一个集成化的监控系统，该系统基于工业物联网技术，将充装过程的全过程数据进行上云存储和分析，使运维人员可以快速分析和解决充装过程中出现的各类异常。

9.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述步骤二中，采用了智能化的阀门控制，可以根据储罐的实际压力，自动调整阀门开度和流量计的数值。

10.根据权利要求1所述的一种工业气体低温充装自动化控制方法，其特征在于，所述步骤四中，充装结束后，系统会对已充装的储罐进行一个完整性的检查，包括非破坏性检测，以保障储罐在后续使用过程中的安全性。

技术总结
本发明涉及气体输送技术领域，公开了一种工业气体低温充装自动化控制方法，包括以下步骤：步骤一、预冷处理：开始时，使用冷却系统对充装设备进行预冷，监测设备温度，直到达到设定的低温值，同时进行气体准备；步骤二、进行冲装：对工业气体选择和准备适当的储罐；步骤三、进行系统化进行监测：对工业充装进行实时监测；步骤四、结束充装：当储罐充满或达到预设的充装量时，自动关闭阀门，系统会自动进行气体充装报告，记录此次充装的详细参数和任何异常。通过集成化的监控系统和工业物联网技术允许操作者实时监控整个充装过程，并远程诊断和解决问题。这不仅减少了人工干预，提高了生产效率，还有助于减少因操作失误造成的风险。

技术研发人员：詹永寿,胡涛
受保护的技术使用者：鹰潭市远大气体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31