专利名称：对含被供气体的分析器的设备产生示意图的装置与方法
技术领域：
本发明涉及实验室或工厂的建设或改建(改造)，或使用供有气体的分析仪或分析器的设备项目，和/或要求提供气源服务项目领域。
更具体地说，本发明涉及用于产生此类实验室或此类工厂的成套设备示意图并用于确定对这些成套设备进行供气的适当选择的方法与系统。
实际上，能为此类成套设备做建议的公司(例如气体制造商或销售商)雇员带着他的建议来到实验室或工厂时，为了向其用户或实验室或工厂的经理进行报价，他仅需要听取用户的要求并具有与用户业务有关的知识。
如果用户不完全了解他的要求，那么该公司或其雇员将难于使建设的项目满足使用所要求的真实要求。
通常情况是，当该实验室为研究实验室或实验实验室时，他们有需求和各种要求。
其结果是在项目技术方案定案方面浪费时间并因此浪费了最终进行生产的时间。
如果工厂或实验室的经理清楚其要求，那么设备或气体的制造商或供应商的代表一出现在工厂或实验室的现场，他们就一定会优选其技术方案。
因此，此制造商或此供应商可以获得有关现有设备和气源的数据，但是最好是能够尽快出一套考虑了根据新要求作了调整的技术方案。
不仅如此，最好还能够尽快将新数据合并或插入与设备及安装有关的现有数据中。
本发明的目的首先是提供产生使用了各种分析器的成套设备的示意图的方法，各分析器均被供气，该方法包括·对一个或多个数据库进行搜索，或在一个或多个数据库中进行查找，对于成套设备的各分析器，搜索或查找的数据包括供给各分析器的气体的流速、性质和纯度以及供给各分析器的气体的供气压力；·选择，选择各分析器的使用持续时间或使用期限或使用频率数值或使用频率极限数值；·计算，根据使用量和流速数据对各分析器计算消耗量或最大消耗量；·计算，对各种气体或各种气体纯度计算所有分析器的消耗总量；·对涉及气体贮存和/或气体输送的技术制约进行说明；·对数据库进行搜索以根据先前的消耗量和技术制约对各种气体和各种气体纯度选择封装。优点是，本方法进一步包括·搜索一个或多个含有关于气体成套设备数据的数据库的步骤；·在此数据库中，对各种封装和各种设备，查找允许将所述封装连接到所述分析器的设备；通过对数据库进行搜索，该方法允许建立一组描述具有其分析器的成套设备、这些分析器的气源以及用于将所述气源连接到此分析器的设备的数据。
因此，可以很快产生成套设备的示意图，比设计时间要短。
可以利用电子装置或计算机装置对数据库进行远程搜索。
因此，成套设备示意图可以在所述成套设备使用的恰当地点绘制。
优先地，还可以绘制含有分析器及其供气装置的成套设备的图解说明。
优点是，该图解说明是三维的，所以它能够显示各种供气管道和导管的相对布置。
根据本发明的另一个方面，根据以下用途对气体成套设备进行定义，此气体成套设备至少包括一种特殊气体封装和被供给气体的分析器或必需仪器·固定的数据库，含有用于各分析器的基本数据，诸如供给分析器的气体的流速、性质和纯度以及供给此分析器的气体的供气压力的数据；·一个或多个动态数据库，由输入的数据和/或计算结果建立；相应地，根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种产生一组构成使用分析器的成套设备的数据的方法，各分析器均被供气，该方法包括产生动态数据库，该动态数据库含有·各分析器的数据，即供给此分析器的气体的性质和纯度的数据，可以从至少一个固定数据库中将它们与流速、供气压力以及供给各分析器的各种气体的消耗量一起进行搜索；·所有此种分析器对各种气体和各种气体纯度的总消耗量；·封装，对于各种气体和气体纯度，封装数据以此分析器的气体消耗量为根据，此数据也至少可以在一个固定数据库中被搜索。
通过构建如上定义的成套设备示意图或建立一组以上刚定义的数据就能确定通过各分析器连接到封装的成套设备。
正如上述说明的那样，进一步迅速完成此确定过程，这样就缩短了此成套设备的设计时间。
当某种气体为平衡气体与至少一种第一组分的混合气时，根据本发明的方法可以进一步包括·对混合气中组分的所要求的定量组成的选择；·对数据库进行搜索，该数据库包含各混合气的制备容许误差以及相应的分析精确度；·指示或显示所要求的定量组成的制备容许误差和分析精确度；
此外，对混合气选择几个定量组成时，可以显示由这些定量组成获得的某个给定分析器的回归线。
本发明还涉及一种生产使用分析器的成套设备的方法，各分析器均被供气，该方法包括·利用上述说明的方法绘制此成套设备示意图。
·对此成套设备进行实际生产。
本发明还涉及一种用于绘制使用分析器的成套设备示意图的装置，各分析器均被供给气体，该装置包括·存储装置，用于存储·至少一个数据库，对于各分析器，该数据库中包括供给此分析器的气体的流量、性质和纯度以及供给该分析器此种气体的供气压力；·数据库，该数据库中至少包括各种气体和各种气体纯度的一种封装；·选择装置，选择各分析器的使用持续时间或使用期限以及使用频率值或使用频率极限值；·计算装置，根据流量数据和使用数值计算各分析器的消耗量或最大消耗量；·计算装置，计算所有分析器对各种气体和各种气体纯度的总消耗量；·指示涉及气体贮库和/或输送的技术制约的装置；·搜索封装数据库的装置，根据气体消耗量数据以及涉及气体存储和/或输送的技术制约，在搜索封装数据库装置中查找可能的封装。
本发明还涉及用于绘制实验室或工厂使用的、至少包括一个分析器的气体成套设备示意图的终端装置，各分析器均被供气，该终端装置包括·通信装置，用于在所述终端装置和至少含有一个数据库的装置进行通信并用于从所述数据库向所述终端装置传送数据，对于各分析器，该数据库中含有供给分析器的气体的流速、性质和纯度以及供给此分析器气体的供气压力；·为所述终端提供用户数据的装置，该装置至少包括关于所使用分析器或识别所使用分析器的一项数据；·存储装置，与该存储装置通信以为所述终端提供用户数据，该存储装置将这些关于用户所使用的装置的用户数据与数据库提供的关于供给此分析器的气体的流量、性质和纯度以及供给该分析器气体的供气压力的数据一起存储；·计算装置或被特殊编程用于计算的装置，用于根据气体的流量计算各分析器的消耗量或总消耗量，用于计算所有分析器对各种气体和各种气体纯度的总消耗量；·显示装置，该显示装置与存储装置通信，用于至少显示由数据库提供的一部分数据，和/或对各种气体计算的总消耗量。
在这两种情况下，在实验室的建设或改建期间或使用被供给气体的分析仪或分析器的设备的制造或改造期间，此装置均成为提出技术建议和/或商务建议的工具。
做这种建议书比用传统方法做建议书快得多。
此外，可以提供用于图示说明含有所述分析器以及供气装置的成套设备的装置。
数据库的存储装置置于中央计算机内。
通过以下说明，本发明的特征和优点会变得更明显。本说明参考附图描述了由非限制性实例提供的典型实施例，其中
图1示出实现本发明的示意图；图2示出本发明说明书中使用的计算机装置的内部结构的方框图；图3示出借助本发明方法获得的成套设备的三维图像；图4示出利用本发明方法获得的成套设备的更详细图解；图5示出利用本发明方法获得的成套设备的另一种类型的详细图解；图6、图7A和图7B分别示出理论回归线和一个或两个利用分析器测量获得的回归线；图8示出根据本发明方法的流程图；图9示出在混合气的情况下使用根据本发明方法的流程图；图10A至图10R示出在使用本发明方法期间可以出现的屏幕页面的实例。
在以下的全部说明中，术语“客户”是指安装了分析器的实验室或工厂或使用供气服务的地方的管理人或负责人。制订含有所有可供他使用的或服务使用的、被提供气体的分析器的列表。
此外，术语“用户”既可以指客户又可以指制造或销售气体和/或相应的设备的公司的代表。
现在参考图1说明可以使用本发明系统的典型实施例。
在图1中，参考号2既可以代表中央计算机也可以代表Web站点。在第二种情况，可以优先通过内部因特网系统访问该Web站点。
在这两种情况下，将数据库4、5、6、7置于计算机内或置于Web站点上。例如，这些数据库可以被升级并分别涉及·数据库4中有气体制造公司或销售公司的客户列表；·数据库5将气体的物理特性和尽可能多的气体技术数据对气体制造商、供应商或销售商进行特定分组；·数据库6涉及所使用的各种分析仪或分析器，各分析仪或分析器均要求供气；·数据库7涉及可以被用于将数据库6中的分析仪和数据库5中的气体连接在一起的硬件或设备，例如，减压器和/或压力阀等。
可以将各种用户与含有这些数据库的装置2联系起来。在图1中，便携式计算机或个人计算机8代表用户，它通过诸如内部因特网系统12的通信系统12与装置2连接(调制解调器或网卡31)。
同时，其它用户(图中未示出)可以通过可以作为系统的通信装置14、16等连接到存储装置2，各用户也可以通过调制解调器或网卡连接到系统。
根据变化例，数据库4、5、6、7可以被存储在计算机存储装置8中，只要这些数据库的大小与计算机存储器8的存储空间相适应就行。
例如，计算机系统8可以为市售的个人计算机。
计算机系统8(如图2所示)包括中央单元20，中央单元20包括微处理器22、一组ROM和RAM存储器24以及具有信息存储功能的硬盘26，所有这些单元均连接到总线28。
屏幕29使计算机系统8能够显示由操作员输入的数据和为了响应操作员输入的数据而由数据库产生的数据的信息。以下将给出在该方法的执行期间显示的显示页面的实例。
该系统还具有控制外围设备，特别是键盘30和鼠标10。还可以使用在屏幕29上的显示页面上选择区域或局部的装置，例如，利用触觉可以在屏幕上进行选择的装置。
将使用本发明方法的指令存储在计算机系统8的存储装置24、26中。相应的程序可以常驻在的Web站点2，用户通过终端8、装置31和网络12连接到Web站点2。
根据另一个实施例，将存储在数据库4、5、6、7中的信息的部分或全部存储到计算机系统8的RAM存储器和/或硬盘26。
数据库4或被称为用户数据库，实际上涉及有关气体买方的综合信息，气体买方已被气体制造商或供应商列入表中。
数据库4还可以含有特定客户的现场或工厂或成套设备的信息，它们与报价一起事先提交给客户。
数据库5实际含有由气体制造商或供应商制造或供应的各种气体的气体性质、气体等级或气体纯度、可使用的封装(一种或多种)以及尽可能多的涉及诸如由上述数据定义的各项目编码和/或其价格和/或其物理性质和热力学性质的信息。
在关于气体的数据库5中，还可以查找制造商或供应商能够提供的混合气体的信息。
各种混合气体是由其组分定义的，组分是由平衡气体和一种或多种加入到平衡气体或与平衡气体混合的气体构成。例如，数据库5对各平衡气体提供可以加入平衡气体中或可以与平衡气体混合的气体列表，对各种气体提供可用气体密度列表。
数据库5中还可用含有各混合气的制备容许误差和这些混合气的分析误差的信息。
数据库6涉及在成套设备上或在工厂内使用的分析仪或分析器，换句话说，数据库6含有需要对其供气运行的分析器的和/或标准化和/或标定的分析器的列表。对于各分析仪，给出气体流量数值、气体种类(一种或多种)(性质和纯度)以及对各分析仪或分析器的供气压力。
在成套设备上或在工厂或实验室内可以使用的分析仪的实例如下热分析仪、X射线荧光分析仪、质谱仪、等离子发射谱仪、红外吸收光谱仪、气相色谱仪。上述所列分析仪的实例一点也不具有限制意义。其它任何类型的分析仪均可以被用于给定的实验室或工厂并可以在数据库6中进行查寻。
在数据库6中还可以查寻服务。例如，这些服务可以为产生冷空气或产生某种空气。
还可以对数据库6增加有关新分析仪、分析器或服务的信息。
关于设备的数据库7含有关于安装人员或其它供应商建议的设备的说明和参考。它还可以包括诸如各种设备项目价格的信息。
根据用户的指令，在系统8与含有数据库的装置2之间建立连接，并尽可能地采用程序完成该过程。
然后，就可以开始交互对话，在对话期间，根据用户输入的数据，系统2将通过查找数据库4、5、6、7选择的数据送到该用户。
利用计算机系统8，选择第一分析仪或分析器。在数据库6中查找专用于分析仪并涉及气体的性质、纯度和必需的流速以及供给分析仪或分析器的供气压力的信息并将它们送到计算机系统8以存储在存储装置24、26。可以将此类信息显示在显示器28。可以对此类数据进行确认和修正。
此外，根据用户提供的数据来输入分析器的运行时间，也可以由分析器对各种气体的气体消耗量求得分析器的运行时间。
需要多少次此步骤就重复多少次此步骤，也就是说，客户列表中有多少分析器就重复多少次。
因此，将采集的所有数据保留在计算机系统8的存储器24、存储器26。也可以将它送到中央计算机2。
如果存在供气要求，而不是要求提供分析仪，例如要求生产某种空气或要求获得某种低温空气时，将相同的数据输入到系统8，例如，通过键盘30用手输入而无需从特定数据库获得此资源。还可以将这些数据存储到计算机系统8的存储器24、存储器26或送到系统2。
可以将所陈述的要求概况表显示在显示器28。然后，就可以校正输入的数据和/或一个区域一个区域地或一个实验室一个实验室地对它们进行分组。
在计算机系统8(或装置2)中插入计算软件，该计算软件使计算机系统8能被用于各点，并因此使计算机系统8可以被用于各种要求或用于各种分析器以计算气体的单位消耗量或各种消耗量。
一种气体一种气体和一种纯度一种纯度计算的总消耗量均被保留在存储器24、存储器26。此外，与最高供气压力(在所有分析器之中)以及最高供气流速对应的数据也可以被存储在存储器中。
更准确地说，对各种供气要求或各分析器、各种气体和各种等级气体计算所要求的体积(工作时间×流速)。例如，工作时间或许被表示为月或季或年。存储这些结果。
对于各种气体以及对于各种等级或纯度的气体，计算所有这些结果的和并进行存储，这是对各实验室或一组实验室进行的。
例如，获得下列结果氮/纯度=1/30m3/月/Pmax=5bar/流速max=1升/小时/分析仪X、Y和Z/实验室1。
然后，将各种气体的总消耗量与气体制造商或供应商的供应量进行比较以便对相应的需要、选择作为气体封装的标准(气瓶、或罐、或容器)作出应答。
为了做此选择，另一方面，还可以考虑制造商或供应商的制约(交货地点和/或连续两次交货的间隔时间的可达性)和/或可能的客户或实验室对交货的制约(安装贮气罐的可用空间和/或室内或室外贮气罐仓库和/或存在操作贮气罐的人员的可用空间)。所有这些制约均要求对最初选择的封装进行调整。存储最终选择并可以将最终选择存储到客户数据库4。
正如以下解释的那样，对于混合气的制约种类不必与纯气体的制约种类相同。
一旦选择了一种封装，就能够建议一种适合于各种气体、各种纯度、所有分析仪要求的最高流速和最高工作压力以及给定的分析精度的标准成套设备示意图。因此，对各种封装，利用上述选择和选择的封装，可以建议分析仪或分析器的运行所必需的设备项目或一组设备项目(阀和/或调节器和/或过滤器等)。可以为此搜索可用设备数据库7。
选择设备可以分两步进行第一步涉及与封装有关的高压部分的设备。例如，可以显示示出后者(减压器和/或减压阀等)运行所必需的贮气罐和设备的细节的示意图。然后，客户选择全部或部分必需设备。根据气体数据(种类、纯度、流量等)选择所提供的设备。
第二步涉及与使用地点有关的低压部分的设备。例如，可以显示示出在贮气罐出口与用气装置之间进行连接的细节的示意图。然后，客户选择全部或部分必需设备。根据气体数据(种类、纯度、流量等)选择所提供的设备。
还可以输入涉及成套设备所在地的几何尺寸。这些几何数据决定了各气源与各使用地点之间的气体管道或导管的长度。
通过简单将对各建筑物或单独现场的解决方案进行并列，就可以将对实验室或工厂获得的所有这些数据延用到建筑物或完全现场。
由于成套设备被安装在实验室或工厂内，所以可以利用房间或建筑物的三维图像来绘制气体成套设备的示意图。
图3示出这种三维图像。在此图中，实验室或工厂的建筑物50包括几个由气瓶62、64、66供气的分析器52、54、56、58、60，气瓶62、64、66位于容器68内。根据后者的需要，一组导管70将不同的气瓶连接到不同的分析仪，例如，在图3中，气瓶62为分析仪56、58和60供气，气瓶64为分析仪52、54、56供气，气瓶66为分析仪52供气。
在后一种类型的三维图像中，例如，象分析仪和分析器在实验室中实际表现的那样，用立方体来表示实验室中与各种气源连接的分析仪和分析器。
类似地，气源被表示在它们实际必须被安装的地方。因此，所有的管道构成一个可以被实际安装的系统。
可以对插入到其它应用(干燥箱、空调房间)中的成套设备进行相同的显示，通过管道将气体从一个或多个气源输送到其它应用。
此外，更详尽的显示可能示于图4。同一个实验室的各种分析器72、74、76、78、80、82与它们所连接的气源和在此显示中被布置成直线并互相平行的各种管道81一起被图解说明。在此图中，这些管道中的每条管道均被连接到一个或多个独立的气源。对各种气体均说明了封装方法(气瓶=瓶)、压力(最高=H，最低=B)以及气体的性质。此外，例如，可以对所示的一个或多个分析仪指示必需的纯度和/或流速和/或压力。
在上述方法中，还可以处理与被用于将已选气体与其封装一起连接到各种分析仪的设备有关的方面。
在图5中示出了可以产生的一种显示。
在此图中，参考号90代表空气压缩机(气源)，空气压缩机90与低压调节器92相连，低压调节器92与过滤器94的进气端相连。空气通过后者之后进入氮气发生器96，氮气发生器96与阀98相连，阀98与低压调节器100的进气端相连。产生器96的输出可以选择连接到压力调节器/压力阀系统102。参考号104和参考号108分别代表调节阀而参考号106代表巨流流量计。后面的这些单元分别连接到分析仪或分析器105、107、109。
为了产生上述显示，将类似于CAD软件运行的程序载入或存入系统8。选择并输入有关实验室尺寸或工厂尺寸的相应数据并在显示器上产生该实验室或该工厂之后，可以在含有程序库的存储器中搜索各种单元，并可以将这些单元进行组装以产生一个气体分配系统。对于图3所示的显示类型，该软件可以计算各分析器和各气源的最佳管道路径，例如，计算它们之一的最短管道路径。
用于执行这种CAD程序的信息被存储在系统8的存储器24、存储器26。
不同的供气形式(气瓶数、产生器数)和选择的不同设备可以被归纳为报价的形式，即对某个产品标价。可以利用打印机9将此报价打印在纸介质上，打印机9与系统8相连。所使用的价格可以是存储在数据库5中关于气体的价格，或是特别用于咨询客户并存储在客户数据库4的价格。
更准确地说，为了对实验室(一个或多个)的成套设备进行显示，可以进行下列步骤。
首先，按比例绘制使用相同气源的房间(一个或多个)的二维或三维示意图，在后一种情况下，如图3所示，房间的显示优先为线条图显示。
然后，该软件存取各分析器对气体要求的基本数据。这些数据被存入可修改的临时数据库(在ROM)。然后可以用立方体代表各分析器。
利用装置10在显示器29上通过进行“击和拖”操作，分析器或立方体被一个一个地置于它们在室内或实验室内所在的实际位置。
根据技术需要，将要求纯度的不同气体所选择的封装设置在显示中。
然后，通过优化管道所经过的路径，可以手动将封装连接(通过插入管道布置，例如，通过利用鼠标10在屏幕29上移动光标)到需要各封装中的气体的分析器。
根据变化例，根据先前建立的标准(例如最短路径、或沿墙和/或布置在天花板上)，这种软件本身可以将封装连接到需要各封装中的气体的分析器。可以用手(例如，使用鼠标10移动光标)校正物理不相容性；还可以因为安全原因调整有关管道位置的路径。
然后，气体所必需的各种设备项目被附加到示意图中。
这样，就可以获得尽可能标有尺寸的成套设备示意图。
可以将该图打印成全图(如图3所示)、或详图(如图4所示)、或更准确的图(如图5所示)。
例如，此图可以被用于评估成套设备的成本和/或可以被用作成套设备设计图供负责其安装的安装人员使用。
例如，另一步骤可以根据图3中的示意图进行，此步骤是该成套设备的实际安装步骤，利用管道70将气源62至68物理连接到各分析仪52至60。
更一般的说，在数据库4至7中进行搜索之后由系统2发送的信息、计算的消耗量数据以及制约数据形成可修改的临时数据库或动态数据库。利用固定数据库4至7，用户将数据库构建成允许用户估计成本或产生待安装的成套设备的设计图。
如果必需选择混合气，根据本发明的装置和方法还构成选择辅助系统。
混合气一方面包括一种平衡气体，另一方面包括一种或多种附加到平衡气体中的气体。其中各种附加气体均出现在具有某种密度的平衡气体中。
然而，混合气的制造商或供应商不必提供所有可能密度的给定混合气。
换句话说，客户或用户的要求可以与生产或供应混合气的制造商或供应商的能力之间存在差别。
例如，客户或用户可能需要100ppm的混合气，然而制造商或供应商仅能保证90ppm至110m之间的密度。因此，由于混合气生产技术原因，对于客户或用户的要求密度存在容许误差。
不仅如此，一旦混合气被生产，就测不准其密度，被称为分析误差。
如果用户需要几种密度的几种混合气，例如为了校准成套设备，校准结果将依赖于所选择的各种混合气的分析误差。
对于希望被校准为具有平衡气体“X”和可以具有三种不同密度C1、C2、C3的气体“Y”的三种混合气的分析仪，图6示出理论上的直线校准线D，校准线D的斜率等于1并具有坐标分别为(C1,C′1)、(C2,C′2)、(C3,C′3)的三个点A、B、C。密度C′1、C′2、C′3分别代表实际测量的密度，并且三个点A、B和C相对于理论上直线D的偏移与分析误差有关。
虚线表示的直线D′代表由测量点A、B和C获得的回归线。这就是实际上将被用作分析器或分析仪的校准线的直线。现在，由坐标C1、C2、C3开始，该直线不给出密度C′1、C′2、C′3，而是给出密度C″1、C″2、C″3。
换句话说，相对于理论校准直线D的差值并不仅仅是测量误差的原因，实际上还存在统计原因，另外的基准点B和C不在理论直线D上，另外的基准回归线D′将离开点A和直线D。现在，点B和点C的位置由C2和C3处的测量误差确定。
相应地，如果在B和C的测量误差减小，则直线D′就更靠近点A和直线D。
其结果是，为了进行校准，可以根据理论直线D利用回归线D′、或“最大”回归线和“最小”回归线的图示说明来确定选择一组密度。
能够连续显示由不同的混合气组合获得的回归线的用户将能够对哪一条回归线更接近于他的要求做出选择。显示了远离理论直线D的第一条回归线之后，以此回归线为标准，用户可以选择使回归线D′靠近直线D的另一组密度以及另一组分析误差。
根据实例，在表Ⅰ中，第一列列出可能密度Ci。第二列列出相应的测量误差，最后两列列出根据第二列中列出的测量误差获得的最低密度和最高密度。
表Ⅰ对于各密度Ci，表Ⅱ列出由极端回归线获得的最低密度和最高密度C″i的数值(分别列在第一列和第三列)，以及数值C″i相对于数值Ci的偏差。
表Ⅱ图7A示出理论直线D以及标有其回归方程和回归系数的回归线D′min和D′max。
图7B示出斜率不同的相同直线。
对于用户来说，选择上述表Ⅰ中的4个密度Ci会导致回归线相对于理论直线D的偏差非常大，因此显示图7A和图7B所示的图线的用户可以选择另一组密度Ci、显示另一组回归线并精确化其选择。
为此，提供计算机装置8或计算机装置2并进行特殊编程以对由用户选择的某几个密度进行回归计算，并显示如图7A和图7B所示的相应的直线。
图8示出根据本发明方法的流程图。
在第一步骤150，输入客户数据。
然后(步骤152)选择第一分析仪。对与分析仪有关的数据库6进行搜索，然后将涉及所供气体或气体的性质、气体纯度、供气流速或流速以及供气压力或必需压力的数据存入系统8的存储装置，并通过装置12、装置31将这些数据送到系统2。此外，操作员或用户可以输入有关使用时间的数据，据此就可以立即计算消耗量。
如果所预见的应用需要混合气(步骤155)，则使用一种特殊方法，以下将说明该方法的流程图。
如果其它分析仪包含在用户的成套设备中，则重复步骤152和步骤154。
利用各分析仪对气体的需要量，还可以一个分析仪一个分析仪地对“数据单”进行搜索。
然后得出对气体的总需要量(步骤158)，并且对各种气体和各种等级或纯度的气体计算总需要量。换句话说，就是考虑给定气体的所有使用点，对所有这些使用点的总消耗量进行计算。
然后可以校正输入数据(步骤160)。
接着是选择封装步骤，选择封装是供应商的职责和/或客户的制约(封装162)。
例如，混合气的制约涉及所使用的分析方法或校准方法、流速、使用频率、混合气的使用寿命(可以保持或保证给定密度的期限)。对混合气的制约种类与对纯气体的制约种类不同。系统8与数据库或数据库5和/或数据库6之间的连接有助于估计流速、校准频率、混合气的使用寿命并因此简化了选择过程。
然后选择供气方法(气瓶、罐、产生器等)(步骤164)并通过对设备数据库7进行搜索来确定设备。
用户可以选择整个成套设备的图解说明(步骤168)，此时建立了具有气源和分析器或必需仪器的实验室或工厂的图解说明(步骤170)。
然后，用户可以计算必需提供的产品(气体和可能的设备)的成本(步骤172)。如果不进行此步骤，就终止程序(步骤180)。
然后，可以提出建议(步骤174)。例如，可以对客户或用户数据库4进行搜索以获得此特定客户或用户所请求的价格。可以对其它数据库进行搜索以搜集所请求的必要价格信息。然后，用户可以调整某些参数(步骤176)，既然如此，就重复该过程，例如从步骤154或162或 164或166中的某步开始重复。
最后，当不需要任何调整时，就可以做报价(步骤178)，例如打印在纸质介质上。
如果需要对另一个成套设备做另一份报价，就从步骤152重新开始该过程，这样就可以产生几份报价。例如，如果必需对新气源或新设备进行大额投资，就可以对各气源或各种设备项目计算包括折旧在内的年成本，这样用户就可以对两种相应的报价进行比较。
如果不进行此步骤，过程就终止(步骤180)。
为了安装成套设备，搜集的或获得的信息可以指导交货事务和/或投标事务和/或成套设备事务。
图9示出根据本发明选择一组各种密度混合气的方法的流程图。
在第一步骤181，选择混合气的平衡气体。
然后选择与平衡气体混合的第一气体(步骤182)。
对第一气体的要求密度由用户或客户说明(步骤185)。
根据数据库5中的信息，示出或显示要求密度的制备容许误差和分析精度(步骤186)。数据库5中的信息还可以建议使用仓库中接近用户要求或与数据库5中的信息一致的混合气。
如果必需对混合气中的其它气体进行校准，客户或用户指出它(步骤187)。既然如此，就将步骤182至步骤186重复必要的次数。
然后，尽可能地确定另一种混合气(步骤188)。
最后，如图7A所示，绘制或显示所选择的不同混合气的回归线(步骤189)。
根据所看到的利用所选择的混合气获得的回归线的相对位置(图6中的直线D′)以及理论回归线D的相对位置，如果客户或用户决定调整一个或多个密度，则该过程重复步骤182(步骤190)。
如果这样做了，则该过程终止，或参考图7所示的其流程图的主要过程重新开始，例如在步骤156。
图10A至图10R示出操作员在使用该方法期间可以显示的各种显示页。
首页导入页200(图10A所示)使得我们可以利用区域202内的描述来显示应用程序。各种栏目204使得我们可以选择并执行其它应用程序。
在第二页206(图10B所示)，在第一区域208可以输入用户详情。还可以利用栏目210进入显示页，显示页在后面说明，显示页实际涉及气体(液化气体、混合气)或设备直接报价的各种可能性。
用户还可以在区域212内输入有关实验室或工厂的描述或气体使用场地的描述。
通过击图标214使在此页所进行的选择生效。
然后，通过击栏目216来选择显示页218，显示页218涉及对一个或多个分析仪、另一个必需仪器以及另一个应用程序的选择。
后者示于图10C，可以通过在滚屏列表中选择分析仪的名称(此时，就必需击图标220)或通过输入所使用的技术名称(击图标222)或通过进行诸如关键字的查找(击图标224)来选择分析仪。栏目225使我们可以直接进入页面244(图10E所示)。
用户也可以返回上一页面(击图标226)或进入概要页面(此后作说明，击栏目228)或方便地存储已输入并选择的数据(击栏目230)。
在后一种情况下，直接打开下一页面232(图10D所示)，可以组合所选择的各分析仪的信息。区域236、238、240、242分别分配给用于给定分析仪的各种气体。例如，对于需要产生火焰的分析仪，至少有一个区域236代表氧气和一个区域238代表氢气。在对分析仪或分析器的数据库进行搜索期间自动完成各种气体的压力数据和流速数据。
用户或客户完成备用流速数据和备用时间数据。在缺省值中，将它们设置为0。
在此页面的上部，在为此目的提供的区域234中存在涉及相应的分析仪的恢复数据，例如，流速装置或压力装置或测量运行时间的装置。
如有必要，对其它必要仪器显示另一个页面244(如图10E所示)，在页面244中有一个或多个附加区域246。此页面是特别用于调用诸如干燥箱的必要仪器的，而非记录在分析仪数据库6中。
概要页面248(如图10F所示)可以概括输入的有关各分析仪和相应的其它的所有信息。图10F中列的顺序通过显示给出并可以被调整。选择按钮250可以在各种可能的显示之间进行选择。因此，图10F所示的布置涉及对“分析仪”的选择。
此页面提供表示输入内容的列表显示并可以整体分析设备要求。
对于各分析仪，存在一个必需气体的列表，在所示的实例中，立即可以看到，被标识为GC/ECD的气相色谱仪需要两个氦气源(具有不同流速的)和一种校准气源CF4/N2。
按钮252可以使所有显示数据有效。其它区域256可以含有各种信息(待检索的空瓶的容量和数量)。按钮254可以使我们返回前一页或进入下一页。
页面258(如图10G所示)可以对每个实验室或房间计算各种气体的消耗量。击栏目261可以开始对给定的气体进行计算。列表260选择给定气体的各种数据。具体地说，列表的列262可以列出使用给定密度的选择气体的分析仪。按钮263(“实验室的联合”)可以依据相同的气源将房间或实验室组合为联合实验室。
栏目264可以使计算结果有效并将存储计算结果，同时其它栏目259可以使我们返回前一页用于校正或进入下一页。
在页面260(图10H所示)可以组合涉及制造商和/或客户或用户的制约的数据，这些数据特别被用于确定选择气源。
在显示屏幕的上部，按钮262可以选择所要求的气体和纯度。在区域264选择并显示由按钮262选择的各成对数据(气体、等级)。
在区域266收集客户的制约。这些制约特别涉及仓库(例如是否有足够的空间来安装容器；气瓶是否必需安装在室内等)和/或装卸(在客户允许的情况下，是否有人员能够装卸气瓶)和/或对持续供气的要求等。
制造商或供应商的制约被收集在区域268。这些制约特别涉及液化气体或气化气体的两个连续交货循环之间的时间间隔。
其它制约收集在第三区域270并涉及可以由制造商或供应商提供的服务。
栏目272可以使输入的涉及制约的数据有效并可以存储这些数据。
在页面274(如图10I所示)可以选择封装。根据前面输入的数据，软件对各种气体建议可能的封装。在表276中，列278列出封装，列280列出必需的气瓶数(对于罐装气体，或体积或必需的流速)。
通过在列282中标记相应的方框，用户可以选择建议的某种封装。例如，下一列284列出可以自主进行选择的天数。
在列278的下部提供了两个方框278-1和278-2用于对产生器或液化气体进行报价的情况。如果客户通过击方框282-1和282-2中之一来使这些报价之一有效，那么总有一页页面专用于产生器和低温罐(在英语专门术语中称为“rangers”，罐用于液化气体)并被显示在显示器上。以下将对这些页面作说明。
在栏目286可以使所做的选择生效并存储它们，同时在其它栏目287可以返回前两页页面以校正或选择其它气体或进入下一页面292。
在页面274的上部的区域288中对涉及给定气体的数据进行审查。两次交货之间的体积恢复(recall)客户在两次交货之间消耗的体积(在此步骤，对两次循环之间的消耗量/时间的比值进行了计算)。
还可以通过击栏目290直接进入“产生报价”页面(以下作说明)，事实上，在此步骤，所有数据均可用于做第一次报价。但是，此报价不含有被用于组装成套设备的设备。
下一页面292收集有关选择硬件或设备的数据。
此页面实际显示与对气体和给定的纯度选择的封装分别对应的区域294，通过组合数据库7中的各种数据获得此设备。此页面示出了各种单元的组合，各种单元被组合成能确保按要求分配并保持纯度高于用户要求的纯度。
图10K示出说明在区域294中可以显示什么内容的实例。参考号306代表圆柱气瓶，圆柱气瓶与减压阀组件308、低压阀312的进气端310相连。接着，与低压阀312并联的净化器314既可以连接到调节阀316也可以连接到巨流流量计318。
如图所示，在区域294中还可以显示有关管道之间的连接和/或封装与管道的连接和/或分析器与管道的连接的信息。可以被显示的图示的其它实例详细地或大致地示于图3、图4或图5。在页面292可以重叠显示几个图示，例如，操作员通过击图示上的某点来选择希望全部显示的图示。
区域294可以与列出所有与同一种气体相连的分析仪的表300同时出现。
在页面292的上部，对给定气体的数据进行恢复。
栏目302可以使所显示的数据生效并存储这些数据。
在栏目304可以返回前一页面，在栏目306可以直接进入“产生报价”页面(下面做说明)，在此步骤，所有数据均可被用于做报价，包括设备。
如图10K所示，图中可以给出各种技术信息。
页面330和页面350(如图10L和10M所示)与前面页面之间不是逻辑连续，而是当利用图标210(参考图10D)选择了“纯气体”或“液化气体”报价时，出现在页面206之后。页面330和页面350处于某种顺序形式，以致可以对简单请求做响应。如果客户或用户希望直接订购纯气体或液化气体，则填写其它页面中的某一页面。
例如，对于页面330，在区域332，利用栏目334和栏目336显示要求的气体的性质和纯度。它还可以显示供气是否持续进行(栏目338)或是否希望以相应的周期(栏目340)订购一定数量的气瓶还必需指明气瓶的大小(栏目342)。
区域332可以对不同的气体和不同的订单进行连续填写。
栏目344可以取出对制造商或供应商可以提供的各种气瓶的描述。此描述被存入系统8的存储器和/或送到系统2。
在页面330的上部还可以输入附加信息，这些附加信息是关于订单所涉及的实验室的名称和/或分析仪的名称的信息并且尽可能是关于此订货的负责人的信息。
在栏目346可以返回页面206(如图10B所示)。在栏目348可以直接进入产生报价。
待在页面350的区域352输入的数据涉及气体的性质(栏目354)以及供气模式(连续的或非连续的，栏目356)。要求尽可能周期供应的需要量(体积)可以示于栏目358。对液化气体有多少个不同的需要就可以在区域352填写多少次。
如有必要，通过使用栏目360来显示对可用液化气体以及它们的封装(＂ranger＂或低温罐)的描述。此描述被存入系统8的存储器。
其它栏目(可能信息、返回页面206的按钮以及进入产生报价的按钮)与以前页面的内容相同。
页面362(如图10N所示)涉及对混合气订货的情况。
在第一栏目364可以选择平衡气体。然后，分表366列出与平衡气体混合的不同气体。
各分表包括气体的选择、密度的选择(以％或以ppm为单位)、指出要求的最高密度以及分析精度和制备容许误差(例如，从气体数据库5获得的数据)，利用要求的密度可以获得此分析精度和制备容许误差(参考上述根据图6对制备容许误差和分析误差所做解释)。
如果为了进行校准对同一种混合气选择了几种密度，那么为了将图解说明显示成图6或图7A和图7B所示的那样可以击图解说明栏目368，这样一方面可以参考热力学校准线，另一方面又可以利用选择的混合气和密度由回归获得校准线。
然后，显示器显示既含有校准线(类似于图6或图7A所示的校准线)又含有提供可以返回上述页面362并在其上调整各种选择密度的栏目的页面。
在选择产生器时，页面370(如图10O所示)可以显示各种产生器的各种特征。操作员击了代表“到产生器报价”的图标210后，此页面就在页面206之后出现。
在页面370，显示了产生器的各种参考号372，通过击栏目374有可能获得各种产生器的信息。通过标记或击栏目376可以使对某某产生器的选择生效。
此页面进一步包括用于返回屏幕页面206的按钮378、用于返回屏幕页面274的按钮380以及可以直接进入“产生报价”的按钮382。
可以在显示屏幕370上部的区域384对综合数据进行恢复。
最后，利用被讨论的按钮386，客户或可能的用户可以指出他们的要求是租用还是购买压缩机或分析器。
屏幕页面388(如图10P所示)为低温罐选择页面，即对给定液化气体选择封装。各种可用封装示于第一列390。希望对建议的某种封装具有更充分信息的用户可用击列392中的相应的按钮。为了对特定封装选择购买，只要击列394中相应的按钮就可以了。
页面388进一步显示了用于返回页面396、用于选择“产生报价”的相同类型的按钮以及与上述描述的页面370中类型相同的复检区域400。
图10Q示出在页面206选择了“设备报价”(直接报价)按钮210后出现的页面402。为了满足希望直接订购设备的客户或用户的要求，这还是涉及“订货单”的问题。在页面402，通过击相应的栏目404、406等，用户可以选择各种标题或章节标题。与页面370相同(如图10O所示)，每次选择均会显示描述各标题项下的各种分析器的页面和顺序。然后，可以返回页面206(如图10B所示)或直接进入“产生报价”(按钮408)。
在页面410(如图10R所示)产生报价，在页面410会聚了有关所订气体、混合气以及设备的所有数据。按钮412提供返回上述页面之一(例如页面206(如图10B所示))的可能。这样就可以在第一个报价产生之后可以产生一个新报价并将这两个报价进行比较。
根据本发明的方法即可以使用服务器或系统2端的程序又可以使用用户端的程序。在服务器端，可以使用VB脚本语言进行编程(产生HTML码)。在用户端可以使用JavaScrip进行编程。用SQL来说明请求。
用于执行本发明方法的程序指令被存储在计算机系统8或系统2的存储区。例如，这些指令可以从计算机系统8可读的、记录了这些程序的介质上安装。例如，这种介质可以为硬盘、只读存储区(ROM)、压缩光盘、动态随机存取存储器(DRAM)或任何其它类型的RAM存储器、磁存储单元、光存储单元、寄存器或其它易失性或非易失性存储器。
权利要求
1．一种绘制使用分析器的成套设备的示意图的方法，各分析器均被供气，该方法包括·对一个或多个数据库(6)进行搜索，对于各分析器，数据库(6)中包括有关供给此分析器的气体的流速、性质、纯度以及供给此分析器的供气压力的数据；·选择，选择各分析器的使用持续时间或使用期限或使用频率数值或使用频率极限数值；·计算，根据使用量和流速数据对各分析器计算消耗量或极限消耗量；·计算，对各种气体或各种气体纯度计算所有分析器的消耗总量；·对数据库(5)进行搜索以根据消耗量和有关气体贮存和/或交货的技术制约对各种气体和各种气体纯度建议封装。
2．一种产生一组构建使用分析器的成套设备的数据的方法，各分析器均被供气，该方法包括产生数据库，该数据库含有·各分析器的数据，即供给此分析器的气体的性质和纯度的数据，同时还有供给该分析器的气体的流速、供气压力以及各种气体的消耗量；·所有分析器对各种气体和各种气体纯度的总消耗量；·涉及封装的数据，对于各种气体和气体纯度，封装数据以此分析器的气体消耗量为根据。
3．根据权利要求2所述的方法，所述数据库的产生包括下列步骤·对一个或多个数据库(6)进行搜索，对于各分析器，数据库(6)中包括有关供给此分析器的气体的流速、性质、纯度以及供给此分析器的供气压力的数据；·选择，选择各分析器的使用持续时间或使用期限或使用频率数值或使用频率极限数值；·计算，根据使用量和流速数据对各分析器计算消耗量或极限消耗量；
4．根据权利要求2或权利要求3所述的方法，所述数据库的产生进一步包括对数据库(5)进行搜索以根据消耗量对各种气体或各种气体纯度建议封装。
5．根据权利要求4所述的方法，对各种气体和各种气体纯度的封装依赖于有关气体贮存和/或气体交货的技术制约。
6．根据权利要求1至5所述的方法，进一步包括·对数据库(7)的搜索步骤，数据库(7)包括气体成套设备的数据；·在此数据库中查找设备(90至100、104、106、108)，对于各种封装和各分析器，设备(90至100、104、106、108)可以将所述封装连接到所述分析器(105、107、109)。
7．根据权利要求6所述的方法，对数据库(7)进行搜索，数据库(7)中包括气体成套设备的数据，并在此数据库中对必需设备(90至100、104、106、108)的查找包括·搜索或查找与各种气体封装有关的高压部分的第一步骤；·搜索或查找与被供给气体的各分析器有关的低压部分的第二步骤；
8．根据权利要求7所述的方法，搜索或查找的第一步骤和第二步骤进一步包括显示或可视化计算，显示内容·在第一步骤气体的贮库或封装以及此运行此贮库或封装的必需设备；·在第二步骤气体贮库的出口或气体封装的出口与被供给气体的分析器相连。
9．一种绘制使用分析器的成套设备的示意图的方法，各分析器均被供气，该方法包括·根据权利要求2至5所述的方法之一，产生一组数据；·根据这组数据中的数据产生示意图或图解说明。
10．根据权利要求1至8所述的方法，进一步包括成套设备的图解说明步骤，此成套设备包括所述分析器(52、54、56、58、60、72、74、76、78、80、82、105、107、109)和与它们相连的气源(62、64、66、96、306)。
11．根据权利要求9至10所述的方法，在几种可能的图解说明或图解说明类型中选择图解说明或图解说明类型的选择步骤在图解说明之前。
12．根据权利要求9至11所述的方法之一，示意图或图解说明或图解说明之一为三维图形并包括将所述分析器连接到气源的管道(70)的图解说明。
13．根据权利要求9至12所述的方法之一，示意图或图解说明或图解说明之一显示所述分析器(105、107、109)、它们所连接的气源(90、96)以及用于将所述分析器连接到所述气源的设备(98、100、102、104、106、108、308至318)。
14．根据权利要求1至13所述的方法之一，当某种气体为一种平衡气体和至少一种被混合的第一气体的混合气时，该方法包括·对被混合气体的要求的定量组成的选择；·搜索数据库(5)，对于各种混合气，数据库(5)包括制备容许误差以及相应的分析误差；·对要求的定量组成显示制备容许误差和分析误差；
15．根据权利要求14所述的方法，当几种定量组成被选择用于同一种混合气时，该方法进一步包括·通过对不同混合气和不同定量组成的仔细分析，计算线性回归；·根据计算的线性回归，显示管道分析器的回归线(D′)。
16．根据以上权利要求之一所述的方法，对于至少一个分析器，被搜索的数据库(6)或产生的数据库(6)进一步包括有关混合气性质的数据，利用该数据校准分析器；以及有关对所述分析器进行校准的频率的数据。
17．根据权利要求1至权利要求16所述的方法，其中，进一步存在在显示装置屏幕的同一个页面(232)上对相同的分析器显示有关与此分析器一起使用的气体的相应数据(236、238、240、242)。
18．根据权利要求1至权利要求17所述的方法，其中，进一步存在在显示装置屏幕的同一个页面(258)上对相同的气体显示此气体以及供给此气体的所有分析器的总消耗量。
19．一种安装使用了分析器的成套设备的方法，各分析器均被供气，该方法包括·利用权利要求1或权利要求9至13之一所述的方法，产生成套设备的示意图或图解说明；·产生成套设备。
20．产生使用了分析器的成套设备的示意图的装置，各分析器均被供气，该装置包括·装置(2)，用于存储·至少一个数据库(6)，对于各分析器，数据库(6)包括供给此分析器的气体的流速、性质和纯度以及供给该分析器的气体的供气压力的数据。·数据库(5)，对于各种气体和各种气体纯度，数据库(5)至少包括一种可能的封装。·装置(30)，用于对各分析器选择使用持续时间或使用期限或使用频率数值或使用频率极限数值；·装置(22、24)，根据流速数据和使用量，用于计算或被特殊编程用于计算各分析器的消耗量或极限消耗量；·装置(22、24)，用于计算或被特殊编程用于计算所有分析器对各种气体和各种气体密度的总消耗量；·装置(12、14、16、31)，用于根据气体消耗量数据和有关气体贮库和/或气体交货的技术制约对封装数据库(5)进行搜索以便在其内查找可能的封装。
21．用于产生气体成套设备的示意图或图解说明的终端装置(8)，对于至少包括一种分析器的实验室或工厂，各分析器均被供气，该终端装置包括·通信装置(12、14、16、31)，用于在所述终端装置与至少含有一个数据库(4、5、6、7)的装置(2)之间建立通信，对于各分析器，数据库(4、5、6、7)包括供给此分析器的气体的流速、性质和纯度以及供给此分析器的气体的供气压力的数据；并且用于从所述数据库组向所述终端传送数据。·装置(30)，用于将用户数据供给所述终端，该装置至少包括关于所使用分析器或识别所使用分析器的一项数据；·存储装置(24、26)，与该存储装置通信以为所述终端提供用户数据，该存储装置将这些关于用户所使用的装置的用户数据与数据库提供的关于供给此分析器的气体的流量、性质和纯度以及供给该分析器的气体的供气压力的数据一起存储；·计算装置或被特殊编程用于计算的装置(22、24)，用于根据气体的流量计算各分析器的消耗量或极限消耗量，用于计算所有分析器对各种气体和各种气体纯度的总消耗量；·显示装置(29)，该显示装置与存储装置通信，用于至少显示由数据库提供的一部分数据，和/或对各种气体计算的总消耗量。
22．根据权利要求20或权利要求21之一所述的装置，进一步包括用于图解说明成套设备的装置(22、29)，该成套设备包括所述分析器及其供气装置。
23．根据权利要求22所述的装置，图解说明显示装置为三维显示装置。
24．根据权利要求19至权利要求23之一所述的装置，对于气体为由平衡气体和至少一种第一被混合气体组成的混合气的情况，该装置进一步包括·装置(30、10)，用于选择要求的被混合在混合气中的气体定量组成；·装置(22、12、31)，用于或被特殊编程后用于在所述装置与数据库(5)之间建立通信，对于各种混合气，数据库(5)包括制备容许误差和相应的分析误差，该装置并且用于在数据库中查找与要求的定量组成对应的制备容许误差和分析误差；·显示装置(29)，对于要求的定量组成，显示制备容许误差和分析误差。
25．根据权利要求24所述的装置，对于为相同的混合气选择几种定量组成的情况，该装置进一步包括
26．根据权利要求20至权利要求25之一所述的装置，对于各分析器，数据库(6)包括关于供给分析器的气体的数据，对于至少某种分析器，它还包括关于供给此气体的分析器的校准频率。
27．根据权利要求20至权利要求26之一所述的装置，进一步包括用于或被特殊编程后用于在显示装置(29)的屏幕上的一个页面(232)对相同分析器显示关于与分析器一起使用的气体的对应数据(236、238、240、242)的装置。
28．根据权利要求20至权利要求27之一所述的装置，进一步包括用于或被特殊编程后用于在显示装置(29)的屏幕上的一个页面(258)对于相同气体显示对此气体以及供给此气体的所有分析器的总消耗量。
29．根据权利要求20至权利要求28之一所述的装置，存储或含有被位于中央计算机(2)的数据库的装置。
30．计算机程序包括用于实现根据权利要求1至权利要求18之一所述方法的指令。
31．计算机系统可读的数据载体中包括编码形式的数据以实现权利要求1至权利要求18之一所述的方法。
32．软件产品包括计算机可读的程序数据载体装置，软件产品能够实现根据权利要求1至权利要求18之一所述的方法。
全文摘要
本发明涉及绘制使用分析器的成套设备的示意图的方法,各分析器均被供气,该方法包括:对一个或多个数据库(5)进行搜索,对于各分析器,数据库(5)中包括有关供给此分析器的气体的流速、性质、纯度以及供给此分析器的供气压力的数据;选择,选择各分析器的使用持续时间或使用期限或使用频率数值或使用频率极限数值;计算,根据使用量和流速数据对各分析器计算消耗量或极限消耗量;计算,对各种气体或各种气体纯度计算所有分析器的消耗总量。
文档编号G01F1/00GK1320872SQ0012927
公开日2001年11月7日 申请日期2000年9月30日 优先权日1999年10月1日
发明者米切尔·盖斯地格, 捷拉尔德·路阿素 申请人:液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司