气体混配方法及气体混配系统技术方案

本发明专利技术提供一种气体混配方法及气体混配系统，系统包括进气装置、混气装置及气调箱，所述混气装置包括混气罐及真空泵，所述混气罐连接于所述输气管道远离所述供气气瓶的一端，所述真空泵入口分别连接于所述混气罐及所述气调箱，所述混气罐的出口连接于所述气调箱的入口；所述混气罐上设置有压力控制器，所述压力控制器用于检测所述混气罐内气体压力。方法根据道尔顿分压定律，将比较难测量的体积变量转化为比较容易测量得到的压力变量，根据所述混气罐内各气体的分压，确定所得到的混合气体中，各气体组分的体积比，进而克服传统流量计或双联动比例调节阀由于受到气体密度、湍流程度等影响，带入的误差，提高整个混气系统的稳定性。

Gas Mixing Method and Gas Mixing System

The invention provides a gas mixing method and a gas mixing system, which comprises an air intake device, a gas mixing device and an air conditioning box. The air mixing device comprises a gas mixing tank and a vacuum pump. The air mixing tank is connected at one end of the gas transmission pipeline away from the gas supply cylinder. The vacuum pump inlet is connected to the air mixing tank and the air conditioning box respectively, and the outlet of the air mixing tank is connected to the air mixing tank. The inlet of the air conditioning tank is provided with a pressure controller for detecting the gas pressure in the gas mixing tank. Methods According to Dalton's law of partial pressure, the volume variable which is difficult to measure is transformed into the pressure variable which is easy to measure. According to the partial pressure of each gas in the mixing tank, the volume ratio of each gas component in the obtained mixed gas is determined, and then the errors brought in by the traditional flowmeter or the double-linkage proportional control valve due to the influence of gas density and turbulence flow rate are overcome. Poor, improve the stability of the whole mixing system.

【技术实现步骤摘要】
气体混配方法及气体混配系统
本专利技术属于气体混配
，具体涉及一种气体混配方法及气体混配系统。
技术介绍
气体混配系统是气调包装设备的核心部件。近些年随着生鲜电商的蓬勃发展以及食品保鲜技术的不断进步，气调保鲜技术也得到了快速的发展。目前市场上的气调保鲜包装设备所采用的气体混配系统主要有气体混配器和气体流量计两种形式。气体混配器的主要原理是在进气前段加装气体压力感测器，进气中段采用气压仓膜瓣式气体等压技术，以上两种措施对进气进行等压控制处理。进行气体混配的核心部件是一个机械式双联动比例调节阀，比例阀的腔体依据相应气体不同密度、流速加工制作，混配精度可以达到±1％。但是其结构复杂，造价较高，且适应性较差，不能满足多种气体的混配的要求。普通流量计混配器构造简单，在设备中内置两个或三个流量计，针对流量计调节气体的流量大小来改变气体的比例，这种流量计本身的设计精度较低，理想状态下只能达到±2％～±5％的混合精度。在整个配气的过程中，流量计在遇到气源压力下降、后端包装机间歇供气等情况时会造成气体流量波动，从而导致混配气体精度不稳定，严重情况下直接导致混配比例出现较大的误差。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种操作简单的、适应性强的气体混配方法。还有必要提供一种结构简单，精度稳定且能够适应多种气体混配的气体混配系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术手段是：一种气体混配方法，包括以下步骤：a.根据所需混合气体中各组分气体的含量，计算出不同气体的分压Pi；b.将混气罐抽真空；c.向所述混气罐中输入第一种气体，当所述混气罐中的压力P达到第一种气体的分压P1时，停止输入第一种气体；d.向所述混气罐中输入第二种气体，当所述混气罐中的压力P达到第一种气体的分压与第二中气体的分压的和值P1+P2时，停止输入第二张种气体；e.依次向所述混气罐中输入第N种气体，所述混气罐中的压力P达到所有N种气体的分压的和值时，气体混合结束；f.将所述气调箱抽真空；g.将所述混气罐内的混合气体输送至所述气调箱中。优选地，所述混气罐上设置有压力控制器，并引入PLC控制系统，将步骤a中所得的各组分气体的分压预写入所述压力控制器，当所述混气罐中的压力P达到第M种气体的分压的和值时，其中，M∈[2，N]，通过所述PLC控制系统，自动停止进气。优选地，步骤b中，在将所述混气罐抽真空前，向所述混气罐中通入所述第一种气体，以对所述混气罐内气体进行置换；步骤f中，在将所述气调箱抽真空前，向所述气调箱通入所述混气罐中的混合气体，以对所述气调箱内气体进行置换。一种气体混配系统，用以实现上述的气体混配方法，包括进气装置、混气装置、气调箱及压力控制装置，所述进气装置、所述混气装置与所述气调箱依次连接；所述进气装置包括至少两个供气气瓶及进气管道，所述混气装置包括混气罐及真空泵，所述进气管道的一端连接于所述供气气瓶的出口，且另一端连接于所述混气罐的入口；所述混气罐用于接收并混合由所述输气管道输送的气体，所述真空泵入口分别连接于所述混气罐及所述气调箱，所述混气罐的出口连接于所述气调箱的入口；所述压力控制装置包括压力控制器及进气阀门组件，所述压力控制器安装于所述混气罐上，用于检测所述混气罐中的压力，所述进气阀门组件设置于所述进气管道上，且与所述供气气瓶数量相同，以当所述压力控制器检测得到的压力值达到预定值时，切断进气。本专利技术采用上述技术方案，其有益效果在于：其一，根据道尔顿分压定律，将比较难测量的体积变量转化为比较容易测量得到的压力变量，通过在所述混气罐上设置所述压力控制器，实现对所述混气罐内压力的实时监测，以根据所述混气罐内各气体的分压，确定所得到的混合气体中，各气体组分的体积比，进而克服传统流量计或双联动比例调节阀由于受到气体密度、湍流程度等影响，带入的误差，提高整个混气系统的稳定性。其二，引入自动控制，通过所述压力控制器与所述截止阀电性连接，通过所述压力控制器控制所述截止阀的关闭与开启，进一步提高系统的稳定性与本质安全性。其三，所述气体混配系统及方法中，以所制备混合气体中各组分气体的分压作为参考值，忽略各组分气体的具体组成，大幅度提高了该气体混配系统的适用性，不仅仅可以用以混配多组分不同成分的气体，也可以适应不同体积含量的各组分气体的混配，克服了传统混配方法中，有低体积含量气体存在时，误差较大的缺陷。附图说明图1是气体混配系统的结构示意图。图2是所述阀门组件的连接关系图。图中：气体混配系统10、进气装置100、供气气瓶110、第一气瓶111、第二气瓶112、第三气瓶113、输气管道120、气体加压泵130、混气装置200、混气罐210、真空泵220、温度控制组件230、气调箱300、压力控制装置400、压力控制器410、进气阀门组件420、第一进气阀组421、第二进气阀组422、第三进气阀组423、减压阀4201、截止阀4202、止逆阀4203、调压装置500、加压组件510、减压组件520。具体实施方式请参看图1，在一较佳实施例中，一种气体混配系统10，包括进气装置100、混气装置200、气调箱300及压力控制装置400，所述进气装置100、所述混气装置200与所述气调箱300依次连接；所述进气装置100包括至少两个供气气瓶110及进气管道120，所述混气装置200包括混气罐210及真空泵220，所述进气管道120的一端连接于所述供气气瓶110的出口，且另一端连接于所述混气罐210的入口；所述混气罐210用于接收并混合由所述进气管道120输送的气体，所述真空泵220入口分别连接于所述混气罐210及所述气调箱300，所述混气罐210的出口连接于所述气调箱300的入口；所述压力控制装置400包括压力控制器410及进气阀门组件420，所述压力控制器410安装于所述混气罐210上，用于检测所述混气罐210中的压力，所述进气阀门组件420设置于所述进气管道120上，且与所述供气气瓶110数量相同，以当所述压力控制器410检测得到的压力值达到预定值时，切断进气。进行气体混配操作前，启动所述真空泵220，所述真空泵220可以是水环式真空泵，也可以是文丘里管式蒸汽喷射泵，也可以是负压风机，对所述混气罐210抽真空，减少所述混气罐内存留的气体带入的混配误差，所述混气罐为中高压压力容器。维持所述混气罐210的真空状态，打开第一组进气阀门组件420的阀门，向所述储气罐210中通入第一种组分气体，当所述压力控制器410检测得到的压力达到第一种组分气体所需求的分压时，关闭第一组进气阀门组件420。然后打开第二组进气阀门组件420，向所述储气罐210中通入第二种组分气体，当所述压力控制器410检测得到的压力达到第一种组分气体所需求的分压与第二种组分气体所需求的分压之和时，关闭第二组进气阀门组件420。依次类推，直至所有组分气体混合完成。启动所述真空泵220，对所述气调箱300抽真空，并维持所述气调箱300的真空，最后将所述储气罐210内的混合气体导入所述气调箱300，完成气体混配工作。请参看图2，进一步地，所述进气阀门组件420包括依次连接的减压阀4201、截止阀4202及止逆阀4203，所述截止阀4202用于切断气流通道，所述止逆阀4203用于防止气体回流。进一步地，所述截止阀42本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体混配方法，其特征在于，包括以下步骤：a.根据所需混合气体中各组分气体的含量，计算出不同气体的分压Pi；b.将混气罐抽真空；c.向所述混气罐中输入第一种气体，当所述混气罐中的压力P达到第一种气体的分压P1时，停止输入第一种气体；d.向所述混气罐中输入第二种气体，当所述混气罐中的压力P达到第一种气体的分压与第二中气体的分压的和值P1+P2时，停止输入第二张种气体；e.依次向所述混气罐中输入第N种气体，所述混气罐中的压力P达到所有N种气体的分压的和值

【技术特征摘要】
1.一种气体混配方法，其特征在于，包括以下步骤：a.根据所需混合气体中各组分气体的含量，计算出不同气体的分压Pi；b.将混气罐抽真空；c.向所述混气罐中输入第一种气体，当所述混气罐中的压力P达到第一种气体的分压P1时，停止输入第一种气体；d.向所述混气罐中输入第二种气体，当所述混气罐中的压力P达到第一种气体的分压与第二中气体的分压的和值P1+P2时，停止输入第二张种气体；e.依次向所述混气罐中输入第N种气体，所述混气罐中的压力P达到所有N种气体的分压的和值时，气体混合结束；f.将所述气调箱抽真空；g.将所述混气罐内的混合气体输送至所述气调箱中。2.如权利要求1所述的气体混配方法，其特征在于，所述混气罐上设置有压力控制器，并引入PLC控制系统，将步骤a中所得的各组分气体的分压预写入所述压力控制器，当所述混气罐中的压力P达到第M种气体的分压的和值时，其中，M∈[2，N]，通过所述PLC控制系统，自动停止进气。3.如权利要求1所述的气体混配方法，其特征在于，步骤b中，在将所述混气罐抽真空前，向所述混气罐中通入所述第一种气体，以对所述混气罐内气体进行置换；步骤f中，在将所述气调箱抽真空前，向所述气调箱通入所述混气罐中的混合气体，以对所述气调箱内气体进行置换。4.一种气体混配系统，用以实现如权利要求1～3中任意一项所述的气体混配方法，其特征在于，包括进气装置、混气装置、气调箱及压力控制装置，所述进气装置、所述混气装置与所述气调箱依次连接；所述进气装置包括至少两个供气气瓶及进气管道，所述混气装置包括混气罐及真空泵，所述进气管道的一端连接于所述供气气瓶的出口，且另一端连接于所述混气罐的入口；所述混气罐用于接收并混合由所述输气管道输送的气体，所述真空泵入口分别连接于所述混气罐及所述气调箱，所述混气罐的出口连接于所述气调箱的入口；所述压力控制装置包括压力控制器及进气阀门组件，所述压力控制器安装于所述混气罐上，用于检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建国，邓改革，王松磊，刘贵珊，康宁波，弋伟国，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64