一种可控流量浓度混合系统技术方案

一种可控流量浓度混合系统，其构成是：上位机的输入端分别与多通道大流量测量控制器组和多通道小流量测量控制器组连接，采集气体流量；上位机的输出端分别与多通道大流量测量控制器组和多通道小流量测量控制器组连接，控制气体流量；多通道大流量测量控制器组和多通道小流量测量控制器组的气体输出端与气体混合室连接，进行气体混合；气体分析仪的输入端与气体混合室的输出端连接，气体分析仪的输出端与上位机的输入端连接，采集浓度信号。本实用新型专利技术可以同时控制混合气总流量以及达到目标成分浓度要求，可以实现多通道、大流量气体的高分辨率闭环控制条件下的混合气配制，配气过程中气源稳定，重复性好，系统自动化程度高，操作简单方便，具有很高的配气精度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Controllable flow concentration mixing system

A controllable flow concentration of hybrid system, which is characterized in that the input end of the host computer is respectively connected with the multi channel measurement of large flow rate controller group and multi channel measurement of small flow controller, collecting gas flow; the output end of the host computer is respectively connected with the multi channel measurement of large flow rate controller group and multi channel measurement of the small flow controller group. The control of gas flow; multi channel flow measurement controller group and multi channel measurement of the small flow controller group gas output and gas mixing chamber connected to the input and output of mixed gas; gas mixing chamber gas analyzer is connected, and the output end of the PC gas analyzer is connected to the input end of signal acquisition, concentration. The utility model can also control the total flow of the mixed gas and achieve the target concentration, mixed gas of high resolution closed loop control system can achieve multi channel, the flow of gas under the stable gas distribution process, good repeatability, high degree of automation, simple operation, high precision gas distribution.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种可控流量浓度混合系统。特别是涉及一种可以实现多通道、大 流量气体的高分辨率闭环控制条件下的混合气配制，且配气气源稳定，重复性好，系统 自动化程度高，操作简单方便，具有很高配气精度的一种可控流量浓度混合系统。
技术介绍
在生产、试验等工作中经常需要配置特定流量和成分浓度的混合气体，例如，在机 动车尾气催化净化器的活性评价测试过程中，需要配置一定流量并要求具有特定成分浓 度的混合气来模拟发动机排出的废气。传统的配气方式是每种气体流经一支流量控制 器，然后各并行气路混合。这种方式的弱点在于大流量和多种气体混合应用场合下控制 精度低。因为常规流量控制器随量程的增大其误差绝对值将随即增大、流量控制的分辨 率绝对值也伴随增大，无法实现大流量条件下的高精度控制；另外，由于没有混合气浓 度成分反馈修正，成分浓度仅依靠各气路的流量控制器精度保证，所以导致伴随混合气 中气体种类的增多，即气路数量的增加，各气路流量控制器正常存在的误差将被累积， 从而直接影响最终混合气成分浓度的控制精度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种可以稳定，重复性好，系统自动化程 度高，操作简单方便，具有很高的精度，特别适合多通道和大流量场合应用的一种可调 配气控制系统。本技术所采用的技术方案是 一种可控流量浓度混合系统，包括有气体混合 室；具有数据采集和控制功能的上位机；多通道大流量测量控制器组；多通道小流量测 量控制器组；测量混合气浓度的气体分析仪；其中，上位机的输入端分别与多通道大流 量测量控制器组和多通道小流量测量控制器组连接，采集气体流量；上位机的输出端分 别与多通道大流量测量控制器组和多通道小流量测量控制器组连接，控制气体流量；多 通道大流量测量控制器组和多通道小流量测量控制器组的气体输出端与气体混合室连 接，进行气体混合；气体分析仪的输入端与气体混合室的输出端连接，采集并分析混合 气各成分浓度，气体分析仪的输出端与上位机的输入端连接，采集浓度信号。所述的大流量是将每条气路中的气体流量设定为每一气源流出量的80 90%;所述 的小流量是将每条气路中的气体流量设定为每一气源流出量的10 20%。所述的多通道大流量测量控制器组是由数条由大量程流量计与大量程流量控制器串 接构成的气路相并联组成，其中，每条气路中的大量程流量计还连接上位机的输入端；每条气路中的大量程流量控制器还连接上位机的输出端。所述的多通道小流量测量控制器组是由数条由小量程流量计与小量程流量控制器串 接构成的气路相并联组成，其中，每条气路中的小量程流量计还连接上位机的输入端； 每条气路中的小量程流量控制器还连接上位机的输出端。所述的多通道大流量测量控制器组和多通道小流量测量控制器组还可以是数条由-支同时具备流量测量和控制功能的流量测量控制器构成的气路组成，其中，每条气路的 输入端还连接上位机的输入端；每条气路的流量测量控制器还连接上位机的输出端。所述的多通道大流量测量控制器组的气路数量与多通道小流量测量控制器组的气路 数量由所需配置的混合气体中成分种类确定。所述的多通道大流量测量控制器组和多通道小流量测量控制器组中具有相同气体的 气路的输入端共同连接同一气源。所述的气体混合室是由第一气体混合室和第二气体混合室组成，其中，多通道小流 量测量控制器组的气体输出端连接第一气体混合室；多通道大流量测量控制器组的气体 输出端与第一气体混合室的气体输出端共同连接第二气体混合室；第二气体混合室的气 体输出端为所需混合气体的输出端，同时连接气体分析仪的输入端。本技术的一种可控流量浓度混合系统，可以同时控制混合气总流量以及达到目 标成分浓度要求，可以实现多通道、大流量气体的高分辨率闭环控制条件下的混合气配 制，配气过程中气源稳定，重复性好，系统自动化程度高，操作简单方便，具有很高的 配气精度。附图说明图1是本技术的整体构成框图2是本技术的整体结构示意图,其中A:上位机C:多通道小流量测量控制器组 E:气体分析仪7 12:大量程流量计 19 24:大量程流量控制器31:第一气体混合室B:多通道大流量测量控制器组D:气体混合室 1 6:气瓶13 18:小量程流量计 25 30: /32:第二气体混合室具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术的一种可控流量浓度混合系统做出详细 说明。如图1所示，本技术的一种可控流量浓度混合系统，包括有具有数据采集和控制功能的上位机A;多通道大流量测量控制器组B;多通道小流量测量控制器组C;气 体混合室D;测量混合气浓度的气体分析仪E;其中，上位机A的输入端分别与多通道大 流量测量控制器组B和多通道小流量测量控制器组C连接，采集气体流量；上位机A的 输出端分别与多通道大流量测量控制器组B和多通道小流量测量控制器组C连接，控制气体流量；将各通道流量测量值与设定值相比较，实现各通道流量的闭环控制；多通道 大流量测量控制器组B和多通道小流量测量控制器组C的气体输出端与气体混合室D连 接，进行气体混合；气体分析仪E的输入端与气体混合室D的输出端连接，采集并分析 混合气各成分浓度，气体分析仪E的输出端与上位机A的输入端连接，采集浓度信号， 使上位机A获取混合气各成分浓度，并将其与设定的混合气浓度相比较，修正相应气体 通道的流量设定值，实现混合气浓度的闭环控制。如图2所示，以六种储存于气瓶l、 2、 3、 4、 5、 6中的标准气源置混合气为例。 所述的多通道大流量测量控制器组B是由数条由大量程流量计7、 8、 9、 10、 11、 12与大量程流量控制器19、 20、 21、 22、 23、 24对应串接构成的气路相并联组成，即每 条气路包括串联的一支流量计和流量控制器组成。其中，每条气路中的大量程流量计还 连接上位机A的输入端，即所有流量计7、 8、 9、 10、 11和12均连接上位机A的输入端， 每条气路中的大量程流量控制器还连接上位机A的输出端，即，所有流量控制器19、 20、 21、 22、 23和24均连接上位机A的输出端。上位机A获取各通道流量测量值，与各通道 流量设定值比较并不断修正各通道流量控制器给定，实现各通道气体流量的闭环控制。所述的多通導小流量测量控制器组C是由数条由小量程流量计13、 14、 15、 16、 17、 18与小量程流量控制器25、 26、 27、 28、 29、 30对应串接构成的气路相并联组成，即每 条气路包括串联的一支流量计和流量控制器组成。其中，每条气路中的小量程流量计还 连接上位机A的输入端，即所有流量计13、 14、 15、 16、 17和18均连接上位机A的输 入端，每条气路中的小量程流量控制器还连接上位机A的输出端即，所有流量控制器25、 26、 27、 28、 29和30均连接上位机A的输出端。上位机A获取各通道流量测量值，与各 通道流量设定值比较并不断修正各通道流量控制器给定，实现各通道气体流量的闭环控 制。所述的多通道大流量测量控制器组B和多通道小流量测量控制器组C还可以是由数 条由一支同时具备流量测量和控制功能的流量测量控制器构成的气路组成，其中，每条 气路的输入端还连接上位机A的输入端；每条气路的流量测量控制器还连接上位机A的 输出端，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控流量浓度混合系统，其特征在于，包括有：具有数据采集和控制功能的上位机（Ａ）；多通道大流量测量控制器组（Ｂ）；多通道小流量测量控制器组（Ｃ）；气体混合室（Ｄ）；测量混合气浓度的气体分析仪（Ｅ）；其中，上位机（Ａ）的输入端分别与多通道大流量测量控制器组（Ｂ）和多通道小流量测量控制器组（Ｃ）连接，采集气体流量；上位机（Ａ）的输出端分别与多通道大流量测量控制器组（Ｂ）和多通道小流量测量控制器组（Ｃ）连接，控制气体流量；多通道大流量测量控制器组（Ｂ）和多通道小流量测量控制器组（Ｃ）的气体输出端与气体混合室（Ｄ）连接，进行气体混合；气体分析仪（Ｅ）的输入端与气体混合室（Ｄ）的输出端连接，采集并分析混合气各成分浓度，气体分析仪（Ｅ）的输出端与上位机（Ａ）的输入端连接，采集浓度信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林漫群，曲鸿达，贾滨，景亚兵，崔启星，张顺，孙亚琴，
申请(专利权)人：天津内燃机研究所，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]