一种用于调控高压气体压力的多模式智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于调控高压气体压力的多模式智能控制系统，属于化工设备技术领域，包括高压气瓶

【技术实现步骤摘要】
一种用于调控高压气体压力的多模式智能控制系统


[0001]本技术涉及一种用于调控高压气体压力的多模式智能控制系统，特别是一种在高压下既能使压力自动地随时间周期性变化，又可以保持压力恒定的自动控制系统，属于化工设备

。

技术介绍

[0002]当化工反应过程中有气体参与时，气体的压力常常对反应速率和化学平衡移动产生重要影响
。
通过改变气体压力，除了能够调控反应速度外，更重要的是可以改变化学反应平衡和提高化工生产的效率；再有，对功能材料的相关性能进行测试时，气体的压力同样在很大程度上影响着材料的光电性能以及反应活性，很多情况下高压气体甚至能够引发一些在常压下无法发生的反应
。
例如，提高氢气的压力可以加快高压加氢反应的速度和提高产率，提高氧气的压力可以有效改善金属
‑
空气电池的稳定性和倍率性能
、
减少贵金属催化剂的用量和降低电池成本等等
。
[0003]另一方面，很多有气体参与的化工反应在不同阶段要求不同的气体压力，以便尽可能地减少副反应
、
使整体反应过程向着预期的方向快速进行；在高压测试过程中，经常要求在不同的阶段
(
或过程
)
中气体的压力随着发生变化，以便最大限度地发掘材料的优良性能和开发新的功能
。
在这种情况下，提供能够自动适应不同阶段的压力要求
、
在时间维度上完全可控
、
高可靠性的高压气源具有很高的基础研究和实际应用价值
。
[0004]目前在有高压气体参与的化工反应和测试过程中，高压气体一般是通过高压气瓶或气体增压泵提供
。
不论是高压气瓶供气还是增压泵供气，它们只是以压力作为唯一的控制变量，使气体的压力限定在一定的范围内波动，不具备时间调控功能，也就无法满足特定时间
、
特定阶段化工反应和高压测试对气体压力的差异化要求
。
因此，通过同时引入压力和时间两个控制变量，研制具有全自动时间调控和恒压控制双功能的自动控制系统，为化工反应和高压测试提供在时间和压力两个维度上自动可控的高压气源，具有十分重要的意义
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术提供一种用于调控高压气体压力的多模式智能控制系统，既可以根据需要使气体的压力自动地随着时间做周期性变化，又可以长时间保持恒压状态，同时，本技术的系统可以进行多气路
、
多种压力模式供气，使得它可以为多个不同的高压气体反应或测试设备提供可靠的高压气源
。
[0006]本技术采用以下技术方案：
[0007]一种用于调控高压气体压力的多模式智能控制系统，包括高压气瓶
、
调压阀门
、
时间控制器
、
主控电动阀
、
恒压控制器和信号切换开关；
[0008]高压气瓶通过调压阀门经一级高压管路连接主控电动阀，主控电动阀连接四通道转换接头分成三路二级高压管路，其中一路二级高压管路连接有安全阀，另一路二级高压
管路连接有三通道转换接头分成两路，从三通道转换接头分出的一路连接有放气电动阀和低压调节阀，从三通道转换接头分出的另一路上连接有电接点压力表
A
，并通过多通阀
A
连接多个支管路，每一支管路用于连接高压反应室或测试室，每个支管路上均设置有支路控制阀；
[0009]从四通道转换接头分成的第三路二级高压管路连接有电接点压力表
B
，并通过多通阀
B
连接多个支管路，每一支管路用于连接高压反应室或测试室，每个支管路上均设置有支路控制阀；
[0010]电接点压力表
A、
电接点压力表
B
分别通过高压信号线
、
低压信号线与信号切换开关连接，信号切换开关连接恒压控制器，恒压控制器与主控电动阀连接，信号切换开关还连接时间控制器，时间控制器连接放气电动阀
。
[0011]管路和阀门之间既可以直接焊接相连，也可以使用双卡套连接，当使用双卡套连接时，可以很方便地快速拆装和进行气路扩展
。
[0012]优选的，多通阀
A
为三通阀，从该三通阀分出的其中一路直接与一支管路连接，另一路通过三通阀
C
又分为两路支管路
。
[0013]优选的，多通阀
B
为三通阀，从该三通阀分出的其中一路直接与一支管路连接，另一路通过三通阀
D
又分为两路支管路
。
[0014]在本技术中，多通阀
A、
多通阀
B
可以换成其他的阀，如五通阀，三通阀
C、
三通阀
D
也可以根据需要换成四通阀，以增加支管路数量
。
[0015]优选的，所述支路控制阀为球阀或针阀
。
当支路控制阀为球阀时，可以实现每个独立支管路的快速开关；当支路控制阀为针阀时，则可以通过调节其开关的幅度实现每个支管路独立调控流量和压力
。
[0016]本技术未详尽之处，均采用现有技术
。
[0017]本技术的有益效果包括：
[0018]1)
本技术的系统可以根据需要方便地增加气路数量，一套系统可以同时提供多种压力的高压气体
。
[0019]2)
本技术的系统设置有时间控制器，可以根据不同时间段的化工反应或测试过程的具体要求，自动地定时控制气体的压力为高压
、
低压或者两种压力随着时间周期性循环变化，不仅高压和低压的压力值可以根据需要任意设置，而且时间周期的长度也可以随意调节；
[0020]3)
本技术的系统设有信号切换开关，它与时间控制器相连接，可以自动地控制电接点压力表
A(
高压电接点压力表
)
的信号和电接点压力表
B(
低压电接点压力表
)
的信号分别输入到恒压控制器中，实现系统在高压工作模式和低压工作模式之间的自动切换
。
[0021]4)
本技术的系统设有放气电动阀和低压调节阀，它们联合使用一方面可以使系统能够快速地从高压工作模式切换到低压工作模式
(
首先调节低压调节阀至所需压力，此时放气电动阀打开，高压工作模式中多余的气体会被放出，直至低压调节阀所设定的压力，从而实现高压工作模式向低压工作模式的转换
)
，另一方面又能保证系统在低压工作模式下具有良好的密封性能
。
[0022]5)
本系统中设置有安全阀，可以有效地防止系统超压和失控，确保系统能够长期
、
可靠地运行
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于调控高压气体压力的多模式智能控制系统，其特征在于，包括高压气瓶
、
调压阀门
、
时间控制器
、
主控电动阀
、
恒压控制器和信号切换开关；高压气瓶通过调压阀门经一级高压管路连接主控电动阀，主控电动阀连接四通道转换接头分成三路二级高压管路，其中一路二级高压管路连接有安全阀，另一路二级高压管路连接有三通道转换接头分成两路，从三通道转换接头分出的一路连接有放气电动阀和低压调节阀，从三通道转换接头分出的另一路上连接有电接点压力表
A
，并通过多通阀
A
连接多个支管路，每一支管路用于连接高压反应室或测试室，每个支管路上均设置有支路控制阀；从四通道转换接头分成的第三路二级高压管路连接有电接点压力表
B
，并通过多通阀
B
连接多个支管路，每一支管路用于连接高压反应室或测试室，每个支管路上均设置有支路控制阀；电接点压力表

【专利技术属性】
技术研发人员：廉刚，肖风龙，崔馨航，崔得良，王琪珑，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：