配气过程中气体浓度的控制系统技术方案

配气过程中气体浓度的控制系统，A/D芯片采集信号，将控制信号输入给单片微型处理器，将标准气体的浓度、空气的浓度和混合气体的浓度分别在的数码显示器显示出来，单片微型处理器将数据输出给外存储器，实现数据的储存，D/A芯片将单片微型处理器计算出的数字信息转换为电压信息，为流量调节阀提供的控制信号；两个流量传感器直接将管路内气体的流量信息转化为电压范围在0v～2.5v之间相应的模拟电压，该模拟电压通过模数转换模块，将模拟电压转换成数字量，完成信号的采集；经控制模块的综合处理，输入到到流量调节阀、流量调节阀，使空气和标准气体同时进入混气室进行充分混合，形成混合气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体浓度控制技木。
技术介绍
实践中，在与气体有关的物理、化学、生物等领域；在校准与气体有关的测量仪器和测量过程中；在评价与气体有关的测量方法的准确度时；在检测实验室对某种气体的检测能力时；在确定某些气体材料以及产品的特性量值；或在进行有关气体量值仲裁等情况下，常常需要根据标准气体的浓度，即时准确配置出符合要求的不同浓度的混合气体。 目前状态下，一定浓度混合气体的配置，需要在指定的配气站，依据各种气体的性质，完全用手工操作方式进行；然后再根据气体的性质，选择一定的测试方法对其混合气体的浓度进行测试；如果其混合气体的浓度不符合要求，就要不断调整各种气体的量值，再不断 进行检验，通常状态下往往需要多次反复多次之后，才能配制出符合要求的混合气体。这种只重视結果，完全靠手工操作，而不能在气体配置过程进行监控操作的配气方法，使毎次配气过程都存在许多不准确性，所以很难一次性的配置出符合浓度要求的混合气体。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种配气过程中气体浓度的控制系统。本专利技术是配气过程中气体浓度的控制系统，第一流量传感器6、第二流量传感器9分别用于采集控制信号，控制模块10用于对采集到的信号进行转换、运算、综合处理、及信号储存和输出；第一流量调节阀4和第二流量调节阀11是该配气系统的执行元件，标准电压模块10-1给系统提供稳定电压，电源模块10-7用于给该自动化控制系统电源，第一流量传感器6是标准气体传感器，第二流量传感器9是空气流量传感器，A/D芯片10-2采集信号，将控制信号输入给单片微型处理器10-3，单片微型处理器10-3将标准气体的浓度、空气的浓度和混合气体的浓度分别在的数码显示器10-4显示出来，键盘、开关10-5用于输入标注气体、空气、混合气体的浓度，开关用于控制控制模块的开启，单片微型处理器10-3将数据输出给外存储器10-6，实现数据的储存，D/A芯片10-8将单片微型处理器10-3计算出的数字信息转换为电压信息，为流量调节阀提供的控制信号；第一流量传感器6、第二流量传感器9直接将管路内气体的流量信息转化为电压范围在Ov 2. 5v之间相应的模拟电压，该模拟电压通过模数转换模块，即A/D芯片10-2，将模拟电压转换成数字量，完成信号的采集；经控制模块10的综合处理，输入到到第一流量调节阀4、第二流量调节阀11，使空气和标准气体同时进入混气室7进行充分混合，形成混合气体8。本专利技术的有益之处在于在混合气体的配置过程中利用自动化控制元件，如流量传感器、流量调节阀、控制模块，以及一定的程序，实现气体配置过程的自动化控制，从而方便快捷一次性地配置出符合浓度要求的混合气体。附图说明图I是本专利技术系统的控制流程图，图2是本专利技术的系统框图。具体实施例方式如图I、图2所示，本专利技术的配气过程中气体浓度的控制系统，第一流量传感器6、第二流量传感器9分别用于采集控制信号，控制模块10用于对采集到的信号进行转换、运算、综合处理、及信号储存和输出；第一流量调节阀4和第二流量调节阀11是该配气系统的执行元件，标准电压模块10-1给系统提供稳定电压，电源模块10-7用于给该自动化控制系统提供电源，第一流量传感器6是标准气体传感器，第二流量传感器9是空气流量传感器，A/D芯片10-2采集信号，将控制信号输入给单片微型处理器10-3，单片微型处理器10-3将标准气体的浓度、空气的浓度和混合气体的浓度分别在的数码显示器10-4显示出来，键盘、开关10-5用于输入标注气体、空气、混合气体的浓度,开关用于控制控制模块的开启，单片微型处理器10-3将数据输出给外存储器10-6，实现数据的储存，D/A芯片10-8将单 片微型处理器10-3计算出的数字信息转换为电压信息，为流量调节阀提供的控制信号;第一流量传感器6、第二流量传感器9直接将管路内气体的流量信息转化为电压范围在Ov 2. 5v之间相应的模拟电压，该模拟电压通过模数转换模块，即A/D芯片10-2，将模拟电压转换成数字量，完成信号的采集；经控制模块10的综合处理，输入到到第一流量调节阀4、第二流量调节阀11，使空气和标准气体同时进入混气室7进行充分混合，形成混合气体8。如图I所示，空气I和标准气体2(标准气体可以是甲烷、こ烷、丁烷、汽油、石油气、一氧化碳、庚烷、こ炔、丙酮等已知浓度的气体。)经过各自管路的干燥过滤器3、12被滤除水分和杂质，然后进入ー种特殊设计的温度平衡器5，使两种将要混合气体的温度相等。为了实现配气过程的自动化控制，分别在空气和标准气体的管路上安装了，可用电信号控制的第一流量调节阀4、第二流量调节阀11，并在每个流量调节阀之后又加装了第一流量传感器6、第二流量传感器9。通过这两个流量传感器来采集标准气体和空气的流量信号，采集到的信号被输入控制模块10，该信号在控制模块中被放大并转换成数字量，然后输入到控制模块中的单片微型处理器10-3，由单片微型处理器10-3对测量数据进行综合处理，主要是依据当时配比关系的要求，计算出标准气体和空气此时符合配比关系的流量，这些信息在控制模块中经数模转换后，输入到到第一流量调节阀4、第二流量调节阀11，以PID控制算法控制标准气体和空气的流量。使空气和标准气体按照自己的浓度和所需配置混合气体的浓度，以一定的流量关系同时进入混气室7进行充分混合，形成混合气体8。本专利技术的工作过程为如图2所示，在配气时先打开电源10-7，并将预设混合气体的浓度參数，标准气体的浓度參数，以及空气的浓度參数由键盘10-5输入，输入的这些数字信号将经单片微型处理器10-3处理之后，送入外部存储器10-6进行保存，同时分别在数码显示器10-4的A、B、C上显示。当电路工作时，第一流量传感器6、第二流量传感器9直接将管路内气体的流量信息转化为电压范围在Ov 2. 5v之间相应的模拟电压，该模拟电压通过模数转换模块，即A/D芯片10-2，将模拟电压转换成数字量，完成信号的采集。根据当时输入的标准气体和空气的浓度，和所要配比混合气体浓度值的要求，以及实时采集到的流量信息，单片微型处理器10-3依照程序对这些数据进行运算，计算出标准气体和空气此时符合配比关系的流量信息，完成数据的计算与综合处理。经计算得出的流量信息，将由D/A 10-8芯片转换为O 5V的模拟电压，动态调整第一流量调节阀4和第二流量调节阀11的开启角度，使标准气体和空气，按预定的混合气体的浓度所需要的比例同时进入混气室充分混合，从而实现配气过程的自动化控制。·本文档来自技高网...

【技术保护点】
配气过程中气体浓度的控制系统，第一流量传感器（6）、第二流量传感器（9）分别用于采集控制信号，控制模块（10）用于对采集到的信号进行转换、运算、综合处理、及信号储存和输出；第一流量调节阀（4）和第二流量调节阀（11）是该配气系统的执行元件，标准电压模块（10？1）给系统提供稳定电压，电源模块（10？7）用于给该自动化控制系统提供电源，其特征在于第一流量传感器（6）是标准气体传感器，第二流量传感器（9）是空气流量传感器，A/D芯片（10？2）采集信号，将控制信号输入给单片微型处理器（10？3），单片微型处理器（10？3）将标准气体的浓度、空气的浓度和混合气体的浓度分别在的数码显示器（10？4）显示出来，键盘、开关（10？5）用于输入标注气体、空气、混合气体的浓度，开关用于控制控制模块的开启，单片微型处理器（10？3）将数据输出给外存储器（10？6），实现数据的储存，D/A芯片（10？8）将单片微型处理器（10？3）计算出的数字信息转换为电压信息，为流量调节阀提供的控制信号；第一流量传感器（6）、第二流量传感器（9）直接将管路内气体的流量信息转化为电压范围在0v～2.5v之间相应的模拟电压，该模拟电压通过模数转换模块，即A/D芯片（10？2），将模拟电压转换成数字量，完成信号的采集；经控制模块（10）的综合处理，输入到到第一流量调节阀（4）、第二流量调节阀（11），使空气和标准气体同时进入混气室（7）进行充分混合，形成混合气体（8）。...

【技术特征摘要】
1.配气过程中气体浓度的控制系统，第一流量传感器(6)、第二流量传感器(9)分别用于采集控制信号，控制模块(10)用于对采集到的信号进行转换、运算、综合处理、及信号储存和输出；第一流量调节阀(4)和第二流量调节阀(11)是该配气系统的执行元件，标准电压模块(10-1)给系统提供稳定电压，电源模块(10-7)用于给该自动化控制系统提供电源，其特征在于第一流量传感器(6)是标准气体传感器，第二流量传感器(9)是空气流量传感器，A/D芯片(10-2)采集信号，将控制信号输入给单片微型处理器(10-3)，单片微型处理器(10-3)将标准气体的浓度、空气的浓度和混合气体的浓度分别在的数码显示器(10-4)显示出来，键盘、开关(10-5)用于输入标注气体、空气、混合气体的浓度,开关用于控制控制模块的开启，单片微型处理器(10-3)将数据输出给外存储器(10-6)，实现数据的储存，D/A芯片(10-8)将单片微型处理器(10-3)计算出的数字信息转换为电压信息，为流量调节阀提供的控制信号；第一流量传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦小琼，刘德学，雒军，王贵峰，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：