本發(fā)明涉及標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝，具體是指一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備及充裝工藝。

背景技術(shù)：

1、標(biāo)準(zhǔn)氣體是用一種高純氣體作稀釋氣(又稱平衡氣或背景氣),再按恒定比例添加一種或多種其它的高純氣體?(又稱組分氣或原料氣)配制而成。因此控制各種原料氣的充裝配比準(zhǔn)確，是保證標(biāo)準(zhǔn)混合氣體成分有效的重要條件。

2、現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)氣體的配制使用充裝設(shè)備完成氣體充裝，現(xiàn)有充裝設(shè)備的充裝工藝有一條主管道連接待充裝瓶，主管道上設(shè)有多條支路分別連接多種原料氣瓶和稀釋氣瓶，每條支路都有一個閥門控制開關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)氣瓶放置在精密電子天平上來稱量充入的氣體質(zhì)量。充裝時，為確保原料氣充裝配比準(zhǔn)確性，主管道內(nèi)一次只能將一種原料氣充入標(biāo)準(zhǔn)氣瓶，配比準(zhǔn)確后才能再充裝下一種原料氣，操作繁瑣，效率較低。

3、且此種充裝工藝由于需要將原料氣逐一充入標(biāo)準(zhǔn)氣瓶內(nèi)配比進(jìn)行稱量，充裝過程中一旦一種原料氣充裝過量和其他原料氣配比發(fā)生改變，則需要調(diào)整所有原料氣的充裝量整瓶重新配比充裝，過程繁瑣，降低效率，不便于控制，充裝過程容錯性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自動運(yùn)行、高效充裝的充裝設(shè)備和工藝，充裝過程便于控制，具有較高容錯性。

2、本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備包括稀釋氣瓶、待充裝瓶、多個原料氣罐，所述原料氣罐上設(shè)有兩個通氣管，兩個通氣管上均安裝有第一閥門，多個原料氣罐依次連通形成一條充裝通路，所述充裝通路一端和稀釋氣瓶出氣管連通，稀釋氣瓶出氣管上安裝有第二閥門，充裝通路另一端和待充氣瓶進(jìn)氣管連通，待充氣瓶進(jìn)氣管上安裝有第三閥門；

3、所述充裝工藝包括以下步驟：

4、s1?將不同種類單組份原料氣按配比要求質(zhì)量充入不同的原料氣罐內(nèi)，將多個原料氣罐依次連通形成充裝通路；

5、s2?充裝通路一端的第一閥門與稀釋氣瓶的第二閥門之間的管路、充裝通路另一端的第一閥門與待充裝瓶的第三閥門之間的管路，以及相鄰原料氣罐兩個第一閥門之間的管路均抽真空處理；

6、s3?所有第一閥門、第二閥門和第三閥門全部打開，稀釋氣瓶輸送稀釋氣流入充裝通路，稀釋氣流動帶動多個原料氣罐內(nèi)的各單組份原料氣全部充入待充裝瓶內(nèi)，稀釋氣瓶持續(xù)輸送稀釋氣流進(jìn)入待充裝瓶；

7、s4隨著稀釋氣的持續(xù)輸送，同時對待充裝瓶進(jìn)行稱量，當(dāng)待充裝瓶的充裝質(zhì)量到達(dá)設(shè)置值時，關(guān)閉第二閥門和第三閥門，完成充裝，此時待充裝瓶內(nèi)形成標(biāo)準(zhǔn)氣體；

8、s5?更換新的充裝有單組份原料氣的原料氣罐和待充裝瓶，重復(fù)s2~s4步驟。

9、本方案的充裝工藝向多個原料氣罐分別充裝配比質(zhì)量的單組份原料氣，在向待充裝瓶內(nèi)混合充裝之前，即可明確各單組份原料氣的質(zhì)量，不需要在待充裝瓶內(nèi)進(jìn)行配比定量，這樣一旦一種原料氣質(zhì)量充裝錯誤，對此種原料氣重新充裝即可，不需要調(diào)整調(diào)整其他原料氣質(zhì)量，充裝過程便于控制，具有較高容錯性。使用充裝設(shè)備將多個原料氣罐依次連接，使多種配比準(zhǔn)確的原料氣通過充裝通路一次性全部充入待充裝瓶內(nèi)，省去了將原料氣逐一充裝的過程，操作方便，提高了充裝效率。

10、作為優(yōu)化，所述充裝通路與稀釋氣瓶出氣管、待充裝瓶進(jìn)氣管之間，以及相鄰兩個原料氣罐的通氣管之間均通過真空管路連接，真空管路位于各管路相應(yīng)的閥門之間，真空管路上安裝有抽真空閥。本優(yōu)化方案通過抽真空閥對真空管路抽真空，實(shí)現(xiàn)各閥門之間的真空設(shè)置。

11、作為優(yōu)化，兩個通氣管在原料氣罐的兩端相對設(shè)置，多個原料氣罐通過真空管路連接在一條直線上。本優(yōu)化方案便于真空管路和相鄰原料氣罐的連接，原料氣罐所形成的充裝通路在一條直線上，便于氣體的流動充裝。

12、作為優(yōu)化，所述原料氣罐與真空管路可拆卸連接。本優(yōu)化方案便于原料氣罐的連接更換。

13、作為優(yōu)化，所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備還包括對接機(jī)構(gòu)，所述真空管路的兩端通過膨脹節(jié)連接有對接頭，所述對接機(jī)構(gòu)驅(qū)動兩個對接頭反向運(yùn)動并和相鄰原料氣罐的通氣管密封對接。本優(yōu)化方案通過對接機(jī)構(gòu)將對接頭和通氣管對接，使原料氣罐和真空管路自動連接，節(jié)省人力，提高作業(yè)效率。

14、作為優(yōu)化，所述對接機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動設(shè)置的絲杠和驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的第一電機(jī)，絲杠上沿長度方向分布有多組螺紋絲，相鄰螺紋絲的旋向相反，真空管路兩端的對接頭均固接有聯(lián)動板，兩個聯(lián)動板和絲杠上相鄰的兩個螺紋絲螺接。本優(yōu)化方案通過絲杠的轉(zhuǎn)動帶動絲杠上螺紋配合的聯(lián)動板沿絲杠移動，由于相鄰螺紋絲的旋向相反，使得螺紋絲上螺接的相鄰聯(lián)動板的移動方向相反，從而實(shí)現(xiàn)帶動真空管路兩端的對接頭做反向運(yùn)動。

15、作為優(yōu)化，所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備還包括安裝限位座，所述原料氣罐放置于安裝限位座上，原料氣罐外壁固接有限位凸環(huán)，安裝限位座上設(shè)有與限位凸環(huán)卡合適配的限位凹環(huán)。本優(yōu)化方案通過安裝限位座限制原料氣罐的位置，通過限位凸環(huán)和限位凹環(huán)的卡合，避免原料氣罐的橫向發(fā)生位移晃動，便于原料氣罐和真空管路對接頭的對接。

16、作為優(yōu)化，所述限位凸環(huán)上設(shè)有定位凹槽，限位凹環(huán)上設(shè)有與定位凹槽卡合適配的定位凸起。本優(yōu)化方案通過定位凹槽和定位凸起的卡合，對原料氣罐進(jìn)一步定位。

17、作為優(yōu)化，所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備還包括氣罐閥門開關(guān)機(jī)構(gòu)，氣罐閥門開關(guān)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)和第二電機(jī)輸出端固接的閥門旋鈕嵌合結(jié)構(gòu)，所述定位凹槽和定位凸起卡合時，閥門旋鈕嵌合結(jié)構(gòu)和第一閥門的旋鈕卡合固定。本優(yōu)化方案通過第二電機(jī)帶動閥門旋鈕嵌合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動，從而帶動第二閥門的旋鈕轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)第一閥門的自動啟閉，進(jìn)一步提高作業(yè)效率。

18、作為優(yōu)化，所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備還包括原料氣罐充裝臺，所述原料氣罐充裝臺包括用于承載原料氣罐的氣罐底座，氣罐底座一側(cè)固接有豎向的固定臂，氣罐底座另一側(cè)鉸接有活動臂，所述原料氣罐兩端通氣管分別與固定臂和活動臂相對設(shè)置，氣罐底座上設(shè)有驅(qū)動活動臂轉(zhuǎn)動夾緊原料氣罐的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述固定臂和活動臂上分別設(shè)有與相對通氣管連通的進(jìn)氣通道和進(jìn)液通道。本優(yōu)化方案便于人員向原料氣罐內(nèi)快速充裝單組份原料。

19、本發(fā)明的有益效果為：充裝工藝通過向多個原料氣罐分別充裝配比質(zhì)量的單組份原料氣，在向待充裝瓶內(nèi)混合充裝之前，即可明確各單組份原料氣的質(zhì)量，不需要在待充裝瓶內(nèi)進(jìn)行配比定量，這樣一旦一種原料氣質(zhì)量充裝錯誤，對此種原料氣重新充裝即可，不需要調(diào)整調(diào)整其他原料氣質(zhì)量，充裝過程便于控制，具有較高容錯性。使用充裝設(shè)備將多個原料氣罐依次連接，使多種配比準(zhǔn)確的原料氣通過充裝通路一次性全部充入待充裝瓶內(nèi)，省去了將原料氣逐一充裝的過程，操作方便，提高了充裝效率。

20、氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備設(shè)有安裝限位座用于定位安裝原料氣罐，通過對接機(jī)構(gòu)將原料氣罐和真空管路自動對接，通過氣罐閥門開關(guān)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)控制原料氣罐第一閥門的啟閉，節(jié)省人力，提高了作業(yè)效率。

技術(shù)特征：

1.一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備包括稀釋氣瓶（2）、待充裝瓶（3）、多個原料氣罐（1），所述原料氣罐（1）上設(shè)有兩個通氣管（12），兩個通氣管上均安裝有第一閥門（11），多個原料氣罐（1）依次連通形成一條充裝通路，所述充裝通路一端和稀釋氣瓶（2）出氣管連通，稀釋氣瓶出氣管上安裝有第二閥門（21），充裝通路另一端和待充氣瓶（3）進(jìn)氣管連通，待充氣瓶進(jìn)氣管上安裝有第三閥門（31）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述充裝通路與稀釋氣瓶（2）出氣管、待充裝瓶（3）進(jìn)氣管之間，以及相鄰兩個原料氣罐的通氣管（12）之間均通過真空管路（4）連接，真空管路位于各管路相應(yīng)的閥門之間，真空管路（4）上安裝有抽真空閥（41）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：兩個通氣管（12）在原料氣罐（1）的兩端相對設(shè)置，多個原料氣罐通過真空管路（4）連接在一條直線上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述原料氣罐（1）與真空管路（4）可拆卸連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備還包括對接機(jī)構(gòu)（8），所述真空管路（4）的兩端通過膨脹節(jié)（9）連接有對接頭（7），所述對接機(jī)構(gòu)（8）驅(qū)動兩個對接頭（7）反向運(yùn)動并和相鄰原料氣罐（1）的通氣管（12）密封對接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述對接機(jī)構(gòu)（8）包括轉(zhuǎn)動設(shè)置的絲杠（81）和驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的第一電機(jī)（82），絲杠（81）上沿長度方向分布有多組螺紋絲，相鄰螺紋絲的旋向相反，真空管路兩端的對接頭（7）均固接有聯(lián)動板（84），相鄰兩個聯(lián)動板和絲杠上相鄰的兩個螺紋絲螺接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備還包括安裝限位座（5），所述原料氣罐（1）放置于安裝限位座上，原料氣罐外壁固接有限位凸環(huán)（13），安裝限位座上設(shè)有與限位凸環(huán)（13）卡合適配的限位凹環(huán)（51）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述限位凸環(huán)（13）上設(shè)有定位凹槽（14），限位凹環(huán)（51）上設(shè)有與定位凹槽（14）卡合適配的定位凸起（52）。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備還包括氣罐閥門開關(guān)機(jī)構(gòu)（6），氣罐閥門開關(guān)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)（61）和第二電機(jī)輸出端固接的閥門旋鈕嵌合結(jié)構(gòu)（63），所述定位凹槽（14）和定位凸起（52）卡合時，閥門旋鈕嵌合結(jié)構(gòu)（63）也和第一閥門（11）的旋鈕卡合固定。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備的充裝工藝，其特征在于：所述氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備還包括原料氣罐充裝臺，所述原料氣罐充裝臺包括用于承載原料氣罐（1）的氣罐底座（111），氣罐底座（111）一側(cè)固接有豎向的固定臂（112），氣罐底座另一側(cè)鉸接有活動臂（113），所述原料氣罐（1）兩端通氣管（12）分別與固定臂（112）和活動臂（113）相對設(shè)置，氣罐底座（111）上設(shè)有驅(qū)動活動臂（113）轉(zhuǎn)動夾緊原料氣罐的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述固定臂和活動臂上分別設(shè)有與相對通氣管（12）連通的進(jìn)氣通道（119）和進(jìn)液通道（120）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種氣液混合進(jìn)樣的標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備及充裝工藝，所述標(biāo)準(zhǔn)氣體充裝設(shè)備包括稀釋氣瓶、待充裝瓶、多個原料氣罐，所述原料氣罐的兩個通氣管上均安裝有第一閥門，多個原料氣罐依次連通形成一條充裝通路，所述充裝通路一端和稀釋氣瓶出氣管連通，稀釋氣瓶出氣管上安裝有第二閥門，充裝通路另一端和待充氣瓶進(jìn)氣管連通，待充氣瓶進(jìn)氣管上安裝有第三閥門。本發(fā)明充裝工藝向多個原料氣罐分別充裝配比質(zhì)量的單組份原料氣，在向待充裝瓶內(nèi)混合充裝之前，即可明確各單組份原料氣的質(zhì)量，充裝過程便于控制，具有較高容錯性。使用充裝設(shè)備將多個原料氣罐依次連接，使多種配比準(zhǔn)確的原料氣通過充裝通路一次性全部充入待充裝瓶內(nèi)，操作方便，提高了充裝效率。

技術(shù)研發(fā)人員：溫曉宇,褚邦偉,李煥,游大力,紀(jì)剛,高向放,徐家超,田樂,楊緒龍,劉永倫,劉翔,王寧,趙鑫,柳穩(wěn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東特檢標(biāo)物技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21