一种电子气阀门切换系统及切换方法与流程

本发明涉及气体工厂供气的技术领域，更具体地，涉及一种电子气阀门切换系统及切换方法。

背景技术：

随着电子行业越来越精细化的发展，半导体/液晶面板生产工厂对于气体供应的稳定性和连续性要求也越来越高，供气的中断会导致巨大的经济损失，所以在生产工厂采用的主供气装置之外还备有备用供气装置。目前气体工厂一般采用两路调压阀供气的方式进行供气，压力较低时需要工作人员到现场进行手动切换，常常出现供气压力偏低的情况，影响工厂正常生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电子气阀门切换系统及切换方法，当在用主供气装置一侧的气体压力低于设定值时，自动切换至备用供气装置进行气体供应，实现主供气装置和备用供气装置之间无扰自动切换。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种电子气阀门切换系统，包括与备用供气装置连接的第一供气系统、与主供气装置连接的第二供气系统、自动切换阀组以及控制器，所述第一供气系统、第二供气系统均与自动切换阀组连接，所述自动切换阀组包括并联设置的自动切换调压阀和手动调压阀，所述自动切换调压阀包括用于控制第一供气系统接入的第一调压阀以及用于控制第二供气系统接入的第二调压阀，所述第一调压阀连接有第一传感模块、所述第二调压阀连接有第二传感模块，所述第一传感模块、第二传感模块及自动切换调压阀均连接于控制器。

本发明的电子气阀门切换系统，通过第一传感模块对第一调压阀入口处的压力进行实时监测，通过第二传感模块对第二调压阀入口处的压力进行实时监测，当监测的压力值低于设定值时，则通过自动切换阀组切换主供气装置或备用供气装置的接通；在自动切换阀组故障时，可通过手动调压阀控制备用供气装置的接通。本发明可实现主供气装置和备用供气装置之间无扰自动切换，可保证工厂的正常生产。

进一步地，所述第一供气系统包括与钢瓶组连接的第一输入管道、与第一现场压力表连接的第一仪表阀、与第一远传压力传感器连接的第二仪表阀、第一颗粒过滤器、第一气体吹扫预留阀以及第一气体过流量开关，所述第一仪表阀、第二仪表阀连接于第一输入管道，所述第一颗粒过滤器、第一气体过流量开关顺次设置于第一输入管道上、所述第一气体吹扫预留阀连接于第一输入管道的尾端。其中，第一现场压力表可便于现场气压监测，第一远传压力传感器可实现在中控室远传检测现场气压，并具备报警功能；第一气体过流量开关的设置使得当管道内流量超过设定值时发出报警；设置第一颗粒过滤器可有效防止颗粒进入自动切换阀组而导致自动切换阀组发生故障；设置第一气体吹扫预留阀是用于供气系统吹扫和排除管线的残气以便主供气装置/备用供气装置的更换和维护，采用的吹扫气源可为高纯ar洁净管或者高纯ar气瓶。

进一步地，所述第一输入管道的起始端连接有第一手动隔膜阀。便于手动控制主供气装置的接通。

进一步地，所述第二供气系统包括与钢瓶组连接的第二输入管道、与第二现场压力表连接的第三仪表阀、与第二远传压力传感器连接的第四仪表阀、第二颗粒过滤器、第二气体吹扫预留阀以及第二气体过流量开关，所述第二仪表阀、第二仪表阀连接于第二输入管道，所述第二颗粒过滤器、第二气体过流量开关顺次设置于第二输入管道上，第二气体吹扫预留阀连接于第二输入管道的尾端。其中，第二现场压力表可便于现场气压监测，第二远传压力传感器可实现在中控室远传检测现场气压，并具备报警功能；第二气体过流量开关的设置使得当管道内流量超过设定值时发出报警；设置第二颗粒过滤器可有效防止颗粒进入自动切换阀组而导致自动切换阀组发生故障；设置第二气体吹扫预留阀是用于供气系统吹扫和排除管线的残气以便主供气装置/备用供气装置的更换和维护，采用的吹扫气源可为高纯ar洁净管或者高纯ar气瓶。

进一步地，所述第二输入管道的起始端连接有第二手动隔膜阀。便于手动控制主供气装置的接通。

进一步地，所述自动切换阀组包括与第一供气系统连接的第一切换支路及与第二供气系统连接的第二切换支路，所述自动切换调压阀位于第一切换支路，所述手动调压阀位于第二切换支路：

所述第一切换支路包括第三手动隔膜阀、第四手动隔膜阀、第五手动隔膜阀及第一手动波纹管阀，所述第三手动隔膜阀、第一调压阀及第一手动波纹管阀顺次连接形成一气体流动支路，可连通备用供气装置与气体纯化系统；所述第四手动隔膜阀、第五手动隔膜阀、第二调压阀及第一手动波纹管阀顺次连接形成另一气体流动支路，可连通主供气装置与气体纯化系统；

所述第二切换支路包括顺次连接的第六手动隔膜阀、手动调压阀、第二手动波纹管阀，所述第二手动波纹管阀连接有吹扫阀。

第一调压阀和第二调压阀独立设置，第一调压阀和第二调压阀可相对独立地控制备用供气装置和主供气装置的接通。

进一步地，所述第一调压阀上连接有第一压力表，所述第二调压阀连接有第二压力表，所述第一调压阀、第二调压阀之间连接有连接管，所述连接管上连接有第三压力表。第一压力表为第一传感模块，第二压力表为第二传感模块，其中，第一压力表、第二压力表用于检测入口压力，第三压力表用于检测出口压力。

进一步地，所述第一调压阀预留有第一仪表安装接口，所述第二调压阀预留有第二仪表安装接口。第一仪表安装接口、第二仪表安装接口不限于连接压力表，可根据应用场合的不同选择不同的仪表。

本发明还提供了一种电子气阀门切换方法，包括以下过程：

设定自动切换阀组切换压力，第一压力表实时监测第一调压阀入口处气压，第二压力表实时监测第二调压阀入口处气压；

当第二调压阀入口处气压不低于设定值时，则控制第二调压阀开启、第一调压阀关闭，接通主供气装置；

当第二调压阀入口处气压低于设定值时，则控制第二调压阀关闭、第一调压阀开启，接通备用供气装置。

本发明的电子气阀门切换方法，在第二调压阀入口处压力小于设定值时，说明主供气装置气压不足，此时控制第二调压阀关闭、第一调压阀开启接入备用供气装置，从而可保证供气的连续性和稳定性。

优选地，所述第二调压阀的压力可调，压力调整范围为125psi～165psi；所述第一调压阀的压力不可调，压力设定为145psi。当设定第二调压阀的压力大于第一调压阀的设定压力时，在同等条件下则优先供应第二调压阀所在侧主供气装置内气体；当设定第二调压阀的压力小于第一调压阀的设定压力时，则自动切换至第一调压阀所在侧备用供气装置内气体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的电子气阀门切换系统及切换方法，在第二调压阀入口处气体压力低于设定值时，则自动由主供气装置供气切换至备用供气装置供气，可实现主供气装置和备用供气装置之间无扰自动切换，可保证供气的稳定性和连续性以及工厂的正常生产。

附图说明

图1为电子气阀门切换系统的第一供气系统的结构示意图；

图2为电子气阀门切换系统的第二供气系统的结构示意图；

图3为电子气阀门切换系统的自动切换阀组的结构示意图；

图4为电子气阀门切换系统的自动切换调压阀的结构示意图；

附图中：1-第一供气系统；11-第一仪表阀；12-第二仪表阀；13-第一颗粒过滤器；14-第一气体吹扫预留阀；15-第一气体过流量开关；16-第一手动隔膜阀；2-第二供气系统；21-第三仪表阀；22-第四仪表阀；23-第二颗粒过滤器；24-第二气体吹扫预留阀；25-第二气体过流量开关；26-第二手动隔膜阀；3-自动切换阀组；31-自动切换调压阀；311-第一调压阀；312-第二调压阀；313-第一压力表；314-第二压力表；316-连接管；317-第三压力表；318-第一仪表安装接口；319-第二仪表安装接口；33-第三手动隔膜阀；34-第四手动隔膜阀；35-第五手动隔膜阀；36-第一手动波纹管阀；37-第六手动隔膜阀；38-手动调压阀；39-第二手动波纹管阀。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，本领域的普通技术人员，可根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1至图3所示为本发明的电子气阀门切换系统的实施例，包括与备用供气装置连接的第一供气系统1、与主供气装置连接的第二供气系统2、自动切换阀组3以及控制器，第一供气系统1、第二供气系统2均与自动切换阀组3连接，自动切换阀组3包括并联设置的自动切换调压阀31和手动调压阀38，自动切换调压阀31包括用于控制第一供气系统1接入的第一调压阀311以及用于控制第二供气系统2接入的第二调压阀312，第一调压阀311连接有第一传感模块、第二调压阀312连接有第二传感模块，第一传感模块、第二传感模块及自动切换调压阀31均连接于控制器。本实施例中第一供气系统1与第二供气系统2的切换压差设定为0.5bar～1bar。

本发明在实施时，通过第一传感模块对第一调压阀311入口处的压力进行实时监测，通过第二传感模块对第二调压阀312入口处的压力进行实时监测，当第二传感模块监测到的压力小于设定值时，控制器可控制开启第一调压阀311、关闭第二调压阀312切换至备用气体供应，从而保证供气的连续性和持续性，保证生产的顺利进行；另外，在自动切换阀组3故障时，本实施例还可通过手动调压阀38调控备用供气装置的接入，以确保生产用气供应的稳定性。需要说明的是，第一调压阀311和第二调压阀312不仅用于控制所在支路的通断，还具有调整经过气体压力达到减压的目的，可将气体压力减压至客户所需压力。

第一供气系统1包括与钢瓶组连接的第一输入管道、与第一现场压力表连接的第一仪表阀11、与第一远传压力传感器连接的第二仪表阀12、第一颗粒过滤器13、第一气体吹扫预留阀14以及第一气体过流量开关15，第一仪表阀11、第二仪表阀12连接于第一输入管道，第一颗粒过滤器13、第一气体过流量开关15顺次设置于第一输入管道上、第一气体吹扫预留阀14连接于第一输入管道的尾端。其中，第一现场压力表可便于现场气压监测，第一远传压力传感器可实现在中控室远传检测现场气压，并具备报警功能；第一气体过流量开关15在管道内流量超过设定值时发出报警；设置第一颗粒过滤器13可有效防止颗粒进入自动切换阀组3而导致自动切换阀组3发生故障；设置第一气体吹扫预留阀14是用于供气系统吹扫和排除管线的残气以便主供气装置/备用供气装置的更换和维护，采用的吹扫气源可为高纯ar洁净管或者高纯ar气瓶。第一输入管道的起始端连接有第一手动隔膜阀16，便于手动控制主供气装置的接通。

第二供气系统2包括与钢瓶组连接的第二输入管道、与第二现场压力表连接的第三仪表阀21、与第二远传压力传感器连接的第四仪表阀22、第二颗粒过滤器23、第二气体吹扫预留阀24以及第二气体过流量开关25，第二仪表阀12、第二仪表阀12连接于第二输入管道，第二颗粒过滤器23、第二气体过流量开关25顺次设置于第二输入管道上，第二气体吹扫预留阀24连接于第二输入管道的尾端。其中，第二现场压力表可便于现场气压监测，第二远传压力传感器可实现在中控室远传检测现场气压，并具备报警功能；第二气体过流量开关25在管道内流量超过设定值时发出报警；设置第二颗粒过滤器23可有效防止颗粒进入自动切换阀组3而导致自动切换阀组3发生故障；设置第二气体吹扫预留阀24是用于供气系统吹扫和排除管线的残气以便主供气装置/备用供气装置的更换和维护，采用的吹扫气源可为高纯ar洁净管或者高纯ar气瓶。第二输入管道的起始端连接有第二手动隔膜阀26，便于手动控制主供气装置的接通。

自动切换阀组3包括与第一供气系统1连接的第一切换支路及与第二供气系统2连接的第二切换支路，自动切换调压阀31位于第一切换支路，手动调压阀38位于第二切换支路：

第一切换支路包括第三手动隔膜阀33、第四手动隔膜阀34、第五手动隔膜阀35及第一手动波纹管阀36，第三手动隔膜阀33、第一调压阀311及第一手动波纹管阀36顺次连接形成一气体流动支路，可连通备用供气装置与气体纯化系统；第四手动隔膜阀34、第五手动隔膜阀35、第二调压阀312及第一手动波纹管阀36顺次连接形成另一气体流动支路，可连通主供气装置与气体纯化系统；

第二切换支路包括顺次连接的第六手动隔膜阀37、手动调压阀38、第二手动波纹管阀39，第二手动波纹管阀39连接有吹扫阀；本实施例中，第二切换支路的压力设定值低于自动切换调压阀31压力1bar，以确保100％可供性。

第一调压阀311和第二调压阀312独立设置，第一调压阀311和第二调压阀312可相对独立地控制备用供气装置和主供气装置的接通。

第一调压阀311上连接有第一压力表313，第二调压阀312连接有第二压力表314，第一调压阀311、第二调压阀312之间连接有连接管316，连接管316上连接有第三压力表317。第一压力表313为第一传感模块，第二压力表314为第二传感模块，其中，第一压力表313、第二压力表314用于检测入口压力，第三压力表317用于检测出口压力；第一调压阀311预留有第一仪表安装接口318，第二调压阀312预留有第二仪表安装接口319，本实施例中第一仪表安装接口318、第二仪表安装接口319不限于连接压力表，可根据应用场合的不同选择不同的仪表。

本实施例中，手动调压阀38、自动切换阀组3、第一过流开关、第二过流开关、第一颗粒过滤器13、第二颗粒过滤器23、第一压力表313、第二压力表314、第三压力表317这些元件组装到一个面板，节约大量空间，并且以整体组装的模式运输至工厂，节约现场安装时间，保证高压系统的安装质量，安全可靠且经济效益好。另外，本实施例中，各组成元件与管道之间的连接采用vcr连接方式进行连接，既方便故障时拆卸、又可以避免气体泄漏。

实施例二

本实施例为电子气自动切换方法的实施例，包括以下过程：

设定自动切换阀组3切换压力，第一压力表313实时监测第一调压阀311入口处气压，第二压力表314实时监测第二调压阀312入口处气压；

当第二调压阀312入口处气压不低于设定值时，则控制第二调压阀312开启、第一调压阀311关闭，接通主供气装置；

当第二调压阀312入口处气压低于设定值时，则控制第二调压阀312关闭、第一调压阀311开启，接通备用供气装置；

当自动切换阀组3故障时，手动开启手动调压阀38，并通过控制各手动隔膜阀的开闭控制接入主供气装置供气还是接入备用供气装置供气。

另外，本实施例中主供气装置供气与备用供气装置供气之间的切换还可通过设定第一调压阀311的压力和第二调压阀312的压力实现。本实施例中，第二调压阀312的压力可调，压力调整范围为125psi～165psi；第一调压阀311的压力不可调，压力设定为145psi。当设定第二调压阀312的压力大于第一调压阀311的设定压力时，在同等条件下则优先供应第二调压阀312所在侧主供气装置内气体；当设定第二调压阀312的压力小于第一调压阀311的设定压力时，则自动切换至第一调压阀311所在侧备用供气装置内气体。本实施例的第二调压阀312设置有用于调整第二调压阀312压力的旋转手柄，通过操作旋转手柄可设定第二调压阀312的压力，调整第一调压阀311与第二调压阀312自动切换的优先顺序。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。