一种多功能供气装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能供气装置，包括净化单元、第一通气阀、气泵单元、脱氧单元、第二通气阀、流量控制单元和制冷单元；所述净化单元的出气口连接第一通气阀；所述第一通气阀的第一出气口连接所述气泵单元，所述第一通气阀的第二出气口连接所述脱氧单元，且所述脱氧单元的出气口与所述气泵单元的进气口连接；所述气泵单元的出气口连接第二通气阀；所述第二通气阀的第一出气口连接所述流量控制单元，所述第二通气阀的第二出气口连接所述制冷单元，且所述制冷单元的出气口与所述流量控制单元的进气口连接。本实用新型提供的多功能供气装置依据不同的实验，自动切换不同的换气状态，提供符合实验要求的气氛，操作简单、经济实惠。
【专利说明】
一种多功能供气装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及工业供气领域，尤其涉及一种多功能供气装置。
【背景技术】
[0002]煤炭是工业生产的重要燃料，对煤炭进行工业分析有助于了解煤炭的性质，更好的发挥煤炭的作用。煤炭的工业分析主要是指对煤炭中水分、灰分、挥发分等含量的分析。具体的，水分分析是指氮气环境下，样品在(105_110)°C恒温处理一段时间，计算煤炭前后重量损失的比重；灰分分析是指充分氧气环境下，样品在500°C、815°C恒温处理一段时间，计算煤炭前后重量损失的比重;挥发分分析是指隔绝空气的环境下，样品在900°C恒温处理一段时间，计算煤炭前后重量损失的比重。由上述分析可知，在煤炭的工业分析过程中，分析气氛与炉温控制是分析过程的关键。
[0003]目前，关于煤炭工业分析的气氛提供主要有气瓶提供法和压缩空气提供法两种。气瓶提供法是将符合实验要求的气体钢瓶，依次连接减压器、调节阀、压力、流量计等仪器，以向实验炉中充入所需气体;此方法完全符合国标的技术要求，但是气体钢瓶需要经常更换，成本高，并且更换操作复杂。而压缩空气提供法是采用空气气栗抽取空气，将空气压缩到合适的压力时，再通过流量控制单元将空气充入实验炉中；此方法经济实惠，操作简单，但是在水分分析时，由于充入的是空气，与国标的严格要求有所差异，导致最终对煤炭的分析结果也不准确。
[0004]另外，对样品进行灰分分析和挥发分分析实验后，炉体的温度将近815°C，如果需要进行下一次实验，则需要将实验炉温度降到常温。而整个降温过程是需要漫长的时间的，如果自然降温方式需要5-6个小时;如果采用风扇进行对流的方式，则至少需要2-3个小时。因此很多化验室，在一个工作日很难采用同一仪器进行两次灰分分析或挥发分分析测试，测试效率低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可依据不同的实验自动切换不同的换气状态，提供符合实验要求的气氛，且操作简单、经济实惠、方便实用的多功能供气装置。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种多功能供气装置包括净化单元、第一通气阀、气栗单元、脱氧单元、第二通气阀、流量控制单元和制冷单元;所述净化单元的进气口连接外界空气，出气口连接第一通气阀；所述第一通气阀的第一出气口连接所述气栗单元的进气口，所述第一通气阀的第二出气口连接所述脱氧单元的进气口，且所述脱氧单元的出气口与所述气栗单元的进气口连接;所述气栗单元的出气口连接第二通气阀；所述第二通气阀的第一出气口连接所述流量控制单元的进气口，所述第二通气阀的第二出气口连接所述制冷单元的进气口，且所述制冷单元的出气口与所述流量控制单元的进气口连接;所述流量控制单元的出气口连接外部实验炉。
[0007]相比于现有技术，本实用新型提供的多功能供气装置通过接通脱氧单元以降低空气中的氧含量，进而为外部实验炉提供氮含量较高的保护气氛，实现煤炭的水分分析实验；通过断开与脱氧单元的连接以向外部实验炉提供充足的氧气，实现煤炭的灰分分析实验；通过制冷单元将气栗单元抽取的空气制冷后，均匀稳定地通向外部实验炉内，实现实验炉的快速降温，提高测试效率。本实用新型依据不同的实验，自动切换不同的换气状态，提供符合实验要求的气氛，操作简单、经济实惠、方便实用。
[0008]进一步地，所述净化单元包括一净化管;所述净化管的管道内设有干燥剂，且其进气口和出气口分别设有一层过滤棉。外界空气经所述净化管进气口端的过滤棉过滤掉尘埃;再经过所述净化管内的变色硅胶颗粒过滤掉水分，最后通过所述净化管出气口端的过滤棉，变为干燥洁净的空气。
[0009]进一步地，所述脱氧单元包括一脱氧管;所述脱氧管的管道内设有还原铁粉，且其进气口和出气口分别设有一层粗铁粒。空气中的氧气与还原铁粉和粗铁粒充分接触反应后，浓度得到大大降低。在所述脱氧管的出气口端，氧气浓度可以控制在1%以内，进而为水分分析提高氮含量较高的保护气氛。
[0010]进一步地，所述制冷单元包括箱体、设置在箱体内的制冷蛇形管、半导体制冷片和散热风扇;所述箱体和制冷蛇形管的两端分别设有对应的进气口和出气口；所述半导体制冷片的制冷端与所述制冷蛇形管贴合;所述半导体制冷片的散热端与所述散热风扇相对。所述半导体制冷片的制冷端产生大量的制冷量并传递到所述制冷蛇形管，进而使制冷蛇形管内的空气得以快速冷却；而所述半导体制冷片工作产生的热量将从其散热端排出，并经所述散热风扇及时排走，确保所述半导体制冷片的正常工作。
[0011 ]进一步地，所述干燥剂为变色硅胶颗粒;所述过滤棉为脱脂棉。
[0012]进一步地，还包括一控制器和传感器;所述第一通气阀、气栗单元、制冷单元、第二通气阀和流量控制单元分别与所述控制器连接;所述传感器设置在外部实验炉内并与所述控制器信号连接。
[0013]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型多功能供气装置实施例的流程图；
[0015]图2是图1所示净化单元的结构示意图；
[0016]图3是图1所示脱氧单元的结构示意图；
[0017]图4是图1所示制冷单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]请参阅图1，其是本实用新型多功能供气装置实施例的流程图。该一种多功能供气装置，包括净化单元1、第一通气阀2、气栗单元3、脱氧单元4、第二通气阀5、流量控制单元6和制冷单元7。所述净化单元I的进气口连接外界空气，出气口连接第一通气阀2;所述第一通气阀2的第一出气口连接所述气栗单元3的进气口，所述第一通气阀2的第二出气口连接所述脱氧单元4的进气口，且所述脱氧单元4的出气口与所述气栗单元3的进气口连接;所述气栗单元3的出气口连接第二通气阀5;所述第二通气阀5的第一出气口连接所述流量控制单元6的进气口，所述第二通气阀5的第二出气口连接所述制冷单元7的进气口，且所述制冷单元7的出气口与所述流量控制单元6的进气口连接;所述流量控制单元6的出气口连接外部实验炉。
[0019]请参阅图2，其是图1所示净化单元的结构示意图。所述净化单元I包括一净化管U。所述净化管11的管道内设有干燥剂12，且其进气口和出气口分别设有一层过滤棉13。所述干燥剂12为变色硅胶颗粒;所述过滤棉13为脱脂棉。外界空气经所述净化管11进气口端的过滤棉13过滤掉尘埃;再经过所述净化管11内的变色硅胶颗粒过滤掉水分，最后通过所述净化管11出气口端的过滤棉13，变为干燥洁净的空气。
[0020]请参阅图3，其是图1所示脱氧单元的结构示意图。所述脱氧单元4包括一脱氧管41。所述脱氧管41的管道内设有还原铁粉42，且其进气口和出气口分别设有一层粗铁粒43。空气中的氧气与还原铁粉42和粗铁粒43充分接触反应后，浓度得到大大降低。在所述脱氧管41的出气口端，氧气浓度可以控制在I %以内，进而为水分分析提高氮含量较高的保护气氛。
[0021]请参阅图4，其是图1所示制冷单元的结构示意图。所述制冷单元7包括箱体71、设置在箱体内的制冷蛇形管72、半导体制冷片73和散热风扇74。所述箱体71和制冷蛇形管72的两端分别设有对应的进气口和出气口；所述半导体制冷片73的制冷端与所述制冷蛇形管72贴合;所述半导体制冷片73的散热端与所述散热风扇74相对。所述半导体制冷片73的制冷端产生大量的制冷量并传递到所述制冷蛇形管72，进而使制冷蛇形管72内的空气得以快速冷却；而所述半导体制冷片73工作产生的热量将从其散热端排出，并经所述散热风扇74及时排走，确保所述半导体制冷片73的正常工作。本实用新型的制冷单元7进出口的温差可以达到(10-20) °C，经制冷单元7冷却的空气通向外部实验炉，可实现快速降低实验炉的温度。
[0022]为实现供气装置的自动控制，本实用新型提供的多功能供气装置还包括一控制器和传感器(图中未示)；所述第一通气阀2、气栗单元3、制冷单元7、第二通气阀5和流量控制单元6分别与所述控制器连接;所述传感器设置在外部实验炉内并与所述控制器信号连接；所述传感器经测得的实验炉的温度、压力信号传送到所述控制器，所述控制器再将信号发送到所述气栗单元3、第一通气阀2、制冷单元7、第二通气阀5和流量控制单元6。所述气栗单元3接收所述控制器的信号，以实现对外界压缩空气的抽取和压缩;所述第一通气阀2和第二通气阀5接收所述控制器的信号，以实现对进气口和出气口的开闭；所述制冷单元7接收所述控制器的信号，控制所述半导体制冷片73和散热风扇74的关闭，以实现对空气的快速冷却;所述流量控制单元6接收所述控制器的信号后，将一定量的气体稳定的输送到外部实验炉内。
[0023]当需要在氮气环境下实现水分分析的实验时:所述第一通气阀2的第一出气口关闭，第二出气口打开;所述第二通气阀5的第一出气口打开，第二出气口关闭。所述气栗单元3工作，并从外界抽取空气，使外界空气经过所述净化单元I净化，再通过所述脱氧单元4氧化，使空气中的氧气浓度得以大大降低，以获得氮含量较高的保护气氛;最后将氮含量较高的空气经过所述气栗单元3压缩后，通过所述流量控制单元6均匀稳定地输送到实验炉内。
[0024]当需要在充分氧气环境下进行灰分分析实验时:所述第一通气阀2的第一出气口打开，第二出气口关闭;所述第二通气阀5的第一出气口打开，第二出气口关闭。所述气栗单元3工作，并从外界抽取空气，使外界空气经过所述净化单元I净化，再经过所述气栗单元3压缩后，通过所述流量控制单元6均匀稳定地输送到实验炉内。
[0025]当需要对外界实验炉进行降温时:所述第一通气阀2的第一出气口打开，第二出气口关闭；所述第二通气阀5的第一出气口关闭，第二出气口打开。所述气栗单元3工作，并从外界抽取空气，使外界空气经过所述净化单元I净化，再经过所述气栗单元3压缩后，再通过所述制冷单元7把空气快速降温，最后再将降温后的气体再通过所述流量控制单元6均匀稳定地输送到实验炉内，以快速降低实验炉的温度，以便开始下次的实验。
[0026]相比于现有技术，本实用新型提供的多功能供气装置通过接通脱氧单元以降低空气中的氧含量，进而为外部实验炉提供氮含量较高的保护气氛，实现煤炭的水分分析实验；通过断开与脱氧单元的连接以向外部实验炉提供充足的氧气，实现煤炭的灰分分析实验；通过制冷单元将气栗单元抽取的空气制冷后，均匀稳定地通向外部实验炉内，实现实验炉的快速降温，提高测试效率。本实用新型依据不同的实验，自动切换不同的换气状态，提供符合实验要求的气氛，操作简单、经济实惠、方便实用。
[0027]本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
【主权项】
1.一种多功能供气装置，其特征在于:包括净化单元、第一通气阀、气栗单元、脱氧单元、第二通气阀、流量控制单元和制冷单元;所述净化单元的进气口连接外界空气，出气口连接第一通气阀；所述第一通气阀的第一出气口连接所述气栗单元的进气口，所述第一通气阀的第二出气口连接所述脱氧单元的进气口，且所述脱氧单元的出气口与所述气栗单元的进气口连接;所述气栗单元的出气口连接第二通气阀；所述第二通气阀的第一出气口连接所述流量控制单元的进气口，所述第二通气阀的第二出气口连接所述制冷单元的进气口，且所述制冷单元的出气口与所述流量控制单元的进气口连接;所述流量控制单元的出气口连接外部实验炉。2.根据权利要求1所述的多功能供气装置，其特征在于:所述净化单元包括一净化管；所述净化管的管道内设有干燥剂，且其进气口和出气口分别设有一层过滤棉。3.根据权利要求1所述的多功能供气装置，其特征在于:所述脱氧单元包括一脱氧管；所述脱氧管的管道内设有还原铁粉，且其进气口和出气口分别设有一层粗铁粒。4.根据权利要求1所述的多功能供气装置，其特征在于:所述制冷单元包括箱体、设置在箱体内的制冷蛇形管、半导体制冷片和散热风扇;所述箱体和制冷蛇形管的两端分别设有对应的进气口和出气口；所述半导体制冷片的制冷端与所述制冷蛇形管贴合;所述半导体制冷片的散热端与所述散热风扇相对。5.根据权利要求2所述的多功能供气装置，其特征在于:所述干燥剂为变色硅胶颗粒；所述过滤棉为脱脂棉。6.根据权利要求1所述的多功能供气装置，其特征在于:还包括一控制器和传感器;所述第一通气阀、气栗单元、制冷单元、第二通气阀和流量控制单元分别与所述控制器连接；所述传感器设置在外部实验炉内并与所述控制器信号连接。
【文档编号】G01N5/00GK205562323SQ201620086100
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】胡彪, 熊知明, 莫晓山, 罗建明, 周四清, 谭中柱
【申请人】湖南省计量检测研究院