高壓氮氣污染報警裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種高壓氮氣污染報警裝置，包括節(jié)流閥、微致冷器、流量開關(guān)、聲光報警器和高壓電磁閥。報警裝置通過高壓導管與用氣設備的供氣管路并聯(lián)。高壓氮氣經(jīng)過節(jié)流閥至微致冷器節(jié)流制冷，形成液氮，隨后氣化，經(jīng)流量開關(guān)排空，此時流量開關(guān)的常開觸點閉合，無報警信號輸出。如果高壓氮氣被有害雜質(zhì)氣體或顆粒污染，則微致冷器中的毛細管很快就會形成冰堵，堵塞氣路，流量開關(guān)常開觸點不能閉合，進而觸發(fā)聲光報警器發(fā)出污染報警，同時發(fā)出控制信號，關(guān)斷高壓電磁閥，切斷用氣設備的供氣氣路。本發(fā)明能有效防止被污染的氣體進入用氣設備，減少了生產(chǎn)損失，同時節(jié)約了儀器購置費用，提高了經(jīng)濟效益。
【專利說明】
高壓氮氣污染報警裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于高壓氮氣監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種高壓氮氣污染報警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在很多生產(chǎn)或試驗系統(tǒng)中，對高壓氮氣中的雜質(zhì)氣體或顆粒有嚴格的要求，而由于條件所限，大多數(shù)用戶無法安裝使用較為昂貴(每套十幾萬元以上)的高壓氮氣純度和潔凈度檢測儀器。此時如果輸入的高壓氮氣受到污染或有害雜質(zhì)氣體(如水蒸氣、二氧化碳、乙炔等)超標，導致用氣設備或試驗系統(tǒng)故障，輕則造成停產(chǎn)，嚴重時將嚴重損壞生產(chǎn)或試驗系統(tǒng)，造成較大的經(jīng)濟損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種價廉、有效、在線的氮氣污染檢測報警裝置。
[0004]解決上述技術(shù)問題本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種高壓氮氣污染報警裝置，包括節(jié)流閥、微致冷器、流量開關(guān)、聲光報警器，高壓氮氣經(jīng)過節(jié)流閥進入微致冷器，微致冷器的出氣口連接流量開關(guān)，流量開關(guān)與聲光報警器電氣連接；
[0006]所述高壓氮氣污染報警裝置與用氣設備的供氣管路并聯(lián)，通入高壓氮氣后，若流量開關(guān)有氣體流過，聲光報警器不報警;若流量開關(guān)無氣體流過，聲光報警器報警。
[0007]進一步的，所述微致冷器包括氮氣輸入口、接口裝置、出氣口、帶毛細管的熱交換器、杜瓦瓶、微孔；
[0008]所述接口裝置密封在杜瓦瓶上，接口裝置上面設置氮氣輸入口、側(cè)面設置出氣口；所述杜瓦瓶內(nèi)部設置熱交換器，熱交換器固定在接口裝置下面，熱交換器中的毛細管上端與氮氣輸入口連通、下端為微孔。
[0009]進一步的，所述用氣設備的供氣管路上安裝高壓電磁閥。
[0010]進一步的，所述的流量開關(guān)為常開觸點，開關(guān)設定流量值為2.0SCFH。
[0011 ]本發(fā)明的有益效果是:在高壓氮氣純度和潔凈度要求較高，又沒有相關(guān)的檢測儀器的條件下，使用較為廉價的氮氣污染檢測報警裝置即可監(jiān)測高壓氮氣純度和潔凈度是否滿足使用要求。一旦純凈氮氣受到污染，系統(tǒng)就會發(fā)出污染報警，同時發(fā)出控制信號，關(guān)斷高壓電磁閥，切斷用氣設備的供氣氣路，防止被污染的氣體進入用氣設備，減少了生產(chǎn)損失，同時節(jié)約了儀器購置費用，提高了經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明高壓氮氣污染報警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明中J-T微致冷器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明中高壓氮氣是指高壓范圍為15MPa?23MPa的氮氣。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明高壓氮氣污染報警裝置主要包括節(jié)流閥1、J_T微致冷器2、流量開關(guān)3、聲光報警器4和高壓電磁閥5。所述的報警裝置通過高壓導管與用氣設備6的供氣管路并聯(lián);高壓氮氣經(jīng)過節(jié)流閥I進入J-T微致冷器2，J-T微致冷器2的出氣口連接流量開關(guān)3，流量開關(guān)3與聲光報警器4電氣連接;所述高壓電磁閥5安裝在用氣設備6的供氣管路上，高壓電磁閥5與聲光報警器4電氣連接。
[0016]所述的節(jié)流閥I用于調(diào)節(jié)進入報警裝置氣路的氮氣流量。純凈高壓氮氣經(jīng)過節(jié)流閥I進入J-T微致冷器2，純凈高壓氮氣在J-T微致冷器2中節(jié)流制冷，形成液氮，隨后氣化，從出氣口輸出至流量開關(guān)3排空，此時流量開關(guān)3常開觸點閉合，聲光報警器4不報警。如果高壓氮氣中有害雜質(zhì)氣體超標(如氮氣中水蒸氣達到18ppm)或受顆粒污染(如氮氣中含有直徑Φ >20μπι的顆粒)時，則J-T微致冷器2堵塞，不能正常工作，流量開關(guān)3無氣體流過，流量開關(guān)3常開觸點不能閉合，進而觸發(fā)聲光報警器4發(fā)出污染報警，同時發(fā)出控制信號，關(guān)斷高壓電磁閥5，切斷用氣設備6的供氣氣路。所述高壓電磁閥5用于控制用氣設備供氣管路的通斷。
[0017]所述的J-T微致冷器2為Joule-Thomson微致冷器，包括氮氣輸入口 21、接口裝置22、出氣口 23、帶毛細管25的熱交換器24、杜瓦瓶26、微孔27，所述接口裝置22密封在杜瓦瓶26上，接口裝置22上面設置氮氣輸入口 21、側(cè)面設置出氣口 23 ；所述杜瓦瓶26絕熱，內(nèi)部設置熱交換器24，熱交換器24固定在接口裝置22下面，熱交換器24中的毛細管25上端與氮氣輸入口 21連通、下端為微孔27 ο工作時，純凈高壓氮氣從氮氣輸入口 21進入熱交換器24中的毛細管25中，被節(jié)流，通過終端的微孔27(微孔內(nèi)徑Φ0.1mm)排出，并迅速膨脹，吸熱、制冷，在杜瓦瓶26內(nèi)形成液氮，隨后氣化，從出氣口 23輸出，此時流量開關(guān)3常開觸點閉合，報警裝置不報警。當高壓氮氣中有害雜質(zhì)氣體超標(如氮氣中水蒸氣達到ISppm)或受顆粒污染(如氮氣中含有直徑Φ>20μπι的顆粒)時，則J-T微致冷器2的毛細管的微孔即刻被堵塞，即出現(xiàn)“冰堵”現(xiàn)象，此時出氣□ 23無氣體輸出，流量開關(guān)3無氣體流過，流量開關(guān)3常開觸點不能閉合，進而觸發(fā)聲光報警器4發(fā)出污染報警，同時發(fā)出控制信號，關(guān)斷高壓電磁閥5，切斷用氣設備6的供氣氣路。J-T微致冷器2與同類其它致冷器相比，具有耗氣流量小(約10L/min)、啟動時間短(小于60S)等特點。
[0018]所述的流量開關(guān)3為小流量氣體流量開關(guān)，可以檢測流經(jīng)氣路中氮氣的流量，流量開關(guān)為常開觸點，開關(guān)設定流量值(動作點)為2.0SCFH(即0.94NL/min)，即當流量>
2.，流量開關(guān)3為觸點閉合，當流量彡2.0SCFH時，流量開關(guān)3為觸點不閉合。一般的氣體流量開關(guān)動作點都比較大(設定流量值遠大于2.0SCFH)，而液體流量開關(guān)的動作有延遲現(xiàn)象。為保證所述的氮氣污染報警裝置工作的可靠性，不能選用液體或動作點較大的氣體流量開關(guān)。
[0019]在沒有昂貴的氮氣純度和潔凈度檢測儀器的條件下，增加了上述氮氣污染報警裝置，一旦系統(tǒng)中的氮氣受到污染或雜質(zhì)氣體超標，本裝置立即報警，同時發(fā)出控制信號，關(guān)斷高壓電磁閥，切斷用氣設備的供氣氣路，待操作人員進一步處置，避免對生產(chǎn)和試驗系統(tǒng)造成損壞。
[0020]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，不脫離本發(fā)明構(gòu)思作出的各種變化，仍落在本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高壓氮氣污染報警裝置，其特征在于，包括節(jié)流閥(I)、微致冷器(2)、流量開關(guān)(3)、聲光報警器(4)，高壓氮氣經(jīng)過節(jié)流閥(I)進入微致冷器(2)，微致冷器(2)的出氣口連接流量開關(guān)(3)，流量開關(guān)(3)與聲光報警器(4)電氣連接；所述高壓氮氣污染報警裝置與用氣設備(6)的供氣管路并聯(lián)，通入高壓氮氣后，若流量開關(guān)(3)有氣體流過，聲光報警器(4)不報警;若流量開關(guān)(3)無氣體流過，聲光報警器(4)報塾目ο2.如權(quán)利要求1所述的高壓氮氣污染報警裝置，其特征在于，所述微致冷器(2)包括氮氣輸入口(21)、接口裝置(22)、出氣口(23)、帶毛細管(25)的熱交換器(24)、杜瓦瓶(26)、微孔(27); 所述接口裝置(22)密封在杜瓦瓶(26)上，接口裝置(22)上面設置氮氣輸入口(21)、側(cè)面設置出氣口(23);所述杜瓦瓶(26)內(nèi)部設置熱交換器(24)，熱交換器(24)固定在接口裝置(22)下面，熱交換器(24)中的毛細管(25)上端與氮氣輸入口(21)連通、下端為微孔(27)。3.如權(quán)利要求1或2所述的高壓氮氣污染報警裝置，其特征在于，所述用氣設備的供氣管路上安裝高壓電磁閥(5)。4.如權(quán)利要求1或2所述的高壓氮氣污染報警裝置，其特征在于，所述的流量開關(guān)(3)為常開觸點，開關(guān)設定流量值為2.0SCHL
【文檔編號】G01N33/00GK106018695SQ201610451229
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】甘長海, 張勛, 王兵, 孫永生, 高俊偉, 房方, 戴曉波, 陳冉
【申請人】中國人民解放軍95989部隊