[实用新型]焦炭热反应性自动控制仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对焦炭热反应实验过程中的热反应CO₂气体及保护N₂气的自动切换、自动流量控制及气电一体化结构形式(气体回路与电控电路二合一)的设备。

背景技术

对焦炭反应性的实验过程中，N₂参与保护，CO₂参与热反应。实验过程中要根据不同温度对两种气体进行切换，对气体流量采用普通流量计监视需要人工调定，由于人工调节流量偏差的存在及气源可能存在的不稳定性，所以在这个实验过程中，气体流量的是否准确直接影响实验结果。在实验过程中，人工无法实时来控制气体流量，另外气体会受环境温度及压力等因素的影响直接导致气体流量的误差增加。同时人工操作切换这两种气体也降低了实验可靠性，切换气路的控制阀及管路在另一个组成设备中，使实验过程中增加了人工操作的繁琐程度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种焦炭热反应性自动控制仪，该仪器可实现根据不同温度对两种气体进行自动切换，使气体流量控制准确，保证实验结果具有科学真实性、可对比性及可重复性，提高了可靠性，排除了人工操作。该设备的设计集成了对焦炭升温加热的电气自动控制电路与气体控制回路一体化方式，设备体积小巧，结构极为紧凑。

为实现上述目的，本实用新型焦炭热反应性自动控制仪采用如下技术方案实现：

焦炭热反应性自动控制仪，其特征在于：该装置包括气体流量控制单元和温度控制单元两个组成部分，控制显示单元与温度控制单元通过485总线相连接，并分别与PC机进行双向数据传输；温度控制单元还连接有温度调节显示单元。

气体流量控制单元由快速接头、电磁阀、连接管路、三通接头、流量调节单元、控制显示单元组成，由两组快速接头、电磁阀、连接管路分别构成气源气体的进入通道，两通道端部连接三通接头，三通接头通过连接管路连接流量调节单元；控制电路连接控制显示单元，调节阀与快速接头相连，快速接头通过连接管路连接热反应炉气体输入口。

流量调节单元内置传感器、控制电路、调节阀，组成对流量的PID控制方式。

本实用新型的优点是：它可将外部气源通过专用的气体管路将CO₂及N₂经过快速接头同时接入本控制仪的输入端，而针对这两路气体的切换及调节及对反应炉的温度控制均是通过PC机软件自动完成对实验过程中的各种操作与控制调节。气体流量控制准确，提高了可靠性，排除了人工操作。该设备的设计集成了对焦炭升温加热的电气自动控制电路与气体控制回路一体化方式，设备体积小巧，结构极为紧凑。

附图说明

图1是焦炭热反应性自动控制仪的结构示意图。

1、快速接头2、电磁阀3、连接管路4、三通接头5、流量调节单元

具体实施方式

见图1，焦炭热反应性自动控制仪包括气体流量控制单元和温度控制单元两个组成部分，两个组成部分通过RS485总线相通讯，并分别与PC机进行双向数据传输。

气体流量控制单元由快速接头1、电磁阀2、连接管路3、三通接头4、流量调节单元、控制显示单元组成，由两组快速接头1、电磁阀2、连接管路3分别构成CO₂与N₂气体的进入通道，两通道端部连接三通接头4，三通接头4通过连接管路连接流量调节单元5，流量调节单元5内置传感器、控制电路、调节阀6，组成对流量的PID控制方式；控制电路连接控制显示单元，调节阀6与快速接头相连，快速接头通过连接管路连接热反应炉气体输入口。

控制显示单元与温度控制单元通过484总线相连接，并分别与PC机进行双向数据传输；温度控制单元还连接有温度调节显示单元。

本装置的工作过程是：

CO₂与N₂经本控制仪后部气路管接口快速接头1引入至控制仪内的电磁阀组，电磁阀组由两个电磁阀2与一个三通接头4及相关支架组成。通过来自PC机的控制命令经控制显示单元转换后直接对这两个电磁阀进行开关控制，从而实现对输入的气路进行切换。当PC机运行程序过程中，会根据温度情况等工艺流程自动发出控制指令以实现气路的自动切换过程。

经切换后的气体进入气体流量调节单元5，气体流量调节单元5内置调节阀6与流量传感器及控制电路，内部组成了对流量进行PID的控制方式。通过控制显示单元来的控制信号来设定流量测量与调节的参数来达到控制目标要求，同时气体流量调节单元5将实时的数据送到PC机中作为对控制目标的监控。