何 巖

(濟寧協(xié)力特種氣體有限公司 工程部，山東 濟寧 任城 南張 272055)

0 引 言

稱重法標準氣體配制現(xiàn)有的技術狀況主要是純手工控制，配氣技術過程如下：

1. 根據(jù)各氣體成分計算所需的配比質量及先后順序。2. 將處理過的氣瓶手動放置在天平稱重臺上，去皮，清零。3. 手動上緊氣瓶卡具，打開管路上的閥門，打開真空泵、真空閥，將整個管路進行抽真空處理。4. 打開原料閥，將計算好的氣體成分依次充入氣瓶中并進行稱量。

1 標準氣體人工配制存在的問題

1. 首先根據(jù)所要配制的氣體組分，計算配制所需的氣體質量和壓力，計算方法繁瑣并有一定的技術要求，每次加入部分氣體后要進行稱重，根據(jù)稱重結果需要重復多次計算。

2. 每加入一種新的氣體組分，就要求操作人員去手工提起氣瓶進行清零、去皮等操作，而且放置氣瓶到天平上時要十分小心，要求做到輕拿輕放，稍有不慎可能對天平造成沖擊損壞。

3. 氣瓶卡具的連接與拆卸、管路閥門的啟閉需由配氣人員手動操作，工作強度大，而且由于手動開閉閥門的力度不同易造成閥門的損壞，閥門價格不菲。

4. 配氣操作人員在進行配氣過程中要高度集中精力，要憑經驗和感覺開關相應閥門，不能混淆，還要隨時注意觀察壓力變化和質量變化，即使一個好的配氣操作人員也會在配氣過程中出現(xiàn)真空表損壞和配制氣體不達標，對配氣操作人員要求較高，培訓成本和后續(xù)管理成本不低。

5. 配氣操作人員在配氣過程中不能實現(xiàn)人機分離，配制過程中一旦出現(xiàn)危險，會對操作人員人身安全產生較大威脅。

2 稱重法標準氣體自動配制裝置

稱重法標準氣體自動配制裝置實現(xiàn)了計算機自動計算和遠程控制，包括組分計算系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、配氣管路系統(tǒng)、開關瓶閥系統(tǒng)、卡具系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術相比有以下優(yōu)點。

1. 操作人員只需要輸入相應組分及含量，計算機自動計算配制所需的氣體質量和壓力，并實時自動采集控制系統(tǒng)實際配制數(shù)據(jù)進行再計算，不需要操作人員進行配制前及配制過程中的手工計算。

2. 操作人員通過計算機對整個配制過程進行操作控制，系統(tǒng)閥門啟閉、卡具連接與拆卸、標氣瓶閥門的啟閉、氣體充裝及稱重均可進行自動遠程控制，無需人員現(xiàn)場操作。

3. 控制系統(tǒng)分為自動控制和手動控制，均為計算機人機互動并可隨時轉換。自動控制時，系統(tǒng)自動抽真空及置換，將組分氣體自動配入標氣瓶內，并自動稱取氣體質量，操作者只需根據(jù)計算機提示手工進行原料氣瓶閥的啟閉操作。

4. 稱重法標準氣體自動配制裝置配有流速控制系統(tǒng)，可根據(jù)所需配制量及配制要求自動進行流速控制并可進行微量添加。

5. 操作簡單，了解一定化工知識的人員經簡單培訓即可上崗。

6. 通過加裝防爆墻，可完全實現(xiàn)人機分離，配制過程中即使發(fā)生危險，不會對操作人員產生人身傷害。

該系統(tǒng)主要結構組成見圖1。特別要求：防爆、防潮、防塵、防水環(huán)。

圖1 稱重法標準氣體自動配制裝置簡圖

3 結 論

本自動配氣裝置的開發(fā)和研究對于多元化高危、極易燃、極易爆氣體的配制提供了堅實的前期條件，最大程度的進行了人機隔離，把可控風險降到控制范圍以內。將以往的高危工作轉化為普通工作，顛覆國內外氣體自動配制技術行業(yè)，為標準氣體的持續(xù)發(fā)展奠定基礎。