專利名稱：多點自動循環(huán)氣體分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及氣體分析設(shè)備，特別涉及一種多點自動循環(huán)氣體分析裝置。
背景技術(shù)：
在冷軋連續(xù)退火爐中，爐內(nèi)保護(hù)氣體中有三項成分指標(biāo)需要在線分析測定氫氣含量、含氧量(ppm)和露點。冷軋連續(xù)退火爐爐內(nèi)保護(hù)氣氛主要由N2和H2構(gòu)成，爐內(nèi)壓力呈微正壓(50 200Pa)，溫度600°C，掌握與控制保護(hù)氣氛中的含H量、含0量和露點數(shù)據(jù)， 對防止帶鋼表面氧化、保證帶鋼表面高品質(zhì)和設(shè)備運行安全方面，起到了非常關(guān)鍵的作用， 這是冷軋大型連續(xù)退火爐自動運行的重要控制功能和保證?，F(xiàn)有的大型冷軋連續(xù)退火爐一般均由加熱、均熱及冷卻這幾大部分組成；在這些重要區(qū)域，上述的三項數(shù)據(jù)均需進(jìn)行檢測，一般每座退火爐需要檢測點數(shù)在5個以上，部分爐子需要10個點以上或更多。現(xiàn)有退火爐很大部分爐內(nèi)氣氛采用的分析方案是單點檢測分析，即每個點設(shè)置一套分析儀裝置。因此存在著以下缺點1、同樣的檢測點數(shù)，工程費用高。2、運行維護(hù)投入大。3、生產(chǎn)中，取樣管路是否泄漏很難判斷。有鑒于此，尋求一種多點自動循環(huán)氣體分析裝置成為該領(lǐng)域技術(shù)人員的追求目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的任務(wù)是提供一種多點自動循環(huán)氣體分析裝置，它克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，能同時對多個采樣點的氣體進(jìn)行自動或手動分析檢測。采用自動控制切換采樣點時的隊吹掃、待檢采樣管的自動排放設(shè)計及高效可靠的預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計，使得裝置可對每個采樣點的氣體成分進(jìn)行準(zhǔn)確、實時的在線分析，且保證了被測氣體的新鮮度。本實用新型的技術(shù)解決方案如下一種多點自動循環(huán)氣體分析裝置，至少包括人機接口(100)、現(xiàn)場操作盤(101)、 分布式控制系統(tǒng)(200)以及氣體分析儀盤(300)；所述氣體分析儀盤(300 )連接分布式控制系統(tǒng)(200 )，所述人機接口( 100 )及現(xiàn)場操作盤(101)分別連接分布式控制系統(tǒng)(200)；所述氣體分析儀盤(300)包括至少一個分析點、采樣泵(P1)、排放泵(P2)、露點儀、氧含量分析儀、氫含量分析儀、若干三通電磁閥以及氮氣吹掃；所述分析點分別連接采樣泵(Pl)以及排放泵(P2)，所述氮氣吹掃通過三通電磁閥(SV6)連接分析點；通過與采樣泵(Pl)之間的節(jié)點，采樣泵(Pl)分別連接露點儀、氧含量分析儀以及氫含量分析儀。所述分析點共計五個；[0016]所述第一分析點依次連接三通電磁閥(SV8)以及三通電磁閥(SVl)；所述第二分析點依次連接三通電磁閥(SV9)以及三通電磁閥(SV2)；所述第三分析點依次連接三通電磁閥(SVlO)以及三通電磁閥(SV3)；所述第四分析點依次連接三通電磁閥(SVll)以及三通電磁閥(SV4)；所述第五分析點依次連接三通電磁閥(SV12)以及三通電磁閥(SV5)；所述三通電磁閥(SVl至SV5)的一路分別連接采樣泵(P1)，三通電磁閥(SVl至 SV5)的另一路分別連接排放泵(P2)；所述氮氣吹掃依次連接三通電磁閥(SV6)以及三通電磁閥(SVl)與采樣泵(Pl)之間的節(jié)點；所述采樣泵(Pl)分別連接露點儀、氧含量分析儀以及氫含量分析儀，連接分布式控制系統(tǒng)(200)。本實用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的多點自動循環(huán)氣體分析裝置僅以一套分析儀器，同時對多個采樣點(采樣點的個數(shù)無限制，根據(jù)實際工藝要求確定)的氣體進(jìn)行自動或手動分析檢測。采用自動控制切換采樣點時的N2吹掃、待檢采樣管的自動排放設(shè)計及高效可靠的預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計，使得裝置可對每個采樣點的氣體成分進(jìn)行準(zhǔn)確、實時的在線分析，且保證了被測氣體的新鮮度(其檢測的實時性，完全不受循環(huán)點數(shù)制約)。其不僅大大降低了設(shè)備的投資費用，提高了設(shè)備運行的效率，更為重要的是，使判斷采樣管是否泄漏變得非常簡單、科學(xué)；減低了生產(chǎn)維護(hù)成本，滿足了大型連續(xù)退火爐安全、高效運行的需要。

圖1為本實用新型的一種多點自動循環(huán)氣體分析裝置的噴吹給料裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記100為人機接口(HMI )，101為現(xiàn)場操作盤，200為分布式控制系統(tǒng)(DCS)，300為氣體分析儀盤，Pl為采樣泵，P2為排放泵。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細(xì)說明。參看圖1，本實用新型提供了一種多點自動循環(huán)氣體分析裝置，主要由人機接口 100、現(xiàn)場操作盤101、分布式控制系統(tǒng)200以及氣體分析儀盤300組成。氣體分析儀盤300 連接分布式控制系統(tǒng)200，人機接口 100及現(xiàn)場操作盤101分別連接分布式控制系統(tǒng)200。 氣體分析儀盤300包括至少一個分析點、采樣泵P1、排放泵P2、露點儀、氧含量分析儀、氫含量分析儀、若干三通電磁閥以及氮氣吹掃。分析點分別連接采樣泵Pl以及排放泵P2，氮氣吹掃通過三通電磁閥SV6連接分析點。通過與采樣泵Pl之間的節(jié)點，采樣泵Pl分別連接露點儀、氧含量分析儀以及氫含量分析儀。分析點共計五個第一分析點依次連接三通電磁閥SV8以及三通電磁閥SV1。第二分析點依次連接三通電磁閥SV9以及三通電磁閥SV2。第三分析點依次連接三通電磁閥 SVlO以及三通電磁閥SV3。第四分析點依次連接三通電磁閥SVll以及三通電磁閥SV4。第五分析點依次連接三通電磁閥SV12以及三通電磁閥SV5。三通電磁閥SVl至SV5的一路分別連接采樣泵P1，三通電磁閥SVl至SV5的另一路分別連接排放泵P2。氮氣吹掃依次連接三通電磁閥SV6以及三通電磁閥SVl與采樣泵Pl之間的節(jié)點。采樣泵Pl分別連接露點儀、氧含量分析儀以及氫含量分析儀，連接分布式控制系統(tǒng)200。本實用新型的多點自動循環(huán)氣體分析裝置在實際使用中可采用如下方式圖1中的HMI是Human Machine hterface的縮寫，為“人機接口”，也叫人機界面。 人機界面(又稱用戶界面或使用者界面)是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫 (Distributed Control System)，在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。如圖1所示，氣體分析儀盤300工作模式=HMIlOO有自動、軟手動模式；現(xiàn)場操作盤101可進(jìn)行自動/手動模式切換選擇，當(dāng)選擇手動模式時，操作人員可以在現(xiàn)場操作盤 101手動選擇檢測某一個分析點。氣體分析儀盤300工作模式的選擇當(dāng)現(xiàn)場操作盤101上手自動開關(guān)(L/R)打在 “遠(yuǎn)程”位置時，HMIlOO上點擊“AUT0”或“MAN”按鈕，可讓氣體分析儀盤300工作在自動或軟手動模式；當(dāng)現(xiàn)場操作盤101上手自動開關(guān)(L/R)打在“就地”位置時，氣體分析儀盤300 只能工作在手動模式。自動模式下氣體分析儀盤300工作過程當(dāng)選擇自動模式后，氣體分析儀盤300 會根據(jù)在DCS200內(nèi)設(shè)定的取樣周期(可按要求調(diào)整，一般設(shè)5分鐘或以上)，自動地按順序循環(huán)檢測N2 Gas、HN Gas、RHS, CS、TDRS共5個分析點。當(dāng)檢測N2 Gas分析點時，來自N2 Gas分析點的待測氣體經(jīng)三通電磁閥SV8 (處于直通狀態(tài))、SVl (處于直通狀態(tài))，通過采樣泵P1，將被測介質(zhì)分別送往氧含量分析儀(02)、氫含量分析儀(H2)、露點儀(DP)進(jìn)行分析檢測；其檢測結(jié)果可分別在現(xiàn)場操作盤101和HMIlOO上進(jìn)行顯示和報警等。而此時下次待檢的氣體如HN Gas分析點的待測氣體則經(jīng)三通電磁閥SV9 (處于直通狀態(tài))、SV2 (處于旁通狀態(tài))，并通過排放泵P2排空(來自RHS、CS、TDRS分析點的待測氣體，依此類推)。每次采樣分析點順序循環(huán)檢測切換時都要進(jìn)行氮氣吹掃，以確保五路待測氣體不互相干擾。氮氣吹掃時，三通電磁閥SVl SV6處于直通狀態(tài)，三通電磁閥SV8 SV12處于旁通狀態(tài)，氮氣經(jīng)三通電磁閥SV6后分五路(SV8和SVl為一路，其它類推)進(jìn)行被測管路的氮氣吹掃。以上三通電磁閥的順序控制均由DCS200進(jìn)行。軟手動模式下氣體分析儀盤300工作過程當(dāng)選擇軟手動模式后，操作人員可在 HMIlOO上通過點擊按鈕選擇檢測某一個分析點，或者進(jìn)行氮氣吹掃。當(dāng)檢測N2 Gas分析點時，點擊“N2 Gas"按鈕，然后點擊“START”開始檢測，直到點擊“STOP”按鈕時，檢測結(jié)束。其它分析點的檢測，依此類推。需要氮氣吹掃時，點擊“N2 ON”開始吹掃，直到點擊“N2 OFF”時吹掃結(jié)束。軟手動模式下，氣體分析儀盤300的三通電磁閥、泵、氣路等相互間聯(lián)鎖動作順序都類似于自動模式。手動模式下氣體分析儀盤300工作過程當(dāng)選擇手動模式時，操作人員可以在現(xiàn)場操作盤101手動按下按鈕選擇檢測某一個分析點或者進(jìn)行氮氣吹掃。當(dāng)檢測N2 Gas分析點時，按下“N2 fes”按鈕，然后按下“START”開始檢測，直到按下“STOP”按鈕時，檢測結(jié)束。其它分析點的檢測，依此類推。需要氮氣吹掃時，按下“N2 ON”開始吹掃，直到按下“N2 OFF”時吹掃結(jié)束。手動模式下，氣體分析儀盤300的三通電磁閥、泵、氣路等相互間聯(lián)鎖動作順序都類似于自動模式。其中，DCS控制系統(tǒng)200中，“Al”是200中的內(nèi)部控制功能之一，“A”是泛指對各種介質(zhì)的分析，是英語Analysis的第一個字母；“I”是顯示，是英語hdication的第一個字母。綜上所述，本實用新型的多點自動循環(huán)氣體分析裝置僅以一套分析儀器，同時對多個采樣點(采樣點的個數(shù)無限制，根據(jù)實際工藝要求確定)的氣體進(jìn)行自動或手動分析檢測。采用自動控制切換采樣點時的隊吹掃、待檢采樣管的自動排放設(shè)計及高效可靠的預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)計，使得裝置可對每個采樣點的氣體成分進(jìn)行準(zhǔn)確、實時的在線分析，且保證了被測氣體的新鮮度(其檢測的實時性，完全不受循環(huán)點數(shù)制約)。其不僅大大降低了設(shè)備的投資費用，提高了設(shè)備運行的效率，更為重要的是，使判斷采樣管是否泄漏變得非常簡單、科學(xué)；減低了生產(chǎn)維護(hù)成本，滿足了大型連續(xù)退火爐安全、高效運行的需要。當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，上述實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對上述實施例的變化、變型等都將落在本實用新型權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多點自動循環(huán)氣體分析裝置，其特征在于，至少包括人機接口(100)、現(xiàn)場操作盤(101)、分布式控制系統(tǒng)(200)以及氣體分析儀盤(300)；所述氣體分析儀盤(300 )連接分布式控制系統(tǒng)(200 )，所述人機接口(100 )及現(xiàn)場操作盤(101)分別連接分布式控制系統(tǒng)(200)；所述氣體分析儀盤(300)包括至少一個分析點、采樣泵(P1)、排放泵(P2)、露點儀、氧含量分析儀、氫含量分析儀、若干三通電磁閥以及氮氣吹掃；所述分析點分別連接采樣泵(Pl)以及排放泵(P2)，所述氮氣吹掃通過三通電磁閥SV6 連接分析點；通過與采樣泵(Pl)之間的節(jié)點，采樣泵(Pl)分別連接露點儀、氧含量分析儀以及氫含量分析儀。
2.如權(quán)利要求1所述的多點自動循環(huán)氣體分析裝置，其特征在于所述分析點共計五個；所述第一分析點依次連接三通電磁閥SV8以及三通電磁閥SVl ； 所述第二分析點依次連接三通電磁閥SV9以及三通電磁閥SV2 ； 所述第三分析點依次連接三通電磁閥SVlO以及三通電磁閥SV3 ； 所述第四分析點依次連接三通電磁閥SVll以及三通電磁閥SV4 ； 所述第五分析點依次連接三通電磁閥SV12以及三通電磁閥SV5 ； 所述三通電磁閥SVl至SV5的一路分別連接采樣泵(Pl )，三通電磁閥SVl至SV5的另一路分別連接排放泵(P2)；所述氮氣吹掃依次連接三通電磁閥SV6以及三通電磁閥SVl與采樣泵(Pl)之間的節(jié)占. 所述采樣泵(Pl)分別連接露點儀、氧含量分析儀以及氫含量分析儀，連接分布式控制系統(tǒng)(200)。
專利摘要本實用新型涉及一種多點自動循環(huán)氣體分析裝置，氣體分析儀盤連接分布式控制系統(tǒng)，人機接口及現(xiàn)場操作盤分別連接分布式控制系統(tǒng)。氣體分析儀盤包括至少一個分析點、采樣泵、排放泵、露點儀、氧含量分析儀、氫含量分析儀、若干三通電磁閥以及氮氣吹掃。分析點分別連接采樣泵以及排放泵，氮氣吹掃通過三通電磁閥連接分析點。通過與采樣泵之間的節(jié)點，采樣泵分別連接露點儀、氧含量分析儀以及氫含量分析儀。本實用新型僅以一套分析儀器，同時對多個采樣點的氣體進(jìn)行自動或手動分析檢測；不僅大大降低了設(shè)備的投資費用，提高了設(shè)備運行的效率，更為重要的是，使判斷采樣管是否泄漏變得非常簡單、科學(xué)；減低了生產(chǎn)維護(hù)成本，滿足了大型連續(xù)退火爐安全、高效運行的需要。
文檔編號G01N35/00GK202049163SQ20112011401
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者衛(wèi)巍, 安翔, 潘進(jìn)魚, 胥平, 魯嘉慶 申請人:寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司