仪表分析器真空度的保持装置及方法
阅读说明：本技术 仪表分析器真空度的保持装置及方法 (Device and method for maintaining vacuum degree of instrument analyzer ) 是由 赵力 刘双明 魏薇 王树利 周瑞彬 张剑 张美杰 许新普 李鹏德 武奎 贾存德 于 2018-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种仪表分析器真空度的保持装置及方法,该装置包括：压缩空气源、补偿气路、气动真空泵和仪表分析器；压缩空气源与气动真空泵连接,用于为气动真空泵提供动力；气动真空泵与仪表分析器连接,用于对仪表分析器进行抽真空操作；补偿气路位于压缩空气源和仪表分析器之间,用于将压缩空气源中的部分空气输入至仪表分析器内,以补偿仪表分析器内的真空度,补偿气路为流量可调的管路；仪表分析器用于盛放待分析液体。本发明实现了当压缩空气源的压力发生波动时,仪表分析器内的真空度依然可以保持稳定。(The invention provides a device and a method for maintaining vacuum degree of an instrument analyzer, wherein the device comprises: the system comprises a compressed air source, a compensation air circuit, a pneumatic vacuum pump and an instrument analyzer; the compressed air source is connected with the pneumatic vacuum pump and used for providing power for the pneumatic vacuum pump; the pneumatic vacuum pump is connected with the instrument analyzer and is used for vacuumizing the instrument analyzer; the compensation gas circuit is positioned between the compressed air source and the instrument analyzer and used for inputting part of air in the compressed air source into the instrument analyzer so as to compensate the vacuum degree in the instrument analyzer, and the compensation gas circuit is a pipeline with adjustable flow; the meter analyzer is used to hold a liquid to be analyzed. The invention realizes that the vacuum degree in the instrument analyzer can still be kept stable when the pressure of the compressed air source fluctuates.)
技术领域
本发明涉及石油产品分析技术领域，尤其涉及一种仪表分析器真空度的保持装置及方法。
背景技术
液体油品为一种混合物，需要使用蒸馏的方法使特定沸点的组分挥发出来，通常根据减压蒸馏原理，液体油品在真空环境下可以降低蒸馏温度，一些在线分析仪表利用该原理，对仪表分析器进行抽真空处理，使油品在仪表分析器的真空环境下进行分析，实现低温分析，以此降低油品的结焦和裂解。
目前，通常采用气动真空泵对仪表分析器进行抽真空。气动真空泵依靠压缩空气为动力驱动，装置现场的压缩空气为多个用气设备并联使用，存在相互干扰，使得压缩空气的压力并不稳定，导致仪表分析器中的真空度会随着压缩空气的压力波动而发生变化。针对上述情况，为了获得稳定的真空度，通常采用稳压阀，采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，使阀后压力保持在一定范围内，在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力在设定的范围内，然后再输入到气动真空泵中，以保持仪表分析器中的真空度稳定。
但是，现有技术只能稳定小范围的压力波动，当压缩空气的压力波动较大时，会造成压力波动的稳定性能下降，这样将不能满足仪表分析器中的稳压真空需求。
发明内容
本发明提供一种仪表分析器真空度的保持装置和方法，以实现当压缩空气源的压力波动时，保持仪表分析器中真空度的稳定性。
一方面，本发明提供了一种仪表分析器真空度的保持装置，包括：
压缩空气源、补偿气路、气动真空泵和仪表分析器；
所述压缩空气源与所述气动真空泵连接，用于为所述气动真空泵提供动力；
所述气动真空泵与所述仪表分析器连接，用于对所述仪表分析器进行抽真空操作；
所述补偿气路位于所述压缩空气源和所述仪表分析器之间，用于将所述压缩空气源中的部分空气输入至所述仪表分析器内，以补偿所述仪表分析器内的真空度，所述补偿气路为流量可调的管路；
所述仪表分析器用于盛放待分析液体。
本方案中，通过压缩空气源为气动真空泵提供动力，对仪表分析器进行抽真空操作，然后在压缩空气源和仪表分析器之间设置了补偿气路，用于将压缩空气源中的部分空气输入到仪表分析器中，以补偿仪表分析器内的真空度，合理解决了当压缩空气源的发生变化，导致气动真空泵的动力发生波动，而使仪表分析器中真空度不稳定的问题。
可选地，所述补偿气路上还包括第一调节阀。
可选的，本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置还包括第二调节阀，所述第二调节阀连接在所述压缩空气源与所述气动真空泵之间，用于调节所述压缩空气源传输至所述气动真空泵中的空气流量。
可选地，本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置还包括真空表，所述真空表用于测量所述仪表分析器中的真空度。
可选地，所述压缩空气源还包括空气压缩机。
本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置，通过压缩空气源与气动真空泵连接，为气动真空泵提供动力，气动真空泵与仪表分析器连接，对仪表分析器进行抽真空操作，补偿气路位于压缩空气源和仪表分析器之间，用于将压缩空气源中的部分空气输入至仪表分析器内，以补偿仪表分析器内的真空度，补偿气路为流量可调的管路，其中，仪表分析器用于盛放待分析液体。由于设置了补偿气路，可以根据压缩空气源压力的波动，相应的为仪表分析器输入部分空气，以稳定仪表分析器中的真空度。
另一方面，本发明提供了一种仪表分析器真空度的保持方法，应用于上述的仪表分析器真空度的保持装置中，方法包括：
测量仪表分析器内的真空度；
根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，以使仪表分析器内的真空度保持在预设范围内。
在上述方案中，首先测量仪表分析器内的真空度，然后根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，以使仪表分析器内地真空度保持在预设范围内，补偿了当气体真空泵连接的压缩空气源发生波动时，对仪表分析器内的真空度造成的波动，以保持仪表分析器内的真空度保持稳定。
可选地，补偿气路上还包括第一调节阀；
相应的，根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，包括：
根据仪表分析器内的真空度，调节第一调节阀的第一开启角度，以调节补偿气路中的空气流量。
可选的，还包括第二调节阀，第二调节阀连接在压缩空气源与气动真空泵之间；
相应的，还包括：
调节第二调节阀的第二开启角度，以调节压缩空气源传输至气动真空泵中的空气流量。
可选地，第一开启角度和第二开启角度之间的比值为1:50～120。
可选地，第一开启角度的范围为1°～20°，第二开启角度范围为600°～720°。
本发明提供的仪表分析器真空度的保持方法，首先通过测量仪表分析器内的真空度，然后根据仪表分析器内的真空度，可以通过第一调节阀的第一开启角度，调节补偿气路中的空气流量，另外，也可以通过调节第二调节阀的第二开启角度以调节压缩空气源传输至气动真空泵中的空气流量，使仪表分析器内的真空度保持在预设范围内。由于根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，使为气动真空泵提供动力的压缩空气源发生波动时，仪表分析器中的真空度可以保持稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的仪表分析器真空度的保持装置的结构示意图；
图2为图1中气动真空泵的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的仪表真空度的保持装置的一结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的仪表真空度的保持装置的另一结构示意图；
图5是本发明实施例一提供的仪表分析器真空度的保持方法的流程示意图。
附图标记说明：
1、压缩空气源
2、补偿气路
3、气动真空泵
4、仪表分析器
5、第一连接管线
6、第二连接管线
7、气动真空泵排气口
8、第一调节阀
9、第二调节阀
10、真空表
11、空气压缩机
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
首先对本发明所涉及的名词进行解释：
(1)减压蒸馏原理：液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度，因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的，如果借助于真空泵降低系统内压力，就可以降低液体的沸点，这便是减压蒸馏操作的理论依据。
(2)压缩空气：空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点：清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。
(3)真空泵：是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲，真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。
在石油产品分析技术领域中，通常根据减压蒸馏原理，对仪表分析器进行抽真空操作，以降低石油产品的沸点，节约能源。但在实际操作中，仪表分析器的真空度需要保持在一定的稳定状态，才能实现更好的根据石油产品的性质控制仪表分析器中的温度。
由于装置现场的压缩空气源为多个用气设备并联使用，多个用气设备同时使用压缩空气源，当用气设备数量增加时，可能会造成压缩空气源中的压力变小，当用气设备数量减少时，可能会造成压缩空气源中的压力变大，多个用气设备相互干扰，因此压缩空气源的压力并不稳定。本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置及方法解决了在压缩空气源存在压力波动的情况下，如何使仪表分析器内的真空度保持稳定的技术问题。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明实施例一提供的仪表分析器真空度的保持装置的结构示意图，图2为图1中气动真空泵的结构示意图，如图1和图2所示，本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置，包括：压缩空气源1、补偿气路2、气动真空泵3和仪表分析器4。
其中，压缩空气源1与气动真空泵3连接，用于为气动真空泵3提供动力；气动真空泵3与仪表分析器4连接，用于对仪表分析器4进行抽真空操作；补偿气路2位于压缩空气源1和仪表分析器4之间，用于将压缩空气源1中的部分空气输入至仪表分析器4内，以补偿仪表分析器4内的真空度，补偿气路2为流量可调的管路；仪表分析器4用于盛放待分析液体。
具体的，压缩空气源1通过第一连接管线5与气动真空泵3连接，第一连接管线5与气动真空泵3的连接口为气动真空泵3的进气口，压缩空气源1中的压缩空气通过第一连接管线5高速喷射至气动真空泵3，在气动真空泵3与第一连接管线5的连接口处形成射流，并产生卷吸流动，在卷吸作用下，使得气动真空泵3内的空气不断地被抽吸走。
气动真空泵3通过第二连接管线6与仪表分析器4连接，在不断的抽吸过程中，仪表分析器4中的空气通过第二连接管线6被抽吸走，使仪表分析器4内的压力降至大气压以下，形成一定的真空度。另外，被抽吸走的空气将通过气动真空泵的排气口7排出。
为了保证在压缩空气源存在压力波动的情况下，仪表分析器内的真空度保持稳定，本发明的仪表分析器真空度的保持装置中设置了补偿气路2，补偿气路2位于压缩空气源1与仪表分析器4之间，用于将压缩空气源1中的空气输入到仪表分析器4中，从而补偿仪表分析器4内的真空度。其中，补偿气路2为流量可调的管路。
在实际应用中，在用气设备增多时，压缩空气源1中的压力会相对减小，压缩空气源1为气动真空泵3提供的驱动力也会相应的减小，气动真空泵3的动力减小会导致抽吸仪表分析器4中的空气速率相应变小，使得气动真空泵3从仪表分析器4中抽取的空气量减少。，此时，在压缩空气源1中的压力变小时，压缩空气源1中的压缩空气经过补偿气路2传输至仪表分析器4中的空气也会相对减少，以平衡仪表分析器4中的空气含量，保持仪表分析器4中的真空度的稳定性。
另外，当用气设备减少时，压缩空气源1中的压力会相对增大，压缩空气源1为气动真空泵3提供的驱动力也会相应的增大，气动真空泵3的动力增大会导致抽吸仪表分析器4中的空气速率相应变大，使得气动真空泵3从仪表分析器4中抽取的空气量增多。此时，在压缩空气源1中的压力变大时，压缩空气源1中的压缩空气经过补偿气路2传输至仪表分析器4中的空气也会相对增加，以平衡仪表分析器4中的空气含量，保持仪表分析器4中的真空度的稳定性。
进一步地，为了能够灵活的控制补偿气路的气流量，在实际应用中，还可以将补偿气路2设置为流量可调的管路。
本发明实施例中对于管路的材质、直径和伸缩性等并无具体要求，只要能够满足可以传输压缩空气源1传输的压缩空气，且可以根据具体需要，合理调节传输的压缩空气流量即可。
另外，对于压缩空气源1中的压缩空气的干湿度、含油量和杂质量并没有具体的要求，只要满足压缩空气的正常标准，且能够实现驱动气动真空泵3即可。
本发明提供的仪表分析器4真空度的保持装置，通过压缩空气源1为气动真空泵3提供动力，以对仪表分析器4进行抽真空操作，而且在压缩空气源1和仪表分析器4之间设置了补偿气路2，用于将压缩空气源1中的部分空气输入到仪表分析器4中，以补偿仪表分析器4内的真空度，由此可以解决在压缩空气源1发生变化，会导致气动真空泵3的动力发生波动，从而使仪表分析器4中真空度不稳定的问题。
为了便于控制补偿气路中的气流量，在图1和图2所示的保持装置的基础上，补偿气路2上还可以包括第一调节阀，其中，图3为本发明实施例二提供的仪表分析器真空度的保持装置的一结构示意图，如图3所示，第一调节阀8用于调节压缩空气源1中的压缩空气传输至仪表分析器中的空气流量。
具体的，第一调节阀8可以为手动调节阀、气动调节阀、电动调节阀或液动调节阀等，对于第一调节阀的具体结构不做限制，只要能够按照实际情况的具体需要，合理调节气体流量即可，在一种可能的实施方式中，第一调节阀可以为调节针阀。
在一种可能的实施方式中，为了满足在不同的情况中，气动真空泵3对于压缩空气流量的不同需求，本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置还包括第二调节阀9，第二调节阀9连接在压缩空气源1与气动真空泵3之间，用于调节压缩空气源1传输至气动真空泵3中的空气流量。
具体的，第二调节阀9可以为手动调节阀、气动调节阀、电动调节阀或液动调节阀等，对于第二调节阀的具体结构不做限制，只要能够按照实际情况的具体需要，合理调节气体流量即可，在一种可能的实施方式中，第二调节阀可以为调节针阀。
示例性的，第一调节阀8和第二调节阀9可以为相同型号的调节针阀，以方便计算第一调节阀8通过的空气流量和第二调节阀9通过的空气流量之间的比例关系。
可选地，图4为本发明实施例二提供的仪表分析器真空度的保持装置的另一结构示意图，如图4所示，本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置中还包括真空表10，该真空表10用于测量仪表分析器中的真空度，以保证用户能够实时获知仪表分析器4内的真空度。
具体的，真空表的型号、量程和精密度等可以根据实际情况的具体需求进行选择，此处对真空表不做限制，只要能够满足实际需要，测得仪表分析器中的真空度即可。
可选地，为了能够不断的提供压缩空气，所述压缩空气源1还包括空气压缩机11。
其中，空气压缩机11是一种用以压缩空气的设备，将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。此处，对于空气压缩机的具体类型不做限制，只要能够满足实际需要，实现对空气的压缩，可以产生供实际应用的压缩空气即可。
本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置，通过压缩空气源与气动真空泵连接，为气动真空泵提供动力，气动真空泵与仪表分析器连接，对仪表分析器进行抽真空操作，补偿气路位于压缩空气源和仪表分析器之间，用于将压缩空气源中的部分空气输入至仪表分析器内，以补偿仪表分析器内的真空度，补偿气路为流量可调的管路，其中，仪表分析器用于盛放待分析液体。由于在压缩空气源和仪表分析器之间设置了补偿气路，可以根据压缩空气源的波动，相应的为仪表分析器输入部分空气，以稳定仪表分析器中的真空度，从而能够保证在压缩空气源发生波动的情况下，仪表分析器内的真空度仍然保持稳定。
图5为本发明实施例一提供的仪表分析器真空度的保持方法的流程示意图，如图5所示，在上述实施例提供的仪表分析器真空度的保持装置基础之上，本发明提供的仪表分析器真空度的保持方法步骤包括：
S501、测量仪表分析器内的真空度。
在本步骤中，通过真空表测量仪表分析器内的真空度，并且通过获取真空表的测量结果，确定出仪表分析器内的真空度变化情况，从而判断出仪表分析器中的真空度是否稳定，即判断仪表分析器中的真空度是否保持在预设范围内。
S502、根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，以使仪表分析器内的真空度保持在预设范围内。
根据步骤S502根据获取真空表的测量结果，得到的仪表分析器内的真空度的值，以及真空度的稳定情况，调节补偿气路中的空气流量，使仪表分析器内的真空度保持在预设范围之内。
根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量包括但不限于以下情况。
当多个设备并联使用压缩空气，当使用设备的数量变化较大即压缩空气源的波动状态比较大时，适当的增大补偿气路中的空气流量，并通过真空表上的数据变化，进行不断的做出适当调整，以使仪表分析器中的真空度保持稳定。
当使用设备的数量变化较小即压缩空气源的波动状态比较小时，适当的减小补偿气路中的空气流量，并通过真空表上的数据变化，进行不断的做出适当调整，以使仪表分析器中的真空度保持稳定。
另外，针对不同的仪表分析器，在分析不同的样品时，对仪表分析器内的真空度要求不同，若对真空度要求比较高，可以适当的减小补偿气路中的空气流量，相应的，若对真空度要求相对较低，可以适当的增大补偿气路中的空气流量，具体的操作，根据实际需要进行适当的调整。此处对于补偿气路中的空气流量不做具体限制。
在上述方案中，应用本发明提供的仪表分析器真空度的保持装置，首先测量仪表分析器内的真空度，然后根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，以使仪表分析器内的真空度保持在预设范围内，补偿了当气体真空泵连接的压缩空气源发生波动时，对仪表分析器内的真空度造成的波动，以保持仪表分析器内的真空度保持稳定。
可选地，补偿气路上还包括第一调节阀。
具体的，根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，包括：
根据仪表分析器内的真空度，调节第一调节阀的第一开启角度，以调节补偿气路中的空气流量。
根据仪表分析器内的真空度，以及具体实际需要，若需要增大补偿气路中的空气流量时，增大调节阀的第一开启角度，相应的，若需要减小补偿气路中的空气流量时，减小调节阀的第一开启角度。
在一种可能的实施方式中，仪表分析器真空度的保持装置中还包括第二调节阀，该第二调节阀连接在压缩空气源与气动真空泵之间。
相应的，可以通过调节第二调节阀的第二开启角度，以调节压缩空气源传输至气动真空泵中的空气流量。
具体的，首先通过调节第二调节阀的第二开启角度，并锁定，然后调节第一调节阀的第一开启角度，并保持第一开启角度与第二开启角度为比例关系，然后获取仪表分析器的真空度，当真空度保持恒定时，锁定第二调节针阀。
为了方便控制压缩空气源传输至气动真空泵中的气流量和补偿气路中气流量的关系，第一调节阀的第一开启角度范围尽量保持在调节阀调节角度与空气流量呈正比例关系的范围之内，同样的，第二调节阀的第二开启角度范围也需要尽量保持在调节阀调节角度与空气流量呈正比例关系的范围之内，以通过第一开启角度与第二开启角度直接获取压缩空气源传输至气动真空泵中的气流量和补偿气路中气流量的比例关系。
可选地，为了平衡仪表分析器中的空气含量，第一开启角度和第二开启角度之间的比值为1:50～120，在具体的实现过程中，第一开启角度的范围可以为1°～20°，第二开启角度范围可以为600°～720°。
弃之，对于第一开启角度以及第二开启角度的具体调节角度，可以根据实际情况进行调节。
本发明提供的仪表分析器真空度的保持方法，首先通过测量仪表分析器内的真空度，然后根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，以使仪表分析器内的真空度保持在预设范围内。由于根据仪表分析器内的真空度，调节补偿气路中的空气流量，使为气动真空泵提供动力的压缩空气源的压力发生波动时，仪表分析器中的真空度可以保持稳定。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。