一种氦氮混合气体抽空充注回收机
阅读说明：本技术 一种氦氮混合气体抽空充注回收机 (Helium-nitrogen mixed gas evacuation, filling and recycling machine ) 是由 王绪和 张剑良 姚川 王麦原 周佳依 于 2020-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氦氮混合气体抽空充注回收机,包括抽空系统、充氮系统、充氦系统、检漏系统、回收系统和电器控制系统,进行高压氮气预检作业进行检大漏,在没有检测到大漏的情况下,对产品进行抽真空,并进行氦气的充注,采用氦质谱检漏仪对产品进行检漏,检漏完成后进行回收作业。氦氮混合气体可以进行回收再使用,浓度不足时自动补充氦气到设定的浓度,设备包含各种过滤器、具有净化功能,除去回收气体中的各种杂质。电器控制PLC系统多功能一键操作,自动完成所有步骤。全自动补充氦氮混合气体到指定的浓度。所有工序在一个接头上完成,提高了效率。负压回收机制,回收效率高。(The invention discloses a helium-nitrogen mixed gas evacuation, filling and recovery machine which comprises an evacuation system, a nitrogen filling system, a helium filling system, a leakage detection system, a recovery system and an electric appliance control system, wherein high-pressure nitrogen pre-detection operation is carried out to detect leakage, a product is evacuated and filled with helium under the condition that the leakage is not detected, a helium mass spectrometer leak detector is adopted to detect the leakage of the product, and the recovery operation is carried out after the leakage detection is finished. The helium-nitrogen mixed gas can be recovered and reused, helium is automatically supplemented to a set concentration when the concentration is insufficient, and the equipment comprises various filters and has a purification function to remove various impurities in the recovered gas. The electrical appliance controls the PLC system to perform multifunctional one-key operation, and all the steps are automatically completed. Fully automatically replenishing the mixed gas of helium and nitrogen to the designated concentration. All procedures are completed on one joint, and the efficiency is improved. The negative pressure recovery mechanism has high recovery efficiency.)
技术领域
本发明涉及气体充注技术领域，尤其是一种氦氮混合气体抽空充注回收机。
背景技术
在真空设备的检漏中通常会用到氮气检大漏，用氦气来检测微漏。由于高浓度氦气的价格很高，在大型设备中直接用来检漏会导致产品成本太高，所以研发了一款氦氮混合气体抽空充注回收机来满足市场的实际需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种三合一的氦氮混合气体抽空充注回收机。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种氦氮混合气体抽空充注回收机，包括抽空系统、充氮系统、充氦系统、检漏系统、回收系统和电器控制系统，所述抽空系统包括抽空真空泵、真空测量器、第一电磁阀板阀组和不锈钢管道；所述充氮系统包括包括充氮系统压力传感器、第二电磁阀板阀组、氮气进气过滤器和氮气调压器；所述充氦系统包括充氦系统压力传感器、第一电磁阀板阀组、氦气进气过滤器、氦气调压器、氦浓度检测电磁阀和氦浓度检测调压阀；所述检漏系统包括氦质谱检漏仪和检漏小屋；所述回收系统包括压缩机、回收系统压力传感器、回收过滤器、第三电磁阀板阀组、不锈钢管道、回收真空泵、氦浓度计和储气罐；所述氮气进气过滤器、氮气调压器、第二电磁阀板阀组和第一电磁阀板阀组通过不锈钢管道依次相连；所述氦气进气过滤器、氦气调压器、氦浓度检测电磁阀和氦浓度检测调压阀通过不锈钢管道依次相连；所述第一电磁阀板阀组、管平电磁阀、第三电磁阀板阀组、回收过滤器、回收真空泵和储气罐通过不锈钢管道依次相连；所述第一电磁阀板阀组与三合一过滤器通过不锈钢管道相连。
作为本发明进一步的方案，所述抽空系统、充氮系统、充氦系统、检漏系统和回收系统中均设有报警装置，所述报警装置包括报警灯，所述报警装置通过电信号与所述电器控制系统相连。
作为本发明进一步的方案，所述电器控制系统为PLC/PC触摸控制系统。
作为本发明进一步的方案，所述充氦系统包括氦浓度计。
作为本发明进一步的方案，所述第一电磁阀板阀组(1)包括排氮电磁阀板阀组和抽空电磁阀板阀组。
本发明的有益效果：通过对本发明的抽空系统、充氮系统、充氦系统、检漏系统、回收系统和电器控制系统进行高压氮气预检作业进行检大漏，在没有检测到大漏的情况下，对产品进行抽真空，并进行氦气的充注，采用氦质谱检漏仪对产品进行检漏，检漏完成后进行回收作业。氦氮混合气体可以进行回收再使用，浓度不足时自动补充氦气到设定的浓度，设备包含各种过滤器、具有净化功能，除去回收气体中的各种杂质。电器控制PLC系统多功能一键操作，自动完成所有步骤。全自动补充氦氮混合气体到指定的浓度。所有工序在一个接头上完成，提高了效率。负压回收机制，回收效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的管路原理图；
图3为本发明的充氮回收系统结构框图；
图4为本发明的充氮回收系统流程图。
图中1是第一电磁阀板阀组、2是第二电磁阀板阀组、3是氮气进气过滤器、4是氮气调压器、5是氦气进气过滤器、6是氦气调压器、7是氦浓度检测电磁阀、8是氦浓度检测调压阀、9是回收过滤器、10是第三电磁阀板阀组、11是管平电磁阀、12是三合一过滤器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
参照如图1-4的一种氦氮混合气体抽空充注回收机，包括抽空系统、充氮系统、充氦系统、检漏系统、回收系统和电器控制系统，所述抽空系统包括抽空真空泵、真空测量器、第一电磁阀板阀组1和不锈钢管道；所述充氮系统包括包括充氮系统压力传感器、第二电磁阀板阀组2、氮气进气过滤器3和氮气调压器4；所述充氦系统包括充氦系统压力传感器、第一电磁阀板阀组1、氦气进气过滤器5、氦气调压器6、氦浓度检测电磁阀7和氦浓度检测调压阀8；所述检漏系统包括氦质谱检漏仪和检漏小屋；所述回收系统包括压缩机、回收系统压力传感器、回收过滤器9、第三电磁阀板阀组10、不锈钢管道、回收真空泵、氦浓度计和储气罐；所述氮气进气过滤器3、氮气调压器4、第二电磁阀板阀组2和第一电磁阀板阀组1通过不锈钢管道依次相连；所述氦气进气过滤器5、氦气调压器6、氦浓度检测电磁阀7和氦浓度检测调压阀8通过不锈钢管道依次相连；所述第一电磁阀板阀组1、管平电磁阀11、第三电磁阀板阀组10、回收过滤器9、回收真空泵和储气罐通过不锈钢管道依次相连；所述第一电磁阀板阀组1与三合一过滤器12通过不锈钢管道相连。所述抽空系统、充氮系统、充氦系统、检漏系统和回收系统中均设有报警装置，所述报警装置包括报警灯，所述报警装置通过电信号与所述电器控制系统相连。所述电器控制系统为PLC/PC触摸控制系统。所述充氦系统包括氦浓度计。所述第一电磁阀板阀组1包括排氮电磁阀板阀组和抽空电磁阀板阀组。
本实施例的整体功能主要情况：
1、抽空系统：主要由真空泵、真空测量、电磁阀及不锈钢管道系统组成，能对工件进行抽空处理，抽出工件内的空气，保证氦气的浓度；
2、充氦系统：主要由压力传感器、电磁阀及不锈钢管道系统组成，能向工件内充入规定压力的氦气；
3、检漏系统：主要由氦质谱检漏仪及检漏小屋组成。检漏系统由用户自备，能对工件进行吸入法检漏；
4、回收系统：主要由压缩机、压力传感器、电磁阀、不锈钢管道、真空泵、氦浓度计、储气罐等组成，能对工件内氦气进行回收和储存。氦浓度计检测氦气浓度，当浓度低于设定值时，则报警提示，并自动补充高纯氦气，管路上需有压力表显示回收压力；
5、电器控制系统：采用触摸屏控制，可进行工作参数设置(检漏时间，检漏压力等)，并具备工作状态监测(实时反映设备的工作状态)、故障报警、手动维护等功能。
本实施例的设备主要技术参数：
1、氮气检大漏压力最大4.5MPa，在此范围内压力可调；
2、氦气检漏压力最大1.2MPa，在此范围内压力可调；
3、工件抽空的绝对真空压力≤1000Pa；
4、氦气回收率：≥98％，为工件与系统内氦气的总体回收率，回收压力约2000Pa；
5、补氦用氦气瓶内残余氦气压力不高于0.1Mpa。
本实施例的各工序主要技术参数：
1、充氮检大漏工序：充氮压力4.5Mpa内可调，充氮时间、保压时间可任设，压力下降范围可任设；
2、抽空工序：抽空速率40m3/h，真空度≤1000Pa；
3、充氦工序：充氦压力1.2Mpa内可调；
4、回收工序：氦气回收率≥98％；
5、检漏系统中充氮、抽空、充氦、回收均有报警功能，当不能正常通过上述操作工序时，系统立即报警，复位后生产；
6、设备运行状态动态监控，故障报警灯显示并有报警声；
7、完整的数据记录、设备及关键部件状态监控记录、报警系统；
8、检大漏不合格的工件，在检大漏完成时压力自动放至常压，并对应发出报警信号，故障报警灯显示并有报警声；
9、抽真空不合格的工件，应自动放至常压，不充氦，并发出对应报警信号，故障报警灯显示并有报警声；
10、工件至回收工位回收时，若工件内的压力低于设定值时，设备应故障报警灯显示并有报警声；
11、储气罐内氦气浓度低于80％(可调)时，系统自动补充纯氦。
本实施例的设备生产工艺流程：
1、操作员将工件放置预备位置，装好快速接头；
2、高压氮气预检——检大漏工序将高压氮气充入被检工件进行，对充入工件内的高压氮气的压强值在规定的时间间隔内的变动率进行监控，判断出被检工件是否大漏，充氮气粗检压力值在2-4Mpa。检漏合格的工件进入下一工序。不合格的工件，设备对应报警提示，移离生产线，另行检查处理。对不良品人工贴不良标示卡，便于区分；
3、将经检大漏工序后合格的工件，进行抽真空工序。抽真空合格后，进入下一工序。抽空不合格，设备对应报警提示，移离生产线，另行检查处理，人工贴不良标示卡；
4、将经抽真空的工件充入高压氦气，浓度可调，氦气压力在1.2Mpa内可调，合格产品进入下一工序，不合格产品报警；
5、用氦质谱检漏仪的吸枪对工件的可疑漏点进行吸入法检漏，判断被检工件漏率是否合格；
6、最后将被检工件内的氦气在氦气回收工位进行真空法回收，循环使用；其工作内压力值在0.05Mpa以下。
7、设备自动记录每种不良的数量及补充氦气的次数和每小时、每日产量等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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