專利名稱：安裝激光探測儀的氣體注入器及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器以及其控制方法，更詳細的說涉及安裝激光傳感器而感應氣體注入量并正確的供應所需要的氣體量的設備以及控制其設備的方法。
背景技術：
人類社會一直需要水并與水一起發(fā)展過來。到目前為止作為消毒水(飲用水，上水，下水等)的殺菌劑幾十年期間使用液化氯化物今后也將繼續(xù)使用。
但是因過多使用消毒劑氯化物殺菌時在水中與其他化學物質結合并可能生成對人體有害的物質而正確的投入量成了重要的問題。
因此從前也努力解決了如此的問題并防止了因氣體注入器的誤動作供應過多的氣體量，加強遙控監(jiān)視功能，實現(xiàn)最佳控制，但是發(fā)生如下問題。
(1)過多發(fā)生氣體注入量測定的誤差注入氣體時把氣體調整閥的開度計算成氣體注入量并傳送的方式，流入空氣或無氣體時候也測定成氣體被注入。
(2)遙控監(jiān)視功能脆弱根據氣體注入量調整閥的開度和真空開關的互鎖傳送信號而因真空開關的不正確動作功能脆弱。
(3)精密控制功能脆弱氣體注入量實量測定不正確時因遙控監(jiān)視功能的脆弱，降低正量注入以及精密控制的可信度。
(4)因感應(Inductive)的實量測定誤差氣體流量計的玻璃管側面上安裝流量位置跟蹤裝置而根據流量的位置起動開關，根據開關作用把阻抗值或者感應系數(shù)變化作為氣體注入量監(jiān)測傳送的方式，起動開關的無反應(死區(qū))領域大而降低分解能力。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決如上述的問題而發(fā)明的，目前使用的氣體注入器(Gas Dispenser)實量測定不正確而降低遙控監(jiān)視功能以及控制特性，惡化水質，消毒過多而發(fā)生氣味以及過多的藥品費用等，本發(fā)明的其目的在于提供改善這些的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器以及其控制方法。
另一目的在于提供供應氣體時流量表內的浮體根據氣體流量按上下移動與氣體注入量一致而停止時用激光測定此距離并實時計算正確的氣體供應量的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器以及其控制方法。
另一目的在于提供為了存儲或者運輸，注入液化氣體而使用的鋼制容器防止發(fā)生根據氣體成分里的鐵被腐蝕的激光監(jiān)測儀。
為了實現(xiàn)如此目的的本發(fā)明安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器，由連接在上部固定體以及中間體之間，連接在內置浮體的流量表和，上述下部固定體以及中間體之間，連接在內置磁體過濾器以及氣體過濾器的注入用接合器和，上述上部固定體的上部，配有發(fā)光部以及受光部的激光器來構成而感應上部浮體的位置，而且在上述內部內置浮體的流量表內部作為透視物質用透明玻璃或者耐蝕性強的非金屬材料構成為特點。
然后，注入用接合器通過下部固定體的下部蓋子組裝以及分解，上述上下部固定體和連接在上述上下部固定體的中間體內部具備流通各個氣體的通路。
并且，安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器控制方法使用，由為了驅動激光時消除不必要的信號而計算過濾量以及激光傳感器的輸出值并得到輸出的階段和，把上述計算階段得到的值限制于流量表刻度范圍內的正常處理階段和，在上述正常處理階段流量表刻度范圍內輸出時計算其值并輸出的輸出階段來構成的注入量感應階段。上述正常處理階段包括判斷浮體是否在流量表的下面測定范圍內的階段和判斷浮體是否在流量表的上面測定范圍內的階段和，在上述階段的范圍以外具備強制輸出信號的階段。


圖1是供應氣體時顯示氣體和水混合路徑的結構圖，圖2是在本發(fā)明使用的氣體注入器的部分斷面圖，圖3是在本發(fā)明使用的注入用接合器安裝狀態(tài)的部分擴大斷面圖，圖4是顯示本發(fā)明驅動狀態(tài)的流量圖表。
(附圖符號說明)1氣體過濾器 2氣體注入器3閥門驅動裝置 4排出器5自動控制體 11上部固定體12下部固定體 13氣體流出口14，24閥門15氣體流入口16下部蓋子17注入用接合器
18上部蓋子 19激光器20發(fā)光部 21受光部22，23發(fā)光部 25流量表30浮體 S100注入量感應階段S200自動控制處理階段 S300閥門調節(jié)階段S6-S9正常處理階段S5計算階段S11，S12輸出階段具體實施方式
以下參照附圖如下詳細說明本發(fā)明的實例。
圖1是顯示投入氣體時和水混合路徑的結構圖。
通過氣體過濾器1流入的氣體通過氣體注入器2供應，氣體按閥門驅動裝置3開放的開度角度流入到排出器4。排出器4的另一側流入水而在排出器4內與水混合的氣體流出到水槽。
連接在氣體注入器2以及閥門驅動裝置3之間的自動控制體5感應氣體注入器2里流入的氣體量，按使用者所需要的氣體量控制閥門驅動裝置3并流出氣體，閥門驅動裝置3的流出氣體量與反饋量和，比較用氣體注入器2加的氣體量并控制閥門驅動裝置3的開度角度閥門的開放角度而得到一定量的氣體。
結果，用氣體注入器2流入的氣體量是在自動控制體5比較時候的標準值而正確氣體量的注入以及遙控控制監(jiān)視系統(tǒng)時候的主要變數(shù)，在本發(fā)明如圖2以及圖3的器具構成氣體注入器。
并且，圖4的流量圖表顯示測定上述氣體注入器2的氣體量并輸入到自動控制體5的方法和，顯示閥門驅動裝置3以及自動控制體5的驅動順序的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器的控制方法。
在圖1的注入氣體時與水混合的路徑省略根據壓力被驅動的路徑關系，這是因為在大家所知道的系統(tǒng)里與使用壓力開關保持真空狀態(tài)而流出氣體的過程相同。
圖2是在本發(fā)明使用的氣體注入器的部分斷面圖，上部固定體11以及下部固定體12之間構成氣體注入器2。
在上述上部固定體11內氣體流出口13固定在閥門14上，在下部固定體12內氣體流入口15固定在閥門24上。
并且，在下部固定體12的下部安裝下部蓋子16而下部的注入用接合器17插入在下部固定體12內。
在上述上部固定體11的上部通過上部蓋子18安裝激光器19、20、21分別是發(fā)光部和受光部。
然后，在上下部固定體1112通過內部形成氣體通路的中間體22、23固定流量表25以及注入用接合器17。
流量表25用透明玻璃或者耐蝕性強的非金屬材料構成并可透視。而且在流量表25內部內置浮體30而根據供應的氣體量按上下浮動，用激光感應此浮動的狀態(tài)。
然后，上述上下部固定體11、12和與這些連接的中間體22、23分別通過0環(huán)緊密固定，省略對此的附圖符號的圖示。
安裝在上述下部固定體12內的注入用接合器17在圖3更詳細地顯示。
圖3是安裝在本發(fā)明使用的注入用接合器17的擴大斷面圖，如上述在下部固定體12內內置注入用接合器17之后，根據下部蓋子16固定。
注入用接合器17作為一種過濾器起接觸雜質的作用。此接合器中央插入一定厚度的磁體過濾器31，其磁體過濾器31的外面安裝氣體過濾器32并固定在機體34內的結構，因外部以圓筒體33構成在下部固定體12內自由分解組裝。
在如此構成的本發(fā)明氣體向圖3的氣體流入口15流入時，首先在氣體過濾器32解除雜質，然后包括在氣體里的鐵粘在磁體過濾器31而向圖2的氣體注入器2流入純粹的氣體成分。
因長時間使用鐵成分沉積在磁體過濾31而堵住氣體通路或氣體過濾器32上沉積雜質而堵住氣體通路時，打開下部蓋子16交換注入用接合器17即可。
在圖2流入到下部的氣體通過流量表25流出到氣體流出口13時流量表25內的浮體30根據氣體壓力浮動，感應此浮動的狀態(tài)計算流入的氣體量。
此浮動狀態(tài)如后述計算處理并感應從圖4上部激光器19的發(fā)光部20發(fā)射的束在浮體30反射而輸入到受光部21的值。
圖4是顯示本發(fā)明驅動狀態(tài)的流量圖表。
此流量圖表大體分為三個部分，由感應流入到氣體注入器2的氣體注入量的注入量感應階段S100和，比較流入到上述注入量感應階段的氣體注入量和設定的氣體注入量并計算的自動控制處理階段S200和，用上述自動控制計算階段的輸出值控制閥門驅動裝置3的閥門開關量的調節(jié)閥門調節(jié)階段S300構成。注入量感應階段S100由驅動激光時消除不必要信號的過濾量以及計算激光傳感器的輸出值而得到輸出的計算階段S5和，把上述計算階段得到的值限制于流量表25的刻度范圍內的處理階段S6-S9和，在上述處理階段刻度范圍內的輸出時計算具值并輸出的輸出階段S11，S12構成。
比較流入到上述注入量感應階段的氣體注入量和設定的氣體注入量并計算的自動控制處理階段S200，在階段S23比較信號輸入階段S21以及注入量目標值設定階段S22的值并求得其控制偏差之后在控制計算部進行計算處理S24而其控制信號輸出到階段S25。
在閥門調節(jié)階段S300受上述階段S25的控制信號并進行到階段S32起動驅動馬達而開放圖1的閥門驅動裝置3的注入量調節(jié)閥門。
并且，在反饋傳感器階段S31起動驅動馬達時感應其起動，輸出并反饋上述控制信號使之驅動馬達按所需要的驅動量正確旋轉。尤其自動控制處理階段S200和閥門調節(jié)階段S300的處理順序直接使用一般在控制電路廣泛使用的方式。
但是，感應氣體注入量的注入量感應階段S100為了計算出正確的比較值經過幾個階段。
即，激光驅動階段S1加電源之后在一定時間內把激光反復產生到圖1的發(fā)光部20，通過階段S2監(jiān)測輸入到受光部21的信號值。但是如此的測定激光時發(fā)生很多雜音等，所以在計算階段S5計算過濾量指令階段S3輸出的過濾范圍值和，上述測定值并取正確的監(jiān)測值。
此監(jiān)測值就是圖2的流量表25內的浮體30根據氣體的壓力位于浮動狀態(tài)的刻度值。但是浮體30位于上述流量表25的正?？潭戎狄酝獾牟糠稚蠒r，即氣體未流入的狀態(tài)下浮體30位于下側而在于測定刻度下面或者氣體壓力過高而浮體30比測定刻度位于上面時對此應采取措施。
在本發(fā)明的階段S6判斷浮體是否在于下面測定范圍內，在階段S7判斷浮體是否位于上面測定范圍內而浮體位于流量表25的正?？潭戎捣秶鷥葧r以在信號計算階段S10輸入的感應信號測定氣體的供應量。
但是在階段S6判斷浮體是否位于下面測定范圍內時若下面測定范圍以外的時候無氣體供應用階段S8進行并輸出最大值，在階段S7判斷浮體是否位于上面測定范圍內時若超出上面測定范圍時因在階段S9氣體過多供應狀態(tài)而輸出最低的測定值。
即，浮體30供應過多氣體時位于靠近激光器19的距離而輸出值為小的“0”，不供應氣體時浮體30位于底板上而與激光器19位于最大距離狀態(tài)，所以輸出最大值而防止在測定范圍以外發(fā)生的誤差。
因此，測定激光器時候的測定值在于4至20毫安培范圍，在正常范圍上述測定范圍根據距離按倒數(shù)輸出上述值。
在階段S11發(fā)生輸出，無階段S8，S9的信號時受上述信號計算階段S10的輸出并出發(fā)，在階段S12變換此出發(fā)信號的模擬信號并進行下一步階段。
結果使用處理階段S6-S9防止發(fā)生誤差，把供應氣體的供應量按和浮體距離計算時得到正確的測定值，如上述控制圖1的閥門驅動裝置的閥門開放。
如上述本發(fā)明供應氣體時流量表內的浮體根據氣體流量按上下移動與氣體的注入量一致時停止，用激光測定此距離實時計算出正確的供應量，為了存儲或者運輸，注入液化氣體而使用的鋼制容器，汽化器以及鋼管使用磁體過濾器防止發(fā)生根據包括在氣體里的鐵成分管子內的腐蝕現(xiàn)象。
工業(yè)應用性(1)提高氣體注入量的正確性目前真空吸入式氣體注入其的正確度為±4.0％而其正確度很低，但用本發(fā)明實現(xiàn)±0.5％的高正確度。
(2)提高控制注入量的可信度因數(shù)據的不正確以及誤差很難保持供應氣體的穩(wěn)定，但本發(fā)明提高控制注入量的可信度而可實現(xiàn)安全控制。
(3)防止水質事故注入氣體(氯，亞硫酸，氨)時候實時提高實際供應量的監(jiān)視功能而事先防止因過多或者過少注入氣體發(fā)生的水質事故。
(4)實現(xiàn)遙控無人控制根據可信度的條件構筑遙控無人控制系統(tǒng)時正確的遙控控制所有系統(tǒng)。
(5)節(jié)約藥品費用防止投入過多藥品實現(xiàn)最佳的定量控制而節(jié)約藥品費用。
(6)防止安全事故確保實時供應的數(shù)據正確性而在后端連接硬盤時提高警告以及警報(Alarm)狀態(tài)的救急對策能力以及可信度而事先防止安全事故。
并且氣體注入方式一般有壓力注入式和真空吸入式，但本發(fā)明的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器作為真空吸入式以氯化物，亞硫酸以及氨等任何氣體注入器來組合使用是該領域的從事者自知之明的。
權利要求
1.由連接在上部固定體(11)以及中間體(22)(23)之間，內置浮體(30)的流量表(25)和，連接在下部固定體(12)以及中間體(23)之間，內置磁體過濾器(31)以及氣體過濾器(32)的注入用接合器(17)和，連接在上述上部固定體(11)的上部，配有發(fā)光部(20)以及受光部(21)的激光器(19)來構成并感應上述浮體(30)位置的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器。
2.根據權利要求1，內置浮體(30)的流量表(25)作為透視內部的物質由透明玻璃或者耐蝕性強的非金屬材料構成為特點的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器。
3.根據權利要求1，注入用接合器(17)通過下部固定體(12)的下部蓋子(16)組裝以及分解為特點的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器。
4.根據權利要求1，上述上下部固定體(11)(13)和連接在上述上下部固定體(11)(13)的中間體(22)(23)內部具備流通各個氣體的通路為特點的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器。
5.使用由為了驅動激光時消除不必要的信號而計算過濾量以及激光傳感器的輸出值并得到輸出的計算階段(S5)和，把上述計算階段(S5)得到的值限制于流量表(25)刻度范圍內的正常處理階段(S6-S9)和，在上述正常處理階段(S6-S9)流量表刻度范圍內輸出時計算其值并輸出的輸出階段(S11，S12)來構成的注入量感應階段(S100)為特點的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器的控制方法。
6.根據權利要求5，正常處理階段按照判斷浮體是否在流量表的下面測定范圍內的階段(S6)和判斷浮體是否在流量表的上面測定范圍內的階段(S7)和，在上述階段(S6)，(S7)的范圍以外具備強制輸出信號的階段(S8)，(S9)，加上述流量測定范圍內的輸出時用計算信號階段(S10)進行為特點的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器的控制方法。
全文摘要
目前使用的氣體注入器(Gas Dispenser)實量測定不正確而降低遙控監(jiān)視功能以及控制特性，惡化水質，消毒過多而發(fā)生氣味以及過多的藥品費用等，本發(fā)明的目的在于提供改善這些的安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器以及其控制方法，安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器，由連接在上部固定體以及中間體之間，連接在內置浮體的流量表和，上述下部固定體以及中間體之間，連接在內置磁體過濾器以及氣體過濾器的注入用接合器和，上述上部固定體的上部，配有發(fā)光部以及受光部的激光器來構成而感應上部浮體的位置，安裝激光監(jiān)測儀的氣體注入器控制方法使用，由為了驅動激光時消除不必要的信號而計算過濾量以及激光傳感器的輸出值并得到輸出的階段和，把上述計算階段得到的值限制于流量表刻度范圍內的正常處理階段和，在上述正常處理階段流量表刻度范圍內輸出時計算其值并輸出的輸出階段來構成的注入量感應階段。
文檔編號C02F1/50GK1810670SQ20051000575
公開日2006年8月2日 申請日期2005年1月25日 優(yōu)先權日2005年1月25日
發(fā)明者李義憲 申請人:株式會社南京工業(yè)