用于压缩气体罐内的气体的分析设备的制作方法

1.本发明涉及一种用于诸如呼吸气瓶等的压缩气体罐中的压缩气体的分析设备。所述分析设备用于确定气体成分，特别是co、co2、o2、voc、so2、no、no2、氦气和水分，并且具有能与压缩气体罐连接的取出装置。

背景技术：

2.压缩气体罐中压缩气体的浓度以及组成和压力是未知的，除非将单独的气体测量装置用于压缩气体罐。气体测量装置、特别是例如借助露点传感器还记录水分的那些气体测量装置购买和维护成本相对较高。
3.此外，从现有技术，例如从de102018008636a1中已知不断测量用于填充这种压缩气体罐的压缩机的空气质量，其中该压缩气体罐可以是诸如呼吸气瓶等的便携式压缩气体罐，也可以是永久安装的压缩气体罐。压缩机的监测具有以下优点：通过对应的测量设备的恒定的气体流量意味着其中的条件保持不变并且由于加压管道而在系统中积聚的水分较少。

技术实现要素：

4.因此，本发明的目的在于提供一种更具成本效益且更可靠的通用型的分析设备，同时克服上述困难，该分析设备可以借助单独的气体测量和评估装置迅速、快速和可靠地记录来自压缩机和压力容器/罐的气体成分、压力和水分。
5.这里的一个挑战可能是不仅要加载对应的传感器，而且还要以尽可能少的水分向预干燥传感器系统加载所有进料管线，以实现尽可能短的冲洗时间。
6.根据本发明，提供了一种用于诸如呼吸气瓶等的压缩气体罐中的压缩气体的分析设备，该分析设备用于确定气体成分，特别是co、co2、o2、voc、so2、no、no2、氦气和水分，该分析设备具有能与压缩气体罐连接的取出装置。该分析设备的特征在于，取出装置包括连接元件，该连接元件处于压缩气体罐中的要分析的压缩气体的压力下，并且能与气体处理装置耦合，该气体处理装置具有用于确定期望的气体成分的气体测量和评估装置，其中，如果合适，连接元件包括可能在大气范围中的干燥剂，连接元件在不与压缩气体罐连接时也被加压，优选借助截止阀被加压，气体处理装置和气体测量和评估装置还被配置为监测和分析压缩机分配的用于填充压缩气体罐的压缩气体。
7.干燥剂可用于在停止期间保持暴露于大气中的部件的预干燥。因此，直到可以进行有意义的测量的等待时间大大减少。
8.在根据本发明的分析设备中，气体装置通过取出装置中的连接元件与用于确定期望的气体成分的评估装置一起使用，所述评估装置已经存在，并且分析从压缩机分配的气体。因此，在本发明中，气体测量装置与存在于压缩机系统中的评估装置一起使用。这可以降低购置和维护成本。
9.根据本发明的分析设备的其他有利配置在从属权利要求中给出。
10.特别地，在根据本发明的分析设备中重要的是，连接元件和与压缩气体接触的所有区域都具有防潮特性，从而可以尽快记录期望值并尽可能不受大气中水分的任何负面影响。为连接元件和相关联的部分使用具有防潮特性的合适材料也是有利的。例如，这是不锈钢等。在连接软管形式的连接元件的情况下，其优选具有ptfe或fep芯。
11.这种气体测量装置优选包括湿度传感器，例如相对昂贵和灵敏的露点传感器，同时在本发明中，气体测量装置的该传感器记录压缩气体罐中的压缩气体的气体分析。
12.为了防止伪造或操作错误，压力罐包括识别序列号或其他唯一识别的可读代码cqr、条形码等的rfid芯片。该代码可以使用取出装置上的读取器读取，并且该代码优选被传输到云存储装置或其他数据存储介质，例如usb记忆棒等。
13.气体测量装置的评估装置优选被设计为使得与气体成分有关的信号也被传输到云存储装置或另一个数据存储介质，特别是通过远程传输。因此，关于气体组成的最重要的信息可以被存储，从而对应地分配给特定的压缩气体罐，这些信息也可以从云存储装置或另一个存储介质中再次读取，以便记录测量值和分析值。
14.在根据本发明的分析设备的一个实施方式中，可以提供用于与压缩机和压缩气体罐连接的第一可控阀和第二可控阀，其中至少一个可控阀能优选地由电磁阀形成。
15.尽管原则上可以在高压区域中提供可控阀，但是由于例如可以使用的高压电磁阀在至多550巴的压力范围内工作，因此也可以在两个阀的上游连接减压器。在这样的实施方式中，压缩机或压缩气体罐的两个高压区域中的每一个然后可以通过其自身的气体取出单元与气体处理装置连接并因此与气体测量和评估装置连接，所述气体取出单元包括减压器、喷嘴、安全阀和可控阀，特别是电磁阀。
16.此外，根据本发明的分析设备还可以包括控制逻辑，该控制逻辑被配置为确保一次只能打开一个可控阀，否则两种分析气流会混合，这可能导致不正确的测量结果。
17.根据本发明的分析设备可以优选被集成在压缩机中，然后压缩机相应地包括这样的分析设备作为永久安装的部件。特别地，分析设备可以被集成在压缩机中，使得在压缩机的运行期间，它对排出的压缩气体进行持续监测。
18.根据另一方面，本发明涉及一种用于操作根据本发明的分析设备的方法，其中，在分析设备的第一操作模式中，气体测量和评估装置监测和分析由压缩机分配的用于填充压缩气体罐的压缩气体，而在分析设备的第二操作模式下，气体测量和评估装置监测和分析由压缩气体罐分配的压缩气体。
19.在这种情况下，第一操作模式和第二操作模式之间的切换可以通过手动切换来进行，和/或在切换期间可以触发以下事件中的至少一个，以避免压缩机监测中的安全漏洞，特别是当压缩机的测量被切换到压缩气体罐的测量时：
20.通过警报触点关闭压缩机或阻止压缩机启动；为此，压缩机的控制器和气体处理装置的控制器之间必须有操作链路；
21.打开冲洗阀，使得由压缩机提供的压缩气体逸出，并且不填充到压缩气体罐中；为此，必须为压缩机提供对应的冲洗阀；
22.发信号通知当前操作模式，以便压缩机不会意外操作；为此，需要对应地配置和耦合的显示或信号设备。
附图说明
23.本发明的另外的细节、特征和优点由以下参照附图对优选实施方式的描述得出，在附图中：
24.图1是根据本发明的优选实施方式的示意图，其一方面具有压缩气体罐连接元件，另一方面处于基本状态且与压缩气体罐分离；
25.图2是要与压缩气体罐耦合的连接元件的侧视图和剖视图；
26.图3是具有测量装置和评估装置的压缩机系统的总体示意图，该评估装置也用于本发明以对压缩气体罐中的压缩气体的成分进行分析和确定。
具体实施方式
27.图1的左侧部分示出了整体用1表示的分析设备。该分析设备1包括整体用2表示的气体处理装置。如hd-in和hd-out所示，这是由压缩机提供的高压气体的输入，例如，高压气体在通过气体处理装置2后通过hd-out离开。用于来自高压压缩机的压缩气体的减压器用3表示。此外，气体处理装置2包括露点传感器4、包含干燥剂(未详细示出)的水分测量单元5和流量传感器。电磁阀6连接在减压器3的下游。
28.该图中还示出了取出装置7，该取出装置7可以例如通过连接元件9与呼吸气瓶形式的压缩气体罐8连接。图1的左侧部分示出了具有连接软管形式的连接元件9的取出装置7，连接元件9与压缩气体罐8是分离的。连接元件9建立与气体处理装置2的耦合连接，并且通过减压器和电磁阀6建立与水分测量单元5的露点传感器4的通信线路连接。
29.在根据本发明的方案中，气体处理装置用于分析设备1，该气体处理装置被提供用于压缩机(此处未详细示出)。
30.下面参照图2中的附图更详细地解释取出装置。
31.重要的是，连接元件9在不与压缩气体罐连接时也被加压，优选通过截止阀被加压。
32.从图2的两个视图可以看出，取出装置7具有干燥剂(干燥胶囊)13、止回阀14、锁紧螺钉15、金属密封件16、喷嘴17和弹性体密封件。截止阀12在此也被示为双侧截止阀。压力计19也被分配给取出装置7。取出装置7根据图2中的剖视图被设计成使得连接元件9相对于内部通道是防潮的，从而气体处理装置2(图2)可用于记录及时可靠的测量结果，该测量结果在很大程度上不受大气水分的影响。
33.图3是根据本发明的概念的总体示意图。气体处理装置2与压缩机20连接，该气体处理装置例如关于其更详细的结构在图1中示出。该气体处理装置2与气体测量和评估装置21连接，该气体测量和评估装置21更详细地评估借助气体测量传感器系统记录的测量数据。
34.从图3的示意图可以看出，呼吸气瓶形式的压缩气体罐8具有rfid芯片，该rfid芯片包括例如压缩气体罐8的唯一序列号。rfid芯片22上的信息在读取器23的帮助下被读出，并且如x示意性所示，通过远程传输被传输到云存储装置24。替代地，可以选择清楚地识别压缩气体罐8的另一个可读代码、cqr、条形码等。气体测量和评估装置21还通过用y示意性表示的远程传输将评估数据传输到云存储装置24。替代地，也可以将数据传输到另一个外部存储介质。
35.因此，在云存储装置24中，例如，气体测量和评估装置21的对应结果被清楚地分配给压缩气体罐8，即通过rfid芯片，使得记录的数据汇集在云存储装置24或另一个外部存储介质中。
36.当然，本发明不限于以上所示和解释的细节，而是可以进行多种改变和修改，如果需要，本领域技术人员将在不背离本发明的概念的情况下做出这些改变和修改。
37.附图标记列表
38.1分析设备整体
39.2气体处理装置
40.3减压器
41.4湿度传感器，例如露点传感器
42.5水分测量单元
43.6电磁阀
44.7取出装置
45.8呼吸气瓶形式的压缩气体罐
46.9连接元件，优选是连接软管的形式
47.10减压器
48.11电磁阀
49.12截止阀
50.13干燥剂
51.14止回阀
52.15锁紧螺钉
53.16金属密封件
54.17喷嘴
55.18弹性体密封件
56.19压力计
57.20压缩机
58.21气体测量和评估装置
59.22rfid芯片
60.23读取器
61.24云存储装置

技术特征：

1.一种用于压缩气体罐中的压缩气体的分析设备，所述压缩气体罐例如为呼吸气瓶等，所述分析设备用于确定气体成分，特别是co、co2、o2、voc、so2、no、no2、氦气和水分，所述分析设备具有能与所述压缩气体罐(8)连接的取出装置(7)，其特征在于，所述取出装置(7)包括连接元件(9)，所述连接元件(9)处于所述压缩气体罐(8)中要分析的压缩气体的压力下，并且能与气体处理装置(2)连接，所述气体处理装置(2)具有用于确定期望的气体成分的气体测量和评估装置(21)，所述连接元件(9)在不与所述压缩气体罐(8)连接时也被加压，优选借助截止阀(12)被加压，并且所述气体处理装置(2)和所述气体测量和评估装置(21)还被配置为监测和分析由压缩机(20)分配的用于填充压缩气体罐的气体。2.根据权利要求1所述的分析设备，其特征在于，所述连接元件(9)包括可能在大气范围中的干燥剂(干燥胶囊)(13)，用于在停止期间对暴露于大气中的部件进行预干燥。3.根据权利要求1或2所述的分析设备，其特征在于，所述连接元件(9)和与所述压缩气体接触的所有区域都具有防潮特性。4.根据前述任一项权利要求所述的分析设备，其特征在于，所述连接元件(9)被设计成连接软管的形式。5.根据权利要求4所述的分析设备，其特征在于，所述连接软管具有ptfe或fep芯以除掉水分。6.根据权利要求1至5中任一项所述的分析设备，其特征在于，所述气体处理装置(2)的湿度传感器(4)还记录所述压缩气体罐(8)中的压缩气体的气体分析。7.根据权利要求1至6中任一项所述的分析设备，其特征在于，所述压缩气体罐(8)包括识别序列号的rfid芯片(22)，所述rfid芯片能借助所述取出装置(7)上的读取器(23)读取并传输到云存储装置(24)。8.根据权利要求7所述的分析设备，其特征在于，所述气体处理装置(2)的所述气体测量和评估装置(21)通过远程传输的方式将与所述气体成分有关的信号传输到所述云存储装置(24)。9.根据前述任一项权利要求所述的分析设备，其特征在于，喷嘴(17)连接在所述干燥剂(干燥胶囊)(13)的上游，所述喷嘴防止环境水分快速进入所述测量区域。10.根据前述任一项权利要求所述的分析设备，其特征在于，所述干燥剂(干燥胶囊)(13)被设置为使得其能够借助锁定螺钉(15)被移除以替换饱和的干燥剂。11.根据前述任一项权利要求所述的分析设备，其特征在于，提供用于与所述压缩机(20)和所述压缩气体罐(8)连接的第一可控阀(6)和第二可控阀(11)，其中至少一个所述可控阀(6、11)优选地由电磁阀形成。12.根据权利要求11所述的分析设备，其特征在于，减压器(3、10)连接在所述两个可控阀(6、11)中的每一个的上游。13.根据权利要求11和12中任一项所述的分析设备，其特征在于，其还包括控制逻辑，所述控制逻辑被配置为确保始终只有一个所述可控阀(6、11)能够打开。14.一种压缩机，其包括作为永久安装部件的根据前述任一项权利要求所述的分析设备，其中所述分析设备优选被配置并集成在所述压缩机中，使得在所述压缩机的运行期间，它对排出的压缩气体进行持续监测。15.一种用于操作根据前述任一项权利要求所述的分析设备的方法，其中在所述分析
设备的第一操作模式中，所述气体测量和评估装置(21)监测和分析由压缩机(20)分配的用于填充压缩气体罐的压缩气体，而在所述分析设备的第二操作模式下，所述气体测量和评估装置(21)监测和分析由所述压缩气体罐(8)分配的压缩气体。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一操作模式和所述第二操作模式之间的切换通过手动切换来进行，和/或在切换期间触发以下事件中的至少一个：通过报警触点关闭压缩机(20)或阻止压缩机(20)启动；打开冲洗阀，使得由所述压缩机(20)提供的压缩气体逸出，并且不填充到所述压缩气体罐(8)中；发信号通知当前操作模式，以便所述压缩机(20)不会意外操作。

技术总结

本发明涉及一种用于诸如呼吸气瓶等的压缩气体罐中的压缩气体的分析设备，用于确定气体成分，特别是CO、CO2、O2、VOC、SO2、NO、NO2、氦气和水分，该分析设备具有能与压缩气体罐连接的取出装置，其特征在于，取出装置包括连接元件，该连接元件处于压缩气体罐中的要分析的压缩气体的压力下并能与具有用于确定期望的气体成分的气体测量和评估装置的气体处理装置连接，连接元件在不与压缩气体罐连接时也被加压，优选借助截止阀被加压，并且气体处理装置和气体测量和评估装置还被配置为监测和分析由压缩机分配的用于填充压缩气体罐的压缩气体。体。体。