專利名稱：測量水蒸汽和干氣比值的濕度方法
測量水蒸汽和干氣比值的濕度方法本發(fā)明涉及一種水蒸汽和待測氣體中其余干氣比值的測定技術(shù)，由多個(gè)傳感器和智能二次儀表組成?？蓽y定水蒸汽和待測氣體中其余干氣的比值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，滯后小，可靜態(tài)和在線測量，可對工藝要求的某點(diǎn)的水蒸汽和待測氣體中其余干氣的比值進(jìn)行測定。復(fù)現(xiàn)性好，易于構(gòu)成控制系統(tǒng)。干氣(指不含水蒸汽或和添加的水蒸汽相比可以忽略)水蒸汽是化工過程常用的熱介質(zhì)和反應(yīng)物。添加水蒸汽是化工生產(chǎn)常見的過程，水蒸氣和待測氣體中其余干氣的比值(以下簡稱汽氣比值)是一個(gè)重要的工藝參數(shù)，具有降低能耗，穩(wěn)定操作的作用。目前，汽氣比的測量方法有冷凝法，流量法，以及專利1(專利申請?zhí)?93120990. 0)的方法和專利2 (專利號ZL98113589. 7發(fā)明人袁志軍)所述測定方法。冷凝法只能間斷地測量汽氣比值，流量法不能滿足汽氣比值大范圍變化和沒有添加水蒸汽時(shí)汽氣比值測量的需要。專利1只對特定的工藝條件下的汽氣比值測量有效。專利2只可用于動態(tài)地水蒸汽添加過程汽氣比值的測量。本發(fā)明的任務(wù)是針對上述不足提出一種基于通用傳感器組合信號的測量水蒸汽和待測氣體中其余干氣比值的方法以滿足測量水蒸汽和待測氣體中其余氣體比值的需要。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任務(wù)的辦法是采用多種傳感器組成汽氣比值測量裝置。應(yīng)用濕度、 溫度、壓力測量變送等現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合本發(fā)明的系統(tǒng)和方法來完成對汽氣比值的自動連續(xù)測量，可用于現(xiàn)有的水蒸汽和待測氣體中其余干氣比值的測量。本發(fā)明的原理如下水蒸汽和待測氣體中其余干氣比值
Vh20 Ph20R= - = ...............(1)
V- Vb20 P-Pb2O其中V-氣體總體積Vh2q-水蒸汽組分體積P-氣體壓力Ph2q-水蒸汽分壓Ph20 = P(H20,t)*RH ......................(2)P(H20jT)-溫度T時(shí)飽和水蒸汽的壓力RH-相對濕度下面以以合成氨廠變換爐段間變換氣水蒸汽和干氣比值測定為實(shí)施例說明本發(fā)明的原理和方法。合成氨廠變換爐分為幾段在每段都發(fā)生以下反應(yīng)C0+H20<->C02+H2 ΔΗ = -41. 19KJ/M0L反應(yīng)消耗了一部分水蒸汽，在水蒸汽含量過低時(shí)就應(yīng)加入蒸汽本發(fā)明以前的方法都不能在這種情況下測定汽氣比值，本發(fā)明可在上述條件下滿足汽氣比值測量要求。本發(fā)明實(shí)施例的裝置由引出氣體的裝置，傳感變送器組和智能二次儀表組成。本實(shí)施例氣體溫度壓力過高采用了將氣體引出的測量方法。本實(shí)施例待測氣體引出位置如圖3所示。其引出裝置如

圖1所示。由溫度調(diào)節(jié)閥7;節(jié)流裝置5;氣體過濾器8; 散熱器6 ；組成。溫度變送器3，壓力變送器2，和濕度變送器1，裝在減壓降溫后的管道上。本實(shí)施例所用智能二次儀表原理框圖如圖2所示，整機(jī)由信號調(diào)理電路9，A/D轉(zhuǎn)換模塊10，數(shù)據(jù)處理模塊11，數(shù)顯模塊12，D/A轉(zhuǎn)換模塊13，環(huán)路電流輸出模塊15和數(shù)字信號輸出接口 14組成。其工作過程如下待測氣體由溫度調(diào)節(jié)閥7進(jìn)入節(jié)流裝置5壓力減至0. 5MPa，再進(jìn)入氣體過濾器8 和散熱器6，最后進(jìn)入裝有濕度變送器1，溫度變送器3，壓力變送器2的管道。各變送器信號經(jīng)電纜傳入智能二次儀表。本發(fā)明實(shí)施例的智能二次儀表工作過程如下由濕度傳感器1，溫度傳感器3，壓力傳感器2，測得的管道上的濕度信號，溫度信號和壓力信號傳輸至信號調(diào)理電路9，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊10轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，在數(shù)據(jù)處模塊理11內(nèi)由公式(1)、(2)計(jì)算汽氣比值。汽氣比值分別由三路輸出a)數(shù)顯模塊 12直接顯示；b)D/A轉(zhuǎn)換模塊13和環(huán)路電流輸出模塊15輸出模擬信號；c)數(shù)字信號輸出接口 14接口輸出數(shù)字信號。汽氣比值測量系統(tǒng)可和其他系統(tǒng)組成汽氣比值控制系統(tǒng)。圖1:測量傳感器組圖。 圖2 智能二次儀表原理框圖。圖3 實(shí)施例安裝位置圖
權(quán)利要求
1.一種由通用傳感器組和智能二次儀表組成的自動測量水蒸汽和待測氣體中其余干氣的比值的測量系統(tǒng)。其特征在于測量系統(tǒng)中通用傳感器組包括安裝在待測氣體管道上的濕度傳感器1，安裝在待測氣體管道上的壓力傳感器2，安裝在待測氣體管道上的溫度傳感器3，用于處理待測氣體濕度、溫度和壓力信號并輸出結(jié)果的智能二次儀表4。
2.由權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于所述測量系統(tǒng)裝置包括用于減壓的節(jié)流裝置5， 用于降溫的散熱裝置6，用于控溫的裝置7。權(quán)利要求1所述通用傳感器組安裝于減壓降溫后的管道上。
3.由權(quán)力要求2所述系統(tǒng)，其特征在于所述測量系統(tǒng)裝置包括用于處理有害氣體的裝置氣體過濾器8。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水蒸汽和待測氣體中其余干氣比值的測定技術(shù)，由多個(gè)傳感器和智能二次儀表組成?？蓽y定水蒸汽和待測氣體中其余干氣的比值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，滯后小，可靜態(tài)和在線測量，可對工藝要求的某點(diǎn)的水蒸汽和待測氣體中其余干氣的比值進(jìn)行測定。復(fù)現(xiàn)性好，易于構(gòu)成控制系統(tǒng)。
文檔編號G01N7/00GK102401772SQ20101028464
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者袁志軍 申請人:袁志軍