專利名稱：半水煤氣流量檢測(cè)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與流量的測(cè)量有關(guān)，尤其與半水煤氣流量的測(cè)量有關(guān)。
半水煤氣流量是生產(chǎn)半水煤氣的廠家(如合成氨廠)的一個(gè)重要檢測(cè)指標(biāo)。由于半水煤中含水份很多，在煤焦造氣廠生產(chǎn)的半水煤氣中還含很多煤焦油，硫化物等各種雜質(zhì)，因此長(zhǎng)期經(jīng)來，沒有一種有效的檢測(cè)裝置能可靠地測(cè)量半水煤氣的流量。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，檢測(cè)可靠的半水煤氣流量檢測(cè)裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的檢測(cè)半水煤氣流量的方法。
本發(fā)明適用于有半水煤氣緩沖柜的半水煤氣流量測(cè)量。半水煤氣在造氣爐中產(chǎn)生后經(jīng)管道A進(jìn)入氣柜V2。V1是氣柜池。B為半水煤氣出氣管道。M為從氣柜V2出發(fā)的第一處抽氣動(dòng)力裝置(如羅茨風(fēng)機(jī))。C為抽氣裝置的回路管道，K為回路閥。在M的作用下，氣柜V2中的半水煤氣沿出氣管道B經(jīng)M后送經(jīng)下工序。閥門K調(diào)節(jié)抽氣量的大小。
如

圖1所，X1為氣柜的出口位置，X2是回路管C與氣柜出氣管B在抽氣裝置M的進(jìn)氣側(cè)的相交位置。本發(fā)明的壓力傳感器P與X1-X2之間的任意位置的取樣咀D連接。壓力傳感器P與測(cè)量線路連接，測(cè)量線路的輸出與信號(hào)測(cè)量裝置連接，測(cè)量線路和信號(hào)測(cè)量裝置與輔助電源連接。
本發(fā)明的壓力傳感器P可以是差壓傳感器，其高壓咀通過管道接氣柜V2的取樣咀。取樣咀E可設(shè)置在氣柜V2的頂部，也可通過專設(shè)的取壓管道G與氣柜V2內(nèi)部連通。差壓傳感器P的低壓咀通過管道接取樣咀D。
信號(hào)測(cè)量裝置由為電流表N組成，直流電源接壓力傳感器P，測(cè)量線路輸出的模擬電流信號(hào)輸入電流表N。N的量值按半水煤氣流量重新標(biāo)定。
本發(fā)明的N的輸出端接取壓電阻R，R兩端接A/D轉(zhuǎn)換器輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器輸出端接計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明的信號(hào)測(cè)量裝置可以直接為計(jì)算機(jī)，測(cè)量線路輸出的模擬電信號(hào)接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器輸出接計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明的檢測(cè)原理如下設(shè)氣柜V2中半水煤氣的表壓力為P1。氣柜V2中氣體向出氣管道B流動(dòng)時(shí)，近似地在氣柜中形成一流速管。該流速管端面處流速為零，表壓力即為P1；又設(shè)管道B中取樣咀D處的表壓力為P2，流速為V；由于|P1|和|P2|的值都遠(yuǎn)小于大氣壓，且氣體溫度不變，故氣柜V2中的氣體密度與管道B中取樣咀D處的氣體密度相等，設(shè)為q，根據(jù)伯努利方程可得P1q=V22+P2q]]>V=2q·P1-P2]]>。設(shè)管道B在取樣咀D處的截面積為S，半水煤氣的流量為Q，則Q=VS=S2/P.P1-P2]]>?？紤]各種因素造成的影響后，有Q=Kp·P1-P2······(1)]]>其中Kp為流量系數(shù)，對(duì)于一個(gè)確定的使用環(huán)境，Kp是一個(gè)常數(shù)。
由此可見半水煤氣流量Q由氣柜和取樣咀兩處的差壓唯一確定，其值可由公式(1)得出。
由于氣柜V2近似于一個(gè)恒壓系統(tǒng)，在精度要求不很高的場(chǎng)合，壓力傳感器只在取壓咀D處取壓，其值用P2代表。設(shè)已測(cè)得的氣柜V2的恒定壓力為P0，則公式(1)中的P1用P0替代，則得流公式Q=KpP0-P2······(2)]]>信號(hào)測(cè)量裝置的功能是執(zhí)行或顯示由公式(1)或(2)或者公式(1)或(2)的近似表達(dá)式所規(guī)定的運(yùn)算，信號(hào)測(cè)量裝置可以是電流表、電壓表、應(yīng)變儀以及計(jì)算機(jī)等。使用計(jì)算機(jī)，則運(yùn)算由硬件和軟件相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明用壓力傳感器作為主要元件測(cè)量半水煤氣的流量，由于取壓系統(tǒng)基本上無氣體流動(dòng)，故不受半水煤氣中水分和雜質(zhì)的影響。外界振動(dòng)也不可能干擾本發(fā)明，本發(fā)明能穩(wěn)定準(zhǔn)確地測(cè)也用間歇法造氣的合成氨廠的半水煤氣流量。本發(fā)明測(cè)出的流量信號(hào)可以遠(yuǎn)傳、發(fā)信或集中控制?？膳c其它裝置組成自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可用于合成氨廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)方便、準(zhǔn)確、可靠。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的一種實(shí)施例圖。
圖4是本發(fā)明的另一種實(shí)施例圖。
圖5為實(shí)施例2的程序流程圖。
圖6為實(shí)施例1的程序流程圖。
如下是
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖3所示，差壓傳感器P用SBCC-3300型差壓變送器，由于氣柜V2的壓力一般在250mm水柱左右，故將差壓主變送器的量程調(diào)為0-400mm水柱，對(duì)應(yīng)輸出電流為4～20mA。取壓咀D的位置確定后，由現(xiàn)場(chǎng)最大負(fù)荷的差壓值可求得流量系數(shù)Kp。電流表N的量程為4-20mA。根據(jù)差壓變送器的量程和Kp值，由公式(1)可將電流表N重新接流量值標(biāo)定，從而得到一個(gè)流量表。電流表N，250U電阻R和24U輔助電源即構(gòu)成信號(hào)測(cè)量裝置。
圖3中的方框A/D是一塊市售的PC/AT計(jì)算機(jī)A/D卡。A/D卡可插入PC/AT機(jī)的I/O插槽內(nèi)。差壓變送器的輸出電流在電阻R上產(chǎn)生1-5V的電壓降，此電壓送到A/D卡的輸入端。
計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序首先將流量系數(shù)Kp定義為浮點(diǎn)常數(shù)，其獲取半水煤氣流量的程序段流程如圖6所示。
傳感器輸出的模擬信號(hào)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，計(jì)算機(jī)從A/D卡相應(yīng)的I/O口讀A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)差壓值得出雙精度變量OP，從 得出雙精度變量Q(流量)，然后計(jì)算機(jī)運(yùn)行其它程序段實(shí)施例2見圖4，采SBYC-1300型壓力變送器，只從取樣嘴D處取壓力。壓力變送器輸出端以后的硬件系統(tǒng)與實(shí)施例1中的差壓變送器輸出端以后的硬件系統(tǒng)相同。預(yù)先測(cè)出氣柜壓力P。取樣嘴D的位置確定以后，由最大負(fù)荷時(shí)測(cè)得的D處的壓力、根據(jù)公式(2)，即可求得流時(shí)系數(shù)Kp，此后類似于實(shí)施例1，也可將電流表N重新標(biāo)定為一只流量表。
在應(yīng)用程序中，先將流量系數(shù)Kp和氣柜壓力Po設(shè)定為浮點(diǎn)常數(shù)。應(yīng)用程序按以下流程計(jì)算流量如圖5所示，傳感器輸出的模擬信號(hào)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，計(jì)算機(jī)從A/D卡相應(yīng)的I/O口讀A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)壓力值，得出雙精度變量P2，從 得出雙精度變量Q(流量)，然后計(jì)算機(jī)運(yùn)行其它程序段。
權(quán)利要求
1.半水煤氣流量檢則裝置，其特征在于壓力傳感器P與氣柜出氣管B上的X1-X2之間的任意位置的取樣咀D連接，X1為氣柜出口位置，X2是回路管C與氣柜出氣管B在抽氣裝置M的進(jìn)氣側(cè)的相交位置，壓力傳感器與信號(hào)測(cè)量裝置連接，信號(hào)測(cè)量裝置與輔助電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半水煤氣流量檢測(cè)裝置，其特征在于壓力傳感器P為差壓傳感器，其高壓咀通過管道接氣柜V2的取壓咀，其低壓咀通過管道接取樣咀D。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半水煤氣流量檢測(cè)裝置，其特征在于信號(hào)測(cè)量裝置為電流表N、N的量程按流量重新標(biāo)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半水煤氣流量檢測(cè)裝置，其特征在于信號(hào)測(cè)量裝置為計(jì)算機(jī)，傳感器輸出的模擬電信號(hào)接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器輸出接計(jì)算機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半水煤氣流量檢則裝置，其特征在于N的輸出端接取壓電阻R，R兩端接A/D轉(zhuǎn)換器輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器輸出接計(jì)算機(jī)。
6.一種半水煤氣流量檢測(cè)方法，用壓力傳感器P與氣柜出氣管B上的X1-X2之間的任意位置的取樣咀連接，X1為氣柜出口位置，X2是回路管C與氣柜出氣管B在抽氣裝置M的進(jìn)氣側(cè)的相交位置，壓力傳感器P與信號(hào)測(cè)量裝置連接，信號(hào)測(cè)量裝置與輔助電源連接，信號(hào)測(cè)量裝置的量值按半水煤氣流量標(biāo)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半水煤氣流量檢測(cè)方法，其特征在于壓力傳感器P是差壓傳感器，其高壓咀通過管道接氣柜V2的取壓咀，其低壓咀通過管道接取樣咀D。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半水煤氣流量檢測(cè)方法，其特征在于信號(hào)測(cè)量裝置為計(jì)算機(jī)或電流表N和計(jì)算機(jī)，傳感器輸出的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后輸入計(jì)算機(jī)，應(yīng)用程序?qū)⒘髁肯禂?shù)KP和氣柜壓力P0設(shè)定為浮點(diǎn)常數(shù)，計(jì)算機(jī)得出雙精度變量P2，從KP√P0-P2得出雙精度變量Q(流量)，然后計(jì)算機(jī)運(yùn)行其它程序數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的壓力傳感器P與氣柜出氣管B上的X1-X2之間的任意位置的取樣嘴D連接。X1為氣柜出口位置，X2是回路管C與氣柜氣管B在抽氣裝置M的進(jìn)氣側(cè)的相交位置。壓力傳感器與測(cè)線路連接，測(cè)量線路的輸出與信號(hào)測(cè)量裝置連接，測(cè)量線路和信號(hào)測(cè)量裝置與輔助電源連接?？刹皇馨胨簹庵兴趾碗s質(zhì)的影響，精確測(cè)出用間歇法造氣的合成氨廠的半水煤氣流量。
文檔編號(hào)G01F1/34GK1131272SQ9511129
公開日1996年9月18日 申請(qǐng)日期1995年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月30日
發(fā)明者劉元慶 申請(qǐng)人:劉元慶