一种锅炉温度补偿液位测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种锅炉温度补偿液位测量系统及方法，包括数据处理模块和分别与数据处理模块相连的液态采集模块、气态采集模块、显示模块、告警模块、通信模块，所述通信模块与终端相连。方法包括：S1进行数据采集；S2判断液位数据真实性；S3进行气态液体的质量计算并实现液位转化；S4在液位显示屏上进行分段式显示。上述技术方案通过磁浮球实现对液态水位的测量并同时凭借压力进行液态液位真实性判断，同时通过对气态水压强、温度和体积数据的采集，实现对液态水的测量，并且以两段式液位组合的方式进行显示，实现了对锅炉内部水量的精确测量，帮助用户对锅炉内部的水量状况有更直观的认识。

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉温度补偿液位测量系统及方法
本专利技术涉及仪表测量
，尤其涉及一种锅炉温度补偿液位测量系统及方法。
技术介绍
有资料显示，目前现场液位测量系统大多采用磁翻板液位计、玻璃式液位计、玻璃管式液位计等形式对锅炉内部液位实现采集显示，但是只对液态水进行了显示，忽略了在锅炉加热过程中内部水的状态包括液态和气态两种形式，而随着生产生活水平的提高，人们对于安全性的要求愈发重视，因而使得人们对仪器仪表的精确度的要求也越来越高。中国专利文献CN105865581A公开了一种“液位计”。包括防腐蚀管、防腐蚀浮球和多个磁簧节点模块，各磁簧节点模块沿防腐蚀管的轴向方向依次安装在防腐蚀管的内壁上、且各磁簧节点模块的线体均位于防腐蚀管内，防腐蚀浮球的中心位置开设贯穿的套接孔，防腐蚀浮球沿套接孔孔壁的周向方向嵌设有多根磁条，防腐蚀浮球通过其套接孔套设在防腐蚀管外围。上述技术方案仅考虑对液态水位的测量，测量结果不够准确。
技术实现思路
本专利技术主要解决原有的技术方案未考虑锅炉内部气态水，导致测量数据不够准确的技术问题，提供一种锅炉温度补偿液位测量系统及方法，通过磁浮球实现对液态水位的测量并同时凭借压力进行液态液位真实性判断，同时通过对气态水压强、温度和体积数据的采集，实现对液态水的测量，并且以两段式液位组合的方式进行显示，实现了对锅炉内部水量的精确测量，帮助用户对锅炉内部的水量状况有更直观的认识。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括数据处理模块和分别与数据处理模块相连的液态采集模块、气态采集模块、显示模块、告警模块、通信模块，所述通信模块与终端相连。数据处理模块用于对采集的数据进行处理计算，输出液位结果，液态采集模块用于采集计算液态液位和判断液态液位真实性所需数据，气态采集模块用于采集计算气态液位所需数据，显示模块用于工作人员现场查看液位结果，告警模块用于在超过设定告警阈值后发出警报提醒工作人员，同时工作人员能够通过终端连接通信模块，实现远程监测锅炉数据。作为优选，所述的液态采集模块包括测液管，所述测液管通过连通管与锅炉相连，所述测液管中设有磁浮球，所述磁浮球为椭球型，所述测液管上设有与数据处理模块相连的磁感器，所述磁感器感应范围包括测液管自上而下全范围。磁浮球随液位上下移动，磁浮球为椭球型减小与测液管之间的摩擦，防止卡顿，磁感器感应范围包括测液管自上而下全范围确保完整采集磁浮球信号。作为优选，所述的磁浮球底部设有第一压力传感器，所述锅炉下表面设有第二压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器与数据处理模块相连。第一压力传感器用于采集磁浮球底部压力，第二压力传感器用于采集锅炉底部压力以计算理论液位，进行辅助判断。作为优选，所述的气态采集模块包括分别与数据处理模块相连的水温传感器、气温传感器、气压计，所述水温传感器设置在锅炉下表面，所述气温传感器和气压计设置在锅炉上表面。用于测量气态液体温度、压强，以实现气态液位的计算。作为优选，所述的显示模块包括液位显示屏和数据显示屏，所述液位显示屏显示液位包括自下而上排列的液态液位段和气态液位段。便于工作人员根据需求选择查看液态液体液位或总液体液位。一种锅炉温度补偿液位测量方法，包括以下步骤：S1进行数据采集；S2判断液位数据真实性；S3进行气态液体的质量计算并实现液位转化；S4在液位显示屏上进行分段式显示。作为优选，所述的步骤S1数据采集包括液态数据采集和气态数据采集，液态数据包括液位高度L液，第一压力传感器所受压力P1，第二压力传感器所受压力P水，气态数据包括气温T，气温T时的压强P气，气体的摩尔质量M。作为优选，所述的步骤S2具体包括：S2.1将第一压力传感器所受压力P1与大气压强g比较；S2.2若压力P1大于大气压强g，则判定液位数据真实，磁浮球底端处于液体中，继续判断，反之，则判定磁浮球底端悬空，重新测量；磁浮球底端悬空说明磁浮球卡在测液管中，测得液位高度错误，需进行调整重新测量。S2.3根据液位高度L液计算理论水压P0＝ρgL液其中，ρ为液体密度，g为重力加速度；S2.4将理论水压P0与第二压力传感器所受压力P水比较；S2.5若理论水压P0与压力P水相等，则判定液位数据真实，输出液位高度L液，若理论水压P0小于压力P水，则判定为磁浮球顶端处于液体中，重新测量。磁浮球顶端处于液体中说明磁浮球卡在测液管中，测得液位高度错误，需进行调整重新测量。作为优选，所述的步骤S3具体包括：S3.1计算气态液体的质量：m＝ρ气V气其中，ρ气为当前温度下气体密度，R为气体常数；V气＝V0-πr2L液其中，V0为锅炉容积，r为锅炉半径；S3.2根据气态液体体积转化为液体高度形式：作为优选，所述的步骤S4液位显示屏对液位进行分段式显示，气态液位段位于液态液位段上方且二者相连，气态液位段与液态液位段颜色或花纹存在不同。本专利技术的有益效果是：通过磁浮球实现对液态水位的测量并同时凭借压力判断进行液态液位真实性判断，同时通过对气态水压强、温度和体积数据的采集，实现对液态水的测量，并且以两段式液位组合的方式进行显示，实现了对锅炉内部水量的精确测量，帮助用户对锅炉内部的水量状况有更直观的认识。附图说明图1是本专利技术的一种电路原理连接结构图。图2是本专利技术的一种结构示意图图中1液态采集模块，1.1测液管，1.2磁浮球，1.3第一压力传感器，1.4第二压力传感器，1.5连通管，2气态采集模块，2.1水温传感器，2.2气温传感器，2.3气压计，3数据处理模块，4显示模块，4.1液位显示屏，4.2数据显示屏，5告警模块，6通信模块，7终端，8锅炉。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本实施例的一种锅炉温度补偿液位测量系统及方法，如图1所示，包括数据处理模块3和分别与数据处理模块3相连的液态采集模块1、气态采集模块2、显示模块4、告警模块5、通信模块6，所述通信模块6与终端7相连。数据处理模块用于对采集的数据进行处理计算，输出液位结果，液态采集模块用于采集计算液态液位和判断液态液位真实性所需数据，气态采集模块用于采集计算气态液位所需数据，显示模块用于工作人员现场查看液位结果，告警模块用于在超过设定告警阈值后发出警报提醒工作人员，同时工作人员能够通过终端连接通信模块，实现远程监测锅炉数据。如图2所示，液态采集模块1包括测液管1.1，所述测液管1.1通过连通管1.5与锅炉8相连，所述测液管1.1中设有磁浮球1.2，所述磁浮球1.2为椭球型，磁浮球随液位上下移动，磁浮球为椭球型减小与测液管之间的摩擦，防止卡顿。所述测液管1.1上设有与数据处理模块3相连的磁感器，所述磁感器感应范围包括测液管1.1自上而下全范围，确保完整采集磁浮球信号。磁浮球1.2底部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锅炉温度补偿液位测量系统，其特征在于，包括数据处理模块(3)和分别与数据处理模块(3)相连的液态采集模块(1)、气态采集模块(2)、显示模块(4)、告警模块(5)、通信模块(6)，所述通信模块(6)与终端(7)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种锅炉温度补偿液位测量系统，其特征在于，包括数据处理模块(3)和分别与数据处理模块(3)相连的液态采集模块(1)、气态采集模块(2)、显示模块(4)、告警模块(5)、通信模块(6)，所述通信模块(6)与终端(7)相连。


2.根据权利要求1所述的一种锅炉温度补偿液位测量系统，其特征在于，所述液态采集模块(1)包括测液管(1.1)，所述测液管(1.1)通过连通管(1.5)与锅炉(8)相连，所述测液管(1.1)中设有磁浮球(1.2)，所述磁浮球(1.2)为椭球型，所述测液管(1.1)上设有与数据处理模块(3)相连的磁感器，所述磁感器感应范围包括测液管(1.1)自上而下全范围。


3.根据权利要求2所述的一种锅炉温度补偿液位测量系统，其特征在于，所述磁浮球(1.2)底部设有第一压力传感器(1.3)，所述锅炉(8)下表面设有第二压力传感器(1.4)，所述第一压力传感器(1.3)、第二压力传感器(1.4)与数据处理模块(3)相连。


4.根据权利要求1所述的一种锅炉温度补偿液位测量系统，其特征在于，所述气态采集模块(2)包括分别与数据处理模块(3)相连的水温传感器(2.1)、气温传感器(2.2)、气压计(2.3)，所述水温传感器(2.1)设置在锅炉(8)下表面，所述气温传感器(2.2)和气压计(2.3)设置在锅炉(8)上表面。


5.根据权利要求1所述的一种锅炉温度补偿液位测量系统，其特征在于，所述显示模块(4)包括液位显示屏(4.1)和数据显示屏(4.2)，所述液位显示屏(4.1)显示液位包括自下而上排列的液态液位段和气态液位段。


6.一种锅炉温度补偿液位测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1进行数据采集；
S2判断液位数据真实性；
S3进行气态液体的质量计算并实现液位转化；
S4在液位...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛加奇，
申请(专利权)人：杭州海芯达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33